基于VR技术的初中“陶瓷文化”校本课例开发与应用研究

  传统文化进入课堂成为当前热点，许多学者对此进行了相关研究。但在实践过程中尚存在“临场感”和“体验感”缺乏等现实问题。而VR技术作为当前国内外最为火热的新兴信息技术之一，能够有效解决传统课堂教学实践在情景创设、时空切换、情感体验、思维训练等方面的问题。基于此，本文以佛山本土陶瓷这一典型传统文化为研究对象，基于VR技术设计开发系列课例及配套资源，最终在佛山市禅城区南庄镇第三中学进行应用实践，以期为初中“陶瓷文化”教学设计提供参考与借鉴，为初中“陶瓷文化”课程开展提供优质的教学资源，同时丰富学生的人文素养，增强学生对传统文化的认知，深化“工匠精神”的养成，以实现传统文化的传承。

关键词：陶瓷文化; VR; 校本课例

（一）选题依据

       2017年，中共中央和国务院在《关于实施中华优秀传统文化传承发展工程的意见》^[1]中指出优秀传统文化要贯穿国民教育的始终；《教育部体育卫生与艺术教育司2019年工作要点》^[2]中提出，深入推进中华优秀传统文化传承学校和基地建设，新建2000所中小学传承学校，30个高校传承基地，切实将中华优秀传统文化全方位融入学校教育；2021年，教育部颁发的全国人民代表大会常务委员会关于修改《中华人民共和国教育法》的决定中，明确指出教育应当继承和弘扬中华优秀传统文化、革命文化、社会主义先进文化，吸收人类文明发展的一切优秀成果^[3]。

  佛山是历史文化名城，是岭南文化发源地和兴盛地之一，其对传统文化的传承有着举足轻重的影响，关于传统文化进校园方面，木版年画为一典型代表。近几年 来，佛山关于传统文化传承或保护的政策文件不多，多偏向于对老城历史文化基地的保护，例如佛山祖庙、梁园、仁寿寺、南风古灶和岭南天地等。佛山虽作为“南国陶都”，但佛山政府关于陶瓷文化的政策更是少之又少，仅在2014年《佛山市人民政府关于提升佛山陶艺文化的实施意见》中，提出要充分发挥佛山陶瓷在岭南文化名城建设中的重要作用，将切入点定位为打造陶瓷文化品牌，充分挖掘佛山陶瓷的人文与经济价值，并且不断增强产业凝聚力和驱动力，从而全面提升佛山陶瓷文化。由此可知，对于传承佛山本土陶瓷文化极为迫切与必要。

  通过研究发现，现阶段，我国中小学的陶艺课程大多以传统的手工陶艺制作教学为主，但是，由于传统文化课程师资的紧缺，课程的教学模式、教学内容、教学活动等都在很大程度上受到了限制，而且教学资源消耗快，花销大，在这种情况下，学生难以深入地学习。而VR技术由于具有虚拟体验和具有沉浸感的特点，近几年在国内外逐渐应用于教育领域，其与课程相结合的教学有利于解决这些问题，陶瓷文化课程在VR技术环境中开展，学习内容可涵盖陶艺的历史、人文、美术、工艺等，从实体到虚拟、从线下到线上、从课程到体验，在对比与相容之中全方位的诠释陶瓷文化。因此，本研究基于VR技术的初中“陶瓷文化”校本课例设计与教学资源的开发，有利于改变佛山传统文化课堂教学的单一模式，让学生在交互的情境中感受文化之美、科技之美，积极的融入传统文化的学习。

（二）研究问题

  本研究立足于佛山本土“陶瓷文化”课程，通过调查目前VR技术在国内中小学课堂教学中的应用情况和 “陶瓷文化”课程的教学现状，分析影响课堂教学深入开展的关键点，利用VR技术设计与开发校本课例和教学资源，提高传统文化课程的教学质量，激发学生的学习兴趣，培养学生的民族自信和文化自信。为此，本研究提出以下具体问题：

  第一，目前佛山本土“陶瓷文化”课程在深入开展过程中存在哪些问题？

  第二，将VR技术融入“陶瓷文化”课程是否具有可行性，如何开展教学设计？

  第三，基于VR技术设计和开发的教学课例和资源的实施效果如何？

（一）国外研究现状

  虚拟现实最早起源于 20 世纪中期的美国，是由 VPL 探索公司和它的创始人杰伦·拉尼尔提出的，后来美国宇航局开始研制低成本的虚拟现实系统，以推动其硬件的进步^[4]。

  目前，虚拟现实技术发展较为迅速。在国外，虚拟现实技术已被广泛应用于军事管理、体育训练、医学实验和一些普通中小学的课堂教学中。美国是VR技术的发祥地，也是最早将VR技术运用于教育领域的国家。1992年，美国的东卡罗琳那大学成立了虚拟现实技术与教育实验室（VREL），该实验室主要用于考察虚拟现实技术对教育的影响，并将其产生的效果与其他教育媒体进行比较。除此之外，在欧洲，英国在运用VR技术进行教育教学方面处于领先地位，英国诺丁汉大学的VIRAT团队主要探索的是桌面VR输入设备，该团队将桌面VR系统用于学习上有困难和身体有严重残疾孩子的教育上。

总体来说，国外学者研究关于虚拟现实教育应用的研究方向主要集中在基于虚拟现实的课堂教学法、虚拟学习环境以及具体学科应用领域，其研究要多且优于我国。

（二）国内研究现状

 1.传统文化在教育教学方面的研究

  通过检索近十年传统文化在教育教学方面的研究发现，国内关于传统文化的关注度较高，基本呈逐年上涨趋势，其中近两年的国内关于传统文化的文献数超过15000篇，但该关注度也有起伏波动，就最近2020年的统计数据发现，传统文化中文相关文献量为16901篇，环比增长率-8.00%，传统文化外文相关文献量为227篇，环比增长率38.00%，具体传统文化近十年学术关注度分布如图1所示：

 

图1 传统文化近十年学术关注度分布图

  关于传统文化的学科分布如图2所示，主要涉及文化、高等教育、美术书法雕塑与摄影、体育、建筑科学与工程、中国文学、中国政治与国际政治、戏剧电影与电视艺术、音乐舞蹈和新闻与传媒等10个方面，其中“文化”教育所占比例最高，为28.50%，可见，国内学者关于传统文化与学科相结合方面的研究多样，对文化研究存在一定的重视程度。

图2 关于传统文化的学科分布图

 

  有关传统文化校本课程设计与开发方面的研究主要是涉及到对传统文化相关课程进行设计、开发、具体应用、反思总结四个方面，例如：饶丹在《中日美术教育的比较研究-以传统文化为核心的课程理论与教学实践》一文中比较中日美术教育的不同研究成果，提出以传统文化为核心的的美术课程编制思路与策略，该研究提供了大量中小学创意美术教学案例,为我国中小学开展传统文化教学提供了一定的经验指导^[5]；者冀在《建水紫陶艺术在当地初中美术教学中的校本课程开发与实践分析》一文对建水紫陶艺术校本课程开发的原则、教育价值、教育目标、教育策略等进行总结，对建水紫陶校本课程的教学案例进行反思，并通过实践研究促进建水紫陶资源转化为学校素质教育的校本课程^[6]；陈海燕在《醴陵陶瓷艺术在当地初中美术教学中的校本课程开发与实践研究》一文中，研究了当前美术校本课程创新的新方向，即如何适当地将当地丰富的陶瓷资源引入美术课堂，让学生积极参与优秀传统文化的传承，培养学生民族自豪感和对民族文化的认同感，通过实践研究将醴陵陶瓷资源转化为学校艺术素质教育所需要的校本课程，从而提高学生传承和珍惜醴陵陶瓷文化的意识，以达到美术教育与文化传承双赢的目的^[7]。

  除此外，笔者在研究过程中发现传统文化中有关陶瓷文化的课程设计的研究较少，运用VR技术的研究更是接近于空白，因此本研究可为中小学课堂教学中有关VR技术融合陶瓷文化的课程设计提供参考与借鉴。

     2. 虚拟现实技术在课堂教学方面的研究

  将VR技术引入教育领域是当前国内外的研究热点，其涉及到的学科多样，包括计算机软件及计算机应用、教育理论与教育管理、建筑科学与工程、新闻与传媒、高等教育、职业教育、戏剧电影与电视艺术、医学教育与医学边缘学科、贸易经济和信息经济与邮政经济等，具体如下图3所示

图3 关于虚拟现实技术的学科分布图

        虚拟现实技术技术应用于课堂教学的相关研究较多，例如：陈伟、李鸿科在《基于虚拟现实技术的实景模拟研究——以中学地理教学为例》一文中，通过具体案例,探究了地理实景模拟的具体方法,以实现地理时空、地理全景、地理规律和地理实验的虚拟构建与展示，使学生沉浸于地理实景并与之交互，从而激发学生的学习兴趣、丰富学生的学习体验、促进地理学科的教学^[8]；再如赵锋、程科，在《沉浸式VR在红色教育资源开发中的实践应用》一文中通过红色建筑资源场景复原、红色教育特色教室开发和基层特色虚拟展览三个场景的虚拟漫游与交互设计，分析探究沉浸式VR在红色教育资源开发中的实践应用，扩大了红色教育辐射，增强了红色教育成效,推动了红色教育资源的开发^[9]。

在国家对传统文化日益重视的今天，笔者试图查找有关如何将传统文化有效传承的文献或案例，结果发现传统文化传承过程中由于缺乏“临场感”和“体验感”，传承效果不尽如意，而VR技术凭其强大的虚拟现实特征，可有效弥补这一缺陷，但近年来VR技术融合传统文化的研究极少，其主题分布图如图4所示：

图4 “VR技术-传统文化”主题分布图

 

  关于VR技术运用于传统文化展示与传播的研究较多，将VR技术运用于传统文化教学的较少，仅有《虚拟现实技术在民俗文化教育中的应用》和《虚拟现实技术在传统文化学习中的应用》2篇涉及教育教学。

VR技术应用于传统文化方面的研究主要关注的是利用VR技术对传统文化进行展示与传播。李康、敏苗、志刚、曹莹、刘秀德、杜凯欣等学者在《虚拟现实技术在传统手工艺品展示平台中的应用》一文中，创建了一个适合手工艺品的展示平台,将虚拟现实技术应用在平台上,提升大众对于传统手工艺品的兴趣^[10]；王爱军、李中永等学者在《基于Unity 3D的古诗词沉浸式场景仿真系统设计与实现》一文中,通过虚拟现实引擎完成交互系统的设计与制作,较好地实现了古诗词沉浸式场景漫游系统的展示应用，对于虚拟现实仿真技术在文化遗产传承领域中的应用提供参考价值^[11]；朱贝宁在《基于虚拟现实技术的傣陶艺术数字展示设计应用研究》一文中，详细介绍了傣陶数字博物馆制作的技术路线与设计方法，初步构建起傣陶艺术数字展示的技术体系和内容框架^[12]。

  由此，我们发现，大多数的学者有关VR技术与传统文化方面的研究主要是利用VR技术对传统文化进行数字化的展示，未将其作为教学资源融入到传统文化教育教学中，对于陶瓷文化的教学更是少之又少，因此本项目的研究成果可为中小学有关“陶瓷文化”课程提供优质的教学资源。

 

（三）  研究评述

  通过对国内外研究现状进行分析，可得到以下两点结论：一是国内外文献中多数注重VR技术如何进入教育领域，而鲜少关注VR技术辅助下的课堂教学流程；二是在国家的号召下，传统文化进入课堂成为当前热点，许多学者对此进行了深入研究，但就国内有关传统文化进入课堂的研究中大多未能发挥VR技术在情景创设、时空切换、情感体验、思维训练等方面的作用。因此，本研究致力于探索在新兴信息技术——VR技术辅助下的初中“陶瓷文化”课堂教学需求，设计相关校本课例，并开发配套资源，为VR技术在传统文化教育教学中的应用与实践提供参考价值。

（一）研究内容

     1. 基于VR技术的初中“陶瓷文化”校本课程理论研究及现状分析；

     2. 基于VR技术的初中“陶瓷文化”教学设计流程构建；

  3.初中“陶瓷文化”项目式学习校本课例设计与VR资源开发；

  4.基于VR技术的初中“陶瓷文化”校本课例应用研究。 

（二）研究思路

  本研究按照“文献研究和现状调查—案例分析—流程构建—课例设计—VR教学资源开发—应用实践”的总体思路开展。以建构主义理论为理论依据，通过文献研究法、案例分析法、调查法等研究方法，分析国内中小学运用VR技术开展“陶瓷文化”教学实际情况，借鉴项目式学习的核心环节，构建基于项目式学习教学设计流程，设计五个项目式学习课例，开发配套的VR教学资源，并在佛山市禅城区南庄镇第三中学开展应用实践，一方面为初中“陶瓷文化”教学设计提供参考与借鉴，另一方面为初中“陶瓷文化”课程开展提供优质的教学资源，同时丰富学生的人文素养，增强学生对传统文化的认知，深化“工匠精神”的养成，以实现传统文化的传承。具体如图5所示：

图5 研究思路图

（三）研究方法

     1. 文献研究法；

     2. 案例分析法；

     3. 调查法。

     （1）实地调研法；

     （2）问卷调查法；

     （3）访谈法。

 

（一）陶瓷教学在我国的教学现状

       我国陶瓷教学开始较早，以景德镇的陶瓷教学为典型代表，例如1914年，都昌芗溪人士余新国在景德镇开创的景德镇立女子公学，再如1928年开创的景德市立中学等^[13]。近几年来，我国的陶瓷教学主要是以学堂、学校为主体的学院式教学模式，该教学模式相较于传授式，其办学规模大大增加，学校数量也扩展到数以千计的规模，因此，接受陶瓷教育的学生人数也相应扩大。在教学方法上，学院式教育具有系统化、方法化、综合化等优势，但学生由主动拜师学习到被动学习的转变也成为灌输式教学的弊端之一^[14]。

  我国陶瓷教学的层次主要分为三种，分别为初等、中等和高等，本文所研究的陶瓷教学层次主要是初等和中等。通过研究发现，相较于高等陶瓷教学而言，我国初等和中等陶瓷教学相对较为欠缺，国内开设有关“陶瓷文化”课程的中小学较少，即使存在也成效甚微。以佛山市第十四中学为例，该校拥有佛山市首个校园陶艺美术馆，在教学方面，佛山市第十四中学先后开发了《美味厨房》、《石湾陶韵》《快乐玩转机器人》等校本教材，还开设了陶瓷相关地方课程，用来给学生们普及陶瓷文化历史和陶瓷艺术工艺，从而提高学生们对于陶瓷的了解程度，即使如此，学生对于陶瓷文化的了解程度和自主性依然有待提高，学校对于的陶瓷教学途径的开发也有待拓展丰富，陶瓷实践类课程在初等陶瓷教育中多年来仍占比较低。因此，佛山初、中等陶瓷教育体系亟需发展完善。

（二）我国陶瓷教学存在的问题

  笔者通过文献梳理，以及在应用实践过程中对一线教师进行访谈，发现我国陶瓷发展历史悠久，但在陶瓷教育传承方面未能得到较好的发展，尤其是初中阶段陶瓷教育，其问题体现在教育体系、教育模式、教学资源三个方面，具体如下：

  1.不完善的教育体系

  我国的陶瓷教育处于一个不完善的体系中^[15]，只有通过探索才能进行改革。其主要原因是: 一是缺乏管理经验和资金; 二是由于历史原因，我国陶瓷的生产过程，无论是在木窑中冶炼，还是生产过程主要是手工操作，或者相对原始；最后，由于传统父子或师徒传承思想的局限性，学校教育体制和改革的实施也十分困难。

  2.灌输式的教学模式

  我国陶瓷课程在课程设置上理论课程居多，实践课程偏少。在陶瓷教学课堂中，教师作为讲授者，学生被动接受着理论知识的灌输，该教育模式将不利于学生创造力的培养^[14]；对于学生而言，他们在学习的过程中，也是通过传统的教学方式进行常规学习，因此教师在进行陶瓷艺术教育的过程中，仍热衷于通过灌输式的传统教学模式对学生进行培养，鲜少注重新的教学方式。

  3. 不充足的教学资源

  在已开展有关陶瓷教学的诸多中小学中，大多数学校的教学资源现处于基本满足陶瓷制作工艺和审美认识层面，在硬件资源方面处于不充足的状态，只能满足陶瓷在某一阶段的教学需求。其实，除了学校自身配备的陶瓷教育资源外，社会上所拥有的陶瓷教育资源极为丰富，尽管如此，学校本身很少去联系、开发校外的教育资源，而如何将社会上的教育资源融入到诸如校本课程资源建设中，是未来一段时间非常重要的课题。

（一）项目式学习的内涵及其教学流程分析

  1.项目式学习的内涵

  项目式学习，简称PBL，也常被称作“基于项目的学习”或“项目导向的学习”。项目式学习是通过设定“项目”来组织学习的一种教学模式，所谓的“项目”是由一连串真实且复杂的任务组成，并具有一定的挑战性。项目式学习能够让学生有机会进行较长时间的活动，包括创意设计、解决问题、决策拟定或进行实验探究等，最终能完成实质的成品或呈现研究报告。

  项目式学习是基于建构主义的学习理论，强调“做中学”和“问题解决法”。项目式学习在教学活动过程中主要强调以学生为中心，教师扮演的是指导者的角色，负责给予学生一定程度的帮助，引导学生独立自主的完成专题作品，通过活动验证科学原理以及解决实际问题，增进学生与同伴之间的交流与合作。

  2.教学流程分析

   本研究所借鉴与参考的是北京师范大学李艳燕教授所提出的PBL 教学活动设计的流程模式^[16]，如图6所示：

图6 PBL 教学活动设计的流程模式

   该模式常用于研究STEAM 教育，STEAM 教育旨在培养学生解决问题的能力，项目式学习是STEAM教育最主要的教学形式，本研究是在VR技术的支持下，采用项目式学习的教学流程，培养学生解决生活中如何对陶瓷进行了解、领悟与传承等问题的能力，本研究所借鉴的项目式学习教学活动设计模式主要分为分析阶段和设计阶段两大模块。

（1）分析阶段

   该阶段顺应学习者的认知水平和特点，依照对课程目标以及课程内容的细化，确定本节课的教学目标，进而对知识内容和教学重难点进行把握，为后续设计阶段的项目式学习流程奠定基础。

（2）设计阶段

   该阶段可分为“选定项目”和“教学活动”两部分，其中项目的选定要根据分析阶段所得出的结论进行。而“教学活动”是整个项的实施阶段，首先是项目主题的设计，项目活动的主题要具有完整的知识链，并且要是现实生活中真实存在的，要让学习者值得去深入探究的，并且要符合学习者能力水平的，最终可以生成项目作品；其次是学生活动的设计，学生活动要保证学生有计划安排学习任务，按照具体的学习内容进行自主探究以及合作探讨的学习形式，以学习活动成果为导向对学习计划进行不断修改；最后是学习成果设计，项目式学习以成果为导向，在学习活动开始之际，教师应引导学生确定成果形式，保证最终项目的完成。

（二）基于VR技术的“陶瓷文化”项目式课例设计流程构建

   本研究借鉴项李艳燕教授所提出的PBL 教学活动设计的流程模式，提炼出基于VR技术的陶瓷文化项目式课例设计的六大核心环节，再辅助具体的教师活动和学生活动，在具有“3I”特征和极具教学应用价值的VR技术的支持下，最终得到的基于VR技术的陶瓷文化项目式课例设计流程如图7所示：

图7 基于VR技术的陶瓷文化项目式课例设计流程

     1.选定项目

   教师要结合项目主题创设情境，将学生带入此教学情境中，从而呈现项目主题，引导学生理解项目、选择项目。在此过程中，教师扮演引导者的角色，引导学生将复杂的整体项目分解成若干简单的子项目，让学生从中思考问题的解决思路，从而对整堂课有初步的把握，有利于最终项目成果的呈现。

学生进入教师预先创设的情境看到项目后，要学会思考、分析与理解项目，为选择项目进行周全的思考，例如项目的难度、操作的方法、需要的资源等，学生在教师的引导下，充分理解项目、分析项目，最终选择自己感兴趣、行得通、适合自身的项目，该过程让学生对项目有全面的认识，有一定的方向，便于后续工作的顺利展开。

   2.制定计划

  教师要以项目的最终目标为导向，引导学生朝此方向进行计划的制定，在此过程中，教师应把握好大方向，以培养学生团队合作、问题解决为目标，将项目过程流程化，有利于后续学生对所选项目每一步的进程有清晰的认知，有利于过程有条不紊地进行。

学生在理解、选定项目后，要学会对项目做进一步的分析，并根据项目试着制定计划，通过小组合作初步完成计划，可以明确小组成员的分工、每一阶段的具体任务以及目标达到的成果，计划可以反复修改，但要以所选项目为出发点，根据实际情况进行制定。

   3.活动探究

  教师根据项目主题提供VR教学资源，指引学生搭配硬件及软件对VR资源进行操作，给予学生沉浸感的体验；除此外，教师还应根据项目所涉及的知识点以导学案、课件、微课等形式发放给学生，在这个过程中，教师应经常进行课堂的巡视，注重引导学生合理运用资源进行拆分、组合、二次加工。

学生在教师提供的VR教学资源以及其他资源的基础上，发挥想象，进行自主探究，根据上述制定的计划分工完成任务，小组合作探讨，进行资料的汇总。

4. 作品制作

  教师在学生的作品制作环节，要注重引导学生在不同的步骤中选择最优方案，从预设的成果出发，对学生的作品提出中肯的建议，并指引学生利用信息技术对作品进行反复修改与完善。学生通过多种途径查找资料，进行预设成果的制作，若遇到不懂的问题，可以及时请教老师或与组内成员合作交流讨论，解决疑难问题，进行活动探究，最终完成项目作品。

   5.成果交流

  教师组织小组代表进行成果展示，小组可根据本组成果形式举荐若干代表进行课堂展示，分享本组创作思路，组与组之间可进行经验的交流，发现自身的优点与不足，可对作品做进一步的完善。

   6.活动评价

  本环节分为“学生评”和“教师评”，其中“学生评”又可分为“自评”和“他评”，评价的形式采取过程性评价与总结性评价相结合进行多元评价，在这个过程中以发现学生闪光点、鼓励、支持为主，适当可指出不足之处便于后续完善，旨在培养学生多方面地评价自己与他人，增强学生的创作自信。

（一）总体规划

  本研究以历史为线索，通过查阅文献、分析案例总结了各朝各代较具代表性的陶瓷，最终选定唐、宋、元、明、清五大朝代的典型陶器或瓷器，如唐朝的唐三彩、宋朝的钧窑、元代的青花瓷，由于明、清两朝陶瓷分化并不十分明显，白瓷始于明代，在清朝繁荣发展，故明、清两朝的典型陶瓷均为德化白瓷，最终将以上代表性陶瓷归结为第五专题“陶瓷文化展览馆”，这些专题从“发展”和“工艺”两部分入手，“发展”主要涉及各朝各代陶瓷的起源、现状以及带来的影响，“工艺”则包含陶瓷的原料、温度、表面、胎质和声音。总体框架图如下所示，由于篇幅的原因，笔者以专题一：唐代唐三彩为例进行具体的教学设计，其总体规划如表1所示：

表1 课例总体规划表

（二）学习者特征分析

   在空间知觉上，初中生具有一定的抽象性，通过学习能够较为熟练地掌握三维空间的关系，所以在课堂上运用VR资源来进行作品的展示能够使学生对唐三彩有一个更加深入透彻的了解；初中生的无意识记忆常常表现得较为明显，他们对感兴趣的材料记忆较为深刻，对一些困难材料记得比较差，运用VR资源能大大提高学生的学习兴趣从而更有助于记忆；在学习动机上，初中生往往对自己比较感兴趣的课程学习动机较高，美术和历史是大多数初中生比较感兴趣的课程；在起点能力上，在此之前学生已经对陶瓷文化有一定的了解，通过之前课程的学习学生已了解唐朝的一些历史背景。

（三）教学目标分析

1. 知识与技能

• 学生能够知道唐三彩的起源和影响，并能用自己的话将其阐述出来；
• 学生能够辨别出唐三彩的原料；
• 学生能够自行操作VR技术，并辨别唐三彩作品的类型；
• 通过观察VR作品，学生能够说出唐三彩的颜色和造型。

   2.过程与方法

• 在观察VR作品的过程中，学生能够培养用VR技术解决日常生活中问题的思维；
• 能根据任务需求分析确定学习方法，寻求合适的路径完成任务；
• 通过小组合作，培养学生学习合作的思维，体会合作的重要性；
• 用计算机来进行学习，培养学生的创新思维；
• 学生能够掌握VR技术运用于艺术作品欣赏的方式方法。

3. 情感态度与价值观

• 通过VR设备观赏陶瓷作品的艺术性，树立正确的审美观念；
• 通过对VR作品进行学习，提高对VR进一步探索的兴趣；
• 通过项目式学习的方式，学生能埋下主动解决问题的积极态度和探究精神的种子，通过在问题的解决过程中形成探究新知、创新技术的意识。

（四）教学内容分析

   本堂课的主要内容是让学生了解唐三彩以及欣赏唐三彩，同时通过运用VR技术，让学生身临其境的去感受唐三彩颜色的独特性。唐三彩作为一件陶瓷工艺，主要使用黄、绿、白三种颜色，这在唐朝以前闻所未闻，而且陶瓷工匠们善于运用施釉的方法，巧妙地将黄、绿、白三色交错，在高温烧制后唐三彩的三色就变成了多种多样的颜色，因此人们能够看到的唐三彩是绚丽多彩的；在结构造型方面，唐三彩的造型较为丰富，按用途来分可分为生活用具、模型、人物、动物等四大类，其中以动物造型居多。

   涉及到美术的知识点：唐三彩的起源、用途、现状及其影响；涉及到历史的知识点：唐三彩的原料、温度、胎质及表面，其中唐三彩的表面又分为造型、纹饰和釉色。

（五）教学活动设计

   以“专题一 唐代唐三彩”为例，其教学设计的基本流程为：情景导入-任务驱动-项目实施-活动评价-教学反思。其中，在“项目实施”环节，本课例采用项目式学习模式，项目式学习主要包含六个核心环节，分别为“选定项目”、“制定计划”、“活动探究”、“作品制作”与“成果交流”与“活动评价”，但因上述整体教学流程中已将“活动评价”作为其中一个环节，为了保证教学过程的流畅性，故将项目式学习的“活动评价”去掉，仅保留一个活动环节即可。、

1. 情景导入

   教师事先准备导入环节所需的动画素材，在课堂上利用多媒体设备进行播放，该动画以唐三彩为主题描述了唐朝从市井到皇宫的生活情境，以动画的方式以趣味的形式激发学生兴趣；紧接着，教师可适当介绍唐朝的基本情况，并以提问的方式引发学生思考，例如“唐三彩在唐朝有什么用途？”，再利用交互式电子白板设置不同阶层的人与不同唐三彩的用途进行匹配的小任务，学生在这个过程中可了解本堂课的主题，为后续项目实施环节奠定基础。

2. 任务驱动

   在此环节，教师需明确告知学生任务的主要方向，即学生分小组选择不同阶层的角色，利用VR资源并查阅相关资料自由组合与创作出所选角色的情境，作品汇报形式不限，如思维导图、故事、PPT等；除此之外，教师需组织学生分组，4人为一组，共分为5组，可挑选的角色有：僧侣、陶匠、公主、百姓、商贾，在此环节既以开放式的任务导向拓展学生思维，又可实现任务驱动。

3. 项目实施

   在此环节，教师在该项目进展过程中主要起组织协调、启发引导、适当干预等辅助作用，凸显了学生的主体地位。同时，在这个过程中VR资源发挥地最为充分，几乎每一个小环节中均需要使用VR资源，并根据学生所选角色设定对资源进行组织与创作，有利于学生真正沉浸到陶瓷文化的学习中，并以成果导向培养学生的合作能力与创造能力。

   （1）选定项目：学生根据上述所展现的不同角色选定本组主题，以小组形式设计探究任务；

   （2）制定计划：学生根据VR资源与角色设定确定本组成果形式，小组合作讨论制定出详细计划，在此基础上进行组员任务分工；

   （3）活动探究：小组参照初步计划，分工查找资料完成任务，之后进行资料的汇总，在此过程中若小组通过讨论发现计划存在的不足之处，可作进一步的调整与完善；

   （4）作品制作：小组按照预设成果形式共同创作，并根据老师的硬件对作品进行适当修改，使作品合理性与可行性；

   （5）成果交流：小组可根据本组成果形式举荐若干代表进行课堂展示，分享本组创作思路，组与组之间可进行经验的交流，发现自身的优点与不足，可对作品做进一步的完善

（六）学习支持设计

  本研究所设计的五个课例根据不同的教学目标和教学内容设置了相对应的学习资源，包括教案、教学课件PPT、微课以及VR资源，下面将对每项资源的具体设计内容及形式进行分析。

1. 教案

   教案的设计参考了项目式学习的核心环节，在教学内容分析、教学目标分析、学习者特征分析、教学策略的选择与设计、教学环境及资源准备、教学评价设计、教学反思等基本教案设计流程外，教学活动设计方面，参照了项目式学习的“选定项目-制定计划-活动探究-作品制作-成果交流”等流程，结合“陶瓷文化”课堂特点，按照具体上课形式作适当修改。

2. 教学课件PPT

   参照教案，利用WPS Office对相应专题进行教学课件PPT的设计，课件要遵循不同教学目标的要求，根据教学设计流程进行设计，若涉及到应用实践，则还需根据实践的具体情况作相应修改。

    3.微课

   根据所设计的教学课件PPT，笔者利用Camtasia Studio 8对课件进行录制，在此基础上作相应剪辑与背景音乐的配置，时间控制在5-10分钟，学生可课前登录“课堂派”平台，对微课资源进行观看，了解本堂课的大致内容，也可将难以理解的问题进行记录，在课堂上与其他同学和老师进行沟通与交流。

        4.VR资源

   笔者主要利用3ds max和Vrml Pad，设计并开发出5套VR资源，总计数量为19，其中唐代唐三彩造型较为复杂，制作难度大，总共设计出3个VR资源，宋、元、明清三个专题各设计5个资源，最后的陶瓷展览馆囊括了以上全部资源，单独汇总成1个资源，这些资源均有.max、.wrl、以及.obj三种格式的源文件，具体如下所示：

表2 VR资源明细表

（七）教学评价设计

  根据项目式课程评价的多元化与个性化标准^[16]，本研究将从学生表现、学生作品、教学效果三个维度对项目进行评价。学生表现：根据课程评价的多主体原则，本项目采取教师、学生本人、同伴作为评价主体，设计出了“学生表现评价表”，包括学生自评、同伴互评和教师评价。同伴互评属于形成性评价的一种，由教师订立标准评价表，让学习知识背景相近的人，同时扮演评价者与受评者的角色，进行同伴作业的评估，藉此观察学习，促进自身的认知和成长；学生作品：项目式学习最终将生成项目作品，所以作品评价必不可少，通过学生作品，对学生的创造力和作品艺术性等方面进行评估；教学效果：本研究通过问卷和访谈的形式对项目实施效果进行评价。

（八）教学反思

  在该项目实施结束后，教师向学生进行适当调查，从学生的反馈中总结本堂课效果，教师自身也需反思本堂课是否有不足之处，并将反思结果记录下来，便于后续进行完善。

  为了配合课例的实施，笔者设计并开发了陶瓷展览馆，以陶瓷展览馆为框架，从整体到细节，扩展出唐-宋-元-明-清五大朝代的代表陶瓷，下面将从陶瓷展览馆整体规划入手，以专题一：唐代唐三彩为例，对VR资源进行具体分析。

（一）陶瓷展览馆总体规划

     1. 整体思路

   陶瓷展览馆是以展览馆本身为主体，主要用于展览各朝各代的代表性陶瓷，馆内营造古色古香的氛围，对于陈列中国有年代感的事物为佳，极好地展示了中国古代传统建筑之特色，对于传播中华民族的风格与光彩、传承是中国古代陶瓷文化具有非常重要且深刻的影响，其制作流程如图8所示：

图8 “陶瓷展览馆”制作流程图

   首先对“陶瓷展览馆”作整体蓝图设计，创建大致框架，主要包含的部分及设计方位；其次设计“唐”、“宋”、“元”、“明”、“清”五大朝代的代表陶瓷，不断修改与整合，从3ds max中导入到VrmlPad，放置到展览馆制定方位；再次，在第二步设置好的展览馆基础上，尝试对该展览馆进行交互功能的设计，便于学生进入该场景后实现与展馆的交互；最后，完善贴图、修改细节，反复检查无误后方可导出作品。

该展览馆的设计主要分为两大模块，一是功能展区模块，一共有四大展区，用于展现唐代唐三彩、宋朝钧窑、元代青花瓷以及明清德化白瓷，学习者进入该模块，可对唐、宋、元、明、清五大朝代的代表性陶瓷有清晰的观赏作用，除此外，学生可对陶瓷进行“切割”、“叠加”等操作，具体直观地观察陶瓷的构造，还可利用现有资源进行改造，形成新的场景；二是环境设计模块，陶瓷展览馆除了展览陶瓷本身外，周边环境的设计也尤为重要，该馆设民宿、桌椅等供学习者停留观赏，周边还有树木、草坪、依山等设置，能够给予学习者更加真实的展览馆参观体验，有利于学习者沉浸在此环境中，更加凸显VR技术对陶瓷教学的支持作用。

     2. 功能展区

   陶瓷展览馆的功能展区模块是以群组的形式呈现，内包含有多个节点，例如diban、caodi、fangzi等，内还有子群组（如图9所示），主要是用在唐、宋、元、明、清五大朝代的代表性陶瓷展览上。

图9 zhanlanguan（展览馆）群组截图

   展览馆内设置了两台带有音响设备的大屏幕，用于播放有关展览的相关视频，这里以“陶瓷制作工艺”短片为例进行展播，其效果片段如图10所示：

图10 “陶瓷制作工艺”短片相关代码及呈现效果图

  馆内大厅摆放了数十张展台，用来展览不同朝代的陶瓷，其相关代码及呈现效果如图11所示：

图11 馆内大厅相关代码及呈现效果图

   下面笔者分别对唐、宋、元、明、清五朝的代表性陶瓷进行介绍。（以下资源待补充）

  （1）唐代

   盛行于唐朝的釉陶器以唐三彩作为典型代表，唐三彩全名唐代三彩釉陶器，釉彩有黄、绿、白、褐、蓝、黑等色彩，其中以黄、绿、白三色为主，所以人们称之为“唐三彩”。唐三彩造型复杂、色彩绚丽，笔者主要设计了两款唐三彩陶瓷，分别为唐三彩立马俑和唐三彩双峰骆驼俑。

图12 唐三彩立马俑

图13 唐三彩双峰骆驼俑

 

  （2）宋代

   钧窑被誉为“国之瑰宝”，盛行于宋朝，属中国传统陶瓷烧制工艺的稀世珍品，曾仅为皇家所有，钧窑珍稀之处主要是其制瓷工艺的独特，凝聚了中国劳动人民智慧和艺术的结晶。宋朝钧窑多以碗、盆、瓶、壶等造型呈现，笔者主要设计了青釉茶壶、天蓝釉梅瓶、天蓝釉碗、月白釉瓶、玫瑰紫釉渣斗式花盆五种钧窑，这里主要展示前两种。

图14 青釉茶壶

图15 天蓝釉梅瓶

  （3）元代

   青花瓷，又称白地青花瓷，是中国瓷器的主流品种之一，青花瓷起源于唐宋，但元代青花瓷的成熟时期，青花瓷造型多见于花瓶，笔者主要设计的五个青花瓷模型，瓶身大多类似，花纹有所不同，这里展示两款不同花纹的青花瓷。

图16 不同花纹的青花瓷

  （4）明清

   德化白瓷釉色纯净、光泽度高，被法国人誉为“中国瓷器之上品”，明、清两朝的德化白瓷达到鼎盛时期，德化白瓷多呈白色，造型多样，笔者主要设计了五款德化白瓷，分别为德化白瓷水盂、双活环耳瓶、回纹炉、双耳壶、以及德化白釉高足杯，这里主要展示前两种。

图17 德化白瓷水盂

图18 双活环耳瓶

 

   3. 环境设计

   陶瓷展览馆的环境设计模块主要包括背景、山、民宿等方面的设计，笔者利用VrmlPad软件进行设计，总的代码及场景如下。

     （1）Background（背景）

          Background采用的是背景球作背景，根据需要描绘色彩的层次，以模拟真实的天空以及地面的实际效果，它们分别是一个包围着场景中造型的无限大的球体，浏览者永远无法接近背景球，但我们可以从各个角度观察效果。

图19  Background（背景）代码截图     

（2）shan

         shan展示了展览馆是处于偏远的世外桃源内的，表面了展览馆依山傍水的美妙环境。“山”这个造型采用了地表节点造型，因为该造型较为复杂，因此用地表节点描述地表特征，以反映地理信息。

图20 shan代码截图

图21 shan场景截图     

（3）民宿

  民宿的地板是以绿草坪作为铺垫，后有植树，每件屋子里均有家具，旁边还设有亭子做乘凉用，虽房子设置数量不多，但作为游客暂时留宿场所是可以的。民宿的房屋设计也本着古代建筑的特色加以设计，里面的家具仍采用古代贴纸，给人仿佛进入了五千年华夏民风淳朴的古代雅居的感觉，该民宿是在前几次作业的基础上改善后拆分加入本次作品中，无疑为本展览馆添加了不少光彩。

图22 民宿部分截图

（二）VR资源详细设计

  笔者以“唐代唐三彩”为例进行VR资源的详细设计。“唐代唐三彩”VR资源的开发工具主要依托于3dsmax建模软件、VrmlPad代码编辑器和VRP-Builder虚拟现实编辑器。虚拟陶瓷文化展览馆具体建立过程为如下几步：

       1.建立基础模型

  使用三维设计软件3dsmax和VrmlPad代码编辑器进行基础模型建立，为了便于欣赏,先将建立虚拟陶瓷文化展览馆的素材根据类别划分为如下四个子展览馆,即唐代唐三彩、宋朝钧窑、元代青花瓷、明清德化白瓷。

       2.修改单个文件

  在基础模型中建立多个文件，对单个文件进行建模修改，进行基础建模时将陶瓷结构通过数字计算进行最科学化的设计，陶瓷外观通过资料素材的收集进行材质颜色选择及贴图设计，将预先整理的影音素材放入展览馆的讲解牌和电视机中。

       3.使用建模技巧

  为了保证陶瓷模型能在程序中流畅运行，防止模型文件过大，需要使用一定的建模技巧, 尽可能地降低陶瓷模型的面数,比如:去掉冗余的面、尽量使用规则几何体等。

       4.依据布局整合文件

  通过导入整合将同一朝代的陶瓷位置布局按照之前参观经验进行相对位置的摆放设计，形成子展览馆文件。

      5.设计交互功能

  将3dsmax和VrmlPad建成的模型和子展览馆导入进VRP-Builder虚拟现实编辑器，通过控制VRP-Builder虚拟现实编辑器中的行走、飞行、静物观察以及摄像机动画等模式并利用热区、热键来进行切换，例如在行走模式中，默认将开启碰撞检测，即可实现游戏般的漫游，用户可以用鼠标、键盘、事件触发、定时触发、脚本流程来与三维场景中的物体或属性进行各种方式的互动。

以“唐代唐三彩”为例，现进行初步的模型构建。利用3dsmax进行初步建模，再通过VrmlPad进行细节修改，所设计的唐三彩中较为典型的“双峰骆驼俑”在建模过程中首先要明确模型由哪几部分构成，笔者将其分割成了五部分：（1）Sphere01/02对应两个眼球；（2）Box01对应躯干，包括头部；（3）weiba对应尾巴；（4）tuo1/2对应两个驼峰；（5）jiao1/2/3/4对应四蹄。

图23“唐代唐三彩”部分代码截图

在真正编码设计中，需要考虑后续工作的顺利进行而在前期就对骆驼的组成进行比较明确的划分，以下是笔者所考虑的两点：由于骆驼下身构成的特殊性，笔者将四腿归于躯干部分，与四蹄分开编码，便于后期贴图工作的进行；在场景中的baise1/2实际上归属于躯干，参考现实中骆驼的毛色特点而将其分割出来，同样是便于后期贴图的进行。

  划分区域完成后，接下来是比较重要也比较困难的一环，就是根据所划分的区域一一编写相应代码，在这一步最关键的是对于骆驼肢体位置和比例的把控，在完成中心躯干部分后再往上延伸描绘头部和往下描绘四腿，参考现实中唐三彩骆驼的比例和姿态加以完成设计；躯干部分完成后就可以继续将尾巴、四蹄和驼峰三个周边部分安装在躯干上；眼珠部分主要是两个球体，精准把控眼珠在脸部的哪个位置即可。

最后是贴图工作的进行，根据第一步区域的划分，参考现实中骆驼的毛色特点，寻找合适的材料进行分区域贴图，使之既真实又富有层次和美感，眼珠部分的球体状要求贴图必须调整到合适的位置，让眼珠正向朝外。

  完成以上工作后，“双峰骆驼俑”初步模型及部分代码如下：

图24 唐三彩双峰骆驼俑基本模型和部分代码

（一）研究情况

  本次研究所选对象是广东省佛山市禅城区南庄镇第三中学初一某班级学生，一共20人，分为5组，每组4人，该校共引进3D显示屏Z Space 6套，1套用作教师机，剩下5套5组学生共同使用。本次研究所使用的软件是Z Space配套软件Studio，该软件可同时导入多个obj格式的文件，且在该页面有“尺子”、“相机”以及“切片”等功能，学生可佩戴特殊的眼镜，使用专用笔在该软件下对VR资源进行自由组合与创作。

（二）数据分析

      1. 学生表现

  通过填写“学生表现评价表”来实现对学生专题表现的评价，评价表包括自评、互评和师评。学生表现评价表的一级评价指标为小组合作和项目参与，其中“小组合作”包含合作态度、合作效率与合作精神三个二级指标，“项目参与”包含项目设计、技术使用和语言表达三个二级指标。评价表由该校负责第二课堂的教师审阅通过后采用，并在每个专题结束后由学生和教师填写。

  从学生表现总体情况来看，不管自评、互评还是师评，绝大多数学生各方面指标均呈上升趋势。以第一小组为例，学生分别为生A、生B、生C、生D，从专题一唐代唐三彩开始进行项目活动的设计，通过后续专题连续朝代使学生在不同的活动任务中提高合作能力与创造力，第一小组学生表现评价表得分情况如图25和图26所示。

图26 第一小组学生“小组合作”指标得分折线图

图27 第一小组学生“项目参与”指标得分折线图

      2. 学生作品

  各个专题的作品导向形式不限，有PPT、思维导图、讲故事等，采用作品评价表作为评价工具。通过查阅资料、与该校负责第二课堂的教师讨论分析后，确定学生作品评价表的评价包括完整性、操作性、创新性和艺术性四个维度。通过分析小组的作品得分，五个小组的作品均得到了较高的评价，具有较高的完整性、操作性、创新性和艺术性。以第二小组为例，笔者与该校负责第二课堂的教师对其作品的创新性和艺术性评价较高高，该小组采用思维导图的方式将古代僧侣与陶瓷的关系进行绘制，构图合理，独具特色。又如第三小组，其作品如图28所示，笔者与该校负责第二课堂的教师认为其作品具有较好的完整性和操作性，该小组制作了关于陶瓷的PPT，派代表用故事叙述陶瓷所属朝代及主要用途，作品叙述完整，且有一定的互动性。

 

图28 第三小组作品

      3. 教学效果

     （1）学生评价

  在项目实施结束后，通过对 20 名学生进行了问卷调查，形成了学生维度对课程教学效果的评价。关于对本节课总评价的调查结果如图29所示，有 17 名（85.00%）学生表示满意，有 3 名（15.00%）学生的满意度一般，没有学生不满意。说明大部分学生对《唐代唐三彩》课程是满意的。

图29 关于对本节课总体评价的调查结果

  关于本节课的收获情况的调查结果如图30所示，有17 名（85.00%）学生表示收获很大，有 3 名（15.00%）学生表示收获一般，没有学生认为无收获。说明绝大部分学生认为有较大收获。

图30 关于本节课收获情况的调查结果

  关于学生是否增加对“陶瓷文化”学习兴趣的调查结果如图31所示，所有学生都表示增加了对“陶瓷文化”的学习兴趣。

图31 关于学生是否增加对“陶瓷文化”学习兴趣的调查结果

（2）教师评价

  在活动结束后，笔者对该校负责第二课堂的D和Z两位教师进行了访谈，以及采用了全国知名特级教师于春祥老师的高效课堂评课标准^[17]，了解从专业教师角度对本次活动的评价。于春祥老师的高效课堂评课标准共分为教材、教学教法、教学程序、教师基本素养以及问题建议等五个维度的一级指标，每项指标赋予不同的权重，因本次项目活动没有教材，故第一个指标“教材”在本次活动中无法评价，总分去掉“教材”指标的20分后得80分，其余指标的评价如图32所示。

  总体来看，两位教师均认为项目活动达到了较好的效果。在教法学法方面，两位教师给予“良好”以上等级，通过访谈可知，两位教师评价本项目活动采用“角色扮演法”具有一定的创新性，有利于启发学生对陶瓷的认知，并且在活动中采用小组合作的形式，有利于培养学生的团队合作精神；在教学程序方面，两位教师认为本项目活动在板书、活动设计方面较为合理，重难点讲解清晰，但在“情景导入”环节的设计亮点有待提升，“先学后教”体现不足；在教师基本素养方面，两位教师均给予了较高的评价，教学活动过程中，教师的语言流畅，教态落落大方；在问题建议方面，两位教师均指出在教学活动过程中，教师善于提出疑问，并且有效与学生互动，点出学生课堂表现存在的问题，但也存在问题的针对性有待加强和措施指引不够明确等，总体基于“良好”评价。除此外，两位教师也提出了应完善教学评价方案，以及可考虑增加视频摄录与剪辑的内容等建议，在学生能够学习更多的知识内容同时，也能对传统文化进行化的保存。

图32 教师评价

  本研究笔者依托佛山本土特色陶瓷文化，在VR技术的支持下，设计并开发了五个校本课例，课例主要包含教案、教学课件PPT、微课以配套VR资源，五个课例资源均上传至“课堂派”平台供老师和学生学习与评价，笔者在以设计好的课例的基础上，在广东省佛山市南庄镇第三中学开展了应用研究，在此期间收集到了该校部分老师的访谈记录和参与实践的学生的调查反馈问卷。本研究存在的不足主要体现在两个方面：第一，因时间有限，在中小学进行应用实践的时间较短，收集到的数据量有限，因此研究所得到的结论可信度有待加强；第二，因技术问题，前期所设想的许多交互功能都无法实现，VR资源的质量有待完善。因此，未来会把研究的重点放在对VR资源的修改与完善上，结合相应的硬件和软件，利用一定时间在中小学进行应用实践，从而获得更多的反馈数据，最终完成研究目标。

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