新質(zhì)教育視域下沉浸式學(xué)習(xí)的構(gòu)建與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2025）20-0011-04

隨著新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展，凸顯“高科技、高效能、高質(zhì)量”特征的新質(zhì)教育成為推動(dòng)教育發(fā)展的一種創(chuàng)新模式。同時(shí)，通過(guò)科技賦能、課程整合、模式創(chuàng)新、評(píng)價(jià)重構(gòu)等方式推動(dòng)教育教學(xué)方式轉(zhuǎn)型，重構(gòu)教育生態(tài)，也成為培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的必然選擇。

新質(zhì)教育與沉浸式學(xué)習(xí)的時(shí)代耦合

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）中明確指出：“教師應(yīng)利用信息技術(shù)輔助手段，如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生比較直觀便捷地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。”學(xué)生要“掌握智能時(shí)代多種有效的學(xué)習(xí)方法”，教師要“重視課程資源的整合與利用，力爭(zhēng)做到課程資源與科學(xué)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合”，而傳統(tǒng)課堂由于受多種因素限制，難以實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。

人工智能（AI)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等智能技術(shù)通過(guò)創(chuàng)造更為沉浸和互動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，變革“時(shí)空順序和資源作用”，改變“認(rèn)知-身體-環(huán)境”關(guān)系，開(kāi)辟“人-技術(shù)-人”新關(guān)系的應(yīng)用范式。3這種基于數(shù)智技術(shù)的沉浸式學(xué)習(xí)是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的產(chǎn)物，它突破傳統(tǒng)教學(xué)瓶頸，強(qiáng)調(diào)學(xué)生解決問(wèn)題的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和跨學(xué)科思維，為驅(qū)動(dòng)教育新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供了契機(jī)，是新質(zhì)教育破局的關(guān)鍵路徑。

新質(zhì)教育視域下沉浸式學(xué)習(xí)的價(jià)值定位

高科技”是新質(zhì)教育的顯著特征，而沉浸式學(xué)習(xí)是在教育領(lǐng)域綜合應(yīng)用高科技手段提高學(xué)習(xí)效能的有效途徑。它通過(guò)模擬真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索，促進(jìn)深度理解，突破時(shí)空局限，拓寬學(xué)習(xí)場(chǎng)域。同時(shí)，它深化具身體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)活力與潛力，有利于自主個(gè)性化學(xué)習(xí)，賦能新質(zhì)人才培養(yǎng)。

1.突破時(shí)空局限，拓寬學(xué)習(xí)場(chǎng)域

學(xué)習(xí)空間是學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵要素，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要資源，它從外顯和內(nèi)在兩方面影響學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。沉浸式學(xué)習(xí)空間打破了傳統(tǒng)教學(xué)中的時(shí)空局限，讓學(xué)生跳出課本，走出教室，走進(jìn)智能技術(shù)打造的數(shù)字世界，從物理上拓寬了學(xué)習(xí)空間場(chǎng)域，讓學(xué)習(xí)方法從識(shí)記上升為感知理解，解決了教學(xué)中學(xué)習(xí)體

聚焦

驗(yàn)單一、學(xué)習(xí)環(huán)境局限、學(xué)生參與度低、學(xué)生與學(xué)習(xí)資源互動(dòng)不足、創(chuàng)新創(chuàng)造力培養(yǎng)不足等問(wèn)題。

2.深化具身體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)活力與潛力

沉浸式學(xué)習(xí)通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，借助信息化設(shè)備打造沉浸式學(xué)習(xí)場(chǎng)景和學(xué)習(xí)空間，并將虛擬情境與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)結(jié)，為學(xué)生提供一個(gè)接近真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)具身體驗(yàn)，可以促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)和互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)活力和內(nèi)生潛力，有助于學(xué)生的科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等核心素養(yǎng)的達(dá)成。4

3.自主個(gè)性化學(xué)習(xí)，賦能新質(zhì)人才培養(yǎng)

依托數(shù)智技術(shù)探索多種沉浸式學(xué)習(xí)模式，采集學(xué)生學(xué)習(xí)路徑、實(shí)驗(yàn)軌跡、決策邏輯等多模態(tài)數(shù)據(jù)，鼓勵(lì)學(xué)生在沉浸式學(xué)習(xí)空間中自主學(xué)習(xí)、情境激活、協(xié)作探究、成果迭代，促進(jìn)學(xué)生的逆向思維、人機(jī)協(xié)作能力等素養(yǎng)發(fā)展，從技術(shù)、認(rèn)知等方面賦能具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐韌性、數(shù)字素養(yǎng)的新質(zhì)人才培養(yǎng)。

沉浸式學(xué)習(xí)支撐新質(zhì)教育的三維實(shí)踐體系

教育視域下的三維實(shí)踐體系（如圖1)。

1.高科技基座：構(gòu)建虛實(shí)融合的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境

在新質(zhì)教育視域下，可以通過(guò)構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境、開(kāi)發(fā)沉浸式學(xué)習(xí)課程，探索沉浸式學(xué)習(xí)教學(xué)模式，融合“體驗(yàn)-探究-實(shí)踐”三元路徑，形成高科技基座、高效能路徑、高質(zhì)量發(fā)展的新質(zhì)

筆者所在區(qū)域教育部門為全面提升教師和學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)，基于現(xiàn)代人工智能技術(shù)，重點(diǎn)打造了部分有特色、有亮點(diǎn)的教育場(chǎng)館，為學(xué)校、教師開(kāi)展沉浸式學(xué)習(xí)探索提供環(huán)境和硬件保障，同時(shí)，發(fā)揮學(xué)校特色，將場(chǎng)館列為教師發(fā)展基地，為縣域教師成長(zhǎng)提供支撐。下面，重點(diǎn)列舉兩大沉浸式學(xué)習(xí)特色場(chǎng)館。

（1）科學(xué)教育館：孩子探索科技的樂(lè)園

成都師范附屬小學(xué)華潤(rùn)分校作為“成都市青少年野生動(dòng)植物保護(hù)教育基地”之一，創(chuàng)建了“蜀景物趣”自然科技館。場(chǎng)館以成都的地形地貌與多樣物種、生物進(jìn)化與四季更替、傳統(tǒng)文化與美麗風(fēng)光為內(nèi)容，以標(biāo)本骨架展示、小微生境創(chuàng)設(shè)、沉浸式體驗(yàn)空間營(yíng)造等展陳方式，融合“石墨烯雷達(dá)互動(dòng)墻”“互動(dòng)沙池”“360度全息投影”等新技術(shù)進(jìn)行立體呈現(xiàn)。

① 石墨烯互動(dòng)墻，探究生物的多樣性。石墨烯互動(dòng)墻又被稱為“魔法互動(dòng)墻”，師生們可以通過(guò)點(diǎn)擊觸發(fā)墻面上的信息，獲得文字、視頻、動(dòng)畫(huà)等多種有趣的內(nèi)容。支持多點(diǎn)同時(shí)觸摸，當(dāng)觸摸到相應(yīng)區(qū)域時(shí)，可以開(kāi)關(guān)燈光、音效、動(dòng)畫(huà)、視頻等，達(dá)到多種有趣的互動(dòng)效果。

②3D 全息柜，探究動(dòng)植物的細(xì)微特點(diǎn)。3D全息展柜是結(jié)合全息投影和360度幻影成像兩種技術(shù)，再加入互動(dòng)系統(tǒng)后的展柜。場(chǎng)館中的3D全息柜儲(chǔ)存著成都周邊各種動(dòng)植物資源。孩子們點(diǎn)擊動(dòng)植物卡牌，360度立體旋轉(zhuǎn)觀看，拉近放大，觀察細(xì)節(jié)，毫發(fā)畢現(xiàn)。利用這一設(shè)備，可帶領(lǐng)孩子們沉浸式觀察、分析、探究和思考更多的生物種類。

圖1沉浸式學(xué)習(xí)支撐新質(zhì)教育的三維實(shí)踐體系

③ 互動(dòng)感應(yīng)沙池，探究地形地貌。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成特定虛擬環(huán)境，借助必要的人機(jī)互動(dòng)設(shè)備，如觸摸屏、自動(dòng)感應(yīng)器、激光筆、紅外線感應(yīng)裝置、大屏幕顯示設(shè)備等，學(xué)生與沙盤上的影像交互，在科技的幫助下，大膽地以自然的方式進(jìn)行自主探究。

（2）紅色文化館：紅色教育薪火傳承

① 投影融合技術(shù)，模擬紅軍爬雪山的歷程。成都市鹽道街小學(xué)以紅軍爬雪山這一事件為大背景，打造紅色文化體驗(yàn)館。館內(nèi)有類似雪山效果的互動(dòng)攀巖區(qū)，通過(guò)疊加多臺(tái)高清投影設(shè)備，并借助投影融合技術(shù)，在雪上攀巖區(qū)疊加了動(dòng)態(tài)投影影像，輔以現(xiàn)場(chǎng)聲音效果，插入了雪山凜冽的風(fēng)聲，輔以制冷器，旨在讓學(xué)生們?cè)谡鎸?shí)的寒風(fēng)及雪山場(chǎng)景中模擬爬雪山的過(guò)程，切身領(lǐng)悟長(zhǎng)征精神。

② VR互動(dòng)體驗(yàn)，開(kāi)展紅色遺跡研學(xué)。館內(nèi)建設(shè)了紅色文化數(shù)字驛站及配套的VR設(shè)備體驗(yàn)區(qū)，通過(guò)觸控互動(dòng)大屏，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式的紅色文化教育及相關(guān)體驗(yàn)。此外，還配置了大屏播放與紅旗有關(guān)的經(jīng)典片段，學(xué)生通過(guò)操作互動(dòng)平板認(rèn)識(shí)紅旗，了解紅旗，并借助紅旗綢緞和針線及紡織設(shè)備親手繡制紅旗。

2.高效能路徑：開(kāi)發(fā)素養(yǎng)導(dǎo)向的沉浸式學(xué)習(xí)課程

圍繞沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，筆者所在區(qū)域教育部門組織學(xué)校開(kāi)設(shè)了一系列的沉浸式學(xué)習(xí)下的特色課程，如科學(xué)探索課程、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)課程、自然生態(tài)課程和紅色教育課程目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提升實(shí)驗(yàn)操作技能、增強(qiáng)自然生態(tài)意識(shí)、傳承弘揚(yáng)革命精神。這些課程是課堂教學(xué)的一種有效補(bǔ)充和延伸，同時(shí)也能充分發(fā)揮信息化場(chǎng)館的實(shí)踐基地作用。

（1）科學(xué)探索課程

在科學(xué)教育中，當(dāng)遇到空間跨度較大、無(wú)法親臨的情境，如深海、雪山、宇宙等時(shí)，教師可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬，開(kāi)展跨越空間、地域的學(xué)習(xí)，形成科學(xué)探索課程。例如，《地球的運(yùn)動(dòng)》《宇宙》等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，可通過(guò)VR眼鏡，讓學(xué)生仿佛漫步太空中，以近距離的觀察者身份探索太陽(yáng)系。

（2）數(shù)字化實(shí)驗(yàn)課程

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可充分利用新興技術(shù)進(jìn)行各種數(shù)字實(shí)驗(yàn)，化抽象為形象，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和理解。例如，在立體圖形的學(xué)習(xí)中，由于學(xué)生無(wú)法著到立體圖形的左面，導(dǎo)致其不能理解如何畫(huà)出左側(cè)看到的平面圖形，而仿真互動(dòng)平臺(tái)能夠?qū)⒘Ⅲw圖形進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)立體圖形、左視圖、右視圖、頂視圖之間的聯(lián)系。

（3）自然生態(tài)課程

在蜀景物趣自然科技館開(kāi)設(shè)了自然生態(tài)探索課程。將場(chǎng)館中的一面墻用來(lái)記錄生物多樣性的概況，墻上的數(shù)字代表海拔，讓學(xué)生可以了解到在不同海拔地區(qū)生活的動(dòng)物和植物。學(xué)生想了解哪種山峰，只要在山體上輕輕一拍，墻上就會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)海拔的動(dòng)植物影像，可以明確地感受到不同海拔、植物形態(tài)種類、動(dòng)物分布特點(diǎn)等數(shù)據(jù)。

3.高質(zhì)量發(fā)展：探索沉浸式學(xué)習(xí)支持下的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)最大的局限性是不能把抽象知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系形象地展現(xiàn)出來(lái)、讓靜態(tài)的知識(shí)點(diǎn)“活”起來(lái)。而沉浸式學(xué)習(xí)通過(guò)可視化技術(shù)讓學(xué)生能夠更加直觀地觀察，并以互動(dòng)的方式參與體驗(yàn)。筆者所在區(qū)域開(kāi)展沉浸式學(xué)習(xí)下的教學(xué)模式研究，探討沉浸式學(xué)習(xí)在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用，主要形成了基于虛擬環(huán)境的沉浸式體驗(yàn)教學(xué)模式、促進(jìn)學(xué)生深度理解的自主探索模式、仿真互動(dòng)下的師生協(xié)作教學(xué)模式。

基于虛擬環(huán)境的沉浸式體驗(yàn)教學(xué)模式利用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、混合現(xiàn)實(shí)(MR)等技術(shù)，創(chuàng)建具身化的、可交互的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生通過(guò)多種感官參與學(xué)習(xí)，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)的體驗(yàn)感和沉浸感(如下頁(yè)圖2)。學(xué)生根據(jù)自身興趣和學(xué)習(xí)節(jié)奏，在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行主動(dòng)探索、自主

聚焦

學(xué)習(xí)，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和理解。同時(shí)，仿真互動(dòng)平臺(tái)下的師生協(xié)作教學(xué)模式，可以通過(guò)仿真技術(shù)和互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)交流和合作，支持教師和學(xué)生在虛擬環(huán)境中協(xié)作學(xué)習(xí)，共同完成任務(wù)。三種模式分別通過(guò)激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、提升學(xué)習(xí)參與度、挖掘認(rèn)知深度促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教育質(zhì)量的提升。

綜上所述，要用“高科技”的手段、“高效能”的路徑推動(dòng)教育更快、更好地發(fā)展，教師還需從思想上轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，順應(yīng)時(shí)代變遷。在區(qū)域推進(jìn)新質(zhì)教育視域下的沉浸式學(xué)習(xí)過(guò)程中，筆者從學(xué)習(xí)環(huán)境、課程內(nèi)容、教學(xué)方法三個(gè)維度進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建，使其與“體驗(yàn)一探究一實(shí)踐”三元路徑相吻合。實(shí)踐證明，沉浸式學(xué)習(xí)作為新質(zhì)教育發(fā)展的核心引擎，能夠提供多感官參

圖2沉浸式學(xué)習(xí)下的教學(xué)模式

與、真實(shí)感體驗(yàn)且自然交互的學(xué)習(xí)環(huán)境。[8]

參考文獻(xiàn)：

[1高書(shū)國(guó).發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力背景下城市群高等教育布局調(diào)整的價(jià)值指向與策略選擇[J.現(xiàn)代教育管理，2024(06):1-10.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[3]杜娟.智慧教育生態(tài)空間：教育融通空間的升級(jí)轉(zhuǎn)型[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2023，33(11):38-46.

[4]肖霞.指向?qū)W生核心素養(yǎng)發(fā)展的初中生物教育創(chuàng)新探索[J].讀寫(xiě)算，2024(22).158-160.

[5]肖瑤.兒童認(rèn)知心理學(xué)視角下成都市自然教育基地導(dǎo)視設(shè)計(jì)研究D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2023.

[6]張莉，路虹劍.沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J.計(jì)算機(jī)教育，2019(12):11-15.

[7]褚樂(lè)陽(yáng)，陳衛(wèi)東，譚悅，等.重塑體驗(yàn)：擴(kuò)展現(xiàn)實(shí) (X) 技術(shù)及其教育應(yīng)用展望—兼論“教育與新技術(shù)融合”的走向[J.遠(yuǎn)程教育雜志，2019，37(01):17-31.

[8]范文翔，趙瑞斌.數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境新進(jìn)展：混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的興起與應(yīng)用[J].電化教育研究，2019，40(10):40—46+60.e

明說(shuō)

新質(zhì)教育作為驅(qū)動(dòng)教育變革的核心引擎，以高科技賦能為特征，通過(guò)沉浸式學(xué)習(xí)構(gòu)建三維實(shí)踐體系。其突破時(shí)空局限、深化具身體驗(yàn)、推動(dòng)個(gè)性化學(xué)習(xí)的價(jià)值，重構(gòu)教育生態(tài)，支撐新課標(biāo)落地。三維實(shí)踐體系彰顯新質(zhì)教育在創(chuàng)新教學(xué)模式、培養(yǎng)創(chuàng)新人才中的關(guān)鍵作用，為教育高質(zhì)量發(fā)展提供有效路徑。 (李維明)