基于沉浸式教学的儿童教具设计研究

张衡 王金广

摘 要：随着当代时代的需求，儿童教育的形势也产生了变化，同时应用于儿童教育开发的教具设计也越来越多样化。本文从沉浸式教学入手，解析儿童教具设计的思路，希望为现代儿童艺术教具设计的创新提供一定的借鉴。

关键词：沉浸式教学;儿童;教具设计

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：2096-0905（2020）03-00-02

一、沉浸式教学概述

（一）沉浸式教学的概念

最早“沉浸式”一词解释为“在学校里运用第二语言或外语教学知识性科目”。沉浸式教学最先运用在加拿大，由于英语语种的盛行，家长希望孩子同时掌握英语和法语;[1]由此在日常教学中，政府提倡教师使用英语教学，而且用英语讲授部分非语言类课程，由此进行全面提升语言的运用和掌握。沉浸式教育通过技术构建更逼真的场景，让学生体验已设定的虚拟情景来展开学习，通过更真实、更互动的学习体验，深化对知识的理解。在《2018年学习趋势报告》中，英国提出将沉浸式教育列为未来学习趋势之一。[2]

（二）沉浸式教学的技术载体

沉浸式教学强调儿童与同伴之间的合作，注重儿童动手能力的培养和强调探究式学习，提倡儿童在实践中学习。目前沉浸式教育主要基于虚拟现实技术和编程等技术作为载体，通过跨学科领域以及构建虚拟教学，将在线学习和传统课堂教学结合起来。

二、儿童教具设计现状

现阶段艺术教育发展红利期背景下，儿童教具设计越来越具多样性和创新性，教具使用下的教学情境也变得越来越丰富化。更多的教具设计以智能、交互、电子的形式来出现，目前基于沉浸式教學的高新教具开发还在探讨摸索中。

基于沉浸式教学的教具开发则是借助真实的、动态的虚拟影像等高新技术实施教学，以生动多元的方式再现教材上枯燥无味的文字信息，以强烈的感官体验达到教育目的。这种通过全息摄像和环绕投影等方式进行虚拟环境的教学创建，满足了多种教学理论和教具设计表现的需求。目前，基于沉浸式教学的高新教具设计开发，以VR穿戴设备的教具开发比较多;但是VR等类的新的教具开发使用的同时也带来一些不好的使用反馈，比如儿童用户长时间使用VR设备后会出现头晕、恶心等不良反应，以及高新智能儿童教具设计缺少开放的设计与执行标准，VR技术下的儿童教具操作使用的复杂性、日常维护的艰难性等问题。由此儿童艺术教具创新设计开发， 特别是儿童艺术教具与沉浸式虚拟教学融合存在一定难度，但是新的教学模式又提供无限的发展可能，所以沉浸式教学下的相关理念和技术应用到儿童教具设计开发以及教育体系中是一项任重道远的工程。

三、基于沉浸式教学的儿童教具设计的意义

沉浸式教学以整合式教学为主要方式，将科技融入教具设计中，为学生提供科学、数学等与艺术教育相关的虚拟学习情境，使学生多维度来掌握知识。沉浸式教学为儿童教具设计提供了技术和知识的跨学科结合示范，通过虚拟现实等先进技术构建学习环境，使传统教学理论与实际应用联系;同时为艺术教具设计提供新的教学模式，为学习者提供了更广面的体验。[3]

基于儿童教育形式，沉浸式教育给儿童艺术教具设计带来新的启发。即针对不同人群和学习氛围进行个性化定制，教具设计和使用从以教师为核心转型为以学生为核心，适用于不同儿童的教学。沉浸式教学不仅使教具设计满足儿童教学的基本需求，更深层次的是通过教具载体，优化教具的表现形式，发挥教具的沟通优势，使儿童之间、教师和学生之间在教具学习平台上，互相学习，共同成长。

四、基于沉浸式教学的儿童教具设计思路

培养创新性未来人才，这一政策下对于不同背景下的儿童教育培养越来越严格，对于教具开发的需求也更具多样化。针对5～7周岁这一阶段学龄儿童群体目标，以下基于沉浸式教学，并结合现有技术、儿童的认知能力、儿童的感觉特征、儿童用户的操作主控感等，来阐述基于沉浸式教学下的儿童教育教具设计的思路。

（一）借助技术载体，教具设计开发构建沉浸式的学习环境

在艺术教育过程中，针对教学内容，需要教具构建相应的教学环境，保证沉浸学习模式的输入。即教具设计中，应借助并结合先进技术，例如2D投影等技术，构建虚拟学习情景，形成沉浸氛围，再以有形的教具等进行辅助，让学生全身心置于环境，充分的在沉浸式环境里进行学习体验，达到最佳状态。[4]

例如，中国传统的艺术文化-戏曲，但随着电子设备成为生活必需品，加之传播方式等限制，使得儿童对戏曲的了解很少。在沉浸式教育背景下，将沉浸式VR技术融入在戏曲教学中，通过VR头显在沉浸环境中，进行戏曲舞台体验;教师或学生只需佩戴相应的设备，选择对应的“课程”;不管是戏曲身段的训练，还是戏曲舞台的表演，都能展开真实的戏曲文化体验。

（二）以儿童认知能力为基础，教具设计开发任务设定功能模式

皮亚杰认知发展理论，将儿童发展分为四个阶段。即，感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段和形式运算阶段。其中，作为第二阶段过渡第三阶段的年龄阶段，5-7岁学龄阶段，是培养儿童良好生活和学习方式的关键时期。随着义务教育的开展，这个时期的儿童已经形成初步的自我意识，也开始具备道德意识和社会感，会用逻辑思维和认知来探索儿童之间及儿童与社会的关系。

因此在儿童艺术教具开发中，可充分利用物联概念，以儿童认知能力为基础，将教学内容分模块化。即在教具设计中，根据儿童阶段性的认知能力来设置任务设定功能模式，即设定儿童在学习模块中的角色定位以及被儿童认知和接受的情境设定。教具任务功能模式设计具体表现是，结合儿童身心发展，设计弹性的学习时间;设定固定而清晰的学习挑战任务或者级别，明晰他们在艺术学习中的挑战目标;使儿童在不同学习模块和任务中，了解每个阶段的任务和难度。这不仅将使学龄儿童更容易进入学习状态，替代学习角色并掌握基本知识，并激发他们固有的学习动力，从而为沉浸式教学体验创造机会。

（三）以儿童感觉特征为基础，教具设计考虑用户信息反馈的设置

教育家玛丽亚·蒙特梭利在儿童敏感期的教育概念中提到，即使儿童处于不同的年龄敏感期，但是他们仍然具有一定的技能，可以轻松快速地掌握新的学习模式。5-7岁的学龄儿童身心处于快速成长阶段，他们具备较强的自我意识和探讨能力，他们对基础性认知玩教具的注意力逐渐转移到多媒体操作或者智能使用的玩教具，比如点读机/绘本/iPad等整体和大型的教具。这类教具的特点是，基于游戏或学习，将情景设定、音乐模式和动画模式进行结合，通过教具的色彩、动画、图形、声音的反馈来引导儿童进行体验，让儿童按照程序完成预定的任务和要求。[4]

在儿童艺术教具设计中，以儿童感觉特征为基础，考虑用户信息反馈的设置。这种设计思维创造性地引鉴为：设定不同形式的等级演变，对应着不同的奖惩机制;利用视觉图形、动态转换、声音模式、界面反映等設定不同形式的反馈信息;在学习体验活动中，降低反馈信息的缺失或错误，即减小使儿童进行无效操作或重复误操作的行为，通过熟悉的感观接触规律来保持儿童用户探索的兴趣。让儿童在体验过程中，通过精准的信息反馈产生心理愉悦，由此完成预定学习要求进入高效顺畅的沉浸学习状态。

（四）以儿童用户操作实践性为主，教具设计考虑叙事与逻辑思维的功能结合

人们的教育观念逐步以传统教师为中心的模式，转向以学生为中心的模式，而沉浸式教育正好为以学生为中心的教学提供了一种体验式学习的新工具，强调学生在学习中的主动意识，以调动学生的积极性和参与性。

在儿童艺术教育环境中，教师往往会借助教具的使用来激发儿童的潜能力和创造力，以此提高儿童的学习和促进儿童的成长。5-7岁学龄儿童，相比学龄前儿童具备丰富的想象力、创造力之外，他们的实践经验、逻辑思维等渐渐明晰起来。基于这些层面，在针对目标群体学龄儿童用户的基础上，儿童艺术教具的设计应考虑，内容模块要基于故事叙述性进行设计或者基于文化底蕴进行设计，以激发学生的想象力和创造力，可以使他们在无意识的情况下体验学习过程，并保持对学习的绝对掌握。其次是教具程序方面增加逻辑思维的引导，激发其学习的拓展能力，例如设定儿童熟悉的真实经验模块内容，由此儿童会遵循他已有的经验规律开启主动有效的沉浸学习模式。

五、结束语

未来，社会将需要创新型人才。沉浸式教学是未来教育的发展趋势。基于沉浸式教学的概念，结合科学技术可以有效地设计适合儿童的教具。反之，在教育过程中运用创新的教具又可以促进沉浸式教学的发展。同时传统的教育与教学将注入新的血液，展开新的篇章。

参考文献：

[1]王晓.微课在幼儿园新型教学模式中的应用[J].新课程（综合版），2019（01）：179.

[2]张春华，吴莎莎.沉浸式学习背景下虚拟现实技术的教育应用[J].中国现代教育装备，2018（10）：68-72.

[3]黄瑞.基于沉浸理论的儿童教育类APP交互设计[J].包装工程，2018（05）：177-181.

[4]李加贝.基于VR的沉浸式在戏曲教学中的运用[J].黄河之声，2019（10）：70-71.