在模擬酒店中與老外直接對話：VR助力第二語言學習

在模擬酒店中與老外直接對話：VR助力第二語言學習

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虛擬現實(Virtual Reality, VR) 技術重新定義了體驗和交互，賦予了各個行業新的潛力。藉助於VR技術，視障人士的可視能力得以提高，藝術家能進行更具想像力的沉浸式創作；佩戴VR設備，科學家甚至可以觸摸到蛋白質，置身於分子世界。這些發展讓我們看到了技術的無限可能。

VR技術同樣給教育領域帶來了新的活力。如今，學生可以通過沉浸式的遊戲提高算數及三維旋轉表徵能力(Yeh, 2010)，可以通過模擬場景更好地理解歷史(Morgan, 2013)。將虛擬現實技術和可穿戴設備結合，醫學生得以提升手術中的實操動手能力(Hong & Feng, 2006)。

我們PTA Lab在跟進VR技術發展的同時，也希望通過科學的方法對VR的應用進行研究，尤其聚焦於VR技術給教育帶來的改變。

以英語學習為例，我們看到很多中國教室走出來的孩子能夠考取很高的分數，但由於缺乏地道的「外文環境」，他們實際運用的口語能力卻非常弱。我們在思考，是否可以通過VR技術，讓中國青少年身臨其境地置身於「外文環境」中，從而獲得外語學習的最優途徑。

針對這一問題，我們進行了實驗探究。通過考察被試在使用VR技術進行一段時間學習後英語口語水平的變化，並與對照組被試進行比較，從而量化VR技術在第二語言學習中的價值。

研究過程

研究小組招募了43名非英語專業的大一學生作為被試，要求他們在兩周內完成四次25分鐘以上的英語口語學習。其中22名被試需要頭戴相應的VR設備 (HTC VIVE-VR-H RATING)，另外21人則是通過瀏覽電腦屏幕進行學習（以下簡稱VR組和PC組）。

為了保證學習內容和學習流程的統一，兩組使用的是同一款英語口語培訓軟體《VR酒店英語》。軟體不僅包含口語學習的素材，還可以對學習效果進行客觀評估。

除了通過軟體數據對學習效果進行客觀評估外，研究小組還需要被試回答幾次問卷以對他們的學習體驗進行了解。問卷內容包括：1）對自己英語能力的判斷和信念（自我效能感）；2）學習中的焦慮情緒及體驗（學習焦慮）；3）學習英語的動力（學習動機）。此外，研究還藉助高精度心率表監測了被試在學習過程中的心率水平及其變化情況。

這樣一來，研究小組有了軟體記錄的學習表現數據、被試自我報告的學習體驗，以及客觀生理指標的補充。兩組隨時間所表現出來的差異，就是我們所關心的方面。

註：學習階段各模式

跟讀模式：根據屏幕呈現的對話文本進行錄音跟讀，結束後快速獲得得分反饋。

挑戰模式：在倒計時之後按照順序讀自己角色部分的對話。

回放模式：播放挑戰模式中全部錄音，包括NPC所讀對話。在要求的次數內需要完整完成整個回放過程。

註：問卷內容

問卷A：自我效能感、學習焦慮、學習動機問卷

問卷B：成就目標定向、人格、產品體驗問卷

研究結果

兩周結束後，研究小組對上述各方面數據進行了分析。

首先，研究小組最關心的是：使用VR技術是否使得被試的口語水平有更大的提高？從軟體數據中，我們主要得到三個方面的結果。其一，VR組的錄音時長顯著高於PC組，且兩組第四次學習的錄音時長均高於第二次。這說明，VR組的被試有更積極主動地進行口語練習；其二，在最後一次練習中，軟體的語音測評系統給VR組的發音準確度打了更高的分，並且與第二次相比有顯著的提升。很顯然，被試雖然只進行了四次學習，但發音準確度還是有了不小的進步。而兩組在發音流利度上沒有出現顯著差異。

再來看看被試自我報告的學習體驗。結果顯示，VR組的被試在「聽說讀寫」的「說」上，有更高的自我效能感，並且學習焦慮程度有所下降。這些變化是讓人驚喜的，VR更好的沉浸感體驗讓被試對「說英語」這件事有了更高的信心，一定程度上也讓口語學習的焦慮情緒得到緩解。而由於動機的變化需要長期的訓練和強化，兩周的過程中，被試英語口語學習的動機沒有發生明顯的變化。

除此之外，我們考察了被試學習過程中的平均心率與學習前基線心率的差值。以往研究告訴我們，心率差值越高表明學生更積極地投入在學習活動中(Senthil & Lin, 2017)。本研究發現，VR組心率差值的確顯著高於PC組，且在四次的學習中，VR組的心率差值有逐漸上升的趨勢。因此，我們也可以得出結論：在VR環境中學習口語，被試更加投入，更有代入感。

總的來說，使用VR技術的英語口語學習效果優於傳統線上學習，尤其是在第二語言學習的兩大關鍵指標（自我效能感、學習焦慮）方面，都呈現出積極的結果。

稍顯意外的是，VR被試組產品上手體驗差於PC被試組。主要原因可能在於：其一，被試對PC設備熟悉度明顯高於VR設備；其二，VR頭戴式設備相對操作較為複雜，需要更多指導。此外，本研究並沒有發現兩組被試在發音流利度和英語學習動機上存在顯著差異。

研究總結與反思

1. 研究結論可推廣嗎？

本研究在一定程度上證實了特定VR設備在英語口語學習上的作用，但要將結論推廣到其他科目或不同類型的學習上，進一步的研究是必不可少的。PTA Lab也期待將來有更多的研究關注虛擬現實在其他領域學習中發揮的作用。

2. 為什麼在「發音流利度」和「學習動機」水平上，兩組沒有顯著差異？

原因可能在於被試數量不夠多，且學習時間較短，不足以觀察到預期的效應。未來研究可進一步完善實驗設計，以得到更穩定的結論。

3. 被試原有的英文水平是否會影響實驗結果？

有可能。因此，為了減小無關因素的影響，我們控制了被試先前的英語成績、成就目標定向（掌握趨近、掌握迴避）以及人格特徵（開放性、盡責性、宜人性）因素。

4. PTA Lab 下一個研究的課題是什麼？

無論是基於VR的心理測評方案設計，還是基於VR的心理減壓方案效果評價，都可能成為我們的下一站。

參考文獻：

Morgan, E. J. (2013). Virtual Worlds: Integrating "Second Life" into the History Classroom. History Teacher, 46(4), 547-559.

Senthil, S., & Lin, W. M. (2017, August). Measuring students engagement using wireless heart rate sensors. In Smart Technologies for Smart Nation (SmartTechCon), 2017 International Conference On (pp. 699-704). IEEE.

Yeh, A. (2010). Three Primary School Students Cognition about 3D Rotation in a Virtual Reality Learning Environment. Mathematics Education Research Group of Australasia, (1), 8.

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