44、沉浸式技术在小学和中学教育中的应用

沉浸式技术在小学和中学教育中的应用

1. 引言

随着科技的进步，沉浸式虚拟环境（IVE）逐渐走进了我们的日常生活。特别是在教育领域，头戴显示器（HMD）的应用为学生提供了一种全新的学习体验。IVE技术不仅能够激发和吸引学生，还能提高教育效果，特别是在STEM（科学、技术、工程和数学）教育方面。本文将探讨HMD在基础教育（K-12）中的应用，以及IVE技术在教育中的潜力和实际使用情况。

2. 沉浸式虚拟环境的技术背景

创建沉浸式虚拟环境的技术变得越来越便宜，头戴显示器比多年前更先进。除了专用的HMD（例如Oculus Rift），还可以使用安装在VR头盔上的智能手机来创建一个家用的完全沉浸式虚拟环境。尽管洞穴式自动虚拟环境（CAVEs）也变得更加负担得起，但与HMD相比，它们仍然需要相当大的投资来构建，并且在物流、设置和灵活性方面存在限制。支持开发沉浸式视频和交互式内容的工具包也变得更加普及，尤其是360度视频。尽管这些视频可能缺乏虚拟现实的交互性，但它们仍然是沉浸式的，适用于自我中心视觉的应用场景。

2.1 沉浸式技术的优势

IVE技术能够激发和吸引用户，从而促进了其在成人、青少年和儿童中的使用增加。研究表明，IVE在普通教育中的使用，特别是高等教育中，已经显著增加。许多大学已经建立了实验室来研究和开发IVE应用。IVE技术不仅能够增强学生的参与度和动机，还能够培养21世纪所需的基本技能，如信息素养、沟通技巧、全球意识、创造力和协作。

3. 相关研究综述

关于IVE在教育中的应用，已有不少研究。例如，Freina和Ott在2013年至2014年发表的文献综述中探讨了IVE在教育中的优势和潜