VR技术应用于绘本课程的价值、困境与出路

袁昊杰，李 伟

（东北师范大学教育学部，吉林长春 130024）

一、问题提出

21世纪以来，信息技术获得了突飞猛进的发展，在技术爆发、产业创新、融合发展、信息快速更迭的背景下，VR 技术应运而生。VR 技术为教育领域注入了新的力量，为新时代的教育深度赋能，从而助推新时代教育的数智化转型。该技术统合新一代智能技术，利用计算机与互联网等科技构建出一个三维立体的虚拟现实世界，具有沉浸性、交互性、构想性三大特征［1］，与教育领域中儿童的认知发展特性、学习发展特征和情感生成特点深度契合［2］。因而，自VR 技术诞生之时起，就具备了重要的教育价值。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》也将VR技术列入了信息领域优先支持的三大前沿技术，助推基础教育的数字化变革。

当下，VR 与学前儿童课程的结合引发了人们的广泛关注。绘本课程作为学前教育课程体系中最具生动性、构想性、人文性和创新性的课程，实现了儿童课程从抽象化口头文字叙事向具象化图像演示的嬗变［3］。但在其实践的过程中，却深受教师教学能力和课程材料的影响，而使其价值难以充分发挥，进而影响儿童的学习效果［4］。而以人工智能、VR 等技术为代表的虚拟现实技术，为绘本课程的设计和实施构建了新的实践场域，深度重塑了儿童绘本的叙事结构、内容生产、交互界面和阅读场景，为儿童带来了立体化、沉浸式、多向度的绘本课程体验［5］。这对解决传统绘本课程发展困境，调动幼儿深度学习和具身探究的主动性有着重要意义［6］。但现阶段VR 与绘本课程的结合，尚处于初步探索阶段，其应用价值、实践成效、发展困境和未来路向尚待进一步的阐释与探索［7］。因此，本文立足于基础教育数字化变革的发展趋势，在深入理清VR 技术的概念内涵与突出特征的基础上，阐明VR 技术应用于绘本课程的理论支撑与潜在价值，并基于已有研究分析VR 技术应用于绘本课程的现实困境，以此提出VR 技术应用于绘本课程的未来路向，以期为VR 技术赋能绘本课程，推动幼儿绘本课程的数智化转型与立体化建设提供参考与启示。

二、VR技术的概念内涵与应用现状

（一）VR 技术的概念内涵

VR 技术即虚拟现实技术，该技术融合了计算机、人工智能、雷达、传感测量技术、多媒体技术等多项先进技术，是多项先进技术发展的“集大成者”［8］。VR 技术构建了一个实时互动式、高度仿真的三维立体空间环境，同时实现了设备与人的操作指令精准无误的对接［9］，具有融入渗透性（或称：沉浸性）、实时互动性（或称：交互性）和创造构建性（或称：构想性）的特点［10］。人们在该项技术所构建的虚拟空间中可以体验到与现实世界一样的真实感受，是目前我国较为先进的智能化人机交互体验技术。

（二）VR技术在绘本课程中的应用现状

21 世纪以来，随着VR 技术的兴起，“VR+教育”进入大众视野。VR技术展现出的三大特征，及其在培养幼儿科学素养、开发幼儿创新能力、激发幼儿深度学习等方面的价值，引起了早期教育工作者的广泛关注［11］。部分学者初步研讨了VR 技术应用于幼儿课程，促进幼儿课程变革的潜力，并介绍了国外早期教育课程中VR 技术的应用案例，以此证明VR 技术在幼儿课程资源开发中的可行性［12］。亦有学者在阐释VR技术三大特征的基础上，创造性地将VR 技术与幼儿绘本相结合，分析了VR 技术在幼儿绘本课程中应用的可能［13］。

随着VR 技术日趋成熟，相关理论研究逐渐应用于实践检验。已有实证研究表明，VR 技术带来的具身化学习场景，可以有效提高学生的积极学习情绪，促进学生的知识学习，激发学生积极的生态行为［14］。其研究主体虽然为高中学生群体，但对学前教育领域课程的革新具有重要的启示意义。因为，学龄前儿童的学习更具具身性，抽象化、概念化、灌输式的课程不利于学前儿童的社会认知与情感发展［15］。如学者翁梓玉的研究发现，VR绘本更易激发幼儿的学习兴趣，延伸幼儿的感官与思维，促进幼儿深度学习，但现有的VR 绘本课程存在着同质化严重、建设成本高昂的困境，仍需进一步的开发与深化［16］。

可见，当前VR 技术应用于幼儿绘本课程正处于初步探索阶段，因此，我们应结合学前期幼儿的发展特征与幼儿的学习特点，迎合课程资源的数智化发展趋势，进一步明晰VR+绘本课程的价值，剖析其潜在的发展困境，探寻其发展的出路，从而促进“VR+绘本课程”的深度发展。

三、VR技术应用于绘本课程的理论根基与潜在价值

（一）VR技术应用于绘本课程的理论根基

《中国儿童发展纲要（2011-2020）》中明确指出：“要加快发展3-6 岁儿童学前教育，优化教育资源，拓展数字化学习的空间，全面推进教育现代化和信息化。”因此，将VR 技术运用于幼儿绘本课程不仅能发挥VR技术的特殊价值与教育性能，也为信息技术的低龄化运用开辟了道路，强化了信息技术在激发低龄幼儿科学兴趣和培养其科素养中的作用［17-18］。相关研究也表明，VR技术的特点和优势与幼儿的学习特点、新时代绘本课程的数字化发展需求存在高度一致性，并符合儿童发展的具身认知论［19］、交互作用论［20］和分布式认知论［21］（见表1）。

表1 “VR+绘本课程”融合发展的可能与幼儿的学习特点及绘本课程发展的需求

具体来看，具身认知理论强调儿童的发展并非是大脑对外部世界的简单表征，而是身体、大脑与环境的整体性作用，儿童是在与周围环境的亲身交互中塑造自身的体验、加深自己的认知、丰富自身的情感［22］。在这个过程中，儿童与环境构成了密不可分的整体，儿童身心与环境的直接交互促进了儿童的发展。这与VR技术的沉浸性高度契合，打破了传统绘本课程以教师为中介的作用路径，以儿童为中心，通过激发儿童的主动性，直接让儿童与环境对话，以此促进儿童与环境的亲身互动。

交互作用理论指出，儿童与环境存在双向共生的关系，儿童与环境的交互是动态双向而非静态单向的，儿童当下的认知与行为能够影响其与环境的未来发展趋势，而当下的环境刺激也为儿童的发展提供着认知材料与关系基础，儿童与环境构成了实时互动、相互作用的整体［20］。VR技术具备的交互性，以“一对一”的实时交互体验，打破了传统绘本课程“一对多”的反馈延迟局限，能够深刻调动儿童的即时想法，并引导儿童亲身实践，以此对儿童的发展做出即时适宜的信息反馈，助力儿童的想象与创新。

分布式认知理论表明，儿童的认知分布于个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会和时间之中，儿童的发展存在于学习环境、学习工具、学习者之间的交互以及所有学习者之中，因此我们不仅要关注儿童的学习资源、学习工具，也要关注儿童的活动及其与各个要素之间关系的构建［21］。VR技术具备的构想性，满足了儿童对多样化、个性化课程资源的需要，并搭建了儿童与课程资源之间的互动共生关系，使儿童能够借助具象化的学习材料，充分发挥自身的创造想象，进而助力头脑观念的实化。

无论是具身认知理论，还是交互作用理论，或者分布式认知理论，它们都指出了儿童认知发展的具身性、开放性、过程性和交互性。这为VR技术应用于儿童绘本课程提供了理论支撑。

（二）VR技术应用于绘本课程的潜在价值

总的来看，将VR技术应用于幼儿绘本课程，不仅可以弥补传统绘本课程的不足，还可以最大限度地挖掘绘本课程的教育可能，助力儿童的认知、情感、社会性等方面的发展。具体来看，VR技术应用于绘本课程的价值主要体现在绘本课程与VR三大特征的深度契合。

1.融入渗透性破“隔离”——让内容更“鲜活”

VR 技术所带来的沉浸式体验可以有效地打破传统绘本教学中生搬硬套的“口口相传”。借助于VR 技术所构建起来的绘本课程场景，教师可以让儿童沉浸在绘本故事中构建出来的“鲜活”故事场景，通过参与加入、体验感受，亲身探索，形成儿童对绘本故事的深入理解，实现对传统绘本教学模式的深层次变革［23］。在传统的绘本课程教学过程中大多数教师只是借助于绘本的图片进行场景展示，注重讲述绘本的故事内容，甚至片面强调绘本涉及的文化知识，在此过程中，儿童与绘本“隔离”开来，教师充当绘本与儿童之间的媒介。这种绘本授课模式根植于学科授课模式，在很大程度上受制于教师的教学能力，如果教师的教学素养偏低，可能会出现教师“专心”讲授，儿童“分心”学习的尴尬情形［24］。绘本课程的出发点在于根据儿童的身心发展水平与年龄特点，利用儿童的具体形象思维，以及儿童体验式、试误式、建构式的学习方式，向儿童展示生动的故事情景，以此丰富儿童的认知，开发其智力，培养其阅读的兴趣，丰富其情感体验，并让儿童在赏读故事中习得“默会知识”，形成自身的行为规范［25］。可一旦绘本课程在教师教授的过程中变成生硬的讲解，甚至文字的习得，那么就不可避免地使绘本课程具有了“小学化的倾向”，从而违背了儿童的年龄特点和成长规律，消磨了儿童对阅读的兴趣，使儿童在绘本课程中逐渐“无感”［26］。而VR技术展现出来的“鲜活”场景和沉浸性体验，让教师的绘本教学方式和儿童的学习方式都发生了根本性变化：化简单的二维静态图片展示为三维立体化的动态情景探索；变教师充当媒介的讲解为儿童亲身参与的探索，从而帮助儿童更好地理解绘本中的符号概念，沉浸地体验文字描述的抽象世界［27］。

2.实时互动性变“主动”——让体验更“真实”

VR 技术带来的另一种优势是它的“实时互动性”。VR 技术所虚拟出来的场景无论是现实的还是想象的，当儿童参与其中并做出相应操作的时候，均能够根据当下的自然科学原理甚至超越当下科学原理在虚拟世界中做出反应。同时，这种来自虚拟环境的“反馈”，兼具“视听闻嗅触”，让儿童的体验更“真实”，经历更“丰满”［28］。这种打破实物的虚拟“互动”一方面有效节约了实体物质资源，另一方面让我们可以打破时空的限制，回望过去，探索未来。例如，借助于VR 技术，儿童可以直接与绘本中涉及的历史、人物、场景等进行实时“对话”，在亲身经历与操作中融入绘本故事，推动绘本故事的发展，从而丰富自己的想象力和创造性［29］。在传统绘本课程中，教师很难顾及到每位儿童的学习状态和学习困惑，并给予及时的、相应的指导和反馈［30］。这就造成了同样的绘本，每个幼儿的吸收程度差异迥然。VR技术融入绘本课程，在化幼儿被动学习为主动探索的同时，能够兼顾每个幼儿在学习中的不同需求并给予幼儿积极的反馈。这种反馈是三方面的：一种是来自VR 技术所构造出来的虚拟世界所产生的反馈，一种则是来自计算机大数据下“网络教师”及“数据智库”所带来的反馈，一种则是现实教师作为幼儿绘本课程的引导者对学生做出的实时反馈。这种三方反馈的学习结果评价更具科学性与针对性［31］。

3.创造构建性融“时空”——让想象更“自由”

VR 技术的创造构建性（或称：构想性）具有两方面含义：一方面“构”，这是一种主动式的与虚拟环境发生交互；一方面“想”，这是一种主观式的思维发散与创造。借助于VR 技术，绘本课程的设计不仅仅局限于绘本本身，儿童也可以发散自己的思维，尽情想象。借助VR 技术将想象中的事物在虚拟世界实化，进而使想象的“造物”与虚拟现实发生交互，这种想象与现实的碰撞，让儿童的创新力和创造性得到激发［32］。传统的绘本课程，局限于教师讲、儿童听。儿童与教师、儿童与绘本之间的互动只停留在“视”、“听”、“触”，甚至“演”。虽然能够激发儿童的想象力，但是不能让儿童将自己的想象进一步“延伸”，无法利用自己的想象对外物进行操作，也无法使自己的想象“变现”。但VR技术的创造构建性使绘本课程中的教者和学者都摆脱了时空和具体物质的限制，获得了极大的自主性、灵活性，让绘本课程在多方互动中实现了由“二维静态识读”到“三维动态建构”的转变［33］。同时，VR技术的强大可以让我们融解时空。过去的和现在的、消逝的和当下的、想象的与现实的等都可以借助人工智能、通讯技术和VR/AR 技术等让它们重新显现。这种融合时间、打破空间的课程展现方式，让儿童的活动时间、活动空间都大大延展，并且这种虚拟现实中的时空再现，不仅降低了实物重建、参观旅行等一系列的活动成本，还呈现出一种对时空操作的灵活性与创造性，并进一步促进教育资源的整合与共享，促进教育资源的分配均衡［34］。

四、VR技术应用于绘本课程的现实困境

（一）前期投入成本高，普及推广难度大

目前，VR 技术的主要开发者、投资者和使用者集中在政府、大型企业、高等院校中，而较少应用于基础教育之中，面对中国人口众多，学生体量巨大的现实境况，VR 技术的经济属性已经受到质疑。学者刘园指出，成本问题是影响VR 技术应用于绘本课程的关键制约性因素，在学前阶段引入VR 技术需要面临相关设备的引进、空间场地的开辟、“VR+绘本课程”的开发、专业人员的引入、园所教师的培训等高昂成本，这些无疑增强了VR 技术的应用与推广难度，而如果技术成本问题不能得到合理的解决，将很可能导致个体早期教育机会的不平等［35］。因此，降低成本，提质增效就成为推动VR技术应用于学前领域的关键举措。

（二）教师能力需提升，评价机制待商榷

“VR+绘本课程”进入学前课程领域，是对学前课程的一次重大革新。虽然可以在一定程度上弥补传统授课模式的缺点，但也为教师进行数字化教学与评价带来了压力。学者曹阳指出VR 技术在学前教育中的应用，变革了学前教育中的课堂环境，提升了儿童的自主能力与社会交往能力，影响了儿童的数学思维与创造力水平，但这些可喜的发现需要教师具备更高的素养与能力才能察觉，VR 技术对教师的数字化素养与评价能力提出了新要求［36］。学者弗兰森也发出同样的疑问，指出VR 技术为绘本课程的组织形式、教师教学方式、儿童发展的评价模式等带来了巨大机遇，但也存在隐忧［37］，背后涉及的深层次道德伦理问题亟需进一步澄清，一旦陷入技术主义陷阱，则将为儿童的发展带来巨大危机。

（三）安全风险影响大，家长接受程度低

面对数字技术带来的学前教育变革，家长的态度差异迥然。学者王瑞的调查研究发现，当前家长对VR 绘本的接受程度普遍偏低，技术的安全性、不确定性是造成家长忧虑的重要原因［38］。学者高嵩等人在梳理国外相关研究的基础上也指出过度“游戏化”和“自主化”的VR绘本课程极易导致儿童的“虚拟成瘾”问题，从而引发家长的担忧，进而对VR 技术敬而远之，形成VR 技术应用与推广的现实障碍［39］。不难理解，伴随着我国家庭结构的变迁，家庭育儿愈加精细化与科学化，父母的教养观念与教养能力日益改变，面对技术带来的华丽风暴也逐渐理性，不再盲从，而是将目光更加聚焦于儿童的全面健康发展。因此，面对安全风险不确定的新技术与新应用，家长往往保持理性态度来审视技术的可用性与适宜性。这对VR技术应用于绘本课程的推广造成了现实挑战，亟需加强VR的安全性与实效性，破解家长抗拒的现实困境。

（四）儿童发展差异大，潜在问题待理清

VR 技术自诞生以来，其安全问题、道德伦理问题、个人隐私问题、沉迷风险问题一直是学界争议的焦点［40］。首先是安全问题，学前期是儿童身心快速发展的时期，也是儿童最具可塑性、发展性的时期，而电子产品有一定的辐射，儿童的身心发育或受到影响，其中最为突出的问题是会导致儿童的视力下降和影响认知发育。如学者施密茨等人的实验研究发现VR 技术塑造的虚拟教学环境，影响了儿童的眼睛发育，且对儿童的认知造成影响，使儿童难以分清现实中的可能性与不可能性［41］。其次是道德伦理问题，虚拟世界的规则不是对现实世界的照搬，它涉及社会关系、道德规范等多方面内容的重构与建立。学者肯莱特的研究指出，VR 技术构建的虚拟世界打破了现实世界的既定规范，使得深陷虚拟世界时会充满不确定性，这深刻影响着儿童的认知、情感与社会性发展，因此亟需理清虚拟世界的道德伦理与行为规范［42］。再次是个人隐私问题，儿童作为能动发展的独立个体，具有自身的隐私空间，但数字化时代，儿童的一举一动均可以被量化记载，导致儿童成为“网络中的透明人”，其隐私空间遭受侵袭［43］。最后是沉迷风险问题，学者魏智慧指出学龄前幼儿心智发育不完善，自控力较差，极易沉迷VR 塑造的虚拟故事世界以满足当下的愉悦，从而挤占儿童的现实生活时空［44］。以上的技术问题与风险伦理，造成了VR 技术应用于绘本课程的关键瓶颈，亟待进一步论证破解。

五、VR技术应用于绘本课程的未来路向

（一）推动产学研深度融合，进一步降低VR技术的成本，以科研推动其普及

由于VR 技术的复杂性及高昂的建设成本，研究机构或学前教育机构很难构建和维系庞杂的VR 系统。因此，政府应积极引导企业、科研机构和学前教育机构的深度融合，以教育需求为导向，开发出高效、节能、优质的VR 绘本课程，探索出行之有效的VR 绘本应用模式，从而形成市场需求、科学研发、实践应用三者之间的良性循环，助推学前教育信息化和现代化的发展［45］。具体而言，政府可以通过政策支持、专项课题支持等措施，激发企业或学前教育机构推进数智化课程建设的积极性。同时，通过VR 技术教育应用的实证研究，不断深入对现代信息技术的伦理审视与标准构建，探索VR 环境下儿童认知发展与学习的规律，开发出兼具适宜性与开放性的VR 绘本课程资源，不断推动VR 绘本的普及和普惠。

（二）创新绘本课程教学模式，提升幼儿教师的数字素养，以创新带动其转型

教育的数字化是依托于人的数字化而发展的，因此，只有幼儿教育工作者实现自身的数字化，才能促进学前教育的数字化和儿童的数字化［46］。据此，首先我们应帮助幼儿教师深入认识、接触、接纳、应用多样化的数字设备，切实提升其数字设备应用能力。其次，提升幼儿教师的专业素养，进一步提升其课程组织能力，助力幼儿教师形成自身的教育机智，以个体能力与数字化技术的结合，实现绘本课程的数字化转型。如：在“VR+绘本课程”教学中，密切关注幼儿的生成性经验与情绪情感的变化；在教学材料的准备中，注重教法与“VR+绘本课程”的适配性；在教学评价中，设置尝试进行多元性评价等等。同时，也要发挥幼儿教师在立体化教材与课程体系建设方面的重要作用，使其在充分尊重幼儿的身心发展水平与年龄特点的基础上，实现教材组织、教学手段、课程开发与课程评价的创新。以此，推动儿童绘本课程的数字化转型。

（三）增强VR 技术的实践效能，提升家长认可接受程度，以实效论证其价值

作为新时代的儿童，其“数字原住民”的特性正在进一步彰显，其未来的发展必然会在与新一代科技的共鸣中延续［47］。但当下家长对VR技术的接受程度普遍偏低。因此，VR 技术亟待在实践中深化，彰显其助力儿童发展的实践效能。具体来看，首先，我们可以开发开放化的VR亲子绘本资源，引导父母与儿童的亲身参与，在父母的亲身感知中，体验VR 技术的三大特性及其与绘本课程结合的优势。其次，加强VR 绘本课程对儿童发展的影响研究，以实验干预行动方案的科学化实证研究，深度论证VR 绘本课程对儿童认知、情感、社会性、创造力等的影响，为VR技术应用于绘本课程提供多样化的实证依据。最后，在科研论证的前提上，以安全的技术保障儿童的身心健康，解决家长的内在担忧。

（四）加强VR 技术的安全性，全面综合考虑潜在风险性，以安全促进其应用

VR 技术以其自由开放、资源共享、交互沉浸等特性为绘本课程深度赋能，然而其在当下暴露出的安全、伦理、隐私和沉迷等问题也不容忽视。因此，首先，应进一步加强VR 技术的安全性，包括设备的安全性、使用的安全性、效果的安全性等等；构建长期性设备使用安全追踪平台；加强VR 技术的医学审查，以此破解数字化设备使用带来的视力问题、大脑疲惫等生理问题，深度保障儿童的生理健康与心理发展。其次，加强VR 虚拟世界的道德伦理建设，进一步完善现实世界的法律法规，以现实的法律法规约束、构建虚拟世界的道德伦理、社会关系等配套伦理体系。再次，加强儿童的数字安全，维护儿童在虚拟世界中的权力，在保障儿童安全的前提下，保留一定的儿童自主权限，维护儿童的隐私。最后，依据儿童的身心发展规律与年龄发展特征，设置儿童参与VR 绘本的机会与时长，并引导儿童区分现实与虚拟的差异，以此防止儿童的沉迷。

六、结语

以人工智能、VR/AR 为代表的新一代信息技术推动着数字化绘本课程迈向了新的台阶，α 世代作为人工智能时代的“原住民”，也将是数字时代重要的电子内容消费者和创造者，他们对学前教育信息化中教师的信息化、课程的信息化、教材的信息化乃至学习环境的信息化等都提出了更高的要求［48］。VR技术赋能绘本课程，既有其价值，同时也存在风险。VR技术的融入渗透性、实时互动性和创造构建性勾勒了未来信息技术赋能学前教育的生态化实践场景，与幼儿认知特点、身心发展契合一致，并以其沉浸性破隔离，交互性变主动，构想性融时空的特点为立体化绘本课程深度赋能，助推学前教育的数智化转型。然而在VR技术赋能绘本课程的过程中还存在着诸如：安全问题、伦理问题、沉迷问题、健康问题等一系列的风险与挑战。因此，我们需要保证VR技术的安全性，合理的管控和规避这些风险，进一步研讨VR 赋能学前教育的技术难题、内容建设和风险控制，从而推动新时代学前教育的信息化发展。同时，我们只有坚持“以幼儿为本”的价值取向，将促进儿童全面健康发展作为矢志不渝的教育追寻，才能在数字赋能教育的变革浪潮中，牢牢把握住教育初心与坚守，真正促进新时代儿童的发展。