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康奈尔大学研究:VR教育中,男性游戏玩家的学习能力可能更优异

(映维网 2020年04月27日)康奈尔大学针对学生的一项新研究发现,就学习效果而言,沉浸式虚拟现实并没有显著优于计算机模拟和动手实践这两种更为传统的学习方式,但绝大多数的学生更喜欢VR。反过来说,VR的效果能够媲美计算机模拟和动手实践,而且绝大数学生都更为喜欢这种学习方式。

所述研究论文已经发表在PLOS One期刊,题为“Ready Student One: Exploring the Predictors of Student Learning in Virtual Reality”。第一作者、文理学院的天文学博士生Jack Madden表示:“令人惊讶的是,这种全新技术的表现与今天课堂所使用的久经考验的方法一样好。所以,至少我们没有因为使用VR而对学生造成任何影响。”

尽管虚拟现实实验并没有改变整体的学习效果,但研究人员发现,与缺少游戏经验的学生相比,拥有更多游戏经验的学生在使用VR进行学习时的效果更好。这一发现与性别密切相关。

随着全球范围内的知识学习因疫情爆发而转移到线上进行以,这项研究有了新的意义。Madden表示:“学校一直在大力推动能够提升学习效果的技术。我认为我们可以尊敬这种新颖花俏的技术设备,并可能会觉得它们有效果,但我们需要知道它们是否真的有所帮助。”

所述实验重现了天文学课常见的演示:帮助学生理解月相。论文称,月相的概念在天文学中是一个具有挑战性的概念,因为理解月相需要学生将自己置身于太阳、月亮和地球系统的视角,而我们通常难以触及这种视角。

在传统的方法中,代表地球的参与者将手持一根短棍,而短棍上面包含一个代表月亮的球体。附近的灯光则用于模仿太阳。参与者将球体保持在手臂长度,并以圆圈旋转,从而创建一个照明模式以说明月球的相位。

在这项研究中,研究人员指导三分之一的参与者使用传统的动手操作方法;三分之一的参与者使用桌面电脑模拟,自行操纵观察位置和视角,以及时间的进程,

另有三分之一的学生使用了VR选项。沉浸式现实方案尽可能地贴近动手实验,同时允许参与者使用头显和控制器来改变月球的轨道和选择不同的观察位置。

相关论文:Ready student one: Exploring the predictors of student learning in virtual reality

在随机分配到三个实验之前,172名学生被试都会接受预测试,然后在模拟实验结束后再进行第二次学习效果测试。第二次测试后,所有参与者都会尝试另外两个模拟实验。同时,研究人员将记录学生的专业、性别,以及对游戏和虚拟现实的经验。

研究发现,在实验之后,三个方案的学习成绩都增加了25%。对于VR实验,有无VR经验或专业之间没有明显的差异,但理科领域的学生略胜于非理科领域的学生。

调查发现,男性更有可能拥有游戏经验,而且在VR模拟中的学习效果更优,这表明性别或有无游戏经验可能会影响到基于VR的学习。回顾之前的研究,研究人员发现,男性比女性更喜欢需要玩家在3D空间中导航的游戏。

Madden表示:“如果你不熟悉驾驭这种3D空间,你在里面的学习效果可能就没有那么好,所以这可能是一个障碍。我们的一个结论是,我们需要围绕存在性别影响的方案进行更深入的研究,比如说游戏体验等等。要让VR学习取得成功,你需要知道很多细节。”

研究人员同时发现,从太空看向地球并没有改变学生们的环保态度。他们询问参与者在VR体验前后是否认同:“当人类干预自然时,其往往会产生灾难性的后果”和“为了保护环境,我们需要经济增长”等说法。但是,学生在VR实验前后的看法没有太大改变。

与其他两种模式相比,约有78%的学生更喜欢VR模式,并使用了“更容易视觉化”、“更有趣”、“更沉浸式”等说法。

一位学生写道:“VR提供了一个整体的空间,你可以看到什么东西在什么位置,这帮助很大。我在课堂中很难理解概念性的内容。但我觉得在VR中我学到了很多东西,并且我能够自主操纵环境。它似乎比其他两种方法更有吸引力。”

 


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