基于科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的虛擬現(xiàn)實情境創(chuàng)設(shè)

張 睆，胡衛(wèi)平

(1.山西師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041004；2.陜西師范大學(xué) 現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)教育部重點實驗室， 西安 710062)

作為適應(yīng)社會發(fā)展終身所需的必備品格和關(guān)鍵能力，科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)包括科學(xué)觀念與應(yīng)用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、科學(xué)探究與交流、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面。其中，科學(xué)思維是貫穿上述四類科學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵要素[1]?？茖W(xué)思維一般包括科學(xué)抽象與模型建構(gòu)、科學(xué)推理與決策、科學(xué)論證與反駁、科學(xué)質(zhì)疑與創(chuàng)新等心理過程，這些過程與科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)密不可分。具體來說，個體無論從自然現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)中抽象出科學(xué)觀念，還是運用科學(xué)觀念預(yù)測和解決現(xiàn)實問題；無論是在科學(xué)探究中通過科學(xué)推理形成科學(xué)假設(shè)，并設(shè)計科學(xué)研究檢驗假設(shè)，還是在科學(xué)交流中對特定科學(xué)觀點進行論證與反駁，都需要通過科學(xué)抽象與推理、決策、論證、反駁、質(zhì)疑與創(chuàng)新來完成。因此，科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的核心，就是科學(xué)思維。

盡管目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)(簡稱VR)被應(yīng)用于多種科學(xué)教學(xué)場景。目前研究者和開發(fā)者也大都聚焦于VR技術(shù)對各類教育場景的實現(xiàn)方法與技術(shù)路線。然而從科學(xué)核心素養(yǎng)的“思維”內(nèi)涵來看，簡單追求VR技術(shù)在教育場景中的沉浸式體驗，未必有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。那么，對于教師來說，什么樣的VR情境才能有效促進學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)？我們需要暫時懸置對VR技術(shù)實現(xiàn)路徑的追尋，從有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)這一教學(xué)需求視角出發(fā)，探討有效的科學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)究竟需要怎樣的虛擬教學(xué)情境，創(chuàng)設(shè)這樣的教學(xué)情境應(yīng)遵循怎樣的教學(xué)原則。

一、有效的虛擬教學(xué)情境依賴學(xué)生的思維投入

當(dāng)代情境學(xué)習(xí)理論提出，知識須在特定情境中習(xí)得和運用?？茖W(xué)教育者一直致力于將真實世界和真實問題帶入學(xué)校和課堂，使學(xué)生能在學(xué)校中體驗“真實”的情境。虛擬教學(xué)情境(VR)為解決這一問題提供了新的技術(shù)手段。當(dāng)前的虛擬教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)，是通過計算機系統(tǒng)和傳感器提供真實的視覺、聽覺刺激與觸動覺反饋，為學(xué)習(xí)者構(gòu)建富有“臨場感”的學(xué)習(xí)情境和逼真的沉浸式體驗，使個體在觀察和操縱虛擬對象時具有一種親身參與的感受，這是虛擬現(xiàn)實技術(shù)區(qū)別于其他教育技術(shù)的關(guān)鍵特征。[2]這種基于VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬教學(xué)情境突破了傳統(tǒng)教學(xué)情境在時空、安全、成本等方面的限制，著眼于促進學(xué)生的觀察、操作、互動等學(xué)習(xí)過程，被視為一種強有力的體驗式學(xué)習(xí)工具。

通過對470項研究的元分析，Hew和Cheung發(fā)現(xiàn)目前VR主要有三類教學(xué)用途。[3]第一，通過模擬物理空間呈現(xiàn)教學(xué)材料，便于學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。對學(xué)習(xí)者在日常條件下難以觀察的客觀事物，如遙遠(yuǎn)的宇宙、微觀的細(xì)胞和分子結(jié)構(gòu)、年代久遠(yuǎn)的歷史場景和事件等，均可使用VR技術(shù)呈現(xiàn)，使學(xué)生對事物的結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展變化過程產(chǎn)生更直觀的認(rèn)識。第二，通過模擬體驗空間來創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境，便于學(xué)生操作學(xué)習(xí)。通過構(gòu)建各類虛擬實驗和實踐教學(xué)系統(tǒng)，如科學(xué)實驗、產(chǎn)品設(shè)計、臨床醫(yī)學(xué)、制造加工、技能實訓(xùn)等，學(xué)習(xí)者可以在更為安全的條件下反復(fù)練習(xí)，提高知識應(yīng)用能力。第三，通過模擬溝通空間搭建教學(xué)平臺，便于學(xué)生互動學(xué)習(xí)。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與遠(yuǎn)距離多用戶同步交互技術(shù)相結(jié)合，可以在模擬現(xiàn)實社交環(huán)境時不受現(xiàn)實空間條件的局限，因此非常適于構(gòu)建虛擬教學(xué)互動情境，包括各類虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)、仿真校園和虛擬教室。

然而，僅著眼于創(chuàng)設(shè)富有臨場感的沉浸式情境，未必有助于促進學(xué)生的科學(xué)思維。特定教育技術(shù)能否有效促進科學(xué)思維，關(guān)鍵要看該技術(shù)創(chuàng)設(shè)的情境引發(fā)學(xué)習(xí)者怎樣的學(xué)習(xí)過程。科學(xué)學(xué)習(xí)活動主要涉及兩類認(rèn)知過程。一類是以感知覺、表象、記憶等為代表的低階認(rèn)知過程，一類是以思維活動等為代表的高階認(rèn)知過程。[4]大量理論和研究表明，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中是否進行了積極主動的思考。虛擬現(xiàn)實情境雖然可以為學(xué)生的觀察、模仿、操作、互動提供“身臨其境”的感受，但并不意味著它必然能引發(fā)積極思考，產(chǎn)生有效學(xué)習(xí)。例如：一項涵蓋了K12年級的元分析表明，在77項實證研究中，僅有43項發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實教學(xué)情境可以有效促進學(xué)生學(xué)習(xí)，同時，與僅僅用于材料呈現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實視覺世界相比，包含大量探究任務(wù)的虛擬現(xiàn)實教育游戲更有利于促進學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。[5]這意味者，只有當(dāng)學(xué)生仔細(xì)觀察，基于證據(jù)進行推理，并對思維過程進行自我反思時，或者說，只有當(dāng)學(xué)生積極進行科學(xué)思維時，VR學(xué)習(xí)情境才能有效促進學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。

二、基于思維型教學(xué)原理優(yōu)化虛擬現(xiàn)實情境

培養(yǎng)科學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵在于促進科學(xué)思維，教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的目的在于有效激發(fā)學(xué)習(xí)者的積極思考和主動學(xué)習(xí)。那么，如何才能在教學(xué)中有效促進學(xué)生積極主動思維呢？思維型教學(xué)理論認(rèn)為，以認(rèn)知沖突激發(fā)思維、以自主建構(gòu)組織思維、以自我監(jiān)控調(diào)節(jié)思維、以遷移應(yīng)用深化思維，是促進學(xué)生積極思維投入、有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一般教學(xué)原理。[6]據(jù)此，虛擬科學(xué)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)符合促進學(xué)生積極思維的一般教學(xué)原理，通過提升VR情境的交互性、探索性、支架性和多樣性，有效促進學(xué)生積極思維投入。

(一)構(gòu)建虛擬交互，引發(fā)認(rèn)知沖突

認(rèn)知沖突是指個體對認(rèn)知結(jié)構(gòu)與環(huán)境間，或認(rèn)知結(jié)構(gòu)不同成分間不一致關(guān)系的覺知。由于人們有保持其認(rèn)知結(jié)構(gòu)和環(huán)境一致的需求，當(dāng)出現(xiàn)認(rèn)知沖突時，個體會通過一系列思維活動來理解和解決沖突，因此，認(rèn)知沖突有利于激發(fā)學(xué)生的思維。例如，當(dāng)兒童發(fā)現(xiàn)視頻中的小球運動軌跡違背牛頓運動定律時，會引發(fā)更積極持久的科學(xué)實驗探究。[7]

學(xué)生認(rèn)知過程的激活包括感知水平和思維水平兩個不同層次。在虛擬現(xiàn)實情境中，提高情境的似真性有利于激活學(xué)生的感知，而提高情境的交互性，則有利于引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，進而激發(fā)學(xué)生積極思維。交互式情境并非將問題直接拋給學(xué)習(xí)者，而是讓學(xué)習(xí)者通過與情境的交互而主動識別問題所在，進而產(chǎn)生認(rèn)知沖突。具體來說，虛擬現(xiàn)實情境可以通過兩類交互來引發(fā)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知沖突：一類是通過人與人的交互，譬如討論甚至辯論過程，學(xué)習(xí)者會在與他人的互動中發(fā)現(xiàn)彼此間觀點的差異，從而產(chǎn)生自己與他人觀念間的認(rèn)知沖突；一類是通過人與物的交互，譬如操作和探究過程。學(xué)習(xí)者在嘗試性操作中發(fā)現(xiàn)已有預(yù)期與環(huán)境反饋間的不一致，從而產(chǎn)生自身判斷與事實之間的認(rèn)知沖突。

虛擬情境技術(shù)在交互性方面具有優(yōu)勢。在虛擬的實驗系統(tǒng)和虛擬社區(qū)等學(xué)習(xí)情境中，學(xué)習(xí)者需要對操作結(jié)果或他人觀點做出預(yù)測，當(dāng)事實違背先前預(yù)測，或者他人觀點與自己相左時，就會促使學(xué)習(xí)者體驗到認(rèn)知沖突。該沖突會促使學(xué)習(xí)者不斷修正其假設(shè)，并最終得到滿意的答案。例如，美國 NASA 資助開發(fā)的科學(xué)空間項目(Science Space)包含有一系列力學(xué)和電磁學(xué)的虛擬學(xué)習(xí)平臺。這些平臺是通過操作—反饋的過程來激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。在虛擬的力學(xué)“牛頓世界”中，學(xué)習(xí)者可以利用一只虛擬手來發(fā)射和接住不同質(zhì)量的彈球，如果預(yù)期錯誤，便無法接住彈球，從而引發(fā)認(rèn)知沖突，促使學(xué)習(xí)者探究彈球受力與其運動軌跡間的關(guān)系。研究表明，與傳統(tǒng)的課堂演示實驗相比，這種基于操作—反饋—沖突的學(xué)習(xí)模式，更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和知識理解水平。

(二)設(shè)計探究情境，促進自主建構(gòu)

傳統(tǒng)的學(xué)校教學(xué)往往遵循“傳遞”模式，教學(xué)以“專家發(fā)現(xiàn)，教師傳遞，學(xué)生接受”的方式進行組織。這種教學(xué)過程對學(xué)生的認(rèn)知要求主要包括熟練記憶教師傳遞的知識技能，對這些知識做出規(guī)范的解釋，按照老師傳授的規(guī)則直接應(yīng)用知識解決問題等低階認(rèn)知過程，而鮮于涉及分析、綜合、評價、批判、創(chuàng)新等高階認(rèn)知過程。與“傳遞”教學(xué)相比，“自主建構(gòu)”教學(xué)則遵循“交互”模式，教學(xué)是以基于項目的“師生合作、自主探究”的方式進行組織，在完成項目所必須的合作探究等學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生的分析、綜合、評價等高階認(rèn)知過程被有機組織在一起，

自主建構(gòu)的教學(xué)原理，意味著VR情境應(yīng)富于探究性。探究性的學(xué)習(xí)情境是基于現(xiàn)實性問題設(shè)計學(xué)習(xí)項目，以學(xué)習(xí)者為中心，且往往包含了多種可能性，而非單一情節(jié)。學(xué)習(xí)者需要通過假設(shè)檢驗、分析對比、判斷決策等思維活動才能理解其中的運行規(guī)則和機制，進而完成項目。相對于傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)情境而言，虛擬情境十分便于創(chuàng)設(shè)這樣的探索性世界。它應(yīng)該是一個多用戶的游戲化虛擬情境，包含復(fù)雜的自然與社會系統(tǒng)，涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)習(xí)者可以在其中形成假設(shè)性主張，并進行虛擬實驗和社會互動來檢驗和論證自己的主張，例如，虛擬小鎮(zhèn)江城(River City)是哈佛大學(xué)教育學(xué)院開發(fā)的多用戶游戲化的探究性課程，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)了進行科學(xué)探究和實驗的虛擬現(xiàn)實情境。學(xué)生在進入“江城”后，被告知該城鎮(zhèn)爆發(fā)了某種大規(guī)模疾病，需要學(xué)習(xí)者以團隊合作的方式探索其原因。然后，學(xué)習(xí)者可以在江城中四處走動，查看任何對象，并與虛擬世界中的人物角色交流。在這一過程中，學(xué)習(xí)者形成了關(guān)于居民疾病暴發(fā)原因的假設(shè)，并可以在江城中進行虛擬實驗來驗證其假設(shè)。譬如在江城游戲中有水質(zhì)監(jiān)測站，學(xué)生可以將河流、水井、池塘中得到的水體樣本帶到這里，檢驗其中病菌的種類和數(shù)量。在經(jīng)歷反復(fù)探究，并與他人充分交流之后，學(xué)習(xí)者最后要給江城的鎮(zhèn)長寫一封信闡述自己的主張，并給出支持這一主張的證據(jù)和理由。

(三)搭建認(rèn)知腳手架，促進自我監(jiān)控

探究性包含了多種認(rèn)知過程的協(xié)調(diào)，例如，分析問題情境，設(shè)置有意義的學(xué)習(xí)目標(biāo)，為不同的可能性選擇不同的探索策略。要協(xié)調(diào)這些認(rèn)知過程以完成學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)者需要對其進行有效監(jiān)控和調(diào)節(jié)。人類思維的一大特點，是能對自己的認(rèn)知過程進行再思考，即元思維。元思維即對思維的思維，包括離線元思維和在線元思維兩種認(rèn)知過程。離線元思維指關(guān)于自身思維過程的靜態(tài)知識，而在線元思維是對自身思維過程的動態(tài)監(jiān)控和調(diào)節(jié)。[8]。自我監(jiān)控原則強調(diào)了教師在教學(xué)活動中應(yīng)引發(fā)學(xué)生的在線元思維過程，即學(xué)習(xí)者對自身思維的動態(tài)調(diào)節(jié)過程。在科學(xué)學(xué)習(xí)中，自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)過程往往伴隨主動的計劃與目標(biāo)設(shè)置、檢查、評價和反思等一系列高階思維活動。[9]

由于個體自身可能并不具備完善的自我監(jiān)控能力，因此，可以通過在虛擬現(xiàn)實情境中提供“腳手架”來支持學(xué)習(xí)者的自我調(diào)節(jié)和監(jiān)控過程。具體而言，虛擬的“學(xué)習(xí)助手”會在每一個學(xué)習(xí)階段為學(xué)習(xí)者提出自我反思、自我修正的建議和策略，并提供項目進程管理和修改的工具。這種“腳手架”可以有效地促進學(xué)生的自我監(jiān)控。以水晶島(Crystal island)為例，這是一個基于項目的、游戲化的沉浸式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。在水晶島上爆發(fā)了大規(guī)模疫情，項目要求學(xué)習(xí)者擔(dān)當(dāng)生物學(xué)家的角色，通過采集數(shù)據(jù)，以及與一系列游戲角色(如護士、病人、廚師和科學(xué)家等)對話，探索傳染性細(xì)菌的來源和特性，在項目中，元認(rèn)知支架鑲嵌于任務(wù)情節(jié)之中，游戲會提醒學(xué)生制定計劃，設(shè)定子目標(biāo)，并且每隔90秒，系統(tǒng)就會提示學(xué)習(xí)者評估其計劃完成的進度。[10]

(四)情境多樣化，促進遷移應(yīng)用

以遷移應(yīng)用來深化思維?？茖W(xué)學(xué)習(xí)強調(diào)運用知識解決實際問題。知識的應(yīng)用包括直接應(yīng)用和遷移應(yīng)用兩種方式。直接應(yīng)用意味著學(xué)生僅僅需要遵從教師的傳授，按照教師的要求執(zhí)行任務(wù)，通過模仿教師示范來解決問題。例如，照抄老師的答案，或者按照教材例題的解法解決相似練習(xí)題。而遷移應(yīng)用是將熟悉情境中習(xí)得的知識技能應(yīng)用于陌生的問題情境中，此時，學(xué)生面臨不熟悉的目標(biāo)和問題情境，無法通過直接應(yīng)用教師傳授的技能解決新問題，而需要重新解釋問題情境，在新舊問題情境間進行對比分析，嘗試不同的解決方法，對已有知識進行選擇、組合和修正。因此，知識的遷移應(yīng)用更有利于深化學(xué)生思維。實驗表明，在完成“農(nóng)場狂想曲”的教育游戲任務(wù)過程中，當(dāng)學(xué)生僅僅是直接應(yīng)用所學(xué)知識時，其認(rèn)知活動往往停留在記憶和理解等低階水平，而當(dāng)學(xué)生能試圖將所學(xué)知識遷移引用到不同的任務(wù)情境中時，則往往伴隨著分析、綜合、評價等高階思維活動。[11]

情境學(xué)習(xí)理論強調(diào)，知識應(yīng)用受制于其初始的獲得情境，從單一情境中獲得的知識，往往難以運用到其他不同的情境中。例如，街頭的兒童商販能準(zhǔn)確快速地算賬找零，卻無法在課堂情境中解決類似的數(shù)學(xué)運算問題。兒童在動作游戲中獲得的快速反應(yīng)能力，也難以遷移到其他動作任務(wù)中。反之，與單一的學(xué)習(xí)情境相比，在多樣化學(xué)習(xí)情境中獲得的知識，更易于遷移應(yīng)用于不同情境。這是由于多樣性的學(xué)習(xí)情境，更易于引發(fā)兒童對多種問題情境的比較，不僅可以抽象出一般的規(guī)則，而且這一規(guī)則與多種問題情境均有聯(lián)系，從而對同一知識建構(gòu)出多種情境表征。

由此可知，虛擬學(xué)習(xí)情境的沉浸式特征并不必然有利于知識的遷移應(yīng)用，一方面，由于虛擬學(xué)習(xí)情境可以提供沉浸式體驗，有利于學(xué)生將在虛擬情境中所掌握的知識直接應(yīng)用于類似的真實情境中。另一方面，沉浸式體驗也會導(dǎo)致學(xué)習(xí)的過度情境化，從而使得學(xué)生在虛擬學(xué)習(xí)情境中習(xí)得的知識難以遷移到不同的真實情境中。因此，創(chuàng)設(shè)虛擬學(xué)習(xí)情境在注重情境真實性的同時，更應(yīng)注重情境的多樣性，能夠為學(xué)習(xí)活動提供“豐富的情境供應(yīng)”，而且這些情境應(yīng)盡可能體現(xiàn)學(xué)習(xí)者在真實生活中會遇到的典型任務(wù)。同時，多個任務(wù)情境在難度上應(yīng)有進階，設(shè)計者甚至可以創(chuàng)設(shè)混合式虛擬學(xué)習(xí)情境，將真實的學(xué)習(xí)情境與虛擬學(xué)習(xí)情境相混合，這些都有利于促進學(xué)生學(xué)習(xí)的遷移。

三、未來的研究展望

當(dāng)前VR情境創(chuàng)設(shè)的主要形式有材料呈現(xiàn)、知識應(yīng)用和教學(xué)互動等。基于思維型教學(xué)理論，我們提出，在保證VR情境的交互性、探索性、支架性和多樣性的條件下，才能有效促進學(xué)生的積極思維。未來的研究中，要基于這些原則優(yōu)化虛擬實驗系統(tǒng)、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)和虛擬教室等教學(xué)系統(tǒng)，不僅需要在技術(shù)層面研究相應(yīng)的環(huán)境與人物建模，立體顯示、觸覺反饋，表情和動作交互，教學(xué)內(nèi)容與任務(wù)設(shè)計，系統(tǒng)集成等的技術(shù)和算法，更須著重探討以下問題。

第一，虛擬現(xiàn)實情境中的科學(xué)學(xué)習(xí)活動設(shè)計，虛擬現(xiàn)實情境的交互性、探究性、支架性和多樣性是促進學(xué)生科學(xué)思維的設(shè)計原則，在虛擬現(xiàn)實情境中開發(fā)具備相應(yīng)特征的科學(xué)學(xué)習(xí)活動則是上述原則“落地”的關(guān)鍵。例如，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的STEM游戲活動，富于探究性與交互性，有助于促進學(xué)生的科學(xué)思維。那么，如何將STEM游戲任務(wù)與思維型教學(xué)原則相整合，從而設(shè)計出適當(dāng)?shù)奶摂M現(xiàn)實科學(xué)游戲，實現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)思維的最有效培養(yǎng)，尚需進一步研究。

第二，整合虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的教學(xué)設(shè)計，課堂教學(xué)是學(xué)校教育的主要形式，這意味著，學(xué)校教育中理想的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用是將其融入到課堂教學(xué)中, 這對教學(xué)設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn)。虛擬現(xiàn)實情境中的科學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)是以學(xué)生為中心組織的，而傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師承擔(dān)著學(xué)習(xí)任務(wù)組織的角色，在教學(xué)中二者如何實現(xiàn)有效銜接與整合？進一步研究尚需從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程與教學(xué)資源設(shè)計等方面進行深入研究。

第三，虛擬現(xiàn)實情境中對學(xué)生科學(xué)思維過程和能力的有效評估。虛擬教學(xué)情境的有效性體現(xiàn)為對學(xué)生科學(xué)思維能力的促進。驗證這種有效性，需要對虛擬情境中學(xué)生的思維能力和過程進行科學(xué)評估。虛擬情境中學(xué)習(xí)評估方式與傳統(tǒng)紙筆測驗評估和課堂行為評估有很大不同。傳統(tǒng)的紙筆測驗中，問題以文字和圖表形式呈現(xiàn)，學(xué)生通過閱讀理解問題，并通過寫出解題過程來評估思維過程。傳統(tǒng)的課堂評估中，教師通過直接觀察學(xué)生的行為反應(yīng)(比如眼神和表情)來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，而虛擬學(xué)習(xí)情境中，一方面教師無法在真實或虛擬情境下觀察到學(xué)生的學(xué)習(xí)反應(yīng)，無法區(qū)分學(xué)生是在積極思考還是沉浸于玩耍中；另一方面，虛擬情境中問題以“沉浸式”情境呈現(xiàn)，這種評估不易被學(xué)習(xí)者察覺，更容易評估到學(xué)習(xí)者的日常表現(xiàn)。雖然虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,但目前虛擬學(xué)習(xí)情境中的思維評估大都依賴于學(xué)習(xí)者的自我報告和事后的紙筆測試，尚需進一步研究如何通過數(shù)據(jù)流中學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)的挖掘分析，實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者思維的在線評估。

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