教育元宇宙支持下的深度学习路径建构
发布部门: 智慧教学   发布时间: 2024-09-29   浏览次数: 677

一、教育元宇宙支持下的深度学习模式变革

  教育元宇宙开启教育信息化新征程。站在新起点,必须聚焦新时代教育理念、强化教育政策变革、推动信息科技与教育教学深度融合。建构教育元宇宙支持下的深度学习路径,首要步骤就是聚焦深度学习理念,强化教育模式变革。

  教育元宇宙支持下的深度学习是“以人为本” “深度教学” “融合创新” “社会实践” “公平发展”的教育模式。“以人为本”体现为,深度学习是在教师指导下“以学习者为中心”展开,通过教育元宇宙为学习者提供个性化学习资源与学习支持服务,促使学习者不断深入探究的多样化教育教学过程。“深度教学”体现为,深度教学理念倾注了对学习者发展丰富性的要求,凝聚了对学习者生命成长的关注,渗透着对课堂教学发展性品质的追求,否认了教师与学习者的对立关系,主张教师与学习者协调统一。“融合创新”体现为,教育元宇宙不仅为学习者进行深度学习搭建虚实融合的学习世界、复合多变的学习境脉、丰富多彩的学习资源、个性化学习支持服务等,成为学习者学习创新的平台;还启发学习者不断创新反思促进教育元宇宙自身的更新发展,实现从融合应用阶段迈入创新发展阶段。“社会实践”体现为,深度学习注重“人是社会的人”,学习者不仅需要在社会实践活动中掌握与同伴沟通交流的能力、迁移应用所学知识的能力、批判性思维等,还需要学会发现社会实践中存在的问题并探究完善,实现人与社会的双向沟通,成为真正的“社会人”。“公平发展”体现为,深度学习主张根据每一位学习者特性提供适合的学习计划、解决具体学习问题的教学指导、可自主选择的学习资源,实现教育教学活动面向每一位学习者,以提升教育公平,保障学习者的全面发展。

二、教育元宇宙支持下的深度学习场域建构

  学习过程是实现学习目标的根本途径,能否为其提供富有成效的支持将决定学习的发生、发展和效果。教育元宇宙依托多重底层技术,为深度学习建构具有沉浸式、全方位、多元化、开放性、创造性、探究性的深度学习场域(见图1)。

 1   教育元宇宙支持下的深度学习场域

1.境脉系统

  教育元宇宙境脉系统重塑深度学习各要素之间的交互关系,突破深度学习在时间、空间的限制,完善现阶段深度学习境脉结构,从交互体系、组织体系、时空体系三方面勾画深度学习境脉新形态。

  (1)交互体系

  教育元宇宙支持下的深度学习聚焦学习者的交互行为、立足学习者的学习现状、跟随学习者的发展变化,为学习者提供动态的以生生交互、师生交互、生资交互、生境交互、生社交互五种双向交互为主的深度学习交互境脉。该境脉不仅仅可以由专家或教师创设,学习者也可在与教师和其他学习者的交流沟通中,不断将其完善。

  (2)结构体系

  教育元宇宙支持下的深度学习将元认知、能力、情感、核心素养各方面,贯穿整个深度学习课前、课中、课后过程中,形成系统完整的深度学习境脉。教学过程中,从问题的提出到问题的解决都是在境脉中发展完成。每位学习者都可以在深度学习境脉中通过交互探究建立知识间的横向和纵向联系、体验社会生活中的情绪情感、树立正确的三观、发展核心素养、掌握处理复杂事件的能力。

  (3)时空体系

  深度学习常基于项目或问题进行学习境脉创设,教育元宇宙打破现实世界中时间与空间的限制,将历史、现在、未来与物理空间、教育元宇宙深度融合,全场景沉浸式虚拟学习境脉可以激发学习者学习动机和认知投入,让学习者从多种感官、多种角度、多种形态体会问题表征,在教师和虚拟导师的帮助和指导下,运用资源以第一身份或第三身份与学习共同体参与到问题解决或项目完成中。

2.资源系统

  教育元宇宙支持下的深度学习资源系统由知识体系、工具体系、专家体系三部分组成,为学习者提供全面完整、及时、专业的深度学习知识、工具与指导,减少学习者的无效搜索与对比资源时间,将更多时间和精力放在探索新知识与新世界上。

  (1)知识体系

  知识体系通过重新梳理知识间的逻辑关系、融合知识与情境的内在联系、构建跨学科知识间的横向跨越和纵向延伸、创新知识的多种表现形式、提供多重视角的知识图谱来满足学习者的学习需求。学习者既可以随时随地从知识体系中查询自己需要的内容,也可以在境脉中以第一身份亲自体验式学习或第三身份观察式学习,根据自我需求从视、听、动觉或虚拟、现实中自由组合知识的表现形式、动态改变知识的顺序,找到适合自己学习风格的知识表现方式。

  (2)工具体系

  教育元宇宙的“元搜索引擎”通过简化搜索步骤、分类整理信息、个性化表现模式帮助学习者及时快速获取信息。同时,教育元宇宙为学习者提供大量专业、可操作性强的工具,学习者在利用工具探索学习时也可以尝试创新学习工具,使得工具在具有辅助性的同时也具有探索研究性。教育元宇宙社交工具突破线上交流出现的距离感、虚假性、情感缺失等问题,不仅是对学习环境的镜像,也实时仿真学习者学习空间的行为和状态,增加学习者在社交网络中的信任度,能够为学习者在真实世界的社会关系提供情感支持。

  (3)专家体系

  教育元宇宙为学习者提供独立的虚拟导师,其具备完整的知识体系、高精度的自动追踪分析水平、沉浸式的交互能力以及个性化的监督服务功能,在记录学习者学习进程的同时提供更适合学习者的指导。虚拟导师同时服务于教师与学习者。学科专家通过制定学科学习目标、为学习者规划学年学习计划、问题解答的方式,与教师共同决定学习者的学习规划。教育元宇宙的学科专家、教师与虚拟导师相互配合,为学习者学习提供精准、全面、及时的辅导,解决学习者遇到的困难。

三、教育元宇宙支持下的深度学习模式

  教育元宇宙支持下的深度学习模式是秉承“以学习者为中心”,在教师指导和多元智能化评价反馈系统支持下,为实现学习者自我反思与创新而构建的多模态个性化学习方式,如图2所示。

 2   教育元宇宙支持下的深度学习模式

1.课前

  课前教师与学习者依据教育元宇宙评价反馈系统给出的分析数据、学习目标、学习者分析,参考学习者的最近发展区,共同商定学习者本节课的学习起点,制定学习计划。学习者分析由学习者对自己学习风格以及上节课学习过程各方面的自我反思、教师对学习者学习过程中存在问题的分析、教育元宇宙依据学习者过往学习数据的分析三个维度的综合分析得出。学习目标包括学科专家依据国家对学习者的培养目标和学科学习目标、依据学习者分析数据制定出的符合学习者个性化的课时学习目标。学习计划是生成性而非预设性的,它重关系而非实体、重创造而非预定、重差异而非同一,强调用创生、变化和发展的观点去看待事物及其变化发展。

2.课中

  课堂是深度学习发生的主要场所,教育元宇宙支持下的深度学习为学习者提供多种学习方式,学习者根据学习目标选择合适的学习方式或融合多种学习方式进行深度学习。教育元宇宙支持下的深度学习方式可以归纳为以下五种类型:

  首先,“体验”是学习者作为个体全部身心投入活动时的内在体验。深度学习的开始并非被动的接受知识灌输,也不是盲目的试错,而是学习者主动对人类已有知识经验的体验过程。教育元宇宙深度学习场域为学习者建构“真实还原”的动态体验式境脉,以及丰富多样的体验资源,将静态的学习过程动态化,消除对新知识的陌生感与惧怕感,初步建立知识间的内在联系,让学习者产生探究新知识的欲望与兴趣。

  其次,“发现问题(任务)”是学习者在教师创建的境脉体验学习过程中,主动发现实践中存在的问题与任务,并探究其出现原因、收集相关数据的过程。学习者在反复与境脉进行交互的过程中发现问题或任务,在教师的指导帮助下,利用教育元宇宙深度学习资源主动收集相关数据进行探索,提升自身知识运用能力、观察判断能力、批判性思维、沟通交流能力,并体会发现问题的快感,激发学习探究的积极性。

  再次,“分析对话”是学习者在与学习共同体交互过程中,协作寻找、分析、整理解决问题或完成任务的步骤与信息,并在实践、验证中不断进行补充整合,最终顺利解决问题、完成任务的过程。利用资源进行信息整合是分析对话的主要任务,要求学习者把新的信息整合到原有的认知结构中,以达到对信息的长久理解和保持。教育元宇宙大数据分析技术以“个体差异”和“群体差异”为索引,在个性化学习分析的基础上,为学习者寻找合适的伙伴并结成学习共同体,其打破了时空界限,也增强了交互真实感。

  从次,“实践(验证)”是学习者将任务解决方案、创新性解决方案在境脉中实践的过程,或者验证实验结果与创新理论可行性的过程。这不仅仅是一个实践(验证)的过程,也是一个发现问题、分析对话的过程,学习者需要不断自我反思、全方位观察探究、充实知识经验、深度思考创新,才能最终顺利完成此阶段的学习。学习者在不断重复的过程中,通过补充知识漏洞、梳理知识图谱、学会自我反思等,发展认知、自我、人际三大领域能力。

  最后,“迁移”是检验学习结果的最佳途径。教育元宇宙为迁移提供了自由开放、共建共享的动态化深度学习资源,具身化、多模态的深度学习境脉,以个性化、全方位的指导。学习者依据深度学习境脉的发展变化,运用综合能力、创新意识、高阶认知、审辨思维等综合性深度学习能力,在与学习共同体交互过程中及时调整解决方案,最终解决问题。

  在教育元宇宙支持下的深度学习中,学习者可以按照顺序开展学习,也可以按照自身在深度学习中遇到的实际情况,选择相对应的方式弥补知识欠缺。上述五种深度学习方式相互融合,最终目的是在个性化学习与协作学习过程中,促进学习者自我反思与创新、获得全面发展,并完成深度学习的目标。

3.课后

  评价反馈是一个动态变化、螺旋式上升的过程。深度学习强调过程性评价多于结果性评价,不仅关注学习者的学习表现,同时关注学习者内在学习动机、情绪情感的变化,帮助其反思不足、获得进步,最终取得良好的发展。

  (1)“元监测”体系

  教育元宇宙的“元监测”体系,可以随时监测学习者的学习状态以及学习进程,形成学习者个人学习档案;可以根据反馈情况,及时调整监测重点,为学习者与教师提供更细致、准确的学习数据;可以根据个人学习档案、学习者自身、分析体系及时调整深度学习资源的提供,为学习者匹配相适应的学习方式和学习伙伴。

  (2)评价体系

  依据不同的标准,可将深度学习评价体系划分为以下三种:首先,评价内容由学习态度、学习目标达成、资源利用、学习过程表现四方面组成。其次,按评价时间划分为诊断性评价、过程性评价、结果性评价三种。诊断性评价帮助导师和虚拟教师及时了解学习者学习现状和学习风格,并提供适宜的学习资源、可接受的学习内容、适合学习者个人风格的深度学习境脉;过程性评价利用分析体系以及“元监测”体系,对学习者进行全方位的评价,了解学习者学习过程中的不足,帮助学习者及时做出调整;结果性评价的目的是使学习者了解自身与学习目标间的差距,在导师以及“元监测”体系的支持下不断进行深度学习。最后,由评价主体划分为教师评价、学习者自我评价、伙伴评价、教育元宇宙评价四种。上述三种评价相融合,建立全面、系统、高效的多维度评价系统,全面涵盖深度学习目标,帮助学习者从各方面动态了解自身的学习并及时作出调整。

  (3)分析体系

  教育元宇宙的数据聚合,即将学习者的历史数据与动态的行为、生理、心理、认知等数据进行有机整合,及时反馈给系统、教师与学习者自身,以动态优化教学过程;可对整体活动进行深度数据挖掘和分析,为个体和共同体提供可视化的分析报告。行为数据包含学习者主动性发挥、学习资源的使用、学习内容的分析归纳、交互行为、处理复杂事务能力等;生理数据包括学习者学习时间、学习者智力、学习者身体健康状况;心理数据包括自信心、自我内驱力、学习意志力、情绪情感等。多元分析体系从学习者各个方面进行深度分析,挖掘学习变化并以可视化方式反馈给学习者、教师、虚拟导师与学科专家,四方通过协作及时调整学习计划。(文章摘自中国教育信息化)