教育元宇宙:特征、机理及应用场景

本文界定了教育元宇宙的概念,提炼了教育元宇宙的虚拟与现实全面交织、人类与机器全面协同以及学校与社会全面联结等特征,分析了教育元宇宙创新人才培养模式、赋能智慧教育环境、提供多样化教育资源、支持多元化学习活动以及实现智能教学评价的作用机理,论述了教育元宇宙在素质教育、全纳教育、职业教育以及终身教育等的应用场景。文章认为,对于教育元宇宙,我们需要理性看待,不断挖掘教育元宇宙与教育深度融合的潜力,在抓住教育元宇宙发展机遇的同时为其应用提前布局。     

元宇宙赋能终身学习的图景：维度、挑战与应对

技术进步是推动终身学习的重要因素。元宇宙应用的持续深化推动了包括学习空间、学习方式与评价方式等在内的终身学习要素的一系列变革。同时,元宇宙赋能终身学习也面临数据“碎片化”、信息“轰炸”、过度“沉迷”虚拟世界等问题带来的教育公平、教育价值和道德伦理危机等新挑战。基于此,应重点从加强新型数字基础设施建设、厘清教育元宇宙的发展逻辑、激发学习者的内驱力等方面促进数字时代终身学习的发展。     

元宇宙赋能网络思政教育探赜

元宇宙为网络思政教育提供了虚实融合的教育场域,以新思维、新方法、新技术等赋能网络思政教育,为网络思政教育方式变革、范式发展及教育主体思维方式转变提供新方向。然而,元宇宙在赋能提效的同时带来诸多问题,技术理性、信息茧房等内源性风险和多元文化冲击等外发性风险交织,对网络思政教育提出更高要求。因此,必须把握元宇宙赋能网络思政教育的内在机理,警惕元宇宙带来各种风险挑战,并利用各项新兴技术推动网络思政教育提质增效。     

教育元宇宙的应用潜力与典型场景探析

教育元宇宙的虚拟与真实、线上与线下融合特征,将极大拓展教与学的时空边界,促进教学观念与模式的变革。本研究首先从教育元宇宙的虚拟重现、虚拟仿真、虚实融合和虚实联动四个应用层次入手,分析教育元宇宙在情境化教学、个性化学习、游戏化学习和教学研训场景中的应用潜力,然后指出教育元宇宙在行业标准、信任机制和应用导向等方面面临的挑战,最后从政府部门、教育主体、行业和企业多方协同的角度,提出制定行业标准、建立管理制度和培育典型案例等推进策略。本研究从教育元宇宙的应用视角,探析其应用潜力、风险挑战及未来发展,可为我国教育元宇宙的研究与实践提供参考。     

元宇宙赋能教育:认知逻辑、作用机理与实践走向

元宇宙是网络信息技术发展的新阶段,是一种新型的互联网应用和社会形态,具有虚实融合、技术集成、去中心化等特征。元宇宙与教育的结合,促进教育场域向更广的时空开放,教育范式向更深的层次转换,教育主体向更高的标准发展。为此,要科学合理地认识元宇宙对教育变革的影响,把准元宇宙赋能教育的契合点、结合点和着力点,为教育变革拓展新的思路。即重塑教育场景,实现虚拟与现实的深度融合;重组教育模式,实现线上与线下的一体耦合;重建教育关系,实现教师与学生的最佳契合;重构教育评价,实现数据与证据的科学整合。     

打开教育的另一扇门——教育元宇宙的应用、挑战与展望

元宇宙是一种整合多种新技术的互联网未来新形态,其与教育领域相结合具有巨大的潜力。文章首先指出元宇宙是一个不断发展、演变的概念,而教育元宇宙具有交互性、沉浸性、多元性三个核心特征,并介绍了教育元宇宙的六大底层支撑技术及应用场景。然后,文章从学科教育、非正式学习、职业培训等领域的案例入手,介绍了以VR/AR学习环境为代表的教育元宇宙当前的发展状况。最后,文章分析了教育元宇宙面临的问题与挑战,并针对教育元宇宙初期的发展从机制、技术、教学三个方面提出建议。教育元宇宙为研究教育系统的复杂性和教育的发生发展规律打开了另一扇大门,而研究其应用、挑战与展望为教育元宇宙的发展指明了方向,注入了动力。     

教育元宇宙赋能全民终身学习：机理、框架及案例

在新型技术加速变革的社会背景下,探讨新型技术生态如何更好地服务全民终身学习对于建设高质量教育体系、加快建设教育强国具有重要意义。聚焦互联网的未来发展形态——元宇宙,以服务全民终身学习的目标与元宇宙价值取向的契合度为分析起点,从技术变革教育的内在逻辑及外在呈现的双重视角详细剖析元宇宙助力构建学习型社会的作用机理,并基于教育系统关键要素构建服务全民终身学习的教育元宇宙实践框架及应用场景,最后分析技术支撑及实践案例,以期营造技术与社会深度交融、促进终身学习可持续发展的良好生态。     

元宇宙视域下的教育虚拟数字人：意蕴、场景与审思

2023年,关于元宇宙的热度开始消退,玩家开始思考如何深层次探索元宇宙,而虚拟数字人正是打开元宇宙大门的一把钥匙,是教育元宇宙的敲门砖。虚拟数字人与教育的融合发展给教育行业带来了极大的冲击。但教育虚拟数字人目前发展尚处于萌芽期,走向成熟的过程中必会不断遇到并突破各种瓶颈,目前国内对教育虚拟数字人的研究尚少,缺乏对其应用场景的分析与理性审思。基于此,研究聚焦在教育虚拟数字人相关概念上,首先剖析教育虚拟数字人的应用场景及国内外相关案例,接着对教育虚拟数字人进行理性审视思考,同时制定防范策略,最后探讨了教育虚拟数字人的未来价值将体现在哪、又将走向何处等问题,以期为教育虚拟数字人促进教育发展提供思路。     

指向工科学生创新素养培养的教育元宇宙：技术路向与因应策略

促进工科学生的创新素养提升是我国应对“卡脖子”难题和实现科技创新的必由之路。承袭数字化的技术理念与游戏化的设计思维,教育元宇宙呈现出沉浸式虚实交互体验、多元化技术高度融合以及趣味化探究的特征,在促进工科学生创新素养培养方面具有显著优势。在教师的组织设计引导下,创设虚实交互的学习环境,激发工科学生创新思维发展;应用多元融合的数字孪生技术,提升工科学生创新实践能力;发挥元宇宙游戏化、趣味化的技术属性,助力工科学生创新精神品质养成。为发挥教育元宇宙对工科学生创新素养培养的支持作用,提出建立教育元宇宙协同发展体系,革新教学模式并推动教师教学能力提升,借鉴虚拟学习场景数据反馈,完善学生创新素养评价机制,明确虚拟身份准入认证规则,化解师生隐私安全风险等因应策略。     

学习元宇宙赋能成人教与学范式转型：目标、场域与应用路径

随着科技和时代的发展,学习元宇宙对传统成人教与学范式产生强烈冲击的同时,也带来了更多的机遇和可能。这是因为,多种新兴技术叠加融合的学习元宇宙有着不同以往的诸多特征和优势,它能够营造“虚实相济”“自由开放”“境身合一”的学习效果。在学习元宇宙的观照下,成人教与学范式转型的目标应由“转识成智”超越“转识成技”,由“多元融通”超越“单一割裂”,由“共同在场”超越“技术植入”。鉴于此,要特别着眼人际交互、游戏边界、技术伦理等场域性因素,同时,从重塑新型知识流转机制、组建元宇宙成人学习社区、开发元宇宙智能教学认证平台等应用路径出发,助推成人教与学范式的高质量转型。     

学习元宇宙之内涵、机理、架构与应用研究——兼及虚拟化身的学习促进效果

进入万物互联时代,学习必然是多维度、具身式、智能化的过程,数字化全域感知的交互式环境,正有力地促进着学习者高阶思维的发展。学习元宇宙(Metaverse for learning)是在元宇宙虚实融合一体化理念之基础上,面向学习者所营造的、多技术集成的沉浸式学习环境。学习元宇宙聚焦学习主体,关注在元宇宙场域中沉浸式环境的设计、交互式学习方式呈现和学习效果的评价,其研究主要在“环境”“方式”“效果”三方面展开。学习元宇宙的机理体现在“共同在场”“心流状态”“虚拟化身”,其主要特点在于学习过程的沉浸性、化身性、特殊性;同时,学习元宇宙具有“技术端、应用端、分析端”三端六层架构。为验证学习元宇宙中虚拟化身的学习成效,基于Minecraft和Roblox两种学习元宇宙形态,对67名被试者在体验三类拟真场景中的数据进行采集与分析,得到了在不同环境中“共同在场”“心流状态”“虚拟化身”三项体现学习元宇宙机理的指标表现。进而,引入心理生理分析技术,对学习者的心电数据(ECG)进行测试,发现在学习元宇宙中的“虚拟化身”能表征出促进学习效果的生理证据。研究结果表明:两种学习元宇宙形态对学习成效都有较好的表现。这为未来虚拟学习场景中的数字化身、虚拟人学习状态分析的设计与教学开展,提供了一定的理论依据与借鉴价值。     

网络时代快速学习模型的建构与运用

培养终身学习能力是世界各国教育改革的共同目标。基于网络的快速学习是网络时代学习能力的重要体现,因其具有偶然性、零碎性、非系统性等特征,给学习者带来了新的挑战。面对庞大的网络知识库,学习者面临学什么、如何学和如何内化知识等问题。提问是积极学习的开端,批判性思考是高质量提问的重要前提;自主探究是学习的深入,娴熟的信息技术能力是深层次探究的重要保障;知识加工是实现知识内化和迁移的必由之路,可视化认知工具是促进深层次知识加工的有效手段。因此,"批判性提问-探究性求解-可视化内化"是网络时代快速学习的有效模型,可促进知识的发现、贯通和迁移。     

境身合一:沉浸式体验的内涵建构、实现机制与教育应用--兼论AI+沉浸式学习的新场域

伴随着移动互联网+、扩展现实(XR)、泛在智能、大数据、5G、全息与传感等新技术的飞速发展,极大地赋能了人类的学习、工作与生活方式,沉浸式体验已越来越受到重视与应用。尤其在教育领域,沉浸式体验所具有的无边界、交互性、愉悦性、具身性等特征,创造出了更优质的学习空间,学习者可进行各种模拟体验,为其主动投入学习、提升认知、培养移情与关联能力等提供可能。沉浸式体验是由技术、内容、交互三大机制相互作用所共同构成“境身合一”般的场景与感官感受。这种境身合一的沉浸式学习体验,不仅可应用于认知领域、动作技能领域与情感领域的教与学;也可用于培养学习者的创新性思维和想象力,还可从游戏化智慧学习、XR+CPS仿真实验室、泛在协作学习场域、全域学习生态链、沉浸式群体探究学习和高自由度生成叙事学习空间等方面,进一步赋能AI+沉浸式学习新场域。     

基于“学习设计”开发支持过程与活动的ICT教育应用模式

学习设计是教育技术领域最近最有意义的发展之一。它关注E-learning中的学习过程和活动,旨在描述各种各样的教学方法及过程,并能适应教学方法的不断更新。学习设计与教学设计存在着联系和区别,它通过教学设计进入教育实践应用中,为教师表达教学思想提供一个过程框架。它也可以帮助我们更好地理解信息技术在传统学校教育中的应用,为设计和开发支持过程与活动的ICT教育应用模式提供有效的途径。     

基于学习共同体的《教育技术学导论》——课程设计初探

文章简要地分析了教育技术导论课程的特点及其在目前的教学中存在的问题,提出以学习共同体作为学习组织形式开展教学,既可以丰富课堂教学形式,也能通过师生及同伴之间的互动,促进学习者独立思考,逐步建构自己对教育技术的理解。     

移动学习教学设计模式的构建与应用

文章介绍了移动学习的涵义与特点,分析了移动学习的理论基础、技术支持及实现方式,在此基础上构建出一个移动学习中的教学设计模式,并结合中小学教师教育技术能力培训对该模式进行了应用举例,具有一定的理论与实践意义。     

学习品质视域下的学龄前儿童教育游戏设计与开发研究

实现"游戏性"与"教育性"的有效融合是学龄前儿童教育游戏设计开发的难点。学习品质作为学龄前儿童发展的重要领域,将儿童发展的关注点从"学什么"转变为"如何学",强调要从"完整学习者"和"主动学习者"的角度看待儿童的学习过程和学习行为,为教育游戏的设计研究提供了新的视角。基于学习品质的相关成果,该研究构建了基于儿童学习品质的教育游戏设计框架,从情感/动机和行动/行为两个维度呈现了学习品质各个要素在儿童游戏过程和学习过程中的交互关系和发展过程。根据该框架设计了针对3-6岁儿童的"唐诗咏流传"教育游戏并进行了实践。初步应用表明,该游戏对儿童的兴趣、快乐、动机等要素有明显影响,对坚持性、灵活性和自我调节的促进还需要进一步研究和完善。     

人机学习共生体--论后人工智能教育时代基本学习形态之构建

人工智能与教育的融合实现了教育的规模化、个性化和智能化,然而它并未突破传统教育知识传授模式的局限,未来的人工智能教育应用应当从"机器教人"向"人机共生"的知识创造性发展。"人机学习共生体"这一后人工智能教育时代的学习形态,是在分析人工智能发展历程和学习者角色演变的基础上,以经验之塔理论和知识创造螺旋理论为基础提出的。后人工智能教育时代人机共生的学习形态,即在学习者的客体观、主体观、主体间、共生观和他者观等基础上,形成的具有连续统样态的人工智能教育模式。人机学习共生体围绕隐性知识和显性知识之间的转化,形成了学习者与智能体的共生关系,通过共同化、表出化、联结化和内在化等知识转化过程,持继促进知识创造。人机共生学习是学习者、智能体和教师所构成的以知识共生为核心的学习过程。未来人机学习共生体的实现,需要解决智能体的主体性技术、学习绩效支持以及学习模式创设等挑战。     

基于前景理论的虚拟学习共同体中激励机制的设计研究

虚拟学习共同体的学习者处于网络学习环境中,由于学习者的非理性,助学者必须建立激励机制引导学习共同体的成功。作者首先对前景理论进行了概述,并且说明了虚拟学习共同体中建立激励机制的必要性,然后以前景理论为理论基础,提出了"脉冲式"的改进网络学习环境、划分"奖励项目"、更改成绩的表现形式以及增加低概率惩罚措施的等建议。     

智能时代课堂变革图景:智慧课堂及其构建策略

智能时代对课堂变革提出新要求,澄明智能技术“何以能”及“如何能”促进学生智慧发展的逻辑理路是开展智慧课堂实践的认识论前提。文章在分析智慧课堂内涵的基础上,首先,提出了课堂学习的物质实践观,即学习可以理解为是一种学习者以物质技术手段为中介的认知性实践,学习者使用物质技术手段的水平能反映其学习实践水平;其次,通过剖析智慧课堂学习方式、场域要素构成,揭示了课堂场域支持学生智慧发展的微观逻辑,构建了反映“智慧生成”及“技术优化”逻辑的智慧课堂模型;最后,提出了智慧课堂构建策略,包括聚焦学生智慧的多元高阶发展、建立问题解决的智慧生成效应、发挥智能技术的优化调节效应。以此,为智慧课堂教学实践提供理论借鉴及实践参照。