想象一下你正在某個(gè)位于浩瀚銀河的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬器中，周圍是一系列的月相，而看似不遠(yuǎn)的萬千星體正閃耀著點(diǎn)點(diǎn)光芒。在這個(gè)模擬里面，你沒有實(shí)體，你與宇宙之間只隔著光劍風(fēng)格的控制器，以及一組測(cè)試問題。
名為“Learning Moon Phases in Virtual Reality（在虛擬現(xiàn)實(shí)中學(xué)習(xí)月相）”的模擬隸屬于康奈爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)多階段實(shí)驗(yàn)，他們希望確定虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸特性是否能比傳統(tǒng)的實(shí)踐活動(dòng)帶來更優(yōu)異的學(xué)習(xí)成果。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是探索VR對(duì)學(xué)習(xí)影響的首批研究之一，同時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)實(shí)踐活動(dòng)，計(jì)算機(jī)模擬或VR學(xué)習(xí)之間存在顯著的差異。
論文主要作者Natasha Holmes表示：“我們?cè)诮逃I(lǐng)域看到過很多曇花一現(xiàn)的技術(shù)。盡管技術(shù)在課堂中的作用非常強(qiáng)大，但作為一名以學(xué)科為基礎(chǔ)的教育研究員，我的工作是與真正的學(xué)生一起進(jìn)行對(duì)照研究，從而探索這些工具將如何和何時(shí)影響學(xué)生，以及個(gè)中原因。”
共同作者（Virtual Embodiment Lab主任）Andrea Stevenson Won指出：“重要的是要理解技術(shù)的新穎性將如何影響人們對(duì)它的使用。用戶對(duì)VR的熱情能否轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)成果呢？”
研究人員將康奈爾大學(xué)本科生隨機(jī)分配至三種學(xué)習(xí)方式：動(dòng)手實(shí)踐，計(jì)算機(jī)模擬以及VR。指令和測(cè)驗(yàn)問題盡可能保持彼此的緊密匹配，而相關(guān)活動(dòng)都以普通天文學(xué)教程作為藍(lán)本。
傳統(tǒng)的動(dòng)手實(shí)踐包含三個(gè)組成部分：一個(gè)模仿太陽的燈光；一根短桿，頂端裝有一個(gè)代表月亮的球體；學(xué)生將扮演地球并手持短桿。被試將球體保持在手臂長(zhǎng)度并繞圓旋轉(zhuǎn)，從而創(chuàng)建模仿月球相位的照明模式。
VR模擬和計(jì)算機(jī)模擬都由通信系，計(jì)算機(jī)科學(xué)系和天文學(xué)系的研究生和本科生團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)，并包括準(zhǔn)確的星圖和天體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在桌面PC的計(jì)算機(jī)模擬中，被試可以控制觀察位置和平面透視，以及時(shí)間的進(jìn)程。VR選項(xiàng)類似于計(jì)算機(jī)模擬，被試可以前后移動(dòng)，改變?cè)虑蜍壍啦⑦x擇不同的觀察位置。
一些問題需要死記硬背，其他問題則需要建立心理模型和進(jìn)行預(yù)測(cè)，因而研究人員可以探索不同類型的學(xué)習(xí)方式。不過，盡管三種教學(xué)方法存在根本性的差異，但根據(jù)評(píng)估前和評(píng)估后的結(jié)果，這三種教學(xué)方法的學(xué)習(xí)效果都相當(dāng)出色。
論文首席作者天文學(xué)博士后Jack Madden指出：“學(xué)習(xí)成果的相似性特別有趣，因?yàn)閂R被試在學(xué)習(xí)月相的同時(shí)需要掌握如何使用新技術(shù)。如果他們已經(jīng)熟悉使用VR學(xué)習(xí)，結(jié)果又會(huì)如何呢？”
盡管學(xué)習(xí)成果可能相似，但被試對(duì)所述學(xué)習(xí)方法的態(tài)度卻并不接近。在完成各自的任務(wù)后，每位被試都會(huì)體驗(yàn)另外兩種學(xué)習(xí)方法。調(diào)查結(jié)果顯示，78％的被試更喜歡VR學(xué)習(xí)方式，有學(xué)生形容這是“我見過最酷的東西”。
對(duì)于不喜歡VR學(xué)習(xí)方式的被試，有人對(duì)“過于強(qiáng)烈的感官輸入感到不適”。另外有人認(rèn)為過于逼真的沉浸感導(dǎo)致他們分心，無法集中于學(xué)習(xí)。
名為“Virtual Reality as a Teaching Tool for Moon Phases and Beyond”的論文已于2018 Physics Education Research Conference進(jìn)行了介紹，并發(fā)布在《2018 Physics Education Research Conference Proceedings》。其他論文貢獻(xiàn)者包括農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院傳播學(xué)副教授Jonathon Schuldt，研究生Byungdoo Kim，Swati Pandita和Yilu Sun等等。
Swati Pandita說道：“下一迭代將研究虛擬化身對(duì)學(xué)習(xí)成果的影響。由于沒有肉體，一些被試表示自己會(huì)感到緊張，同時(shí)指出說‘沒有太空服，那我怎么能呼吸呢？’缺乏虛擬身體可能影響了他們自由探索環(huán)境的意愿。我們希望看看如果被試擁有虛擬化身，這是否會(huì)鼓勵(lì)他們自由走動(dòng)并更多地與環(huán)境交互。”
研究是在Mann Library的Virtual Embodiment Lab進(jìn)行，同時(shí)是與物理系的合作，并得到了Oculus Education的支持。
原文鏈接：https://yivian.com/news/56346.html
來源：映維網(wǎng)
