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VR+STEM教育，让探究在课堂上生根
VR+STEM教育，让探究在课堂上生根
当下，STEM火了，可知VR+STEM也一直在伸展拳脚？中小学校是STEM教育的主阵地，需要大力开展STEM教育实践。VR+STEM教育作为一种全新的教育理念，作为跨学科综合教育的有效形态，如何充分认识STEM与VR融入教学的意义与价值，有质量的研究VR+STEM课程框架、内容体系、实施策略、条件保障？小编今天就带大家来了解下VR+STEM教育如何在课堂教学上发挥作用。
实际上，STEM这个概念由来已久，分别为科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的缩写，最先源于美国，是一种培养创新型复合人才的教学方式。而近年来，STEM教育在各国受重视的程度，不断提升。
VR+STEM的教学理念：以问题学习为特征，围绕发现问题、解决问题，让学生体验全新的学习过程，同时实现学生学习动力的多重激发。让我们看到了开放的课堂教学，把主动权交给孩子，把学习交给孩子，一切皆有可能。让老师们重新审视教师在STEM课堂教学中的角色转变：教师应该是引导者、组织者和协同学习者。让我们看到了从知识核心时代向核心素养时代转型的必要。若不能解决VR课程开发和设置的问题，那么想要将VR设备和技术在STEM教育中的应用落到实处，也只能是“巧妇难为无米之炊”。
据了解，目前HTC的Vive图书馆计划，允许专注于VR、区块链和集成技术的软件公司Nanome，为加利福尼亚州和内华达州的100多个地点的学习者，带来STEM VR体验。Vive图书馆项目将允许Nanome为加州和内华达州超过100个地方的学习者带来STEM体验。这些用户还可以访问Nanome的区块链平台Matryx。 Nanome在Vive博客上说，该公司正在期待进一步的合作，以生产像浸入式虚拟教室、实验室和体验等产品，帮助学生了解STEM学科的新方法。
从STEM到STREAM，STEM赛道愈演愈烈
在当前的教育信息化2.0时代，STEM教育赛道愈演愈烈。多个国家都发布了本国的STEM教育发展规划。
例如，美国政府近年来加大对各层次的STEM教育的支持力度，推出教育基金，鼓励各州改善STEM教育；加大对基础教育阶段理工科教师的培养和培训；要求科学家多去学校演讲和参与课外活动等。
而就国内而言，教育部在“十三五”相关规划中，就明确提到：有效利用信息技术推进众创空间建设，探索STEAM教育等新教育模式，使学习者具有较强的信息意识与创新意识。其中提到的“STEAM教育”即STEM的扩展版——新加入的A，是Art（艺术）的意思。
第二届中国STEM教育发展大会在深圳市刚刚落幕。中国科学院院士陈十一，在《From STEM to STEAM to STREAM》主题演讲中特意提出：如何把STEM和前沿科技更好地结合，是当前应该思考的问题。注意，此处的STREAM即STEAM+Reading（去年就出现的概念）。
从STEM到STREAM的演变，可以说，STEM这把“火”正越烧越旺，特别是在家长群体中，大概已经成了“网红”。所谓的“不要输在起跑线上”的求胜欲，表现在STEM上就是：全球，特别是发达国家都在急速推进儿童STEM教育的步伐。而目前的STEM课程主要以机器人教育、少儿编程教育，还有一些3D打印体验为主。
其实，VR在STEM中有多样的应用场景
实际上，在这样的时间点，VR在STEM中也有伸展拳脚的地方。综合来讲，STEM教育具有跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性等特征。而这些关键词，在小编来看与VR的多感知性、沉浸感、 交互性等特点的吻合程度很高。
因而，在STEM教育中，VR的应用场景很多、应用前景也是可观的。尤其是相较于国外，国内的STEAM教育现况是：整体上还是概念性比较重，停留于教学层面，氛围依旧相对封闭。大多数学生对STEM的相关课程依旧还是“枯燥、无味”的刻板印象。
而VR在这方面正有优势，可以争取一席之地。所以近年来，业内有关人士对包括STEM教育在内的VR教育应用场景的探索步伐，一直未停过。那么VR在STEM教育中有哪些应用前景呢？
答案有很多，例如STEM教育需要有动手的环境，那么可以利用VR技术建立物理、化学、生物等有关的虚拟实验室。既节省成本，又可以规避真实实验操作可能发生的危险，身临其境地研究分子结构等生物工程，或者仿真解剖、医学分析等医学工程。
或者，对于处在K12教育阶段的学生来说，可以对其进行史前时代、深海、太空等场景的科普教学，包括虚拟博物馆展览等。比如，当教学内容涉及太阳系及相关行星时，可以用VR来显示3D立体行星的运转画面。而学生利用控制器选中某个星球，便能“进入”其中，直观感受到：文字、图片等都在自己眼前，声音就围绕在自己耳边，有关这个星球的详细信息一览无余。
课程案例不仅体现了STEM教育思想的科学教育；以设计和制作为主题的STEM课程；STEM教育思想的研究型学习，还给教师们提供了优秀的课程示范案例，老师们也可以根据自己的实际情况，吸收性地进行教学课程设计，将传统教育模式转变成为具有趣味性、体验性、协作性、艺术灵敏性的教育新模式。
小编还了解到，国内某些中小学，特意为学生带来“科普大篷车”。就像以前的“流动图书馆”一样，将VR等设备，装置在大篷车中，定期轮流开到各学校，为学生带来VR科普教育的体验。
VR+STEM：最重要的还是落地问题
然而，尽管VR拥有着科学研究、虚拟实训、课堂教学等多种应用场景，但VR+STEM，或者说VR+教育这块的发展，并非尽如人意。VR整体上始终没有长期、稳定地触达用户。例如，上文所提到的科普教育，小编了解到的，更多的是以展览展示等活动形式，短期地出现在校园、或者商场，用户的体验过程是短暂而不完整的。
其实，VR设备和技术的普及，一直是个难题。虽然三大主要VR头显厂商都曾于去年降价推广，但似乎成效不大。面对VR始终未能大规模落地、用户认知度不够等问题，很多业内人士在重新找市场地位，以进一步推广VR设备及VR技术。而进入校园，与教育关联，就是个不错的落脚点。
就VR+STEAM教育而言，具体还分为两种：面向学校和机构的ToB模式；以及直接面向青少年的ToC模式。后者多是通过VR线下体验店的一些简单科普体验，或者部分K12线上线下VR培训课程来实现。而前者是现有环境下更多厂商的选择。
例如，HTC在近日宣布了Vive Libraries计划，把VR头显引入加利福尼亚州和内华达州的110个图书馆中。而后，其又公布：允许参与进ViveX加速器计划的软件公司Nanome，为这些地区的学生带来STEM VR体验。以帮助学生打破以往对STEM科目“枯燥”的刻板印象，吸引和鼓励年轻人探索STEM领域的职业。
此次合作包括：推出一款免费的VR图形计算器“CalcFlow”；名为“NanoOne”的工具，可以用来将分子可视化；还有“NanoPro”，可以实现在协同式VR环境中操控原子、分子和蛋白质。这些VR技术，可以协助教师深入浅出地向学生教授知识，激发学生学习热情，提高知识吸收效率。
再如，近期爱尔兰VR教育初创公司Immersive VR，联合HTC Vive与温莎森林学院集团（Windsor Forest Colleges Group），推出了虚拟教学体验。借助VR社交教育和演示平台ENGAGE，学院的学生可带上头显去往火星、探索新奇的世界等。
从上文提到的多个案例中我们可以看到，VR业内人士正努力地将VR设备、VR创作内容落到实处，而VR在STEM教育方面的探索也在不断往前。不得不说，通过新奇的前沿科技，的确有利于增强学生的学习兴趣，也可以让VR的用户教育更加完善。
不过，千万不要忘记，这一切是建立在靠谱的、可持续的内容前提——课程开发。而缺少合适的课程内容配置，是目前VR+教育的短板之一。如果这个问题不能很好地解决，即使应用场景再广泛，临展活动进校园的次数再多，要想将设备和技术在STEM教育中的应用落到实处也只能是“巧妇难为无米之炊”。
可以说，VR+STEM已经到来！教育回归课堂，面向教育者，并站在学生立场，对教学内容进行优化和重构，设计出符合教师、学生、学校的VR+STEM课程软件，以此推进学校的创新，促进教师、学生的协同成长。