视频网课的教育模式成为过去三年间的常态,而视频网课的学习效果,却一直被家长诟病。根据调查,家长对当前视频网课存在不同的隐忧,他们的隐忧主要来自三方面。
首先,久坐电脑前对健康的担忧,现在网课都是采用视频形式,学生在电脑前伏案学习,很容易出现眼睛疲劳和肩颈酸胀,造成近视或者颈椎前倾,甚至影响孩子生理发育。其次,学习状态和效果受影响学生在校与老师面授,因为有熟悉的教室环境,这会给学生一种心理暗示:在教室会“切换”学习状态,而在家里就很难展示这样状态。很多学生出现在家上网课表现出容易走神、思维迟钝的现象。这在心理学上叫“情景效应”(Smith &Vela, 2009)。就像很多上班族在家就容易“躺平”一样,环境对心理的暗示作用不可小觑。第三,较差的教学监管机制,在家里没有老师的直接监督,学生学习动力会明显退步。学生在面授的学习动力主要靠自我驱使和老师监管两方面[浙江大学,2018],但家里没有老师监管,缺乏外部动力的情况下,学生只能内部自我动力来学习,而往往很多学生自我驱动力较弱。
近日,厦门大学展开了一项用VR网课对比传统视频网课的研究[N=30,22days],结果发现基于VR上网课的方式能够改善学生的思维状态。研究团队发现,通过VR上课可以帮助学生提升血氧浓度,使其思维状态更好从而改善学习效果。同时通过6Dof的自由互动,还能使僵化的肩颈肌肉放松,减少颈椎前倾和驼背的风险。
使用VR学习过程中血氧状态测试
研究人员监控了两组样本(分别使用VR上课和传统视频上课)的平均血氧变化,发现VR组的平均血氧值高出1.9%。专家认为这种改变可能的原因是:由于传统视频网课需要保持久坐状态,坐姿会缩小胸腔的空间,这意味着呼吸时肺部没有足够的空间来舒张,暂时性地限制了填充肺部和滤进血液的氧气容量,但VR里面保持全身的交互活动会改变这一状态。所以人在积极思考问题的时候喜欢来回走动,类似的轻运动能触发更高血氧浓度,帮助人们获得高质量思考。人的很多自然反应其实是内在生理活动的驱动。美国得克萨斯公共卫生学院发表的“站着学习比坐着学习更容易集中注意力”也验证了这个结果。(注:青少年血氧正常范围值通常为95%—100%)
数据显示:VR组平均血氧含量97.6%,对照组平均血氧含量95.7%,VR组比对照组血氧含量提升1.9%。这说明VR组的学习方式(轻运动)过程中血氧饱和度更高。“很明显,这种方式的授课比起传统网课更有利益帮助大脑清醒,我们在后续的跟进测试中也发现了由此带来的改变”厦门大学的研究人员提到。
VR对青少年肩颈部疲劳测试
研究人员还通过EDA监测了每日课程期间测量学生的生理皮电变化。这可以帮助他们了解学生的肌肉疲劳状态,结合心理测评,可以了解学生特定部位的疲劳程度。
数据显示:VR组比传统网课组肌肉骨骼活跃程度高54%。两组被试者分别在课程期间抽取10分钟EDA皮电数据监测肌肉活跃量,数据越高代表肌肉活跃量越强。VR组EDA均值3.34,对照组EDA均值2.17,生理皮电汗腺分泌与肌肉活跃度有密切关系,可看出VR组肌肉活跃度更高,相对于传统网课组,VR组在肩颈部位的6自由度交互设计能降低伏安久坐的疲劳程度。
骨科主任医师郑娟认为:这种方式或许能帮助学生缓解肩颈疲劳,改善或预防颈椎前倾甚至驼背问题。
VR模拟教室的学习环境对学习动机的影响
实际上,这种沉浸式教学带来的改变还不止以上。研究人员还发现:VR沉浸式氛围可以帮助学生进入仿佛教室授课的心理状态,心理学上称为“情景效应”。因为在家里天性就是放松,而在教室就容易产生学习氛围。VR模拟的教室环境能够帮助学生摆脱家里面的“躺咸鱼”状态。
研究人员让样本根据学习动机自评量表对在校课堂的参与程度、环境陈列、反馈效率、学习兴趣打分,并在22天学习后,分别对VR环境和传统网课环境的四项学习动机自评打分,并与每个人真实学校课堂环境自评结果相比。其中,VR组环境成列、学习兴趣维度高于学校课堂。研究人员认为可能是因为VR模拟课堂的环境陈列根据课程内容做出更高的匹配度,增强学习氛围,同时VR课程内容的身临其境感和多样化的道具辅助使用,让学生更容易对学习过程产生兴趣。(学习动机量表1-5分,分数越高代表动机越明显)
研究中两组样本每日学习后填写学习意愿量表,共填写22次,所产生的自身学习意愿趋势如图所示:VR组平均学习意愿为4.7,对照组为2.2,VR组的学习意愿更强烈,是对照组的2倍。尤其可以看到随着时间推移,VR组的学习意愿能持续保持高位。研究人员认为依然可能跟VR的沉浸体验有关系。(学习意愿量表5分制,1-5代表学习的意愿程度。)而这一发现与哈里斯和里德(Harris &Reid, 2005)研究发现一致:“VR可以提高儿童的学习动机水平”。
关于长期佩戴对视力影响问题的探讨
目前行业普遍认为VR对视力影响较小,基于VR可以帮助改善视力是有一定依据的,由于VR是模拟真实世界,它欺骗大脑,而大脑控制我们的睫状肌。目前大多数VR设备的虚焦距都在2米左右,睫状肌就会控制晶状体改变屈度,帮助在VR里看清远处的画面,而并不会让眼睛只聚焦在很近的屏幕上。
这很像我们放松眼睛常用的“看远方”类似的效应,从这个角度VR确实对视力有一定积极作用。且可查询的医学领域研究[Guodongyu,ZhejiangUniversity,2017]也肯定了VR对视力的积极影响。
为什么很多人觉得眼部疲劳?引起眼部疲劳的原因很多,研究人员认为可能的原因有:a)很多VR设备眼罩位置的透气性差,眼部的汗液蒸发会让人感到局部闷热潮湿,从而引起眼部不适.b)眼周肌肉被长时间挤压出现眼眶周围肌肉疲劳。c)可能有极轻微的蓝光影响,但越来越多研究人员却倾向于忽略VR的蓝光损害。生活中灯泡,电视等都会产生蓝光,并且太阳是最大蓝光辐射源,但人们并没有因此改变日常出行。
配重均匀佩戴舒适的设备可能有效缓解眼部疲劳
眼部是个敏感部位,它周围连接都各种神经,大脑,面部,肩颈等。这些神经网络会互相牵制,然而眼部神经对这些压力的反应非常敏锐。如果佩戴较轻且配重均匀的设备,它对头部、面部、肩颈、眼眶的压力较小的话,眼部疲劳感可能会大大降低。
疫情虽然结束,但我国对网课的态度却并不是大众期待的样子。与之相反,官方态度很明确:网课不会取消,它不仅仅是疫情防控的产物,更是新的一种教学模式,这个改变过程可能会遇到阻力,但它代表了未来趋势。其实,当VR/AR/MR,甚至ChatGPT这些产品技术出来与网课深度整合后,很可能引发教育的根本变革,国家是有这个前瞻性的。另外,与病毒共存实际也是线下和线上共存的时代。
来源：中国日报网
