شعار زيفيرنت

العصر الجديد لتعلم العلوم بالواقع الافتراضي: مراجعة الأدب

التاريخ:

آنا لينش

الواقع الافتراضي ليس بمفهوم جديد ومثير للإعجاب. في الواقع ، اخترع الباحث في التصوير الفوتوغرافي الحاسوبي ، ستيف مان ، "الحوسبة القابلة للارتداء" في عام 1980 (مؤسسة Interaction Design Foundation ، 2019). على المدى "الواقع الافتراضي" تم استخدامه لأول مرة في عام 1987 بواسطة Jaron Lanier ، الذي كان يبحث عن نظارات يمكن أن تعرض إبداعات رقمية (Lowood ، 2018). يوصف الواقع الافتراضي بأنه "بيئة ثلاثية الأبعاد يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر والتي يمكن لأي شخص استكشافها والتفاعل معها. يصبح هذا الشخص جزءًا من هذا العالم الافتراضي أو منغمسًا في هذه البيئة وأثناء وجوده ، يكون قادرًا على معالجة الكائنات أو تنفيذ سلسلة من الإجراءات ". ("ما هو الواقع الافتراضي؟" ، بدون تاريخ). كان الواقع الافتراضي مفهومًا معروفًا على مدار الـ 32 عامًا الماضية. ومع ذلك ، فقد ولّد التقدم التكنولوجي فرصًا جديدة لتطبيق الواقع الافتراضي على أكثر من مجرد ألعاب فيديو.

على مدار العشرين عامًا الماضية ، كان الباحثون يستكشفون الإمكانيات التي يوفرها تطبيق الواقع الافتراضي في البيئات التعليمية. هذا البحث هو أمر حاسم في مجال التعليم وتصميم الواقع الافتراضي. يُنشئ البحث حتى الآن أساسًا للاستخدام الأكثر فعالية للواقع الافتراضي كأداة تعليمية.

بينما يلاحظ البحث الحالي المشاركة مع الواقع الافتراضي على جميع مستويات التعليم ، بما في ذلك التدريب الوظيفي ، فإن مراجعة الأدبيات هذه ستدرس كيفية تفاعل الطلاب ، من رياض الأطفال إلى سن الكلية ، مع الموضوعات العلمية وتعلمها عند تطبيق الواقع الافتراضي في بيئة تعليمية. علاوة على ذلك ، ستبحث مراجعة الأدبيات هذه في عوامل التصميم التي تجعل الواقع الافتراضي ناجحًا ، والموضوعات التي يمكن تنفيذها بنجاح في الواقع الافتراضي ، والآثار المترتبة على استخدام الواقع الافتراضي ، وأهمية التعلم القائم على التجربة مع البيئات الافتراضية. يعد البحث في التعلم الافتراضي أمرًا بالغ الأهمية في مجال التعليم ، حيث يمكنه إنشاء أنظمة تعلم جديدة وأكثر فاعلية. بينما تتغير التكنولوجيا باستمرار في العالم الرقمي ، من الأهمية بمكان التحقيق في كيفية تأثير التقدم التكنولوجي على التعلم.

ميزات التصميم لبيئة التعلم الافتراضية الناجحة

يمكن استخدام الواقع الافتراضي لخلق تجارب إيجابية للطلاب ، مما يؤدي إلى زيادة الحافز والاستعداد للمشاركة في التعلم. وجدت دراسة أجريت عام 2006 أن استخدام الألعاب التعليمية في نماذج التعلم المختلفة والحقائق المختلطة من المرجح أن تزيد من دافع الطالب للتعلم (Pan، Cheok، Yang، Zhu، & Shia، 2006). كما حقق الطلاب في المجموعة التجريبية للواقع الافتراضي درجات أعلى مقارنة بالطلاب الذين تعلموا بالطرق التقليدية في التدريس. كرر Bogusevschi و Muntean و Muntean (2019) اكتشاف Pan et al. (2006) ووجدوا أيضًا أن الطلاب بشكل عام يجدون التعلم باستخدام الواقع الافتراضي ممتعًا. ومع ذلك ، لا يعني التحفيز المتزايد بالضرورة أن الطلاب سيتعلمون بشكل أكثر فعالية باستخدام الواقع الافتراضي. إن وجود السقالات والتفاعل والانغماس هو أساس البيئات الافتراضية الناجحة.

سقالات

يؤدي الطلاب أداءً أفضل عندما يتم توجيههم على طول الدورة التعليمية ، وقد أظهرت الأبحاث أن هذا صحيح في كل من العالم الافتراضي وغير الافتراضي. لا ينبغي ترك الطالب وحده ليعلم نفسه المعلومات المقدمة في بيئة افتراضية. بدون توجيه مع بيئة افتراضية ، يتم إنشاء بيئات تعليمية دون المستوى لأن الطلاب قد يركزون على عوامل التصميم بدلاً من المحتوى التعليمي.

في حالة وجود مدرس أو شخصية إرشادية داخل بيئة افتراضية ، سيتعلم الطلاب المعلومات بشكل أكثر فاعلية بسبب العناصر التي توفرها السقالات. وفقًا لمصممي التعليم ، تزود السقالات الطلاب بالتغذية الراجعة والتوجيه والمسؤولية المشتركة ، مما يجعل الطلاب أكثر كفاءة من المتعلمين ("السقالات التعليمية لتحسين التعلم" ، و). وجد روسو وأوليفر وسلاتر (2006) أن وجود دليل في البيئة الافتراضية يساعد الطلاب على فهم المعلومات التي يتم تدريسها بشكل أفضل. تعتبر السقالات عاملاً أقوى عند استيفاء معايير التصميم الأخرى ، مثل التفاعل والانغماس.

التفاعل

يعد التفاعل أيضًا سمة مهمة لبيئات التعلم الافتراضية. يسمح التفاعل للطلاب بمعالجة كائن افتراضي ونقله وفحصه. من المرجح أن يؤدي تضمين المواد التفاعلية إلى تعزيز أساليب التعلم الفعالة للطلاب. كشف Nicholson و Chalk و Funnell و Daniel (2006) أن التعرض للنماذج التشريحية للأذن مع فرص التفاعل مع النماذج أدى إلى حصول طلاب الجامعات على درجات اختبار أفضل مقارنة بأقرانهم الذين لم يتفاعلوا مع النماذج الافتراضية.

يجب على المعلمين أيضًا التفكير في كيفية تقديم المعلومات في بيئة التعلم الافتراضية. هناك بعض المجالات ، مثل علم الفلك ، التي يصعب التعرف عليها بسبب الطبيعة المجردة للمعلومات. يمكن تدريس المفاهيم المجردة والتفاعلية باستخدام الواقع الافتراضي ويمكن للطلاب وضع تصور أفضل للمعلومات. قام Chen و Yang و Shjen و Jeng (2007) بفحص كيف توفر البيئات الافتراضية لسطح المكتب فرصًا للطلاب للتفاعل مع الكائنات ومعالجتها أثناء التعرف على الأنماط المدارية للكواكب. أشارت النتائج إلى أن الواقع الافتراضي كان وسيلة فعالة لتدريس مثل هذه المفاهيم المجردة التي لا يمكن تفسيرها بسهولة بطرق التدريس التقليدية. قد يصاب الطالب بالارتباك بشأن الخطوات التالية إذا لم يكن هناك دليل في مكان لتوجيه تدفق الدورة. النتائج التي توصل إليها Chen et al. (2007) يؤكد على أهمية بناء بيئات افتراضية تعليمية بناءً على نتائج البحث السابقة مثل السقالات (روسو وآخرون ، 2006) والتفاعلية (نيكولسون وآخرون ، 2006).

غامرة

يخلق الانغماس بيئة أكثر واقعية للطلاب ، مما يسهل التعلم الأكثر فعالية داخل بيئة التعلم الافتراضية. يمكن وصف الانغماس على أنه منبهات مثل الأصوات والمرئيات التي تمنح المستخدم تصورًا لوجوده بالفعل في البيئة التي يتم تصويرها داخل العالم الافتراضي ("غمر الواقع الافتراضي" ، الثاني).

إذا كان التفاعل والانغماس عاملين أساسيين في تصميم المقرر الدراسي ، فسيكون الطلاب متحمسين لمواصلة التعلم ، وسيكون البرنامج أكثر نجاحًا في تدريس المحتوى. وجد Huang و Rauch و Liaw (2010) أن الدورات الغامرة للغاية كان لها تأثير كبير على تحفيز الطلاب ومواقفهم ، مما يمنح الطلاب موقفًا أكثر إيجابية تجاه محتوى الدورة. قام Sun و Lin و Wang (2010) أيضًا بالتحقيق في كيفية تأثير البيئات الغامرة للغاية على الطلاب في دورة علم الفلك الافتراضي. أشارت النتائج إلى أن الطلاب تصوروا المعلومات بشكل أفضل في بيئة افتراضية غامرة. مثل Huang et al. (2010) ، تُعزى النتيجة إلى القدرة على فهم المعلومات المجردة بشكل أفضل داخل بيئة افتراضية. استكشف Calkan (2011) أيضًا مفهوم الدورات الدراسية المجردة من خلال تطبيق الواقع الافتراضي على العمل الميداني في مجال الدراسات البيئية. كان يجب أن يكون العمل الميداني غامرًا وتفاعليًا وخياليًا ليكون بديلاً ناجحًا للعمل الميداني الحقيقي. النتائج المكررة لسو وآخرون. (2010) ، هوانغ وآخرون. (2010) و Calkan (2011) يقترحان أيضًا أهمية الانغماس في التعلم الفعال في بيئة افتراضية.

ملاءمة الواقع الافتراضي لحالة التعلم

مع ظهور التكنولوجيا تأتي العديد من الاحتمالات المثيرة والجديدة. من المفهوم أن المعلمين يريدون دمج وتطبيق الواقع الافتراضي في البيئات التعليمية. ومع ذلك ، فإن حداثة الواقع الافتراضي في حد ذاته ليست سببًا جيدًا بما يكفي لتطبيقها على التعليم. حتى البيئة الافتراضية الأكثر تصميمًا يمكن أن تسبب ضررًا أكثر من نفعها لجودة التعليم الذي يتلقاه المتعلم.

وفقًا لـ Pantelidis (2010) ، فإن السيناريوهات التالية هي متى يجب استخدام الواقع الافتراضي: عندما يمكن وصف شيء ما بشكل أفضل من خلال عرض توضيحي عندما يكون من غير الآمن أو من الممكن تعلم موضوع مع العرض التوضيحي عندما يساعد التفاعل الطلاب على فهم الموضوع بشكل أفضل سيكون أكثر متعة ويوفر دافعًا أفضل لاستخدام الواقع الافتراضي ، عندما تضيف تجربة المجموعة المشتركة للفصل إلى التجربة ، أو عندما تكون آثار الخطأ في التدريب الواقعي مدمرة أو تحمل عواقب وخيمة.

قدم Pantelidis (2010) أيضًا قائمة بالأسباب التي لا ينبغي استخدامها: عندما لا يكون التدريب الافتراضي مناسبًا للشيء الحقيقي ، عند الحاجة إلى التفاعل مع البشر الحقيقيين ، عندما تكون البيئات الافتراضية ضارة للطالب عندما يكون المستخدمون قد يخلطون بسهولة. العالم الافتراضي مع العالم الحقيقي ، أو عندما تكون تكلفة الواقع الافتراضي غير ممكنة أو تستحق النتيجة. مع مراعاة هذه العوامل ، يجب على المصممين أن يقرروا بعناية المعلومات التي سيتم تدريسها بنجاح في بيئة افتراضية.

تداعيات التعلم الافتراضي

في عام 2012 ، بدأت أول حملة تمويل جماعي لـ Oculus Rift ، وهي سماعة رأس واقع افتراضي شهيرة مملوكة الآن لـ Facebook. أدى هذا إلى إطلاق الواقع الافتراضي في وسائل الإعلام الرئيسية وأصبح الواقع الافتراضي حقيقة واقعة ، حيث لم يكن الكثير من الناس على دراية بوجوده خارج أفلام الخيال العلمي حتى هذه اللحظة (Dormehl ، 2017). أدى هذا إلى فتح النقاش حول استخدام الواقع الافتراضي في التعليم ، وبدأ البحث في التوسع مع طرح المزيد من الأسئلة. مع مزيد من البحث ، جاء المزيد من المعلومات حول الآثار الاجتماعية والجسدية والنفسية لاستخدام الواقع الافتراضي كأداة تعليمية.

مهارات التعلم الاجتماعي

يعد الواقع الافتراضي أداة رائعة لتشجيع الطلاب على العمل معًا والتأثير بشكل إيجابي على نتائج التعلم. باستخدام الواقع الافتراضي لإنشاء المشروع ، يمكن للطلاب تطوير المهارات الاجتماعية لبناء بيئات اجتماعية وإنشاء مجتمع معرفي يمكن لجميع المشاركين المشاركة فيه. قام موراليس وبانج وأندريه (2012) بتحليل التعلم القائم على المشروع من خلال مراقبة الطلاب وهم إنشاء مشاريع في الواقع الافتراضي دون تعليمات مباشرة من المعلم. لوحظ أن الطلاب يعتمدون على بعضهم البعض للحصول على المساعدة.

يمكن للطلاب الاستفادة من التعلم لبناء مجتمعات المعرفة في مواقف خارج التعلم الافتراضي. استكشف Rutten و Joolingen و Veen (2012) أيضًا الفكرة وذكروا أن "تكنولوجيا الواقع المختلط لديها القدرة على دعم تبادل مناقشة الطلاب ونتائج التعلم" (كما ورد في Birchfield & Megowan-Romanowicz ، 2009). يمكن تلخيص ملاحظات Rutten et al. بفكرة أن التعلم داخل بيئة افتراضية يضع الطلاب في موقف يكونون فيه أكثر سيطرة. يتعلم الطلاب استخدام العلاقات الاجتماعية كمصدر للتعلم ، حتى في وظائفهم المستقبلية.

تأثير الجهاز

يمكن أن تؤثر أجهزة الواقع الافتراضي أيضًا على تعلم الطلاب. يجب أن يفكر المعلمون في استخدام البرامج التدريبية لإعداد الطلاب لاستخدام الواقع الافتراضي كأداة تعليمية ، حيث يمكن أن يساعد الطلاب على تعلم المواد بشكل أكثر كفاءة. لاحظ Ray and Deb (2016) آثار استخدام Google Cardboard ، وهو بديل أرخص لمعظم سماعات الواقع الافتراضي نظرًا لاستخدامه للهواتف الذكية. وجد الباحثون أن الطلاب الذين كانوا مرتاحين في البيئة الافتراضية كان أداؤهم أفضل من أولئك الذين أبلغوا عن عدم ارتياحهم باستخدام نظارات الواقع الافتراضي. حتى إذا تم استيفاء جميع عوامل التصميم الجيد ، فقد يظل الطالب غير ناجح في الدورة التدريبية إذا لم يكن الطالب مرتاحًا داخل بيئة افتراضية.

لن يستفيد جميع الطلاب من استخدام البيئات الافتراضية. يجب أن تظل إمكانية الوصول محور تركيز كبير في التعليم ، وسيؤدي اشتراط استخدام الواقع الافتراضي إلى تقليل إمكانية الوصول إلى بعض الطلاب. جادل Crider (2019) بأنه قد لا يكون من الممكن مطالبة جميع الطلاب باستخدام البيئات الافتراضية. يخشى بعض الطلاب إضعاف البصر والبعض الآخر لا يرتاحون لارتداء سماعة الرأس. يجب أن تكون طرق التعلم الأخرى متاحة لضمان حصول جميع الطلاب على تعليم يمكن الوصول إليه.

العوامل الإدراكية

من خلال فحص المكونات النفسية لاستخدام الواقع الافتراضي ، يمكن للباحثين تحديد العوامل التي تؤدي إلى بيئات تعلم افتراضية ناجحة. يُقترح أن تتأثر قابلية التعديل المعرفي والحمل المعرفي والمشاركة العصبية بشدة بالواقع الافتراضي في التعليم.

يجب أن يسعى اختصاصيو التوعية إلى تعليم المحتوى بطريقة لا تُنسى. أشارت الأبحاث حتى الآن إلى أن الواقع الافتراضي هو وسيلة فعالة للقيام بذلك ، حيث من المرجح أن يتذكر الطلاب المعلومات داخل بيئة افتراضية. درس Passig و Tzuriel و Eshel-Kedmi (2016) كيف أثر الواقع الافتراضي على قابلية التعديل المعرفي ، أو الاحتفاظ بالمعرفة ، لأطفال الصفين الأول والثاني. وجد الباحثون معدلات استبقاء أعلى لدى الطلاب الذين تعلموا المعلومات في بيئة افتراضية ، مما يشير إلى فهم أفضل لوقت استخدام الواقع الافتراضي لتقديم المحتوى. تم تكرار هذه النتيجة من قبل باحثين آخرين (Liou، Bhagat، & Chang، 2018). نتائج Passig et al. (2016) و Liou et al. (2018) عزا ارتفاع معدلات الاستبقاء إلى التفاعل المتضمن في دورات الواقع الافتراضي ، مشيرًا إلى أن التفاعل العالي يؤدي إلى التصور والذاكرة فيما يتعلق بالموضوع.

يعتبر الحمل المعرفي أيضًا ذا أهمية كبيرة في مجال الواقع الافتراضي. يمكن وصف الحمل المعرفي بأنه مقدار الذاكرة العاملة التي يمكن أن يساهم بها الشخص في تحقيق الهدف (جوليان ، 2012). إذا كانت البيئة الافتراضية تتضمن الكثير من المعلومات الإضافية التي يجب معالجتها معرفيًا ، فإن الطلاب معرضون لخطر التشتت أو عدم القدرة على التركيز على الموضوع. فحص لين ويان وتشين وتارنج (2017) العلاقة بين الحمل المعرفي والواقع الافتراضي ووجدوا أن الطلاب سجلوا درجات أقل في مجموعات الواقع الافتراضي التجريبية مقارنة بمجموعات الواقع المعزز. جادل الباحثون بأن دورة الواقع الافتراضي لم تكن غامرة تمامًا ولم يتم توجيه الطلاب خلال البرنامج باستخدام تقنيات السقالات. كان الطلاب مطالبين بالقيام بالكثير من العمل العقلي ، مثل توجيه أنفسهم خلال الدورة والاضطرار إلى الاستمرار في التركيز على البرنامج على الرغم من عدم غمره. يتم استخدام عبارة "العمل العقلي" هنا لوصف الجهد الذهني الذي يتم إجراؤه خارج تعلم مادة الدورة التدريبية.

كرر Parong and Mayer (2018) اكتشاف Lin et al. (2017) من خلال اختبار دورة الواقع الافتراضي حيث تم تضمين معلومات غير ضرورية ولم يتم توجيه الطلاب طوال الدورة. أبلغ الطلاب عن العثور على معلومات إضافية تشتت الانتباه عن المحتوى الرئيسي. من المبادئ التوجيهية الأساسية التي يجب مراعاتها عند تصميم دورة الواقع الافتراضي الناجحة والناجحة ما يلي: كلما قل العمل ، كان ذلك أفضل.

من المرجح أن يكون الطلاب أكثر تفاعلًا مع مواد الدورة التدريبية داخل بيئة افتراضية. قام Lamb و Antonenko و Etopio و Seccia (2018) بقياس استجابة الدورة الدموية للطلاب أثناء استخدامهم للواقع الافتراضي للتعرف على عملية تكرار الحمض النووي. ترتبط استجابة الدورة الدموية بزيادة المشاركة في المهام. أشارت النتائج إلى وجود استجابة ديناميكية أكبر في قشرة الفص الجبهي عندما كان المستخدمون يتفاعلون مع المواد التعليمية في الواقع الافتراضي. يشير هذا إلى أن الطلاب أكثر تفاعلاً عند التعلم باستخدام الواقع الافتراضي. لم يتم استكشاف هذا الموضوع بدقة بعد ، ولكنه يفتح مناقشة التأثير العصبي للواقع الافتراضي. ستكشف المزيد من الأبحاث حول المكونات النفسية للواقع الافتراضي عن معلومات حول كيفية تفاعل الطلاب مع الواقع الافتراضي.

التعلم القائم على الخبرة

في عام 2019 ، أصدرت شركة Oculus منتجًا رائعًا. تعد Oculus Quest أول سماعة رأس واقع افتراضي قائمة بذاتها ، مما يتيح مزيدًا من الحرية في التنقل. تم أيضًا تخفيف الضغط المالي لمعدات الواقع الافتراضي بواسطة هذا المنتج لأنه لم يعد يتطلب ربطًا بجهاز كمبيوتر أو نظام ألعاب (Rogers ، 2019). على الرغم من التطرق إلى التعلم القائم على الخبرة في الأبحاث السابقة ، فإن القدرة على تسهيل التجارب المقنعة بمزيد من الحرية الجسدية تتطلب التحقيق في تجارب أكثر غامرة ، مثل الرحلات الميدانية الافتراضية والعمل الميداني ، وتأثير ذلك على التعلم.

رحلات ميدانية

قد يكون من المستحيل استكشاف أو البحث عن بعض البيئات والمفاهيم بسبب الموقع الجغرافي والسلامة والمسائل المالية. القدرة على القيام بذلك باستخدام الواقع الافتراضي هي حرية لا تصدق تخلق فرصًا لنطاق أوسع من التعلم. يمكن أن تساعد خبرات التعلم التي توفرها الرحلات الميدانية في تسهيل فهم الموضوعات المعقدة في معظم مجالات العلوم.

تتيح فرص استكشاف المجالات والمفاهيم التي يصعب الوصول إليها في العادة للطلاب استكشاف موضوعات جديدة بمستويات عالية من التحفيز. ناقش Beas (2016) كيفية تفاعل الطلاب في مشروع "Immersive Worlds" للتعرف على البيولوجيا البحرية. اقترح Beas أن الواقع الافتراضي يوفر بديلاً آمنًا وفعالًا من حيث التكلفة لاستكشاف بيئات معينة ، مثل قاع البحر ، والتي سيكون من المستحيل استكشافها بدون الواقع الافتراضي.

ومع ذلك ، تستمر السقالات والانغماس والتفاعل في الرحلة الميدانية الافتراضية في لعب دور كبير في التجربة والأداء العام للطلاب. ستكون الرحلة الميدانية الافتراضية فعالة في التدريس إذا تم توجيه الطلاب خلال رحلة افتراضية وأتيحت لهم الفرصة للتفاعل مع المواد. لاحظ Chenga و Tsaib (2019) كيف قام المعلم بتعزيز التعلم خلال رحلة ميدانية افتراضية. كشفت الاستبيانات أن الطلاب لديهم إحساس قوي بالمشاركة والحضور المادي أثناء الرحلة الافتراضية.

تكررت نتائج Chenga و Tsaib (2019) (Fung et al. ، 2019) ، مما يشير أيضًا إلى أنه يمكن للطلاب الشعور بالحضور والمشاركة في بيئة افتراضية وأن الواقع الافتراضي يمكن أن يكون له تأثير إيجابي على تحفيز الطلاب ومواقفهم .

FIELDWORK

الرحلات الميدانية هي تجارب تعليمية رائعة للطلاب. يشبه العمل الميداني الرحلة الميدانية ، حيث يتيح كلاهما للطلاب تجربة مفهوم خارج بيئة الفصل الدراسي العادية. يعد العمل الميداني مهمًا بشكل خاص في مجال العلوم لأنه يسمح للطلاب بإبداء الملاحظات وتطوير فرضيات حول هذا المجال.

يوفر استخدام الواقع الافتراضي للطلاب إمكانية وصول أكبر وفرصة للتعلم خارج ساعات الدراسة العادية. يمكن لطلاب التعلم عن بعد والطلاب الذين يرغبون في دراسة ساعات المختبر العادية السابقة الاستفادة من عدم وجود قيود زمنية لفحص العينات. لاحظ Cho and Clary (2019) كيف يتفاعل الطلاب مع عينات الصخور الافتراضية ، والتي تعد جزءًا مهمًا من التعلم في مجال الجيولوجيا. أفاد الطلاب أنهم استمتعوا بالصخور الافتراضية والقدرة على تكبير الأسطح ولكنهم لم يعجبهم أنه لا يمكنهم التفاعل المادي مع الصخور. لم يكن هناك فرق في الدرجات بين المجموعات التي لاحظت صخورًا حقيقية مقابل المجموعة التي لاحظت صخورًا افتراضية. تؤكد هذه النتيجة على حقيقة أن الواقع الافتراضي هو أداة رائعة للطلاب الذين قد لا يتمكنون من الوصول إلى العينات ، ولكنه ليس الخيار الأفضل في كل موقف تعليمي.

يجب استخدام الواقع الافتراضي عندما لا يكون سيناريو التعلم الحقيقي ممكنًا ، مثل نظام بيئي لبيئة غير مطروقة ، ولكن يجب استخدامه جنبًا إلى جنب مع معايير التصميم التي اقترحها البحث حتى الآن. ميد وآخرون. (2019) حقق أيضًا في العمل الميداني الافتراضي في مجال الجيولوجيا. باستخدام الحقول الافتراضية التفاعلية الغامرة ، أو iVFTs ، قام الباحثون بفحص تأثيرات التعليم من خلال استكشاف نظام بيئي. أشارت نتائج درجات الاختبار إلى ارتفاع معدلات الاحتفاظ بالمعلومات لدى الطلاب بعد التعامل مع iVFT. يوضح هذا البحث أن العمل الميداني للواقع الافتراضي فعال في زيادة الاحتفاظ بالمعلومات.

التعلم بالتجربة طريقة فعالة لتعلم موضوع تعليمي. يسمح الواقع الافتراضي للطلاب بتعلم المواد من خلال الخبرة العملية ، حتى عندما لا يكون ذلك ممكنًا في الحياة الواقعية. تخلق الرحلات الميدانية والعمل الميداني والخبرات أيضًا إمكانات جديدة للتعلم. أفاد Zimmermen (2019) أن الواقع الافتراضي يساعد الطلاب على التعرف على داخل جسم الإنسان ، ويسمح للطلاب بالتعرف على الحيوانات بشكل إنساني ، ويوفر للطلاب مكانًا آمنًا للتجربة والتعلم. يمكن للطلاب القيام برحلة افتراضية إلى الجسم لمعرفة كيفية محاربة البشر للفيروسات وتشريح الحيوانات والتعرف على أمان المختبر دون التعرض فعليًا لموقف غير آمن. مع تحسين برامج الواقع الافتراضي ، ستستمر الاحتمالات التي يمكن للطلاب تجربتها في النمو.

الخلاصة

التكنولوجيا في نمو مستمر. لا يزال هناك الكثير ليتم اكتشافه حول الواقع الافتراضي والإمكانيات التي يوفرها للتعلم. حاليًا ، لا يزال هناك العديد من الموضوعات التي يجب استكشافها ، مثل البيئات الافتراضية التكيفية والتأثيرات المعرفية الأخرى لاستخدام الواقع الافتراضي. منذ عام 2018 ، دخلت Google في شراكة مع جهاز محاكاة مختبر افتراضي يُعرف باسم Labster لتطوير دورات علم التشريح والأحياء للمدارس الثانوية والكليات (Zimmerman ، 2019). يشير هذا إلى أنه سيتم تلقي المزيد من الدورات العلمية بتنسيق الواقع الافتراضي في المستقبل.

من المحتمل أن يستمر الباحثون في اكتشاف عوامل تصميم إضافية تجعل بيئة التعلم الافتراضية أكثر نجاحًا. ستستمر مجالات البحث مثل علم النفس والتفاعل بين الإنسان والحاسوب في المشاركة في البحث ، وهذا سيكشف المزيد من المعلومات حول استخدام الواقع الافتراضي من وجهات نظر أكاديمية مختلفة. أخيرًا ، سيؤدي تقدم أجهزة وبرامج الواقع الافتراضي إلى طرق جديدة لتطبيقها في التعليم. إذا استمر الباحثون والمطورون والمعلمون في استخدام المبادئ التي تم البحث عنها بالفعل للبناء على الدورات الدراسية الناجحة للواقع الافتراضي ، فسيستمر النمو والنتائج الإيجابية من التدريس باستخدام الواقع الافتراضي. سيستمر الباحثون الذين يبحثون في كيفية تأثير التقدم التكنولوجي على التعلم في اكتشاف طرق جديدة وفعالة للتدريس باستخدام أدوات التعلم مثل الواقع الافتراضي.

المراجع

بيز ، دكتور (2016). هل نحتاج حقًا إلى الواقع الافتراضي (VR) في التعليم؟ كمبيوتر اكسبرس، استردادها من https://www.expresscomputer.in/news/do-we-really-need-virtual-reality-vr-in-education/19052/

بيرشفيلد ، دي وميجوان رومانوفيتش ، سي (2009). تعلم علوم الأرض في SMALLab: تجربة تصميم للواقع المختلط. المجلة الدولية للحاسوب المدعوم ، 4(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1007/s11412-009-9074-8

Bogusevschi ، D. ، Muntean ، C. & Muntean ، GM (2019). تدريس وتعلم الفيزياء باستخدام بيئة التعلم الافتراضية ثلاثية الأبعاد: دراسة حالة تجمع بين الواقع الافتراضي والمختبر الافتراضي في المدرسة الثانوية. في K. Graziano (محرر) ، وقائع المؤتمر الدولي لتكنولوجيا المعلومات وتعليم المعلمين. لاس فيجاس ، نيفادا ، الولايات المتحدة: رابطة النهوض بالحوسبة في التعليم (AACE). استردادها من https://www.learntechlib.org/primary/p/207721/.

كالكان ، أو. (2011). رحلات ميدانية افتراضية في تعليم علوم الأرض والبيئة. بروسيديا - العلوم الاجتماعية والسلوكية ، 15 ، 3239-3243. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2011.04.278

Chen ، CH ، Yang ، JC ، Shen ، S. ، & Jeng ، MC (2007). نظام حركة الأرض واقع افتراضي لسطح المكتب في تعليم علم الفلك. تكنولوجيا التعليم والمجتمع ، 10(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1007/s10763-009-9181-z

Chenga، KH، & Tsaib، C.، C. (2019). دراسة حالة لرحلات ميدانية افتراضية غامرة في فصل دراسي ابتدائي: تجربة تعلم الطلاب وسلوكيات التفاعل بين المعلم والطالب. الكمبيوتر والتعليم ، 140. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103600

Cho، Y. & Clary، RM (2019) تقييم عينات الصخور الافتراضية في مختبر جيولوجيا تمهيدي تقليدي ، تم تقديمه في الاجتماع السنوي الثالث والثمانين لأكاديمية ميسيسيبي للعلوم: هاتيسبرج ، 83. Hattiesburg: MS. استردادها من https://www.researchgate.net/publication/331396309_Assessment_of_Virtual_Rock_Specimens_in_a_Traditional_Introductory_Geology_Lab/stats

Crider، A. (2019، قادم، صريح، يظهر). تعليم علم الفلك في العوالم الافتراضية والواقع الافتراضي. في Impey ، C. ، & Wenger ، M. (محرران) تعليم علم الفلك - التعلم الرسمي وغير الرسمي عبر الإنترنت. معهد الفيزياء: بريستول.

دورمهل ، إل (2018 ، أبريل). 8 معالم رئيسية في تاريخ موجز للواقع الافتراضي. استردادها من https://www.digitaltrends.com/cool-tech/history-of-virtual-reality/

Fung، FM، Choo، WY، Ardisara، A.، Zimmermann، CD، Watts، S.، Koscielniak، T.، Etienne، B.، Coumoul، X.، Dumke، R. (2019) تطبيق منصة الواقع الافتراضي في تعليم الكيمياء البيئية لإجراء رحلة ميدانية إلى موقع خارجي. مجلة التربية الكيميائية ، 96(2). 382–386. 10.1021/acs.jchemed.8b00728

Huang ، HM ، Rauch ، U. ، & Liaw ، SS (2010). التحقيق في مواقف المتعلمين تجاه بيئات تعلم الواقع الافتراضي: بناءً على نهج بنائي. الكمبيوتر والتعليم ، 55(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2010.05.014

السقالات التعليمية لتحسين التعلم [ملف PDF]. (اختصار الثاني). استردادها من https://www.niu.edu/facdev/_pdf/guide/strategies/instructional_scaffolding_to_improve_learning.pdf

مؤسسة تصميم التفاعل (2019). الواقع المعزز - الماضي والحاضر والمستقبل. استردادها من https://www.interaction-design.org/literature/article/augmented-reality-the-past-the-present-and-the-future.

جوليان ، ج. (2012 ، مارس). الإدراك وتجربة المستخدم الجوهرية. استردادها من https://uxmag.com/articles/cognition-the-intrinsic-user-experience

لامب ، ر. ، أنتونينكو ، ب ، إيتوبيو ، إي ، وسكيا ، أ. (2018). مقارنة بين الواقع الافتراضي والأنشطة العملية في تعليم العلوم من خلال التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة. الكمبيوتر والتعليم ، 124(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2018.05.014

Liou، HH، Yang، SJH، Chen، SY، & Tarng، W. (2017). تأثيرات الواقع المعزز المستند إلى الصور ثنائية الأبعاد والواقع الافتراضي على تعلم الطلاب. تكنولوجيا التعليم والمجتمع ، 20 (3) ، 110 - 121. استردادها من http://www.jstor.org/stable/26196123

Liou ، WK ، Bhagat ، KK ، & Chang ، CY (2018). تصميم وتنفيذ وتقييم نظام عالمي رقمي تفاعلي مدمج في دورة علوم الأرض. البحث والتطوير في تكنولوجيا التعليم ، 66(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1007/s11423-018-9573-2

Lowood ، سعادة (2018 ، نوفمبر). الواقع الافتراضي. استردادها من https://www.britannica.com/technology/virtual-reality

Mead، C.، Buxner، S.، Bruce، G.، Taylor، W.، Semken، S.، & Anbar، AD، (2019) رحلات ميدانية افتراضية تفاعلية وغامرة تعزز تعلم العلوم. مجلة تعليم علوم الأرض ، 67(2) ، 131-142. دوى: 10.1080 / 10899995.2019.1565285

موراليس ، ت. ، بانج ، إي ، أندريه ، ت. (2012). دراسة حالة لمدة عام واحد: فهم الإمكانات الغنية للتعلم القائم على المشروعات في فصل دراسي للواقع الافتراضي لطلاب المدارس الثانوية. مجلة تعليم العلوم والتكنولوجيا ، 22(5), 791–806. DOI: 10.1007/s10956–012–9431–7

نيكلسون ، دي تي ، تشالك ، سي ، فونيل ، دبليو آر جي ، دانيال ، إس جي (2006). هل يمكن للواقع الافتراضي تحسين تعليم علم التشريح؟ دراسة عشوائية محكومة لنموذج الأذن التشريحي ثلاثي الأبعاد الذي تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر. التعليم الطبي ، 40 (11) ، 1081-1087. https://doi.org/10.1111/j.1365-2929.2006.02611

Pan Z. و Cheok AD و Yang و H. و Zhu J. و Shia J. (2006) الواقع الافتراضي والواقع المختلط لـ

بيئات التعلم الافتراضية. أجهزة الكمبيوتر والرسومات ، 30(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1007/11736639_4

Pantelidis، VS (2010) أسباب استخدام الواقع الافتراضي في دورات التعليم والتدريب ونموذج لتحديد وقت استخدام الواقع الافتراضي. الموضوعات هي تعليم العلوم والتكنولوجيا ، 2(1 – 2) و 59 – 70.

http://www.timtechconsults.com/images/ttcvreducation%20.pdf

Parong، J.، & Mayer، RE (2018). تعلم العلوم في الواقع الافتراضي الغامر. مجلة علم النفس التربوي ، 110(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. http://dx.doi.org/10.1037/edu0000241

باسيج ، د. ، تسوريل ، د. ، إيشيل كيدمي ، جي ،. (2016). تحسين قابلية التعديل المعرفي للأطفال من خلال التقييم الديناميكي في بيئات الواقع الافتراضي ثلاثية الأبعاد. الكمبيوتر والتعليم ، 95296-308. https://ssrn.com/abstract=2763489.

Ray ، AB ، & Deb ، S. (2016). أنظمة الواقع الافتراضي القائمة على الهواتف الذكية في التدريس في الفصول الدراسية - دراسة حول تأثيرات نتائج التعلم. وقائع المؤتمر الدولي الثامن IEEE لعام 2016 حول تكنولوجيا التعليم (T4E). مومباي، الهند: معهد المهندسين الكهربائيين والإلكترونيين (IEEE). DOI: 10.1109 / T4E.2016.022

روجرز ، س. (2019 ، يوليو). 2019: العام الذي يصبح فيه الواقع الافتراضي حقيقة. استردادها من https://www.forbes.com/sites/solrogers/2019/06/21/2019-the-year-virtual-reality-gets-real/#10dca6b96ba9

روسو ، إم ، أوليفر ، إم وسلاتر ، إم (2006). الملعب الافتراضي: بيئة الواقع الافتراضي التربوي لتقييم التفاعل والمفاهيم. الواقع الافتراضي ، 10(3 – 4) و 227 – 240. https://doi.org/10.1007/s10055-006-0035-5

روتن ، ن. ، جولينجن ، دبليو آر في ، فين ، جيه تي (2012). آثار التعلم لمحاكاة الكمبيوتر في تعليم العلوم. الكمبيوتر والتعليم ، 58(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2011.07.017

Sun، KT، Lin، CL & Wang، SM (2010). نموذج واقع افتراضي ثلاثي الأبعاد للشمس والقمر للتعلم الإلكتروني بالمدارس الابتدائية. المجلة الدولية لتعليم العلوم والرياضيات ، 8(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1007/s10763-009-9181-z

ما هو الواقع الافتراضي؟ (اختصار الثاني). استردادها من https://www.vrs.org.uk/virtual-reality/what-is-virtual-reality.html

الانغماس في الواقع الافتراضي. (اختصار الثاني). استردادها من https://www.vrs.org.uk/virtual-reality/immersion.html

زيمرمين ، إي. (2019). يستخدم معلمو K – 12 منصات الواقع المعزز والافتراضي لتدريس علم الأحياء. استردادها من https://edtechmagazine.com/k12/article/2019/03/k-12-teachers-use-augmented-and-virtual-reality-platforms-teach-biology-perfcon

كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
Source: https://arvrjourney.com/the-new-age-of-learning-science-with-virtual-reality-a-literature-review-96f5a796dcf1?source=rss—-d01820283d6d—4

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة

الدردشة معنا

أهلاً! كيف يمكنني مساعدك؟