“VR+教育”：打開教育新視界

彭葆蓓

有人說，教育應該是思想的拓展、同理心的深化、視野的開闊。如果將火熱的“元宇宙”概念引入教育領域，相信會為教育帶來別具一格的新視界。被譽為“全國城市課改的旗幟”的武漢市二橋中學，一直在攀越一座又一座“因時而動，順時而行”的大山。本文將從“技術+環(huán)境”“平臺+資源”“機制+數據”“文化+創(chuàng)新”四個角度闡述二橋中學在推動實驗教學數字化轉型、實現高質量智慧教育方面的探索與經驗。

“技術+環(huán)境”開啟育人新理念

眾所周知，傳統(tǒng)的初中實驗教學受空間、時間、資源、安全等方面的限制，往往以知識傳授為主。日益發(fā)展的新興技術為實驗教學帶來新的變革可能，利用增強現實技術、虛擬現實技術等技術手段，促進傳統(tǒng)實驗教學與現代信息技術有機融合成為學校開展實驗教學的利器。

學校直面實驗教學的困境，主動轉變育人理念，推進教學過程的數字化轉型，以專家引領為核心固本強基，以大數據為主要驅動力提質增效，以人工智能為突破口融匯生成，在數智化視域下詮釋、延展學校陽光智慧教育的多重內涵。

基于培養(yǎng)學生在真實情境下解決復雜問題的能力和改變傳統(tǒng)以知識傳授為中心的教學方式，學校打造全新的沉浸式、交互式的教學場景；促進教師向價值引領者、學習指導者和社會陪伴者的角色轉變；注重科學探究，突出問題導向，強調真實問題情境，引導學生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領和科學思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)；通過現代技術助力教學方式變革，促進育人方式變革，展現出學?，F代化、個性化的鮮活育人圖景。

“平臺+資源”開啟教學新模式

根據“相互補充、虛實結合、能實不虛、用出價值”的虛擬實驗教學應用原則，結合虛擬實驗必要性、知識性、仿真性和啟發(fā)性的特點，基于翻轉課堂、探究式、游戲式、仿真式等教學理念，學校將中央電化教育館虛擬實驗（以下簡稱“央館虛擬實驗”）教學服務系統(tǒng)資源與市區(qū)校一體化平臺相結合，積極探索虛擬實驗教學，選擇符合實際教學需求的虛擬實驗資源，組成校本資源庫，開展實驗課堂教學實踐，組織教學有效性評價。通過兩年多的實踐與探索，學校基本構建起了完整的“沉浸式翻轉課堂”教學模式。

在課前自主學習中，利用數據驅動，實現精準化課前預習。課前，教師推送任務清單給學生，精準把控學情，及時調整教學設計。

在課堂實施中，注重情境創(chuàng)設，開展沉浸式課堂教學。課中，教師利用3D和VR實驗資源創(chuàng)設沉浸式教學情境，推動學生開展基于體驗的深度學習。

在課后拓展中，開展學情追蹤，助力學生課后提升。課后，教師根據學情數據分層設計并發(fā)布課后作業(yè)，精準掌握學生實驗學習情況。

在高校、教科研專家團隊的協助下，學校一批優(yōu)秀的智慧教學能手先行先試，開展了“沉浸式翻轉課堂”教學模式的實證研究。

在物理課上，姚老師利用“央館虛擬實驗”平臺上的3D實驗交互課件為學生動態(tài)展示了不同樂器發(fā)聲時的波形變化，在視覺上、聽覺上都更加直觀，使振幅、頻率、音調、響度、音色等物理概念的理解變得非常容易，在教學上實現了技巧性突破，學生學起來既輕松又有趣。

在化學課上，閔老師通過VR設備，讓學生沉浸式體驗了碳和氧化銅反應的全過程。上課期間，有的學生操作不當，液體倒吸進試管、試管炸裂等現象時有發(fā)生。不過，這都發(fā)生在虛擬實驗中。有了更多的試錯機會，又有安全保障，學生學起來既興奮又體驗感十足。

學校從實驗知識、學科素養(yǎng)和學習體驗三個維度評價分析學生的學習成效，從學習滿意度、學習動機等七個維度“測量”學生的學習體驗。相關數據表明，“沉浸式翻轉課堂”教學模式能有效提高學生的學習積極性，讓學生形成自己的體驗與經驗，關注了思維發(fā)生的過程，培育了學科核心素養(yǎng)。

“機制+數據”開啟管理新方式

學校強化頂層設計，探索數字化、網絡化、智能化的陽光智慧教育實施新路徑。在深入分析已有條件的基礎上，學校圍繞“建、配、管、研、訓、用”六個方面總體謀劃虛擬實驗教學推進工作，開啟管理新方式。

一是健全組織，建章立制。學校成立專項領導小組和研究小組，統(tǒng)籌推進工作，整合各類資源，制定試點工作專項推進方案；建立并完善各項配套管理制度，定期召開專題會議，總結階段性工作成效，協調解決難點問題，突破學科教師運用瓶頸；制定學期、月、周工作計劃，形成“學校領導—學科組長—學科教師”三級工作方案，確保人人有目標。

二是教研培訓，深入研究。學校根據虛擬實驗教學應用骨干教師隊伍建設要求，開展推進策略、應用方法、平臺操作、資源應用等各級各類教研培訓活動，強化教師虛擬實驗教學能力。

三是數據驅動，激發(fā)內驅力。教師根據在市區(qū)校一體化平臺上互動授課、導學檢測、練習批閱、教研活動、資源建設等方面的數據反饋，在“央館虛擬實驗”平臺模擬實驗測試場景，在測試系統(tǒng)中提取學生實驗數據，及時掌握學情，進而開展針對性教學，提高“教”與“學”的效率。雙平臺促進師生向內用功、向外生長。

“文化+創(chuàng)新”開啟教育新視界

學校整合“央館虛擬實驗”、思政課程、安全教育、心理健康和學科綜合課程，讓“沉浸式翻轉課堂”教學模式在更多學科中得以延伸，打造了VR校本課程教學平臺，構建了新一代VR教學環(huán)境：由3個學科先行帶動多個學科行動，由5人當“領頭雁”帶動50人參與，由1節(jié)課到3節(jié)課再到無數節(jié)課……情境體驗、仿真虛擬在校園隨時發(fā)生，為校園文化注入了新元素。

通過對“沉浸式翻轉課堂”教學模式的探索與實踐，教師緊跟時代步伐，秉承“培養(yǎng)未來之人”的教育理念，從學生生活實際出發(fā)，創(chuàng)設了豐富多樣的學習情境，培養(yǎng)了學生的高階思維、多元化學習能力和創(chuàng)新意識。

“人機協同、跨界融合、共創(chuàng)分享”的數字化時代已經來臨，通過技術賦能促進教育理念、教育治理、教學評價、教學流程、教育手段、教育環(huán)境的優(yōu)化升級，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和合作精神的有理想、有本領、有擔當的時代新人是我們每一個教育人的使命。

責任編輯/曹小飛