增强现实（AR）和虚拟现实（VR）的新进展

随着科技的进步，增强现实（Augmented Reality，AR）和虚拟现实（Virtual Reality，VR）不再是科幻电影里的概念，而是逐渐生活化、平民化，甚至能应用到教学过程中。AR技术可以用来模拟学习对象，让学生在现实环境背景中看到虚拟生成的模型对象，而且模型可以快速生成、操纵和旋转，能够在最贴近自然的交互形式下为学生搭建一个自主探索的空间，能够帮助学生理解抽象的学习内容。例如，有科学家通过AR将简单的几何体在现实场景中呈现。几何体具有布尔运算的功能，可以将几何体的变化以及在空间中相交、相切的关系直观展示出来。学生在这种虚实结合的学习环境中更容易理解复杂的空间概念，也方便师生间开展教学互动。2010年北京国际图书博览会上展出了一本AR概念演示书——未来之书。它将中学物理课上的单摆、牛顿第一定律、牛顿第二定律等试验进行虚实结合展示，学习者通过设备能直观感受到书中所描述的实验场景。^[10]

虚拟现实（VR）可以打破时间和空间的限制，拓展学习的多维度空间，同时让学习游戏化、情境化，激发学习兴趣。以化学课为例，在学习“可燃冰”时，学生可以模拟在深海中探寻可燃冰，近距离观察它的结构，甚至用手触摸和感知；学习“工业制取硫酸”的时候，学生可以身临其境地观察每一个工业流程；更神奇的是，在讲解“金属晶体的原子堆积模型”时，师生可以通过VR设备进入虚拟的原子世界，动手尝试堆积原子模型，寻找配位数，选取晶胞。有了这项技术，那些微观世界模型就不再那么令人费解了。^[11]

有的学校受场地限制，学生活动空间较少，导致很多体育项目难以开展。而VR技术可以最大限度地模拟教学环境，提供更多元的体育课程。如拳击课程，学校只需提供箭，学生戴上设备就能看到虚拟的场地，并在老师的指导下掌握拳击的动作和方法；课程设置也可以突破地域性的限制，如在南方开展滑冰、滑雪课程等。VR技术也会带来体育教学方法上的变革。在传统体育课堂上，体育老师需要现场示范动作，并指导学生进行正确训练。但学生往往只能从一个角度观摩老师一闪而过的动作，很难完整地模仿。而VR技术能提供更为生动逼真的教学环境，使学生能多角度、近距离、更细致、重复地观察每一个动作；同时，学生练习时的运动轨迹也通过设备储存起来，教师可以通过计算机回看学生的动作效果，并建立运动数据表对每位学生的水平进行纵向和横向的比较，使体育课的教学评价更直观和科学。^[12](www.xing528.com)

人们普遍认为学习语言似乎与高科技无缘，只需学习者勤勤恳恳多加练习即可。但其实，一些英语教师已开始尝试将VR技术融入课堂教学中。例如，学习和动物有关的词汇，传统教学方法是教师展示动物图片和对应单词（有时甚至没有图片，只有中英文解释），学生抄写、朗读和背诵，这是一种“填鸭式”的教学手段，学生没有对单词的直观和感性认识。而如果将VR技术引入课堂，师生们便能够在虚拟现实场景里自如地进行人、物、景的多重交互。例如，创设一个虚拟动物园的场景，教师可以带领学生四处游览，随时介绍和动物有关的词汇和知识，学生们则可以相互交流、提问，甚至能够抚摸动物、与动物做游戏。这样的沉浸式教学不仅提高了英语课堂的趣味性，也帮助学生了解如何在真实情境中使用英文，变被动接受为主动交流。

VR技术的应用也有利于深化知识点、扩大学生的知识面。因为课本上的内容多是图文结构，表达形式单一，很容易让学生产生疲劳感，进而出现走神的情况。而VR可以采用场景充分展现课本的知识点并融会贯通，强化现实感和交互性，使学生能够较长时间专注其中。比如英语写作和口语表达一直是学生很头疼的问题，其中一部分原因是难以设想出生活化的场景来表达自己的感受。而如果戴上VR眼镜，学生就能根据虚拟场景进行对话交流，技术条件允许的话可以对发音、语法等进行实时纠错，从而提高英文运用水平。^[13]