跨進未來教室

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圖中學生在利用Google Blocks軟件進行VR 藝術創作,在不同的模版中挑選工具以多邊形立體砌出各種模型。使用更高階的Tilt Brush 可呈現更千變萬化的光彩璀燦效果,在虛擬世界的想像變得更寬大。

【OpenSchool專訊】眼前進入空無一物的漆黑世界,只要揮動手中的魔法棒,一串串螢光燈就開始閃爍着,再揮動數下,換成如火焰般熾熱的熊熊火光……光與影可以創出千變萬化的景象,每個人都可以塑造一個嶄新的世界。這是每個人戴上VR頭戴式顯示器後,手持VR控制器,進入Google Tilt Brush虛擬空間中繪製3D立體畫作的體驗。科技發展一日千里,超出人們的想像,VR藝術創作只是其中一項可以融入日常教學當中的科技教育應用,現時不少的中小學已把無人機、AR和VR這些新科技放進課堂中,教學如何變得不一樣了?

無人機初體驗新科技

先來到九龍灣聖若翰天主教小學的小型無人機練習場,在天花掛着兩個可升降及旋轉的航拍光環,操控無人機飛行的是一群小學生,看着無人機成功按他們設定的路線升降,不論是以平移的方式飛出等邊三角形的路線,還是以多條直線升降的方式讓無人機穿過光環,甚至以無人機進行障礙賽,他們眼睛都發亮起來了。

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來到小型無人機練習場,學生們都深感興奮。

「小朋友對於會飛行的東西特別感興趣。」電腦科教師馮健剛說道。學生並非單純地學習無人機的原理、應用程式的編寫和操作,老師特別把高年級的數學課題滲入自編的無人機課程,再教授更深的角度計算、多邊形外角之和、平面直角坐標系等,這些數學理論本來是中學才會涉獵的課題,但原來結合無人機操作,小學生也不會覺得這些高階課題沉悶,反而在操作飛行過程中得到無比樂趣。「教育科技可以提升學生的學習動機,讓更多有能力的學生學習更深入的課題。」他續道。

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九龍灣聖若翰天主教小學認為,提供相關的硬件及課程給學生同樣重要,特別打造了配置先進設備的STEM Space,亦把無人機、VR 及AR 應用在不同學科之中。

學校善用優質教育基金,把原本的常識室及電腦室打造成STEM Space,讓學生有不一樣的學習體驗。此外,學校更設置了AR Corner和VR Zone,讓學生提早接觸教育科技,更在不同的科目當中讓學生進行AR及VR創作,例如小五學生可以利用CoSpaces Edu製作出AR中文科閱讀報告、小四學生可以在英文課以VR進行課堂匯報介紹景點,校內視藝科尖子也可以Google Blocks軟件進行VR藝術創作,學生不只體驗到AR和VR,更能應用科技呈現所學知識。

從小學習科技語言通未來

同樣希望學生從小培養對科技應用的好奇心,作為一條龍學校的香港浸會大學附屬學校王錦輝中小學,在小學階段已把STEAM 獨立成科,讓學生學習編程、工程和科學探究三個元素,主要訓練學生的解難及協作能力,透過Artec Blocks積木及可用程式控制的小車等容易接觸的教具,學生從中學習簡單可見的科學原理,再學習接通虛擬世界的編程語言,到小五再把虛擬和現實世界結合,以科技解決日常生活的難題。於小學階段學到的知識,為他們在初中進一步學習VR和AI應用打好基礎。

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透過Merge Cube的六個不同平面呈現,學生可以創作出獨一無二的AR閱讀報告,在課堂中以有趣的形式匯報。圖為學生閱讀完跟秦始皇有關的書籍,插入了不同的視覺效果進行AR 閱讀報告分享。

VR教學應用提供了故事創作呈現、場景布置設計的平台,學生甚至可設計一些計分計時、進行不同任務的虛擬遊戲。中學部資訊科技教育統籌主任馮穎豪指,學生學懂相關的資訊科技技能後,可再將技能應用於跨學科學習中,例如先在英文課做故事匯報,然後在歷史科設計與歷史事件相關的互動遊戲。以互動甚至改寫結局的形式學習歷史,學生能更深入地了解特定的時空背景,加快理解速度及擁有更扎實的學習深度。

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學生學習AR跟VR有不同的進程,初中學生可藉着Merge Cube以AR的形式看到自己的3D 打印作品(左上),按節日及課堂設計特別的VR虛擬場景(右上),甚或設計出有互動元素的VR歷史遊戲(下)。

娛樂以外的VR

這些科技教育固然具有前瞻性,其教學好處亦可見一斑,但在學界仍未被廣泛應用,原因為何?放眼看來,我們不難發現VR技術早已被應用在娛樂產業當中,過往幾年在電子遊戲開發市場上也可見其帶來的熱潮,在大型主題公園的機動遊戲體驗當中,亦有出現過加入相關技術作為噱頭的VR過山車等。難道VR只是提升愉悅感的娛樂?當娛樂的熱潮過去後,VR又能否在教育領域中站穩住腳?VR又是否一定要購入貴價器材才能享受的奢侈品呢?

要落實推動科技教育,像是要教曉學生應用VR,還是要先讓他們有了VR體驗。香港電腦教育學會副主席陳俊銘老師自2018年起,逐步把VR體驗引進他任教科技教育的聖公會李福慶中學。他起初從VR圖書館、推廣閱讀做起,讓學生在圖書館以VR體驗置身於不同的場景的感受,例如四大文明古國的景色和太空之旅等,同時在VR設備旁放置相關主題的圖書。他很欣喜地發現,同學借閱相關書籍的動機大有提升,「我相信VR可以讓學生從體驗中得到感受,他們覺得吸引,便會主動去探知世界、追尋知識。」

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學生在圖書館進行VR體驗後,得到了置身不同場景的感受,再主動借閱相關的圖書。

VR無需天價器材

學校的VR設備發展也分了幾個不同的階段,原來不一定要昂貴器材,簡單如幾塊紙板加上一對透鏡,再加一部可體驗VR的手機,便可做到基本的體驗效果。後來學校才再慢慢引進黑色頭戴式VR Glasses,以及一部更高層次的VR頭戴式顯示器。「我們不是要把娛樂搬過來教學,讓學生有更多娛樂。由以往傳統文字、圖畫到多媒體學習,一路走到今天的沉浸式效果,其實只要選擇一些特定的課題去做VR體驗,已經可以豐富到學習經歷。」陳老師更補充,VR只要做到加深學生對課堂印象的效果,就已經足夠,無須每一節課都使用VR。

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VR設備不一定價格高昂,學校過往在不同階段應用過不同材質的VR設備。

即使今時今日VR器材及工具已更易於取得,VR應用發展的另一個難處是欠缺內容開發者。陳老師指,現時大部分的VR內容也是在Google Cardboard App、Youtube 360影片及Tour Creator上取得,數量卻未算多,要讓不同的學科也能做到VR體驗,還需要開發相關的VR內容。但對於普通教師而言,這是比較難解決的問題,一來難以抽時間創作VR內容,二來未必具有相關的技能,加上電子書、電子教材相對紙本教科書仍未算十分普及,出版社也未有大量進行VR內容開發,所以這仍然有待各界一起努力。

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VR實驗室開設了新的教學可能性,學生可以在虛擬世界手執虛擬試管進行科學實驗,現時的科技已能實現這個體驗。圖為香港電腦教育學會主席金偉明校長試用Hololens 這個混合實境頭戴顯示器,體驗混合實境及人工智慧的應用,亦能進入虛擬實驗室做實驗。

VR的未來新想像

資源時間有限,那麼各界應該首先開發哪一類的VR內容呢?在疫情之下,當教師的教學現場轉移到線上,卻有不少教師回到「chalkand talk(「黑板」灌輸式的傳統教學)」的上課模式,不得不引發我們再去想像,有甚麼樣的課堂無法以網課形式發生,卻可以透過VR開發更多的教學可能性?例如需要透過動手做實驗來學習概念的科學科目,在沒有面授課堂的日子,就遇上了更大的挑戰,VR是否可以幫得上忙?

原來,近年在內地及台灣均已有學校應用了VR實驗室,讓學生在安全的環境下,進行各種的物理和化學實驗,為學習帶來了新的視野。即使是容易引發爆炸或造成火災的實驗,學生也能在虛擬現場中體驗得到。一些肉眼無法看見的電流方向、化學元素結合等現象,也可以在VR世界中呈現,學生更可得到動手做的經驗。沉浸式體驗學習能讓VR走得多遠?現時可能只是個開始。

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