虚拟学习环境下学习者的自我构建

2018-02-09 04:51张伯邑
中小学电教 2018年4期
关键词:虚拟环境虚拟现实学习者

☆ 张伯邑 陈 焱

(湖南师范大学教育科学学院,湖南长沙 410081)

自我是不断演变的,它从来就没有一个固定的过去,也没有一个固定的未来。它永远是一个过程,不能用起点和终点来概括。但可以肯定的是,自我可以被不断创造,人的主体性价值和意义就是通过不断建立的自我传达出来。从社会心理学的角度来看,自我包含了现实自我和虚拟自我两个层次。在现代技术出现以前,虚拟自我仅存在于个体的精神世界中,而虚拟学习环境的产生,使自我的虚拟性得到完全的展现和释放。并且在虚拟环境下,虚拟自我的实现不断推动现实自我的发展,现实自我的提高又会不断提高对虚拟自我的要求,二者构成相互渗透、相互构建的统一整体。

学习者是抽象、复杂的个体,如果只是通过外在条件的作用促进不了学习者的真正学习。因此,教师想要达到理想的教学效果,除了设计虚拟的教学情境外,对学习者虚拟自我的研究可以帮助教师更深入地了解学习者在虚拟学习中的状态、变化、发展,真正的促进学习者发生学习行为。此外,虚拟现实技术的迅猛发展,使虚拟化学习必然成为人类的重要学习方式,这就要求学习者在学会利用新技术进行学习的同时,还需要积极面对自身在虚拟学习环境中的角色,正确处理和协调现实自我和虚拟自我的关系,不断超越现实身份的限制,最终实现“理想中的自我”。

一、虚拟学习环境的内涵及其分类

1.虚拟学习环境的内涵

目前,数字化学习环境逐渐从二维网络环境向更加真实的三维虚拟环境发展,而关于虚拟学习环境的理解,学者们莫衷一是。刘俐利等人认为虚拟学习环境是虚拟现实技术在教育中的应用,例如:虚拟课堂、虚拟实验室等。利用虚拟学习环境可以突破时空的限制,让学习者在具有一定沉浸度的虚拟情境中学习、探究和体验。钱小龙提出“虚拟学习环境是把远程交互和面对面的交互按照多种方式结合起来,并提供某种虚拟时空的学习环境”。曹娟等人指出虚拟学习环境是利用计算机网络和虚拟现实等技术来创设学习环境的,其设计目的就是通过创设支持学习者进行学习的条件,促进学习者高阶能力、高阶知识和高阶思维的发展。综上所述,笔者认为虚拟学习环境是在虚拟现实技术的基础上创设的仿真交互式的学习环境,能够支持学习者进行探究、合作和交流,提高学习者自主学习、意义建构的能力。

2.虚拟学习环境的分类

根据虚拟现实技术的分类,笔者将虚拟学习环境分为以下三类。一是桌面式虚拟学习环境。桌面式虚拟学习环境,是利用三维动画软件和图形学编程技术进行开发,并以计算机屏幕呈现的三维虚拟学习环境,在此环境中学习者需要借助鼠标、手柄控制画面中物体的运动。该虚拟学习环境具有成本低、易操作的特点,是目前应用最广泛的一种虚拟学习环境,但其容易受到现实环境的影响,沉浸效果不明显。二是完全浸入式虚拟学习环境。完全浸入式的学习环境,需要学习者佩戴相应的设备,如头盔、手柄、数据手套等,与环境中的事物进行实时互动,获取信息。此时,学习者的身心完全沉浸于虚拟世界中,隔离了外部世界的干扰。该虚拟学习环境能激发学习者的学习兴趣,使其产生强烈的沉浸感,但成本相对较高,并没有全面普及。三是分布式虚拟学习环境。分布式虚拟学习环境,是将分散、独立的虚拟现实系统经过计算机网络联结起来,形成范围广、多用户的学习环境。学习者既可以独立学习,也可协同学习,极大地满足了学习者自我实现的愿望。该学习环境具有更强的交互性,更适合学习者进行探究性学习。目前,得到广泛使用的分布式虚拟学习环境有Second Life、River City等。

二、虚拟学习环境中自我构建的发展阶段

与现实学习环境一样,虚拟学习环境下的学习者同样经历着自我构建的过程。这个过程主要分为以下三个阶段。

1.身体构建的阶段

学习者自我构建的首要阶段,就是身体获取信息的阶段。国外学者罗琳·克拉克曾提到当身体受到刺激后,由感知觉体验引发个体心理和情感水平的变化,并通过身体对这种变化作出反应。在虚拟现实技术支持下的学习环境中,存在着多种感官刺激,如视觉、听觉、触觉等,学习者会对这些刺激作出相应的动作或反馈。同时,虚拟反馈系统能够及时捕获学习者的行为信息,做出回应。在这种持续的人机交互过程中,学习者身体的感知觉能力在不断提高,对信息的敏锐性也在不断增强。此外,虚拟环境的真实性、可操作性充分地扩展了学习者的感知觉体验,使其能将所见、所听还原到真实的操作当中,去真实感受事物原有的本质。总而言之,虚拟学习环境激发了学习者身体的潜能,使学习者的身体处于一种自由、放松的状态。

2.认知构建的阶段

身体在感知和获取信息后,自我构建进入第二个阶段——认知构建阶段。建构主义认为学习不是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自我建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息,而是主动地建构知识的意义,这种建构是无法由他人来代替的。在虚拟的学习环境中,知识隐藏在设计的任务活动中或是具体的操作过程中,这就为学习者发现学习、探索学习提供了机会。学习者需要以自己原有的知识经验为基础,对新信息进行重新的编码和认识,构建自我的认知结构。同时,由于知识经验的差异,每个学习者对知识的理解和应用经常是千差万别的。利用虚拟现实技术,学习者可以更具体、更直观地构建知识,从而能更深刻地把握事物的本质、规律以及与其他事物之间的内在联系。

3.自我实现的阶段

自我实现是个人追求自我价值的高级阶段,是个人天赋、才能的充分表现。人本主义心理学家马斯洛认为:“有这样一种人,能够充分开拓和利用自己的天赋、才能、潜力等因素,实现其愿望,对自己力所能及的事情总是尽力去完成,使自己不断趋于完美。”在现实环境里学习者难以达到或趋近于自我实现,当他们从真实世界转向虚拟世界后,能够通过想象,建立另一个全新的身份,这个身份可以让学习者弥补现实中的沮丧感,重新建立学习信心。也可以让学习者在思想行为上表现出更多的自发性行为,真实、坦率地表现真我,提升自我的主体性。同时,学习者可以尽情发挥自己的想象力、创造力,尝试新的途径去验证自己的假设、疑问等。总而言之,在虚拟学习环境中,学习者建立了自己的一片天地,表达着情感,虚构着自我,创造着自我,实现着自我。

三、影响虚拟自我构建的因素

1.个人能力因素

个人能力包括知识能力、技术能力、交流能力,它是决定学习者自我构建的主要因素。在学习的过程中,学习者需要具有一定的知识基础,具备独立自主学习的能力。虚拟环境不像现实环境中一样,教师按照自我认知方式将教学内容传递给学习者,而是需要学习者能够主动运用已有知识来获取、认识、加工、内化新知识,对知识进行系统化的组织和建模。同时,技术支持下的学习环境,必然需要学习者具有一定的技术能力。对整个操作环境,以及各个环节的操作方法要熟悉,能够充分利用环境中设置的操作去解决疑问、设计创新,并且将这种技术能力迁移到不同的虚拟学习环境中去。此外,交流除了是社会生存的基础,也是学习者自我构建的必备能力。因此学生要善于与教师、同伴进行沟通,发现自身的不足,解决自身的疑惑,找到解决问题的方法,从而不断提高其学习的能力。

2.认知负荷因素

在虚拟学习环境中,多元信息传递的方式为学习者塑造了种类众多的模拟场景,使学习者真正地参与其中,获得沉浸性体验。但同时,大量信息的瞬间传递,很容易造成学习者工作记忆的负荷,影响学习者的学习动机。也就是说,环境设计如果过于丰富或复杂,学习者很难将自身有限的认知资源投入到学习活动中,并且会造成学习者注意力分散,关注到与学习内容不相关的事物,从而忽略了真正的学习目标。因此,在学习者自我构建的过程中,要充分考虑认知负荷对其产生的影响。无论是环境的呈现,还是教学内容的设计都应遵循学习者的认知特征,合理设计环境中媒介元素的数量及其组织方式,尽可能提高学习者的认知能力。

3.技术因素

虚拟现实技术也同样是影响虚拟自我构建的重要因素。正如我们所知,虚拟现实技术的发展仍然面临以下几点挑战。一是画面清晰度不高。学习者身心融入虚拟环境的一个重要前提就是画面的真实感,这在一定程度上决定了虚拟学习的实现。但目前,大多数的画面所提供的清晰度远远不够,对学习者的视觉刺激的效果不明显,这极大地拉开了与真实环境的还原度。二是佩戴设备有待提高。现阶段,虚拟现实的装置需要连接电脑终端,学习者只能在有限的范围内进行活动,这极大限制了学习者的探索欲望。同时,长时间佩戴头盔等设备,会使学习者产生疲惫感、眩晕感,在这种状态之下不利于学习者的自我构建。三是开发难度高。虚拟现实学习资源的开发相对于课件来说开发难度更高,对教师技术能力、设计能力提出更加严苛的要求。而目前,各学科教师还不能达到独立设计虚拟环境的能力。总而言之,这些因素在很大程度上直接影响着学习者能否进入学习环境,能否形成虚拟自我,能否真正地进行自我构建。

四、结束语

每个学习者都是一个复杂的个体,而在虚拟的世界里,学习者的自我表现更是千变万化,每个阶段甚至是每个时刻都可能是一个全新的自我。在虚拟自我的构建过程中,学习者可能在不断的历练中得到成长,也有可能迷失在自我的世界里,这就需要教师能够积极地发现学习者的内心世界,用更科学的视角看待学习者的成长,在学习者成长的道路上及时给予指引。

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