影视艺术视角下虚拟现实（VR）教学设计研究

曹雪桐

摘 要：虚拟现实（VR）技术进入教育教学领域，给学生、教师和教学过程都带来了新的变化，VR技术能否在教学中有效应用并促进学生学习效果的提升，合理的教学设计至关重要。作者在影视艺术视角下重新审视VR教学设计，进而提出以正确的价值观为指导、以学生为中心、遵循影视艺术创作规律和教师角色新定位等几个方面的新特点。

关键词：虚拟现实（VR）技术;教学设计;影视艺术

中图分类号： G434        文献标志码：A         文章编号：1673-8454（2020）20-0036-04

虚拟现实技术（Virtual Reality，以下简称“VR”）在教育教学中的应用空间越来越广阔。研究者通过元分析研究发现，从整体而言，基于VR 的教学对促进学生学习效果的提升有中等程度的积极影响，对中学生的学习成效影响显著[1]。相关研究表明，当一种新技术应用到教育教学中，无论是何种技术类型和情境，教学设计都显得尤为重要。优秀的教学设计首先是对学习者需求的科学分析，取决于教学目标的确定、教学内容的选择、教学方式的表征、学习环境的设计、教学策略的选择以及教学评价的方式等。教学设计不仅是对教学目标、过程和环节的整体把握，还包括如何应用技术的设计，这也是教师关于教育价值取向的集中体现。可见，VR能否在教学中成功运用，进而促进学生的学习成效提升，合理的教学设计至关重要。

正是因为VR具有沉浸性、交互性和想象性等特征，在影视艺术视角下，传统的教学设计展现出新特点。从某种意义上说，VR影视创作要遵循艺术创作基本规律，VR教学设计也应该在影视艺术视角下进行综合创作。本文基于影视艺术视角，对VR教学设计进行系统研究和探索。

一、VR与教学设计

教学设计是20世纪60年代在美国逐渐形成和发展起来的一门实用性很强的交叉学科，旨在通过基于科学原理和技术支持的系统性设计，使教学更有效、更高效和更有吸引力[2]。20世纪以来，技术对教学设计的影响经历了教学设计时代、信息设计时代、模拟时代和学习环境时代四个阶段[3]。随着技术不断推陈出新，“人机合一”成为信息技术支持教学的最高追求，教学设计也逐步从僵硬、单一、固化，走向灵活、创造和交互，即从“按指令的设计”“为决策者的设计”“参与式设计”到当下的“人在其中的设计”。

虚拟现实是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与真实环境在视、 听、触感等方面高度近似的数字模拟环境，使用户借助相关设备就可以与数字模拟环境中的对象进行交互，从而产生亲临真实环境般的感受与体验[4]。这正是VR教学具有实践成效的重要原因，有研究者认为，VR教学系统通过提供多个维度的沉浸、交互与认知，能够激发学习动机、增强学习体验、实现情境学习和促进学习迁移 [5]。

二、VR给教学设计带来的新变化

当VR进入教育教学现场，最为重要的是如何通过合理的教学设计，促进学生的生成性认知发生，促进学生主动有意义的学习。在教学过程中，学生的角色会发生很大的变化，同时教学过程中的诸多要素，如教学目标、模式与策略、环境和评价等也会发生新变化。

1.VR与学习者分析

VR教学对学习者的先前经验并没有特定要求，不同学段和层次的学习者均可开展VR学习，已有研究表明，不同学段的学习者在教学成效上存在差异。如中小学生的学习，更侧重对基础教学内容的感知与理解，很多时候需要借助具体的场景或情境，利用VR技术创设诸如情节体验式、感官具象化的学习情境，正好可以满足这一需求;大学生的学习内容更多是对隐性知识的挖掘，更注重对知识的思考，利用VR呈现事物或知识间深层次内隐的逻辑架构，可以促进大学生抽象概念的形成与发展。总之，学习者的学习与其信念和价值观、生理和认知发展水平、知识和技能水平等密切相关，与其年龄、经历以及对VR的态度情感等也有相关。此外，VR教学设计还要考虑学习者的接受程度，为初学者设置学习导航，让其在没有知识基础和预热的情况下，也能通过目标明确的导航来完成知识建构。最关键的是学习者要“在其中”。简言之，最佳的教学设计方案取决于学习者需求的满足，要关注“学习是如何发生的”，开展“以学习者为中心”的教学设计。

2.VR给教学过程带来的新变化

除了学习者要素外，VR还给教学设计的以下关键要素带来新的变化，即教学目标、教学模式与策略选择、学习环境和教学评价与反馈。

（1）教学目标分析

基于VR的学习与教学环境，是一种“做中学”的探究式、沉浸式、交互式的学习过程，利用技术手段将抽象的知识形象化、平面知识立体化、枯燥知识兴趣化，可以充分激发和提升学生的探究和创新能力。进入VR 教学情境中，学生可以按照个人的意愿进行相对自由地体验，但学习的目标和路径是由教师提前预设的，学生选择哪条学习路径体现了目标和策略设定，学生通过VR教学环境中的沉浸感和交互式体验，主动建构个体的学习，并达成预设的教学目标。有研究者通过元分析发现，VR对知识、技能和能力三种学习结果下的学习效果，均产生了中等程度的正向影响[1]。

（2）教学模式与策略选择

VR为教学模式和策略选择提供了更加开阔和丰富的空间，教师可以在教学过程中创设智能化学习情境，使教学模式呈现出自主化、沉浸化、具象化、体验化和生成化等特点，在引导学生自主探索过程中，加强学生与教学内容的互动和关联，在学生与学习内容和生成性环境的交互中，不斷激发学生的学习兴趣，调动学生的主观能动性，从而锤炼学生的自主探究能力、互助合作能力和不断创新的能力;在教学策略层面，有研究者总结了目前比较常用的教学策略，如3W陷阱策略、信息不平衡策略、联想策略、对比蒙太奇策略和探究式思维等[6]。随着VR的不断发展，教学策略的研究也不断深化。鉴于“总结”策略在真实情境和技术环境学习中都卓有成效，美国加州大学圣巴巴拉分校的Richard Mayer教授就开展了一项新研究，把“插入（Inserting）总结”策略融入VR教学设计中，学生在虚拟现实情境中学习时，每隔几分钟就要暂停一次，对目前为止所学到的东西进行总结并大声汇报。结果表明，有“插入总结”学习策略的教学设计学习效果会更好[7]。

（3）学习环境分析

VR支持下的学习环境，不仅超出了传统教学中对学习者和知识本体的定义，还大大超出了人类的一般视觉认知水平，具有360度全景特点，赋予了学习者多种体验和多元探索的自由与选择。有研究者从教学系统的视角分析认为，AR/VR学习情境兼具有资源、服务与技术等多重属性，这些要素之间的张力形成了学习情境建构的内在动力，而VR学习情境主要包括 4个基本维度，即用户情境、技术情境、资源情境和服务情境等[8]。

（4）教学评价与反馈

VR教学属于智能环境教学，教学评价与反馈自然与常规教学有很大的区别。VR教学评价包括学习者学习轨迹记录、交互过程评价、体验结果评价、思想意识评价和体验者在线行为观察等。VR可以为学习者提供精准、稳定的正误反馈和效果评估指标，并设置不同阶段、难度系数的知识和技能目标，学习者可以得到及时适切的反馈，有助于学习者实时调整自身的学习行为和现场表现。

三、影视艺术视角下VR教学设计新特点

影视艺术是一种空间与时间艺术结合的综合艺术复合体，它既能像空间艺术一样，在画面空间上展开平面或立体的形象，让作品获得多维度、多方式的表现力，也能在时间维度上延续画面，构成完整的画面及效果。影视艺术全面的理解应该是将视觉、听觉、表演、再现、纪实与表现全面有机地结合到一起的综合艺术[9]。影视艺术的创作只有符合视听结合和时空结合的规律，才能创作出优秀的影视作品[10]。一般认为，影视创作应遵循两大主要规律，即时空结合和视听结合规律。

VR的引入改变了传统的教学设计思维，增加了审视教学设计问题的多元维度，使得VR教学设计有了新的视角。有研究者认为，在教育中引入VR的最大贡献在于通过“造戏”改变教育的意识形态[11]。而从影视艺术的视角可以看到，VR教学设计正在快速发展中呈现如下新特点。

1.VR教学设计要以中国特色社会主义文艺思想为指导

习近平新时代中国特色社会主义文艺思想坚持问题意识，直面现实问题，破解文艺难题。针对文艺创作中存在的“浮躁”问题，抄袭模仿、千篇一律、机械化生产、快餐式消费问题，调侃崇高、扭曲经典、颠覆历史问题，网络文艺发展带来的巨大变革问题等，提出了一系列面对现实、贴近实际、回应期待的思想观点，创造出崭新的新时代文艺理论话语体系[12]。教学设计中的VR影片要以正确的价值观为指导，关注学生情感、态度和价值观的整体发展，培养“知行合一”的时代新人。

2.VR教学设计的影片内容要遵循影视艺术创作规律

近年来，VR与影像的结合成为虚拟现实内容创作领域的一个重要突破口，英国学者瑞恩称其为一种“全艺术”形式。虚拟现实并非艺术，然而通过虚拟现实技术促使沉浸、交互、构想、实时和自主等虚拟现实形态融入电影构思、创作和制作以后，有可能促使影片画面和声音具备全新形态。因此，VR影片的创作要遵循影视艺术创作的一般规律，如要以叙事为主，具有完整的故事、有趣的情节、饱满的情感、张弛有度的冲突和节奏等等[13]。

首先，影片内容要将学生的学习与知识技能、内在兴趣、情绪情感、个体需求等因素联系起来，站在学生的学习兴趣角度，从时空、人物性格塑造和事件类型中择取具有戏剧冲突、观赏性强的部分;其次，在影片内容的设计中，要发挥学生的主体地位，深入了解学生需求，提高以学生的学习为中心的意识，以学生的学习需求为参照，完善内容各个环节的设计;第三，好的VR教学影片既要关注学生三维目标的实现，又要兼顾镜头、画面和叙事等影像语言的优化，将正确的价值观通过课程设计和教学过程传达出来。但也有研究者认为，作为一种崭新的媒介，在创作此类影片时，应着重注意适度的时长，由于创作难度高且成本昂贵，加之设备（如VR头盔、眼镜）对观看者造成的负面影响，VR影片应尤其注重对时长的把控。因此，近年来产出的影片多为5—10分钟，短视频仍在VR影片中占据主流。

3.VR教学设计要关注全景环境的创设

VR为影像带来的最大变化是边界的消失。受众通过佩戴VR头盔或眼镜，即可感受到“720度呈现的画面”（业界对于拥有纵向360度、横向360度视野的常规表达方式）和“浸入式”的视觉体验[14]。VR模拟了一个全新的虚拟环境，通过再现人类的感官体验来影响虚拟世界中的物理存在，人们可在这个崭新的环境中互动。

VR教学中对于场景和空间的把握显得尤为重要。首先，由于VR影片拥有特殊的360度场景，其需求不同于常规的影像荧幕，360度的全景拍摄方式可以把一个人放在虚拟的环境中，更看重受众的体验;其次，VR的沉浸式环境定义了两个标准：同步性和真实性。传统影像多为线性叙事，VR影片则是“互动式叙事方式”，当受众（学生）成为参与者，在观看VR影片时，他们便会成为自己的“引导者”，這就意味着VR教学设计因其技术优势，使教学从注重结果走向注重过程，从被动接受到主动探究，学生全身心投入学习过程，掌握知识技能的过程也是其人格和价值观逐步形成的过程，不能将学习过程等同于仅仅是学习“知识和技能”，教学过程不是冰冷和机械的，而是一个有温度的情感、态度和价值观共同生成和发展的新型教学环境。因此，如何增强场景中有效的互动性，运用多元化的视线引导，让学生最为高效地获得相应的正确引导，也是VR影片应着重考虑的问题。当然，VR的加入，为教学环境的多样化提供了可能，教学环境的变革使得VR教学基本实现了以学习者为中心的智能化学习，为学生提供了一个更真实的体验空间和自适应的智能学习空间。

4.教师在VR教学设计中要拥有一定的电影思维

电影思维是为创作影片所进行的与未来银幕形象有直接关联的思维活动。对影片放映效果的预见感支配着整个思维过程，最大限度发挥电影特性的要求制约着整个思维过程。从事不同片种的创作，电影思维的具体形式也有所不同[15]。在虚拟现实当前的创新状态下，讲故事的人（教师）必须创造一种新的媒体形式，让观众（学生）完全沉浸其中，并在故事的展示过程中感到愉悦，因此，故事讲述者面临着定义故事和创造真正引人入胜的内容的挑战。在VR教学过程中，教师的角色，由教学内容的完全实施者和教学活动的严格把控者，逐步转向新型课堂的领航人、系统内容的设计者和学习环境的“升级者”。正如安德鲁·芬伯格所言：“教师们应努力去感受技术，领会如何激活技术，将他们的‘声音在技术上表现出来”[16]。在原有教学模式下，单一学科个体教师难以完成“导航”“综合系统设计”和“学习环境升级”等复杂而艰巨的任务。因此，良好的VR教学需要跨学科、多领域、通力合作的教师团队支持。由于VR的新特点，如何充分运用影视艺术思想、理念和影视创作的原理显得尤为重要。特别是在VR教学内容设计中，如何借鉴影视艺术创作的思想和原理，基于VR的技术优势，创造性地开展教学设计，进而引起学生的思想共鸣，激发学生的学习兴趣，引发学生的积极学习情绪和情感[17]，促进学生的自我建构和创造，并以此来加深学生的学习体验和思考，提升整体学习成效，所有这一切都是教师们需要应对的新挑战。

新技术的发展和创新不断推动着教育教学的改革与前行，不断更新着我们审视教育教学的视角。影视艺术视角的引入，让我们重新认识了VR之于教育教学的独特魅力，随着VR在教育教学中的广泛应用，VR教学设计既要遵循学习科学规律，又要遵循影视艺术规律，但无论技术如何发展，教学设计如何有效促进学生的认知选择、组织和整合，如何进一步促进学生的动机、情感和元认知参与将是我们未来深入研究与探索的主要问题。

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（编辑：鲁利瑞）