VR如何為教育學習提供創新價值?

這些整合繪圖、聲音、影像、動畫及互動的技術,使虛擬實境具備三項特色:

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虛擬實境(VR)大潮經過一陣市場喧囂,進入了所謂技術成熟曲線的泡沫低谷期,但VR對於教育學習方面的應用卻十分令人期待。相對傳統的文字或平面教材,VR教材的豐富性和體驗性更高,能為教育和學習帶來全新的視野和想像,對於提升學生的動機很有幫助。

前幾年虛擬實境(VR)的勢頭很強,國際大廠紛紛投下巨資,開發各種軟硬體技術,一時之間各式VR眼鏡,搭配炫目刺激的虛擬遊戲,成為時尚的風潮。但是經過一陣市場喧囂,VR產業並沒有如預期地真正爆發,反而陷入沉寂,進入了所謂技術成熟曲線 (Technology Hype Curve) 的泡沫低谷期。

當我們觀望這個產業何時谷底反彈,邁向穩步爬升的光明期 (Slope of Enlightenment),教育學習方面的應用將是十分令人期待的。全球已有許多公司認為這種打破實體邊界,能營造豐富體驗的新型互動模式,能為教育和學習帶來全新的視野,和無限的想像。

什麼是 VR?

虛擬實境 (Virtual Reality) 的基本概念,是利用一個 沉浸式的裝置,將使用者跟現實世界隔離,創建一個全數位化360度虛擬環境,以視覺、聽覺、甚至觸覺的方式在虛擬環境中進行體驗。

這些整合繪圖、聲音、影像、動畫及互動的技術,使虛擬實境具備三項特色:

I. 想像力(Imagination):透過電腦產生的虛擬場景與體驗效果,可以是把現實場景重現 (例如置身在喜馬拉雅山頂),或是完全憑空打造 (例如多人戰鬥遊戲),可以發揮的想像力空間是無限的。

II. 互動性(Interaction):除了透過模擬場景的呈現,使用者能與虛擬場景的物件互動,透過不同輸入及感知設備(像是頭戴顯示器、資料手套、位置追蹤器等),系統能給予適當的即時反應,產生模擬真實的感覺。

III. 融入感(Immersion):結合虛擬場景與各種輸入設備,滿足各種感官的感受,而讓使用者融入其中,這是VR跟其他AR (擴增實境) 最大的不同。

VR 在教育學習領域的創新價值

相對傳統的文字或平面教材,VR教材的豐富性和體驗性更高,對於學生的動機提升很有幫助。而VR技術「重現(Recreate)」環境的特性,能產生傳統教育沒辦法達到的效果,例如帶學生回到古代環境,上到外太空,或是到澳洲草原看瀕臨絕種的動物。

在傳統教育上比較有風險的教學環境 (例如化學實驗、電力運作、飛航駕駛/武器模擬、醫療手術、工業噴漆等),也可以因有效運用VR的模擬練習,相當程度地降低失誤率及危險性,同時節省大量的成本。

這幾年國內外在中小學的VR應用上,有老師將艱深的物理現象或公式,透過 VR的展示變的相對簡單易懂,有廠商提供開發工具,讓學生在VR的環境下設計 3D 模型,搭配3D列印機作出設計感更好作品,也有比較先進的學校進行「多人遠距同時上課」的實驗教學 (例如「微視酷VR課堂」),來充分發揮這項新技術的價值。

其中Google從2015年啟動的 Expedition Pioneer Program (探險先鋒計畫) ,因為可以利用低廉成本的Cardboard (穿戴式紙盒,搭配手機&APP),以及免費提供的大量學習場景(例如太陽系、地球探索、職涯場景等)和教學管理機制,已經為超過一千萬個學生帶來新的學習型態,你是老師或家長的話,也歡迎下載或註冊最新的Google Expeditions,與你的學生孩子一起體驗。

一些技術及成本缺點還待克服

目前 VR 技術和應用在裝備成本,使用體驗 (例如眩暈感、清晰度不高),以及內容製作及普及度上,仍有不少問題挑戰,這也是造成前述第一波風潮冷卻,產業界需利用重整期大力克服的。

我個人十分看好 VR 及相關技術 (包括 AR,MR混合實境) 的發展,除了更多娛樂方面的新鮮應用外,教育學習的普及和提升,會在輕薄型裝置、5G網路速率、多人並存技術、及人與場景更多維互動 (例如語音、嗅覺、觸覺) 等方面的突破下,為將來的各種學習,帶來前所未有的可能性。

參考文章

・2016是如何從VR元年變成衰退年的?

・認識技術評估與炒作曲線
・Google探險先鋒計畫:虛擬實境 把世界帶到孩子眼前
・柯文哲出席富安國小VR學習 大呼脖子受不了

・大頻寬、高速率、低延遲!5G 讓虛擬真正成為現實

 (作者是瀚師科技創辦人,本專欄與教育廣播電台「教育行動家」節目之「愛上雲端樂學習」系列同步)

孫憶明 孫憶明

孫憶明

親子天下

澔奇科技與瀚師科技創辦人,哈佛商學院、史丹福工學院畢業。以Steve Jobs為標竿,致力整合科技與教育學習的應用,打造數位及終身學習的創新典範。目前也是兩個小孩的爸爸,用馬拉松和鐵人三項運動的熱情和鍛鍊,培養面對未來變化的能量。

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