新兴科技在教学中的应用(现实教育芥末在教虚拟)

首先让我们来简单回顾一下什么是VR、AR以及MR。

VR英文全称Virtual Reality,意指虚拟现实。
从字面意思来讲，眼睛通过VR眼镜等头显设备看见的情景是完全虚拟的，视觉与现实环境相隔离。
比如带上眼镜即可立即体验坐过山车的视觉感受，并随着逼真的场景发出啊啊的尖叫声。

AR英文全称Augmented Reality，意指增强现实。
它在真实物理世界的基础上通过设备增加虚拟数字画面，但这个虚拟的画面在真实世界并不存在，因此你无法通过走近或离远来感知这个虚拟画面变大或变小。
虚拟数字画面不仅可以是二维信息，也可以是3D立体的（如微软HoloLens全息眼镜设备）。
之前火爆的Pokemon Go游戏让成群结队的年轻人在大街上竞相追逐皮卡丘，就是AR的应用之一。

Mediated Reality（介导现实）是相对于AR/VR、Mixed Reality（混合现实）更上位抽象的概念，它是一个连接物理现实和虚拟现实的介导连续体，在这个连续体上，物理现实和虚拟现实所占比例各不相同。
根据虚拟现实的轻重程度，连续体的中间部分可分为轻量级AR（通过某软件拍照，画面上显现时间地点）、中量级AR（类似微软HoloLens智能眼镜）和重量级AR.

小结：一句话说清AR、VR 与 MR 的区别：

AR 增强现实 (Augmented Reality) ：在使用者的现实世界叠加数字创建的内容。

VR 虚拟现实 (Virtual Reality)：阻挡现实世界，为使用者创建一个全数字化、身临其境的体验。

MR 混合现实 (Mixed Reality)：在使用者的现实世界叠加您可以与之互动的数字创建内容。

接下来让我们来看看最新的用于教学的AR/VR技术。

AR、VR、MR 在教育训练方面的应用可分成三大块:

教育 (Education): 传授知识，包含学校教育及职场教育。

训练 (Training): 职能或技能训练，包含学校及职场。

效能支持 (Performance Support): 在需要的时刻提供相关重要资讯，以协助完成工作，通常可以与前项搭配运用。

具体案例研究: AR/VR技术助力STEM教学

工具：zSpace（中量级AR应用）

前沿：AR/VR技术的发展与应用是近些年来的热门话题。
关于AR/VR技术如何应用于教育领域，不少的公司已经进行了相应的尝试，本文将以美国zSpace公司为例介绍AR/VR技术在STEM教育中的应用。
在实际的教学中，学校往往面临实验室空间不足，实验材料和实验成本过高的挑战，AR/VR技术基础上建立的STEM实验室不失为一种可能的解决方式。
学生们可以两两一组在使用AR技术的设备上进行实验，成本低且无危险性。

美国zSpace是一家为学校和教育机构提供AR硬件和终端以及配备的软件、课件的公司，目前已经在全球多个国家和地区的学校提供服务，其中包括中国的三所中小学。
此外，zSpace还成立了专门的STEM实验室，每实验室标配12名学生一位老师，帮助学生更好地学习数学、物理和生物等课程。

纽约Plainview-Old Bethpage中央学区引入了zSpace公司的技术，该技术允许学生在广阔并可交互的虚拟世界创造、测试和实验。
在2014-2015学年期间，学生们在zSpace的STEM实验室学习了各种科学概念。
实验室由一系列AR / VR系统组成，每个系统都配备了一套单独的电脑和VR显示器，并配备有触控笔，帮助学生操纵虚拟3D物体，加强学习体验。
软件内容涵盖生命科学、物理学和工程学。

目前，在使用技术第一学年的最后阶段，老师和教学管理者认可zSpace带给学生们前所未有的学习热情，这促进了学生们更深入、更专注地学习STEM课程。

“我喜欢zSpace的部分在于它的合作学习方式，” 课程和指导助理总监Jill Gierasch说，“两位学生，一位手持手写笔，一位戴上眼镜设备，就可以一起上课来解决问题。
使用这样的设备来学习研究技能是前所未有的。
”

而且，相比以往的一般课堂学习，虚拟实验尽可能地带来了更加先进的学习方式。

比如，六年级学生使用一种叫做“富兰克林实验室”的zSpace软件，进行电路板相关的实验。
然后，他们把实验中获得的技能转换到现实中，在学校里的科技商店设计了自己的电路板。
学生随后返回zSpace，进一步提升他们的设计。
若在现实生活中进行实验，他们所使用的技术和材料成本极高，甚至充满危险。

一位美国大学预修物理课程老师Jordan Pekor，能够与他的高中学生一起进行实验。
在过去，他没有时间去做这件事。
“你可以在42分钟内完成更多的课堂学习内容。
在传统时间框架内，很多实验是不可能完成的 。
然而，现在你可以在zSpace软件上设置，学生们进来就可以直接开始实验。
”

学生们能进行深度参与和研究，而且时间和经费都大大缩减，这改变了Plainview学生的学习方式。
正如一位学生所说：“能够亲眼看到哪些有效，哪些无效。
每个人都在学习，并且能一起学习。
”

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