研究發現，用VR能提升學生上網課狀态

　　視頻網課的教育模式成為過去三年間的常态，而視頻網課的學習效果，卻一直被家長诟病。根據調查，家長對當前視頻網課存在不同的隐憂，他們的隐憂主要來自三方面。

　　首先，久坐電腦前對健康的擔憂，現在網課都是采用視頻形式，學生在電腦前伏案學習，很容易出現眼睛疲勞和肩頸酸脹，造成近視或者頸椎前傾，甚至影響孩子生理發育。其次，學習狀态和效果受影響學生在校與老師面授，因為有熟悉的教室環境，這會給學生一種心理暗示：在教室會“切換”學習狀态，而在家裡就很難展示這樣狀态。很多學生出現在家上網課表現出容易走神、思維遲鈍的現象。這在心理學上叫“情景效應”(Smith & Vela, 2009)。就像很多上班族在家就容易“躺平”一樣，環境對心理的暗示作用不可小觑。第三，較差的教學監管機制，在家裡沒有老師的直接監督，學生學習動力會明顯退步。學生在面授的學習動力主要靠自我驅使和老師監管兩方面[浙江大學，2018]，但家裡沒有老師監管，缺乏外部動力的情況下，學生隻能内部自我動力來學習，而往往很多學生自我驅動力較弱。

　　近日，廈門大學展開了一項用VR網課對比傳統視頻網課的研究[N=30,22days]，結果發現用VR上網課的方式能夠改善學生的思維狀态。研究團隊發現，通過VR上課可以幫助學生提升血氧濃度，使其思維狀态更好從而改善學習效果。同時通過6Dof的自由互動，還能使僵化的肩頸肌肉放松，減少頸椎前傾和駝背的風險。

　　學生利用VR進行文史學習

　　使用VR學習過程中血氧狀态測試

　　研究人員監控了兩組樣本(分别使用VR上課和傳統視頻上課)的平均血氧變化，發現VR組的平均血氧值高出1.9%。專家認為這種改變可能的原因是：由于傳統視頻網課需要保持久坐狀态，坐姿會縮小胸腔的空間，這意味着呼吸時肺部沒有足夠的空間來舒張，暫時性地限制了填充肺部和濾進血液的氧氣容量，但VR裡面保持全身的交互活動會改變這一狀态。所以人在積極思考問題的時候喜歡來回走動，類似的輕運動能觸發更高血氧濃度，幫助人們獲得高質量思考。人的很多自然反應其實是内在生理活動的驅動。美國得克薩斯公共衛生學院發表的“站着學習比坐着學習更容易集中注意力”也驗證了這個結果。(注：青少年血氧正常範圍值通常為95%—)

　　血氧進入“輕運動”狀态

　　數據顯示：VR組平均血氧含量97.6%，對照組平均血氧含量95.7%，VR組比對照組血氧含量提升1.9%。這說明VR組的學習方式(輕運動)過程中血氧飽和度更高。“很明顯，這種方式的授課比起傳統網課更有利益幫助大腦清醒，我們在後續的跟進測試中也發現了由此帶來的改變”廈門大學的研究人員提到。

　　VR對青少年肩頸部疲勞測試

　　研究人員還通過EDA監測了每日課程期間測量學生的生理皮電變化。這可以幫助他們了解學生的肌肉疲勞狀态，結合心理測評，可以了解學生特定部位的疲勞程度。

　　數據顯示：VR組比傳統網課組肌肉骨骼活躍程度高54%。兩組被試者分别在課程期間抽取10分鐘EDA皮電數據監測肌肉活躍量，數據越高代表肌肉活躍量越強。VR組EDA均值3.34，對照組EDA均值2.17，生理皮電汗腺分泌與肌肉活躍度有密切關系，可看出VR組肌肉活躍度更高，相對于傳統網課組，VR組在肩頸部位的6自由度交互設計能降低伏安久坐的疲勞程度。

　　骨科主任醫師鄭娟認為：這種方式或許能幫助學生緩解肩頸疲勞，改善或預防頸椎前傾甚至駝背問題。

　　VR模拟教室的學習環境對學習動機的影響

　　實際上，這種沉浸式教學帶來的改變還不止以上。研究人員還發現：VR沉浸式氛圍可以幫助學生進入仿佛教室授課的心理狀态，心理學上稱為“情景效應”。因為在家裡天性就是放松，而在教室就容易産生學習氛圍。VR模拟的教室環境能夠幫助學生擺脫家裡面的“躺鹹魚”狀态。

　　研究人員讓樣本根據學習動機自評量表對在校課堂的參與程度、環境陳列、反饋效率、學習興趣打分，并在22天學習後，分别對VR環境和傳統網課環境的四項學習動機自評打分，并與每個人真實學校課堂環境自評結果相比。其中，VR組環境成列、學習興趣維度高于學校課堂。研究人員認為可能是因為VR模拟課堂的環境陳列根據課程内容做出更高的匹配度，增強學習氛圍，同時VR課程内容的身臨其境感和多樣化的道具輔助使用，讓學生更容易對學習過程産生興趣。(學習動機量表1-5分，分數越高代表動機越明顯)

　　研究中兩組樣本每日學習後填寫學習意願量表，共填寫22次，所産生的自身學習意願趨勢如圖所示：VR組平均學習意願為4.7，對照組為2.2，VR組的學習意願更強烈，是對照組的2倍。尤其可以看到随着時間推移，VR組的學習意願能持續保持高位。研究人員認為依然可能跟VR的沉浸體驗有關系。(學習意願量表5分制，1-5代表學習的意願程度。)而這一發現與哈裡斯和裡德(Harris & Reid, 2005)研究發現一緻：“VR可以提高兒童的學習動機水平”。

　　關于長期佩戴對視力影響問題的探讨

　　目前行業普遍認為VR對視力影響較小，基于VR可以幫助改善視力是有一定依據的，由于VR是模拟真實世界，它欺騙大腦，而大腦控制我們的睫狀肌。目前大多數VR設備的虛焦距都在2米左右，睫狀肌就會控制晶狀體改變屈度，幫助在VR裡看清遠處的畫面，而并不會讓眼睛隻聚焦在很近的屏幕上。

　　這很像我們放松眼睛常用的“看遠方”類似的效應，從這個角度VR确實對視力有一定積極作用。且可查詢的醫學領域研究[Guodongyu,ZhejiangUniversity,2017]也肯定了VR對視力的積極影響。

　　為什麼很多人覺得眼部疲勞?引起眼部疲勞的原因很多，研究人員認為可能的原因有：a)很多VR設備眼罩位置的透氣性差，眼部的汗液蒸發會讓人感到局部悶熱潮濕，從而引起眼部不适.b)眼周肌肉被長時間擠壓出現眼眶周圍肌肉疲勞。c)可能有極輕微的藍光影響，但越來越多研究人員卻傾向于忽略VR的藍光損害。生活中燈泡，電視等都會産生藍光，并且太陽是藍光輻射源，但人們并沒有因此改變日常出行。

　　配重均勻佩戴舒适的設備可能有效緩解眼部疲勞

　　眼部是個敏感部位，它周圍連接都各種神經，大腦，面部，肩頸等。這些神經網絡會互相牽制，然而眼部神經對這些壓力的反應非常敏銳。如果佩戴較輕且配重均勻的設備，它對頭部、面部、肩頸、眼眶的壓力較小的話，眼部疲勞感可能會大大降低。

　　其實，當VR/AR/MR，甚至ChatGPT這些産品技術出來與網課深度整合後，很可能引發教育的根本變革，國家是有這個前瞻性的。另外，與病毒共存實際也是線下和線上共存的時代。