圖片來源@視覺中國
文 | 觀察未來科技
當前，虛擬實境技術（VR）的蓬勃發展，正在改寫過去的規則，虛擬實境技術讓人們體驗數位化生活，並把人們的感官傳送到一個計算機生成的世界中。不過，目前，虛擬實境最為熱鬧的應用領域還是在人們所熟悉的娛樂遊戲方面，但這並不影響其他具有潛力的應用的開發，尤其是在教育方面。
許多專家認為，教育可能是虛擬實境技術的殺手級應用領域。當然，更有可能的是，未來教育可能會結合虛擬實境和人工智慧這兩項重量級的技術。教育的未來，或許還將隨著科技的介入而意義全新。
從娛樂到教育
與人工智慧的發展非常類似，虛擬實境的概念從20世紀60年代開始也已經存在。
20世紀80年代，虛擬實境出現了第一個虛假的黎明，當時，最早的「面向消費者」的虛擬實境系統開始出現。1989年，在蘋果手機問世之前，如果我們有25萬美元的閒錢，就可以購買由「虛擬實境之父」杰倫·拉尼爾（JaronLanier）創辦的VPL公司出品的EyePhone虛擬實境系統。
然而，受制於技術，為這個系統提供動力的電腦足有一個集體宿舍所用的冰箱那麼大，而且與它配套的耳機也是既笨重又笨拙的，同時，它每秒只能產生5幀畫面，比那個時代的電視的平均速度還要慢6倍。
到了20世紀90年代初，這種缺乏體驗感的炒作就開始退潮了，虛擬實境被迫偃旗息鼓。不過，相關的基礎技術並沒有停止發展。於是，進入21世紀之後，隨著日益強大的遊戲引擎和人工智慧圖像繪製軟體的融合，虛擬實境逐漸展現出其顛覆性的力量，虛擬實境的世界也開始對商業打開了大門。
大量虛擬實境初創企業湧現出來，收購、兼併事件此起彼伏。2012年，Facebook斥資20億美元收購了虛擬實境公司OculusRift，引起巨大轟動。2015年，科技博客VentureBeat發布報告稱，這個通常每年只有10家新企業進入的市場，突然間出現了234家。2017年，對三星公司來說是標誌性的一年，該公司賣出了365萬套耳機，吸引了足夠多的眼球。從蘋果、谷歌到思科和微軟，所有科技巨頭都似乎湧入了虛擬實境的行業。
不久之後，基於手機的虛擬實境得以出現，這也把虛擬實境的進入門檻一路降到了最低5美元。到2018年，第一批無線適配器、獨立耳機和移動耳機上市。在解析度方面，到2018年，谷歌和LG公司將每英寸像素數增加了一倍，刷新率也從VPL時代的每秒5幀提高到了超過每秒120幀。
大約在同一時間，這些系統開始瞄準更多的感官，而不再僅限於視覺。HEAR360的「全雙耳」麥克風套件可以360度捕捉聲音，這意味著沉浸式的聽覺感受已經趕上了沉浸式的視覺效果。觸覺虛擬實境也已經普及到普通大眾，觸覺手套、觸覺防彈衣和觸覺全身緊身衣都進入了消費市場。
到了今天，尤其是在元宇宙背景下，幾經洗牌後，虛擬實境的企業數量依然在不斷增加。根據2020年發布的《IDC全球增強與虛擬實境支出指南》，2020年全球AR/VR市場相關支出規模將達到188億美元，較2019年同比增長約78.5%。
在虛擬實境技術發展的同時，基於虛擬實境技術的應用也開始受到越來越多的關注。其中，娛樂和遊戲則是當前虛擬實境技術最為熱門的應用。位於洛杉磯的「夢景」公司（Dreamscape）將觸覺感應和沉浸式虛擬實境結合了起來，他們擁有的技術能讓體驗者享受到一種奇異的情調和感受，比如在深海中與藍鯨同游，或者在外星動物園裡撫摸動物。
現在，夢景公司已經與AMC影院展開了合作，未來，參與式觀影或許還將取代大銀幕大片成為暑期檔的最佳體驗。並且，搭配著人工智慧的「情感意識」，不難想像，未來的娛樂所創造的環境將具有令人難以置信的交互性，而這就意味著，人們在娛樂內容生產方面的都將合併為一種體驗。
學習需要體驗感？
當然，娛樂和遊戲並不是虛擬實境的盡頭，更重要的是，虛擬實境的「沉浸感」還將在社會生活的其他方面發揮更重要的作用，比如教育——教育可能是虛擬實境技術的殺手級應用領域，而其原因正是虛擬實境的「體驗感」。
實際上，關於體驗的教育價值的討論已經有上千年的歷史。一些思想家認為環境是學習的關鍵。比如，理性主義者認為，理性本身就足以解決問題；面對永恆不變的現實，經驗主義者認為，對現實的認識必須來自感覺引起的觀察——從體驗的情境中獲得。
美國教育家、哲學家約翰·杜威認為，思想的有效性應該受到人類體驗的考驗，因此他主張建立一種基於人類體驗的教育形式。約翰·杜威認為：「學生不是一個白板。相反，他們的學習建立在以前的體驗和知識不斷增長的基礎上：他在某個情境下學到的知識和技能方面的東西變成了一種理解工具，可以有效處理接下來的情境。只要生活和學習繼續，這個過程就會繼續下去。」
可以說，體驗式學習的意義就在於把實踐置於全新情境之下——體驗意味著接觸並觀察事實與事件。顯然，學習發生在我們行動和思考的時候。並且，當學習有意識地把自我、人類學和現實世界結合起來時，體驗式學習的效力就會大大增強。人們得以遵循一個持續的檢查、測試和完善他們的知識的過程，而不是隨意地進行。真正的結合才是最為重要的。
但這必須要有一條雙向的道路，將課堂知識應用到生活的情境中，以及將現實世界的知識應用到課堂中。如果帶有目的性地進行，人們會將層層的假設或者將影響其洞察自我的習慣剝離出來。在清晰的光線下，看到了自己的能力、現有的技能和知識、嗜好、成長的空間。因此，當人們在體驗中更好地了解世界時，也將更加了解自己的思想。
事實上，體驗式學習也是個性化教育中最複雜的人生引擎，因為體驗的經歷將是極其個性化的，是由獨特情境所塑造的。遺憾的是，傳統的教育模式並不能滿足這種體驗式學習的需求，或者說，並不能完全滿足。而這，也就是今天虛擬實境技術大顯身手的地方。
試想一下，我們今天要上一堂2030年的歷史課，課程內容是古埃及的歷史，包括法老、王后、墓碑等，涉及的全是最珍貴的古蹟——最好的學習方式當然是身臨現場的學習，但在物理世界顯然是困難的。不管是路途的開銷還是時間上的消耗，成本都是極高的。即便真的成行，由於許多埃及的古蹟長年關閉維修，人們也很難進去一窺全貌。而虛擬實境則可以解決這些問題。
在真正的現實世界裡，古埃及王后奈菲爾塔利（Nefertari）的安息之所坐落在「女王谷」（Valley of Queens），為了保護文物，這座陵墓已經對公眾關閉了幾十年。但是，在虛擬實境世界中，老師和學生們卻可以自由自在地參觀墓室、研究象形文字，甚至可以近距離查看她的石棺。
身臨現場的教育
事實上，這一場景離我們並不遙遠。
2018年，高保真公司的菲利普·羅斯代爾（Philip Rosedale）就已經帶領他的團隊完成了對這種精確的虛擬實地考察軟體的編程。他們用3D雷射精確地掃描了奈菲爾塔利墳墓的每一個角落，並拍攝了數千張墓室的高解析度照片。隨後，他們將一萬多張照片拼接起來，將它內置於3D掃描的地圖上。基於此，羅斯代爾創造了一個精確得驚人的虛擬墳墓。
隨後，斯代爾走進了一個教室，讓學生們戴上HTC Vive虛擬實境頭盔。因為高保真公司提供了一個社交虛擬實境平台，它允許很多人在同一時間分享同一個虛擬空間，所以全班同學可以一起探索那個虛擬墳墓。而這個完全沉浸式的埃及「實地」旅行僅需要一堂課的時間。對於「參加旅行」的這些孩子來說，這無疑是一次異常豐富的學習經歷。
虛擬實境技術為教育帶來的「體驗感」遠不止於此，史丹福大學心理學家、虛擬實境先驅傑里米·拜倫遜在過去16年裡一直在研究虛擬實境擴展同理心的能力。在研究過程中，拜倫遜發現，虛擬實境可以迅速而顯著地改變人們對從無家可歸者到氣候變化、再到種族偏見等事物的態度和相應的行為。
如果在虛擬實境中作為一名年長的無家可歸的女性體驗生存，你在虛擬實境世界中度過的時間會極大地提升你對無家可歸者的同理心，而且這種同理心在你離開虛擬實境世界後依然會存在。科技不僅改變了我們在虛擬世界中的感受和行為，也改變了我們在現實世界中的感受和行為。也就是說，虛擬實境技術開啟了一種完全不同的道德教育的可能性。
同理心並不是虛擬實境能夠「訓練」的唯一情感。在南加利福尼亞大學進行的一項研究中，心理學家斯基普·里佐（Skip Rizzo）運用虛擬實境技術在治療士兵的創傷後應激障礙取得了極大的成功。其他一些科學家也已經將這種療法擴展到了與焦慮症有關的所有領域。可以說，傳統教育一直缺乏的「情感教育」，在虛擬實境技術下也有了解法。
儘管這一切都已經是我們今天已經實現的成果，但科學家們對於未來的設想則更加大膽。除了教育可能是虛擬實境技術的殺手級應用領域外，更有可能的是，未來教育可能會結合虛擬實境和人工智慧這兩項重量級的技術。
1995年，科幻作家尼爾·史蒂芬森（Neal Stephenson）出版了小說《鑽石時代》（The Diamond Age）。在小說中，納米技術和人工智慧已經成了日常生活的一部分，而教育則是通過一本書來實施的——《年輕女子啟蒙畫本》（Young Lady’s Illustrated Primer）。而這本啟蒙書則是一個由人工智慧驅動的、個人定製的學習伴侶。這本書可以以一種基於情境的勝的方式回答問題。它裡面充滿了傳感器，可以監控學習者的精力和情緒狀態，從而創造了一個豐富的學習環境。
二十多年過去，尼爾·史蒂芬森也成了Magic Leap的首席未來學家，他利用增強現實技術——隨著虛擬實境技術的發展，增強現實技術（AR）也在不斷發展，推出了自己的啟蒙繪本1.0版。由於內置了Magic Leap技術，這個繪本可以在讀者周圍的空間中投射出全息圖。許多在2D屏幕上很難理解的概念，比如人體結構，在3D空間中則會變得生動起來——人們能夠在帶有導航的「手術室」里剝離任何皮膚或肌肉層。
隨著虛擬實境的到來，體驗式學習將在未來成為常態——體驗式學習使蹣跚學步的嬰兒解開語言和行走的秘密，使體育運動員完善跳投練習，使音樂家進修琶音，也使人類能學會獨特思考的方法。而教育也將一改現狀，面貌全新。（本文首發鈦媒體APP）