兩年前,亞利桑那州立大學以 VR 實驗室全面替代傳統入門生物學實驗室,而這所院校日前發布了一項縱向研究。研究揭示,VR 技術正在重塑 STEM 教育格局,顯著縮小學科成就與行業需求的鴻溝。
自 2022 年秋季學期起,該校生物 181 與生物 182 課程中,所有 STEM 專業學生均需參與 15 分鐘 VR 實驗室模塊。學生可在虛擬世界中完成樣本採集與數據收集,返回現實課堂後運用生物學原理進行實驗分析,甚至參與拯救虛擬生物的沉浸式任務。
教學效果數據令人矚目:VR 實驗組學生在實驗作業中取得 90-100 分成績的概率是傳統組的 1.7 倍。研究負責人安妮·黑爾(Annie Hale)團隊歷時兩年追蹤 4000 余名學生,發現參與 VR 生物實驗室的學生在兩門核心課程間平均成績提升 25%,與 2018-2022 年傳統教學模式下的學生相比,其在後續高級生物學課程中的得分同樣高出 25%。
該研究還揭示了 VR 教育的留存優勢:與傳統高流失率形成對比,VR 實驗組學生更傾向於持續主修 STEM 專業,且其實驗室作業表現不受高中預備水平、經濟背景、種族或性別差異影響。黑爾教授指出:"VR 敘事性教學激發了學生的學習動力,他們因沉浸式劇情而主動探索科學問題,這種驅動力是傳統課堂難以企及的。"
儘管研究證實了 VR 技術的教育價值,但其推廣仍面臨現實挑戰。黑爾團隊坦言,構建 VR 教育體系的成本區間在 5 萬至 6 位數美元,具體取決於院校規模與課程覆蓋面。以亞利桑那州立大學為例,該校為建立VR生物實驗室投入了 500 萬美元。這種高昂的初期投入,或許將成為制約 VR 教育普及的關鍵因素。