关键词:
虚拟现实
初中生物
VR教学资源
摘要:
在当今数字化教育的背景下,虚拟现实、人工智能和大数据等前沿技术正不断与教学实践深度融合,这对于培养符合当代社会需求的优秀人才至关重要。同时,《义务教育生物学课程标准(2022年版)》中注重生物学科与信息技术的结合,还提出了培养学生核心素养的要求。然而,传统的初中生物教学模式更侧重于以应试教育为目的教授课本知识,这限制了学生的全面发展。尽管已引入三维动画和图片等教学资源,但仍无法满足课程改革对于培养学生探究精神、学习能力和解决问题能力的需求。VR技术以其独特的交互性、想象力和沉浸感为教育领域带来了新的机遇,创造出全新的学习环境,促进更有意义的学习体验。因此设计开发VR教学资源是有必要的。
本文通过梳理国内外VR教育研究现状、VR技术在生物学科的应用的文献,了解VR技术的应用领域、应用形式及应用效果。在对VR、教学资源、VR教学资源进行概念界定,确认以心流理论、建构主义学习理论、情境认知理论为理论基础后,对VR教学资源进行需求分析,包括课程标准、教材内容、教学目标、教学内容、学习者特征、学生需求及师需求方面,通过问卷调查法和访谈法分别了解学生需求及教师需求。遵循针对性原则、交互性原则及科学性与艺术性相统一原则,选择人教版七年级上册《植株的生长》作为VR教学资源的内容,进行了总体框架设计、具体设计、功能设计及操作流程设计。运用3ds Max软件构建模型,运用Unity 3D软件及Steam VR插件开发VR教学资源,在开发时需要将模型、图片、视频、音频导入Unity 3D,在Unity 3D进行场景搭建、界面开发、脚本编写以实现不同模块的功能。开发完成后需要将VR教学资源进行发布与调试,通过HTC Vive实现VR教学资源的运行。运用准实验研究法,从学生的学习成绩及学生的持续使用意愿两个方面检验VR教学资源的实施效果。
运用SPSS软件及PLS软件进行数据分析,实验结果表明使用VR教学资源能够提升学生的学习成绩及持续使用意愿,同时发现学生持续使用意愿受到临场感、心流体验、感知有用性、期望确认度及满意度的影响,进而提出研究创新、研究不足以及未来展望。因此运用VR教学资源辅助教学有利于培养学生的生物核心素养,创新教学方式以及提升教学效果,同时为VR教学资源融入初中生物学科的教学提供可参考的案例,也顺应教育现代化的发展趋势。