當使用虛擬現(xiàn)實作為教學工具時 環(huán)境和感覺真實很重要

加州大學洛杉磯分校心理學家的一項新研究表明，當使用 VR 教授語言時，語境和現(xiàn)實主義很重要。

該研究發(fā)表在《npj 學習科學》雜志上。

“我們學習事物的背景可以幫助我們更好地記住它們，”該論文的通訊作者、加州大學洛杉磯分校心理學副教授杰西里斯曼說。

“我們想知道在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中學習外語是否可以提高記憶力，尤其是當兩組單詞有可能相互干擾時。”

研究人員要求 48 名講英語的參與者在瀏覽虛擬現(xiàn)實設置時，嘗試學習兩種發(fā)音相似的非洲語言(斯瓦希里語和 Chinyanja)中的 80 個單詞。

參與者戴著 VR 耳機，探索了兩種環(huán)境中的一種——幻想仙境或科幻風景——他們可以在其中單擊以了解他們遇到的物體的斯瓦希里語或 Chinyanja 名稱。一些參與者在同一個 VR 環(huán)境中學習了兩種語言;其他人在每個環(huán)境中學習一種語言。

在兩天的時間里，參與者在虛擬世界中導航了四次，每次都大聲說出翻譯。一周后，研究人員進行了一項突擊測驗，以了解參與者對所學知識的記憶程度。

結果是驚人的：在各自獨特的環(huán)境中學習每種語言的受試者混淆的單詞更少，并且能夠回憶起他們所學單詞的 92%。相比之下，在相同的 VR 環(huán)境中學習了兩組單詞的參與者更有可能混淆兩種語言之間的術語，并且只保留了 76% 的單詞。

這項研究特別及時，因為在 COVID-19 大流行期間，許多 K-12 學校、學院和大學轉而開發(fā)在線學習平臺。

“像 Zoom 這樣的應用程序提供了一個相當平淡的學習環(huán)境，”里斯曼說。“隨著 VR 技術變得越來越普遍和負擔得起，遠程學習者可以立即傳送到每個班級的獨特且功能豐富的環(huán)境中。”

該實驗由 Rissman 和 Joey Ka-Yee Essoe 設計，他們是該研究的第一作者，當時是加州大學洛杉磯分校的博士生。

Rissman 說，預測受試者能否記住所學知識的一個關鍵指標是他們對 VR 世界的沉浸程度。參與者越不覺得自己是心理學實驗的對象——他們越覺得自己的化身“合而為一”——虛擬環(huán)境就越能對他們的學習產(chǎn)生積極影響。

“一個人的大腦越能重建與學習環(huán)境相關的獨特活動模式，他們就越能回憶起他們在那里學到的外來詞，”里斯曼說。

心理學家早就明白，如果人們能夠記住他們學習的周圍環(huán)境的某些東西，那么他們往往更容易回憶起事物——所謂的“上下文拐杖”現(xiàn)象。但是，當信息與上下文線索相關聯(lián)時，如果沒有這些線索，人們以后可能很難回憶起它。

例如，學生可以在學習其他科目的同一類教室里學習西班牙語。當發(fā)生這種情況時，他們的西班牙語詞匯可以與與他們所學的其他材料相關聯(lián)的相同上下文提示相關聯(lián)，例如畢達哥拉斯定理或莎士比亞戲劇。這種相似的背景不僅使他們更容易混淆或忘記他們所學的內(nèi)容，而且還使他們更難記住課堂環(huán)境之外的任何信息。

“一個關鍵的收獲是，如果你在相同的環(huán)境中學習相同的東西，你會學得非?？?，”埃索說，他現(xiàn)在是約翰霍普金斯大學的博士后學者。“但即使你學得很快，你也可能在回憶方面遇到困難。我們在這項研究中能夠利用的東西利用了在新環(huán)境中快速學習和提高回憶的優(yōu)勢。”

為了解支持情境相關學習的大腦機制，研究人員單獨招募了一組參與者，并使用功能性磁共振成像 (fMRI) 掃描了他們的大腦。當受試者試圖在掃描儀中回憶外來詞時，他們的大腦活動表明他們正在思考他們學習每個單詞的上下文。

這一發(fā)現(xiàn)表明，如果虛擬現(xiàn)實的制作令人信服，并且在高度獨特的環(huán)境中教授不同的語言或學術科目，那么虛擬現(xiàn)實可以增強學習效果。

里斯曼說，雖然這項研究只評估了人們學習外語的方式，但結果表明 VR 也可用于教授其他科目。類似的方法也可用于心理和行為健康療法，并幫助患者在就診后遵守醫(yī)生的指示：如果患者在自己家中與醫(yī)生在線聊天，他們可能會更好地記住此類指導，因為例子。

Essoe 說：“可變背景可以在更多環(huán)境線索中提供信息。”