虛擬現(xiàn)實技術(shù)促進學生學習研究-科技論文

緘默知識是英國學者波蘭尼于1958年首次提出的一個新概念。他指出：“人類有兩種知識，通常所說的知識是用書面文字或地圖、數(shù)學公式來表述的，這只是知識的一種形式，還有一種知識是不能系統(tǒng)表述的，如我們有關(guān)于自己行為的某種知識。如果我們將前一種知識稱為顯性知識的話，那么我們就可以將后一種知識稱為緘默知識。”緘默知識往往不容易被人們所注意，但并不能說明緘默知識在人類實踐活動沒有價值或微不足道。恰恰相反，緘默知識是非常重要的一種知識類型，事實上它們在支配著人的認識活動的整個過程，是人們獲得顯性知識的“向?qū)А?。首先，只有通過緘默知識或緘默認識到途徑，人們才能發(fā)現(xiàn)一個有新意的真正的科學問題，因為這些科學問題還是問題，還不明了，處于隱蔽模糊的狀態(tài)，當然不可能有明確的邏輯證明，只能依靠經(jīng)驗直覺（其中包含緘默知識）而達到；其次，科學家要做出科學的發(fā)現(xiàn)，就必須將那些一般意義上的科學技巧如觀察、記錄、描述、資料分析等個性化、實踐化，轉(zhuǎn)變?yōu)樗约邯毺氐闹R，這個個性化、實踐化的過程實際上是把一般意義的科學技巧（顯性知識）與個人的緘默知識相結(jié)合的過程；再次，在任何科學理論的論證過程中，在各個階段都會有意想不到的情形發(fā)生，這是繼續(xù)進行研究還是終止，在很大程度上也是一個不能加以清晰表達的建模過程；最后，一個可與陳述是否被人們接受，也依靠人們的緘默知識來幫助，人們在心目中都有一套說不清道不明的認同這種說法拒絕另一種說法的標準，這些標準是緘默知識的一部分。由此可以看出，緘默知識在人的認識活動中是至關(guān)重要的。
（二）虛擬現(xiàn)實技術(shù)幫助學生獲取緘默知識
虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的沉浸性和交互性使得學習活動具有實踐的性質(zhì)，虛擬實踐以信息的符號化轉(zhuǎn)換為物質(zhì)載體，這就擺脫了原始狀態(tài)下虛擬思維的對象的虛無與神秘，同時也解決了原型條件實踐下對象創(chuàng)設(shè)的諸多局限于無奈。在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境下，學習者可以通過對大陸現(xiàn)實素材進行可控的疊加、分解、重組、試探和驗證，來尋找和發(fā)現(xiàn)事物各種新的可能性，并展示其接近現(xiàn)實的真實圖景。遨游于虛擬世界中，學習者學習到的知識將是帶有情境性的包含緘默知識在內(nèi)的完整、豐滿的知識，而不只是抽去汁肉的骨架式的顯性知識。
二、“右腦革命”——虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變學生的學習手段
布萊克斯利在1980年出版的《右腦與創(chuàng)造》中寫道：“計算機革命，從根本上說，它乃是左腦革命的延伸。計算機實際上是擴展了我們進行抽象邏輯思維的能力。而對于右腦所進行的那種類型的思維，不能對計算機抱有不恰當?shù)纳萃??！边@段話明確表明計算機技術(shù)只是能擴展我們進行抽象邏輯思維的能力，而對于我們的形象思維的能力卻是無能為力。
在虛擬世界里，人們不僅僅可以通過邏輯的方式進行學習，更主要是通過形象化的方式進行學習。虛擬技術(shù)被稱為第一個推動人們身體活動獲取知識的智能技術(shù)。虛擬技術(shù)提供的學習和認識方式，不僅僅是邏輯和形象的結(jié)合，還特別有認知能力和感知能力的結(jié)合。
三、學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
（一）培養(yǎng)學生的發(fā)散思維
虛擬現(xiàn)實技術(shù)打破了傳統(tǒng)的意向傳授知識的教學模式，學生可以最大限度地發(fā)揮主動性和積極性，能夠開導學生思維的流暢性、變通性和精細性，為培養(yǎng)學生的發(fā)散思維提供了豐富的資源和便利的空間，將學生的學習、練習及自我測驗結(jié)合起來，形成一種生動、活潑、積極的教學方式，這是任何傳統(tǒng)的教學方式、方法所達不到的，具有不可替代的功能和作用。
（二）培養(yǎng)學生的形象思維
形象思維的基礎(chǔ)是觀察能力、聯(lián)想能力和想象能力（包括再造想象和創(chuàng)造想象）。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠構(gòu)造出最佳的課堂教學環(huán)境，能夠提供和展示各種現(xiàn)實的學習情境，誘導學生即席思考，激發(fā)學生的聯(lián)想。例如利用計算機模擬物理中的電子云圖。核外電子運動的規(guī)律與普通物體的運動規(guī)律不同，用眼睛看不見，用儀器觀察不到、測量不出來，而且核外電子的運動也沒有確定的軌道，運算速度極快，既看不到、又不能測定和計算出它在某一時刻所在的位置，只能用統(tǒng)計的方法描述它。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對學生學習過程中所提出的各種假設(shè)模型進行虛擬，通過虛擬系統(tǒng)便于工作可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。