基于項目式學習的小學信息科技元宇宙教學初探

馬瑞 吳雯 李丹

【摘 要】教育元宇宙的出現，為實施信息科技課程打開了新的大門，為提升學生學科核心素養創造了新的機遇。本文以“我的學校我來建”為例，闡述在真實的問題情境中，如何開展小學信息科技元宇宙課程。

【關鍵詞】信息科技；元宇宙；項目式學習；核心素養

【中圖分類號】G434? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）06-066-02

著名經濟學教授朱嘉明表示，元宇宙應用最大的潛在領域其實是教育。臺灣科技大學數字學習與教育研究所黃國禎教授認為元宇宙必將深刻影響未來的中小學教育。元宇宙教學是一種以虛擬現實技術為基礎的教學模式，可以讓學生具身性、沉浸式體驗學習內容。其中以“我的世界”為代表的開放性沙盒游戲非常適合小學信息科技元宇宙教學。此類游戲能夠模擬出各種自然和人工環境，例如林地、沙漠、城市等，為學生提供了一個非常豐富、有趣的學習環境。同時此游戲具備互動性強的特點，學生可以在虛擬環境中開展實踐活動，自由地探索、建造、創造，增加學習的樂趣。

小學信息科技元宇宙課程的教學優勢

小學信息科技元宇宙課程是以虛擬世界為主、現實世界為輔的課堂。課程教學采用雙師型課堂模式，在線教師或NPC導師主要負責教學內容的講解和解答學生問題，課堂教師協助主講教師管理課堂秩序及數據、照片的收集與上傳。虛擬教師在元宇宙中和學生面對面，及時捕捉到學生的行為反饋，學生也能夠“站在教師旁邊”觀摩教師的操作演示，提高學習效率，這也間接促進學生信息意識、計算思維等素養的形成[1]。

在元宇宙課程中學生能實現沉浸式學習。作為虛擬場景中的一個角色，學習直面真實的問題情境，進而鍛煉處理信息的能力。同時，虛擬世界里可以看到所有同學的化身，小組成員間共同完成某項工作任務，可以培養學生協同創新的能力，為信息科技課程帶來了全新的合作與分享模式。可以說，元宇宙教育是虛擬與現實的全面交織，它不僅停留于空間的仿真，還把教學內容、角色關系等現實要素融入其中[2]。它將項目學習的內容、項目任務、小組合作關系等完整地遷移到元宇宙當中去，跨越現實物理空間的阻礙，通過虛擬世界豐富多樣的學習環境延伸學生的感官體驗，在交互操作中加強學生對知識的理解和問題解決能力。

小學信息科技元宇宙課程的實施

“我的學校我來建”元宇宙教學案例，是在新冠肺炎疫情時期、家長不能入校參觀的背景下，以如何向親朋好友展示“我的學?！敝懈挥刑厣慕ㄖ⒃O施和景觀為目標開展的項目式學習。本案例的實踐對象為21名小學四年級學生，實踐周期為1學年，共30課時，實踐形式為每周一節的社團課。由于元宇宙具備較低的試錯成本，學生可以通過不斷試錯來解決遇到的問題，在項目推動下進行主動學習。元宇宙讓學生有更多機會在新世界中體驗、探索、學習以及與他人互動[3]。

1.基于學情，確定項目主題

從宣傳我的校園入手，教師利用問卷星發起在線問卷，設計了問題“你認為讓家長了解校園最有效的方法是什么”。統計數據顯示，85%以上的學生選擇了“VR全景校園”，而選擇“圖文并茂的宣傳冊”“學校視頻宣傳片”選項的學生較少。“VR全景校園”的方法，能夠虛擬建構學生熟悉的校園，而且可以帶領親朋好友云游校園并實時介紹，這既是學生感興趣的主題，又是一次寶貴的學習契機。于是，基于真實的問題情境，師生共同確定了項目研究主題——我的校園我來建，開啟校園元宇宙搭建之旅。

2.需求分析，項目規劃

在確定項目主題之后，學生需要了解建造房屋的步驟，以設計、建造、裝修為主線，進行項目規劃，明確項目任務。其中設計環節的前期準備為拍照測量，用以繪制校園布局圖。在這一環節，教師指導學生分組分工，將圖紙進行區域劃分，將全體學生劃分為對應數量的小組，填寫“小組分工表”，明確每位學生負責的樓層及位置。小組分工后，教師引導學生做好前期準備工作，如填寫“拍照計劃表”，挑選光線好的時間實地拍攝照片；根據學校的實際情況，確定建筑的規模、結構、布局等，并繪制校園平面草圖。

3.小組分享，方案交流

本環節，教師組織學生分享前期收集到的數據及照片，交流觀點，并讓每個小組選出代表進行匯報，主要從拍照經驗和計算比例兩個方面進行闡述。通過拍照經驗分享，學生最終總結出了建筑物拍照技巧，確定了換算標準和繪圖方法，根據照片或衛星云圖描繪出校園主體建筑布局，并標記主要建筑的長寬格數，為后期的實施搭建做好充足的準備。

4.小組合作，學習探究

學生采取“自主學習+合作探究”的方法，填寫導學單，了解沙盤游戲軟件“我的世界”的基本操作方法。掌握軟件的基本操作后，學生獨立完成校園搭建任務。學生學習現代建筑知識，探究“建筑物的搭建順序”，完成“校園搭建計劃表”。

5.沉浸元宇宙，完成項目實施

施工前，學生要對建筑各部分的換算尺寸再次計算核對，做到心中有數。建造工作要從大到小，先地基、再框架、最后是頂墻和門窗，每個步驟中間要例行檢查，防止不必要的錯誤返工。教師適時回答關于平臺操作、材料使用、細節還原技巧等問題，對學生提供指導和幫助。

學生分組建設校園環境時，需要注意材料的選擇，如跑道可以用紅色染色泥土和石英塊交替鋪設，注意彎道的圓弧線；足球場可以用兩種綠色的羊毛鋪設，球門網用蜘蛛網制作。學生用不同材料表現校園細節，對于無法精確還原的細節，則抓主要特征做適當取舍和發揮。

6.成果分享

教師組織學生匯報成果，各小組在彼此分享的過程中發現問題，及時進行修正，完善建筑的功能和效果。學生把基于校園元宇宙生成的VR沉浸式視頻分享給家人并介紹自己的學校。教師、學生、家長以及其他人員可以在元宇宙中自創個性化學習空間，開啟獨特的、個性化的以及泛在的沉浸體驗學習[4]。學生將虛擬環境中的校園3D打印出來，后期加工、上色，形成校園沙盤模型。學生制作活動成果展板，記錄活動過程與收獲。

7.活動評價

師生按照自我評價、小組評價和教師評價對各小組項目制作過程進行綜合型評價。學生從優秀、良好和合格角度，對所搭建的校園建筑是否符合實際比例、是否能夠挑選合適的材料合理美化校園、是否完成全部的項目任務、是否能夠主動幫助同伴等方面進行評價。

結? 語

小學信息科技元宇宙教學是一種創新的教學方式，可以增加學生的學習興趣和參與度，提高學習效果，同時還能夠支持多人在線同步學習。學生之間可以進行互動和合作，促進交流和思維碰撞，提高學生的學習效果和成果。

注：本文系深圳市教育科研專家工作專項課題“素養導向的項目式學習案例開發與評價研究”（課題編號：kyzj4p020）、深圳市教育規劃課題“面向計算思維培養的人工智能+跨學科教學模式與應用研究”（課題編號：ybzz21073）成果

參考文獻

蔡蘇，張靜，馮素如. 教育元宇宙助力信息科技課程核心素養提升[J]. 中小學信息技術教育，2022（10）： 14-16.

劉革平，高楠，胡翰林，秦渝超.教育元宇宙：特征、機理及應用場景[J]. 開放教育研究，2022，28（1）： 24-33.

黃國禎，方建文. 元宇宙在中小學教育中的應用[J]. 中小學信息技術教育，2022（10）： 5-7.

李海峰，王煒. 元宇宙+教育：未來虛實融生的教育發展新樣態[J]. 現代遠距離教育，2022（1）： 47-56.