王楊　劉婧月

摘要：幼兒園區(qū)域活動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究實(shí)踐意在“虛實(shí)結(jié)合，以虛補(bǔ)實(shí)”。以提高學(xué)生創(chuàng)新精神為核心，擬將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于幼兒園區(qū)域活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力等。

關(guān)鍵詞：幼兒園區(qū)域活動(dòng);虛擬仿真實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，信息技術(shù)在高校教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中的應(yīng)用越加廣泛，有效促進(jìn)了教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容、方法及評(píng)價(jià)等方面的改革。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，有效順應(yīng)了教育信息化的發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)實(shí)需要?！坝變簣@區(qū)域活動(dòng)”作為高校學(xué)前教育專(zhuān)業(yè)的重要課程內(nèi)容之一，對(duì)于提升學(xué)生對(duì)幼兒園區(qū)域活動(dòng)的指導(dǎo)水平發(fā)揮著重要作用。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生提供盡量真實(shí)的幼兒園區(qū)域活動(dòng)虛擬教學(xué)環(huán)境、較為直觀的教學(xué)體驗(yàn)，解決了高校幼兒園區(qū)域活動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中場(chǎng)地緊缺、資源匱乏、試驗(yàn)成本高等問(wèn)題。因此，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于高校幼兒園區(qū)域活動(dòng)課程的教學(xué)當(dāng)中勢(shì)在必行。

一、虛擬仿真技術(shù)概述

虛擬仿真技術(shù)（Virtual Reality），也稱(chēng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是采用一個(gè)系統(tǒng)模擬另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。虛擬與現(xiàn)實(shí)兩詞具有相互矛盾的含義，把這兩個(gè)詞放在一起，似乎沒(méi)有意義，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展卻賦予了它新的含義。虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過(guò)使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個(gè)環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。實(shí)際上，虛擬仿真技術(shù)是一種可創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此種虛擬世界由計(jì)算機(jī)聲場(chǎng)，可以是現(xiàn)實(shí)世界的再現(xiàn)，也可以是構(gòu)想中的世界。

虛擬仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)有著不可分離的密切聯(lián)系，信息科學(xué)是合成虛擬現(xiàn)實(shí)的基本前提。生成虛擬現(xiàn)實(shí)需要解決以下三個(gè)主要問(wèn)題：第一，以假亂真的存在技術(shù)。即如何合成對(duì)觀察者的感官器官來(lái)說(shuō)與實(shí)際存在相一致的輸入信息，也就是如何可以產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)環(huán)境一樣的視覺(jué)，觸覺(jué)，嗅覺(jué)等。第二，相互作用。觀察者怎樣積極和能動(dòng)地操作虛擬現(xiàn)實(shí)，以實(shí)現(xiàn)不同的視點(diǎn)景象和更高層次的感覺(jué)信息。實(shí)際上也就是怎么可以看得更像，聽(tīng)得更真等等。第三，自律性現(xiàn)實(shí)。感覺(jué)者如何在不意識(shí)到自己動(dòng)作、行為的條件下得到栩栩如生的現(xiàn)實(shí)感。在這里，觀察者、傳感器、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)相互作用的閉環(huán)流程。

二、虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于幼兒園區(qū)域活動(dòng)教學(xué)中的必要性

在傳統(tǒng)的幼兒園區(qū)域活動(dòng)教學(xué)中，由于缺少實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)，學(xué)生只能在教室中學(xué)習(xí)書(shū)本上的內(nèi)容，無(wú)法將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，學(xué)生的實(shí)踐能力亟待提升。而隨著計(jì)算機(jī)硬件與軟件技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等的發(fā)展，使用新技術(shù)改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式已成為必然趨勢(shì)。

虛擬仿真技術(shù)打破了原本傳統(tǒng)課堂中，教師單純講授、學(xué)生被動(dòng)接受的局面，為學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)提供了機(jī)會(huì)。本研究通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，最大限度為學(xué)生還原真實(shí)的幼兒區(qū)域活動(dòng)場(chǎng)景，學(xué)生可以在場(chǎng)景中結(jié)合自身所學(xué)知識(shí)，對(duì)幼兒區(qū)域活動(dòng)做出指導(dǎo)與評(píng)價(jià)。解決了幼兒園區(qū)域活動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中缺乏場(chǎng)地、資源匱乏、實(shí)驗(yàn)成本高的問(wèn)題，也最大限度提升學(xué)生對(duì)幼兒園區(qū)域活動(dòng)的指導(dǎo)水平與實(shí)踐能力。

三、幼兒園區(qū)域活動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)構(gòu)建策略

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上建立學(xué)習(xí)、操作、評(píng)價(jià)三個(gè)系統(tǒng)，幫助學(xué)生在模擬仿真的環(huán)境中進(jìn)行幼兒園區(qū)域活動(dòng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提升學(xué)生設(shè)計(jì)與指導(dǎo)幼兒園區(qū)域活動(dòng)的能力。

1.學(xué)習(xí)系統(tǒng)

學(xué)生在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)之前可以先登錄學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。本系統(tǒng)主要為線(xiàn)上微課程，課程知識(shí)包括理論知識(shí)、鞏固練習(xí)和拓展提高三個(gè)部分?！办柟叹毩?xí)”主要為知識(shí)點(diǎn)的鞏固學(xué)習(xí)，為主觀和客觀兩種題型，目的是加深學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力?！巴卣固岣摺敝饕菍?duì)課程內(nèi)容的補(bǔ)充和延伸，有助于學(xué)生進(jìn)一步探究和深入學(xué)習(xí)。

2.操作系統(tǒng)

（1）原理和功能

本系統(tǒng)通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，模擬演示幼兒的區(qū)域活動(dòng)過(guò)程，使學(xué)生能夠直觀形象地了解幼兒區(qū)域活動(dòng)中的教師指導(dǎo)要點(diǎn)，并確定觀察內(nèi)容以及選擇合適的記錄方法，對(duì)幼兒的行為進(jìn)行觀察記錄。本實(shí)驗(yàn)利用虛擬仿真技術(shù)模擬幼兒在區(qū)域活動(dòng)中的活動(dòng)片段，并通過(guò)人機(jī)交互使學(xué)生明白教師在幼兒區(qū)域活動(dòng)中的責(zé)任。通過(guò)互動(dòng)操作，掌握幼兒區(qū)域活動(dòng)的指導(dǎo)工作，判斷教師在幼兒區(qū)域活動(dòng)中的不當(dāng)行為，并選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)介入指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)?zāi)M教師的角色對(duì)幼兒區(qū)域活動(dòng)進(jìn)行操作，通過(guò)對(duì)每一環(huán)節(jié)的操作，掌握教師對(duì)幼兒區(qū)域活動(dòng)的指導(dǎo)要求和幼兒的活動(dòng)規(guī)范。

（2）操作流程

① 學(xué)生進(jìn)入系統(tǒng)之后，選擇活動(dòng)干預(yù)，進(jìn)入觀察方法和對(duì)應(yīng)記錄方式選擇界面。

② 選擇進(jìn)入觀察方法和記錄方式之后，進(jìn)入3D視角，選擇需要觀察的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)角色區(qū)、構(gòu)建區(qū)、美工區(qū)、科學(xué)區(qū)、益智區(qū)、生活區(qū)、表演區(qū)。當(dāng)學(xué)生對(duì)于觀察區(qū)域有所選擇時(shí)，攝像機(jī)到指定位置（給定位置，根據(jù)場(chǎng)景提前編輯好）。給定學(xué)生需要觀察區(qū)域的三維視角，學(xué)生可在這個(gè)視角內(nèi)進(jìn)行觀察，同時(shí)出現(xiàn)干預(yù)選項(xiàng)操作界面。

③ 上述操作完成后，選定區(qū)域開(kāi)始播放幼兒在區(qū)域中活動(dòng)的動(dòng)畫(huà)以及語(yǔ)音，學(xué)生可以獲得幼兒對(duì)話(huà)內(nèi)容，同時(shí)可以選擇語(yǔ)音接聽(tīng)。幼兒對(duì)話(huà)時(shí)，將以彈窗的方式顯示幼兒對(duì)話(huà)內(nèi)容。學(xué)生可以在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上獲得幼兒區(qū)域活動(dòng)的過(guò)程與細(xì)節(jié)，以此來(lái)判斷是否需要進(jìn)行干預(yù)。當(dāng)播放幼兒進(jìn)行區(qū)域游戲時(shí)，學(xué)生根據(jù)自己所得的信息判斷是否需要介入。如果需要?jiǎng)t點(diǎn)擊介入，出現(xiàn)介入下拉框，學(xué)生選擇需要介入的原因。選擇相應(yīng)介入原因之后，系統(tǒng)將根據(jù)暫停播放的動(dòng)畫(huà)來(lái)匹配學(xué)生的選擇，并判斷學(xué)生的選擇是否正確。

④ 當(dāng)學(xué)生進(jìn)行具體選擇之后，如果選擇的是參與式介入、材料投放介入、語(yǔ)言指導(dǎo)介入，場(chǎng)景中則播放學(xué)生角色相應(yīng)動(dòng)畫(huà)，或者文字面板顯示文字內(nèi)容。當(dāng)學(xué)生交互內(nèi)容播放完成之后，區(qū)域活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行，學(xué)生進(jìn)入下一個(gè)干預(yù)節(jié)點(diǎn)的判斷。

⑤ 如果學(xué)生選擇的是自定義介入方式，則出現(xiàn)彈框，學(xué)生輸入干預(yù)內(nèi)容及原因，并且填寫(xiě)期望結(jié)果。隨后系統(tǒng)在期望結(jié)果內(nèi)進(jìn)行檢索，如果檢索到學(xué)生角色有綁定相應(yīng)動(dòng)畫(huà)，則播放相應(yīng)動(dòng)畫(huà)，隨后區(qū)域活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行，再進(jìn)入下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的判斷。反之，如果沒(méi)有匹配度或是匹配不到動(dòng)畫(huà)時(shí)，則將記錄的結(jié)果當(dāng)成討論題，幼兒區(qū)域活動(dòng)動(dòng)畫(huà)繼續(xù)播放，最終進(jìn)行存檔記錄。

（3）評(píng)價(jià)系統(tǒng)

虛擬仿真系統(tǒng)內(nèi)建的題庫(kù)系統(tǒng)可以為學(xué)生提供在線(xiàn)自測(cè)自評(píng)功能。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)的考試包括學(xué)生互評(píng)、教師互評(píng)、校外在職幼教專(zhuān)家對(duì)于學(xué)生作品的評(píng)價(jià)。

① 校內(nèi)生生、師生評(píng)價(jià)。系統(tǒng)通過(guò)最終記錄存檔，對(duì)學(xué)生觀察、介入幼兒區(qū)域活動(dòng)的方式進(jìn)行展示。教師及學(xué)生登錄系統(tǒng)后，可以看到每一位學(xué)生觀察與介入幼兒區(qū)域活動(dòng)的方式，并能夠根據(jù)學(xué)生選擇的介入原因了解學(xué)生思路，從而給出合理評(píng)價(jià)。

② 校外幼教名師評(píng)價(jià)。校外幼教專(zhuān)家可以通過(guò)平臺(tái)展示，評(píng)價(jià)學(xué)生在幼兒區(qū)域活動(dòng)中的介入與指導(dǎo)水平。

四、幼兒園區(qū)域活動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用策略

1.創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，提升學(xué)生實(shí)踐能力

通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，可以營(yíng)造氛圍，使學(xué)生有身臨其境之感。本研究的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了操作平臺(tái)，以學(xué)生為主體，改變傳統(tǒng)教學(xué)手段，為學(xué)生提供虛擬的幼兒區(qū)域活動(dòng)場(chǎng)景，學(xué)生可以通過(guò)反復(fù)操作，鞏固自身所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也可以提高對(duì)幼兒園區(qū)域活動(dòng)的指導(dǎo)水平與實(shí)踐能力。通過(guò)這種方式，學(xué)生可以獲得更好地學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也解決了由于實(shí)踐機(jī)會(huì)少、實(shí)習(xí)時(shí)間短所導(dǎo)致的學(xué)生不能將理論與實(shí)踐結(jié)合的問(wèn)題。

2.改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，建立“線(xiàn)上+線(xiàn)下”的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式

本研究采用線(xiàn)上虛擬教學(xué)+線(xiàn)上MOOC教學(xué)+線(xiàn)下課堂教學(xué)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)方法，學(xué)生在課前自主完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)自主體驗(yàn)幼兒園區(qū)域活動(dòng)指導(dǎo)方式，線(xiàn)下課堂教學(xué)可與同學(xué)及教師交流討論，教師可以在線(xiàn)下課堂教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生答疑，進(jìn)行個(gè)性化的輔導(dǎo)，有更多與學(xué)生進(jìn)行交流的機(jī)會(huì)。從而提升師生之間互動(dòng)的水平，幫助學(xué)生更好地掌握設(shè)計(jì)與指導(dǎo)幼兒園區(qū)域活動(dòng)的水平。

3.創(chuàng)建“多元化”的交流平臺(tái)

本研究采用開(kāi)放式共享平臺(tái)。對(duì)于學(xué)校而言，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以成為學(xué)前教育專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程，也可以作為學(xué)前教育專(zhuān)業(yè)大一新生的通識(shí)課程;對(duì)于科研機(jī)構(gòu)而言，可以通過(guò)分析學(xué)生和教師的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為科研提供模擬環(huán)境;對(duì)于幼教機(jī)構(gòu)而言，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以對(duì)家長(zhǎng)開(kāi)放，方便家長(zhǎng)了解幼兒在園一日生活，同時(shí)也可以提供給幼兒教師，為幼兒教師提供交流平臺(tái)，豐富其教學(xué)案例。

結(jié)語(yǔ)

隨著虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)與高校學(xué)前教育專(zhuān)業(yè)逐漸融合，學(xué)生開(kāi)始能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，改變過(guò)去只有理論知識(shí)，缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)的現(xiàn)象。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以更加直觀的感受幼兒區(qū)域活動(dòng)時(shí)的場(chǎng)景，并通過(guò)不斷的練習(xí)掌握幼兒園區(qū)域活動(dòng)指導(dǎo)策略。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)也不再受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生獲得了更多實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，也提升了反思和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力的雙重需求，由此提升學(xué)生在幼兒園區(qū)域活動(dòng)中的實(shí)踐與指導(dǎo)水平，以及學(xué)前教育專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。