打造沉浸式教學(xué)場(chǎng)域，構(gòu)建“未來(lái)課堂”新樣態(tài)

摘要：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，沉浸式教學(xué)為中小學(xué)課堂教學(xué)創(chuàng)造了更多的可能性。武漢市二橋中學(xué)持續(xù)以學(xué)生素養(yǎng)為導(dǎo)向，從空間、資源、模式、學(xué)科、師資等方面推進(jìn)沉浸式技術(shù)在初中學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐，探索出了一條五育并舉理念下沉浸式教學(xué)的育人新路徑，形成了“管理、學(xué)習(xí)、探索、使用、交流”的沉浸式教學(xué)場(chǎng)域。

關(guān)鍵詞：沉浸式教學(xué)場(chǎng)域；未來(lái)課堂；育人路徑

中圖分類號(hào)：G434" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" 論文編號(hào)：1674-2117（2025）04-0035-03

近年來(lái)，武漢市二橋中學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“學(xué)校”）踐行五育融合要求，持續(xù)優(yōu)化了沉浸式技術(shù)教學(xué)應(yīng)用方案，充分利用在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中積累的環(huán)境、資源、師資隊(duì)伍優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持“需求牽引，應(yīng)用為王”，從空間延展、資源整合、模式創(chuàng)新、學(xué)科轉(zhuǎn)型、教師研修等方面乘勢(shì)而上，構(gòu)建了沉浸式技術(shù)賦能的“未來(lái)課堂”新樣態(tài)。

空間延展，整合多樣資源

學(xué)校采用升級(jí)環(huán)境設(shè)施、整合多學(xué)科教學(xué)資源的方式，打造了沉浸式教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)多學(xué)科知識(shí)的融合與內(nèi)化，提升教學(xué)互動(dòng)性和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

首先，對(duì)標(biāo)沉浸式教學(xué)應(yīng)用需求和環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，將網(wǎng)絡(luò)帶寬擴(kuò)展至500MB，實(shí)現(xiàn)校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋；所有教室均配備教學(xué)一體機(jī)，支持3D虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)交互操作；配備2個(gè)VR體感蛋椅和20臺(tái)PICO-NEO3 PRO一體機(jī)，建成了融智慧教室、移動(dòng)式實(shí)驗(yàn)室、VR體驗(yàn)互動(dòng)室、人工智能體驗(yàn)館與科學(xué)探索實(shí)踐館等功能于一體的開放、共享、融合的新型沉浸式教學(xué)環(huán)境，為師生提供高度互動(dòng)、身臨其境的沉浸式體驗(yàn)。

其次，為保障沉浸式技術(shù)應(yīng)用的多學(xué)科特性，根據(jù)市區(qū)校一體化平臺(tái)上學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整了沉浸式資源的內(nèi)容和難度，重組了多源教學(xué)資源，生成了具有概念建構(gòu)、動(dòng)手操作、知識(shí)應(yīng)用與模型形成的新資源，并打造了一批更加貼近學(xué)生認(rèn)知的多元化教學(xué)場(chǎng)景，引發(fā)學(xué)生們的情感共鳴，加強(qiáng)學(xué)科知識(shí)建構(gòu)與內(nèi)化。

此外，學(xué)校構(gòu)建了沉浸共享的教育資源庫(kù)，鼓勵(lì)師生利用央館虛擬實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)編子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制作新的沉浸式教學(xué)資源，包括開發(fā)高質(zhì)量的3D教材、微課、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)，鼓勵(lì)師生共創(chuàng)共享，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源的廣泛傳播與應(yīng)用，形成良性循環(huán)的教育資源生態(tài)。

規(guī)律探尋，創(chuàng)新育人模式

學(xué)校依據(jù)教學(xué)認(rèn)知規(guī)律及差異化教學(xué)原則，挖掘了沉浸式技術(shù)在多學(xué)科教學(xué)應(yīng)用中的內(nèi)在規(guī)律，并結(jié)合沉浸式教學(xué)的整體性、科學(xué)性和層次性原則，以及VR技術(shù)的沉浸性、交互性、想象性和智能性特點(diǎn)，從教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、資源工具等方面升級(jí)了沉浸式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（如下圖）。

1.課前自學(xué)

教師結(jié)合學(xué)校自編教材和央館虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)資源編制任務(wù)清單，通過“市區(qū)校一體化”平臺(tái)的“互動(dòng)課堂”應(yīng)用推送給學(xué)生，然后再根據(jù)任務(wù)清單的反饋數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)生的空間認(rèn)知、學(xué)習(xí)風(fēng)格等特征，精準(zhǔn)把控學(xué)情，及時(shí)調(diào)整課堂預(yù)設(shè)。

2.課中探學(xué)

教師利用央館虛擬實(shí)驗(yàn)等資源創(chuàng)設(shè)沉浸式教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的自主探究和協(xié)作學(xué)習(xí)；在沉浸式環(huán)境中，學(xué)生可以觀察細(xì)節(jié)、觸摸物體，在與虛擬環(huán)境及資源互動(dòng)中自主建構(gòu)學(xué)科知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的真實(shí)感和參與感。

3.課后研學(xué)

教師根據(jù)學(xué)情引導(dǎo)學(xué)生積極思考、大膽質(zhì)疑，并提出問題，展開調(diào)研及實(shí)驗(yàn)，然后到學(xué)校VR體驗(yàn)基地進(jìn)行實(shí)踐研學(xué)，學(xué)生通過親身體驗(yàn)，將課前、課中的內(nèi)容運(yùn)用到解決實(shí)際問題中，進(jìn)而深化對(duì)知識(shí)的理解。

學(xué)科轉(zhuǎn)型，迭代教學(xué)范式

學(xué)校沉浸式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已在全學(xué)段物理、化學(xué)和生物學(xué)科虛擬實(shí)驗(yàn)中全面應(yīng)用，并逐步延伸至思政、歷史、語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等多個(gè)學(xué)科，覆蓋了校內(nèi)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)、選修課/社團(tuán)課、線上研學(xué)、課后延時(shí)服務(wù)等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

1.德育實(shí)踐，提高思政育人成效

學(xué)校利用沉浸式教學(xué)資源，在思政、歷史等學(xué)科中模擬歷史事件和社會(huì)場(chǎng)景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)歷史發(fā)展和社會(huì)變遷，加深對(duì)國(guó)家和民族認(rèn)同感。例如，在歷史學(xué)科八年級(jí)下冊(cè)《抗美援朝》一課中，引入中國(guó)人民軍事革命博物館VR資源，帶領(lǐng)學(xué)生參觀中國(guó)人民志愿軍抗美援朝出國(guó)作戰(zhàn)70周年主題展覽，通過沉浸體驗(yàn)、任務(wù)探究、脈絡(luò)梳理等環(huán)節(jié)，推動(dòng)學(xué)生深悟抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)的歷史背景，培育愛國(guó)主義精神和革命英雄主義精神。

2.智育探索，孵育多元思維能力

學(xué)校在廣泛開展基于虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)證研究后，利用問卷量表、師生訪談，調(diào)查虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生思維能力、核心素養(yǎng)、學(xué)習(xí)體驗(yàn)等方面的作用。研究結(jié)果表明，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠滿足學(xué)生個(gè)性化需求，能有效提升學(xué)生的知識(shí)留存率、學(xué)習(xí)滿意度、自我效能感等學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新思維。例如，在物理學(xué)科九年級(jí)《兩種電荷》一課中，教師借助虛擬實(shí)驗(yàn)將不可見的電荷現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為感知可見的現(xiàn)實(shí)存在，直觀呈現(xiàn)電荷的基本性質(zhì)和電荷間的相互作用，學(xué)生可在觀察、假設(shè)、探究及分析中強(qiáng)化創(chuàng)新思維和技術(shù)應(yīng)用能力。

3.美育浸潤(rùn)，點(diǎn)燃創(chuàng)新素養(yǎng)引擎

為提升學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)造力，學(xué)校先后創(chuàng)設(shè)了虛擬歌劇院、虛擬藝術(shù)畫廊、虛擬博物館等教學(xué)活動(dòng)場(chǎng)景，支持學(xué)生近距離觀賞中外藝術(shù)名家作品，感受多元藝術(shù)表現(xiàn)形式的魅力與創(chuàng)造力。同時(shí)，學(xué)校開設(shè)創(chuàng)意工坊，引導(dǎo)學(xué)生融合藝術(shù)理論與創(chuàng)作實(shí)踐。例如，在美術(shù)學(xué)科八年級(jí)《自己辦展覽》一課中，教師采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法，要求學(xué)生從“自然之美”“我的夢(mèng)想”“我的校園”等富有啟發(fā)性的主題中，挑選一個(gè)最能觸動(dòng)自己內(nèi)心的主題，并繪制主題相應(yīng)的藝術(shù)作品。在課程中，學(xué)生可以佩戴VR設(shè)備，“穿梭”于故宮博物院、盧浮宮博物館、大都會(huì)博物館等國(guó)內(nèi)外知名藝術(shù)展覽場(chǎng)館，沉浸式體驗(yàn)虛擬藝術(shù)場(chǎng)景中不同藝術(shù)流派的風(fēng)格和特點(diǎn)，并從中發(fā)掘靈感，自由創(chuàng)作素描、油畫、國(guó)畫、水彩畫、版畫等形式的主題作品，實(shí)現(xiàn)藝術(shù)與生活、情感與表達(dá)的多向貫通。

數(shù)字牽引，賦能教師研修

第一，學(xué)校以數(shù)字技術(shù)為牽引，制訂了“數(shù)字領(lǐng)導(dǎo)力提升計(jì)劃”，通過教師研修提升沉浸式技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用能力，打造一支既精通學(xué)科知識(shí)又擅長(zhǎng)技術(shù)融合的高素質(zhì)教師隊(duì)伍?！皵?shù)字領(lǐng)導(dǎo)力提升計(jì)劃”自2023年開始實(shí)施，由專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組牽頭，面向各學(xué)科骨干教師，積極開展沉浸式課堂教學(xué)專題研討活動(dòng)，圍繞教學(xué)策略、應(yīng)用方法組織系列培訓(xùn)。

第二，依托央館虛擬實(shí)驗(yàn)、漢陽(yáng)區(qū)“市區(qū)校一體化”平臺(tái)，開展了同課異構(gòu)、同課再構(gòu)、異課同構(gòu)等形式多樣的教研活動(dòng)。學(xué)校以學(xué)科教研組、年級(jí)組為單位協(xié)同教研，組織教師使用虛擬實(shí)驗(yàn)資源和平臺(tái)線上備課和磨課，并結(jié)合線下公開課和講評(píng)課，交流平臺(tái)操作方法和資源使用技巧，分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和心得體會(huì)，研究沉浸式教學(xué)模式和課堂應(yīng)用。

第三，內(nèi)聯(lián)外拓，協(xié)同共創(chuàng)教育均衡。學(xué)校成立以書記、校長(zhǎng)為組長(zhǎng)，分管副校長(zhǎng)、信息發(fā)展中心主任為副組長(zhǎng)，學(xué)科教研組負(fù)責(zé)人為成員的專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組，以各學(xué)科骨干教師為核心成員組建專項(xiàng)研究小組。各專項(xiàng)研究小組根據(jù)《武漢市二橋中學(xué)沉浸式教學(xué)推進(jìn)工作方案》《武漢市二橋中學(xué)沉浸式教學(xué)管理制度》等一系列工作方針，定期研討沉浸式教學(xué)應(yīng)用情況和推進(jìn)工作，并采用師徒結(jié)對(duì)、教學(xué)觀摩、工作坊交流等方式，激勵(lì)骨干教師帶動(dòng)青年教師探索沉浸式教學(xué)技術(shù)與學(xué)科課程的融合路徑，推動(dòng)教師專業(yè)能力的全面提升。

近年來(lái)，學(xué)校先后與區(qū)內(nèi)16所學(xué)校、省內(nèi)10余所學(xué)校、省外6所學(xué)校建立沉浸式教學(xué)方面的校際合作，開展大規(guī)模、跨區(qū)域教師研修活動(dòng)。同時(shí)，學(xué)校與區(qū)內(nèi)德才中學(xué)、恩施州來(lái)鳳縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)及新疆博樂市第九中學(xué)組成跨區(qū)域中學(xué)教聯(lián)體，在2024年二橋中學(xué)“陽(yáng)光教育”主題論壇“追尋光的絢麗”中，中學(xué)教聯(lián)體各成員單位教師圍繞“聚焦新課標(biāo)、賦能新課堂、促進(jìn)新成長(zhǎng)”三個(gè)主題，從沉浸式教學(xué)方法分享中發(fā)掘教學(xué)內(nèi)驅(qū)力，從切身實(shí)踐中講好教育故事。

另外，學(xué)校以沉浸式教學(xué)應(yīng)用研究為主線，不斷強(qiáng)化沉浸式“施教”隊(duì)伍建設(shè)，采用課例、論文、課題等形式固化凝結(jié)數(shù)字育人成果。目前，多項(xiàng)課例被遴選為央館虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用的“創(chuàng)新課例”“典型課例”，多位教師被評(píng)為“中央電化教育館中小學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)師”，并多次在央館專題培訓(xùn)會(huì)和“一師一課”平臺(tái)上展示和分享優(yōu)秀課例。同時(shí)，53名教師參與了漢陽(yáng)區(qū)虛擬實(shí)驗(yàn)共同體線上社區(qū)，累計(jì)上傳資源20余個(gè)。

結(jié)語(yǔ)

在深入實(shí)施和推進(jìn)沉浸式教學(xué)過程中，學(xué)校由試點(diǎn)應(yīng)用轉(zhuǎn)向多點(diǎn)開花，不斷整合空間、資源、模式、學(xué)科及研修等育人要素，構(gòu)建集臨場(chǎng)感、交互性、個(gè)性化于一體的沉浸式教學(xué)場(chǎng)域，為建設(shè)智慧校園、創(chuàng)新教育教學(xué)、打造“陽(yáng)光智慧教育”奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

鐘正，劉健，史顏君.基于VR融入安全教育主題班會(huì)教學(xué)路徑探究[J].平安校園，2023（11）：67-71.

基金項(xiàng)目：2022年湖北省信息技術(shù)重點(diǎn)課題“基于央館虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的差異化教學(xué)模式構(gòu)建與應(yīng)用研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：2201019）。