新質教育視域下沉浸式學習的構建與實踐

中圖分類號：G434文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2025）20-0011-04

隨著新質生產力的發展，凸顯“高科技、高效能、高質量”特征的新質教育成為推動教育發展的一種創新模式。同時，通過科技賦能、課程整合、模式創新、評價重構等方式推動教育教學方式轉型，重構教育生態，也成為培養創新型、復合型人才的必然選擇。

新質教育與沉浸式學習的時代耦合

《義務教育科學課程標準(2022年版）》（以下簡稱“新課標”）中明確指出：“教師應利用信息技術輔助手段，如虛擬仿真實驗、數字化實驗等，讓學生比較直觀便捷地學習相關知識。”學生要“掌握智能時代多種有效的學習方法”，教師要“重視課程資源的整合與利用，力爭做到課程資源與科學教學的有機結合”，而傳統課堂由于受多種因素限制，難以實現新課程標準的要求。

人工智能（AI)、虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等智能技術通過創造更為沉浸和互動的學習體驗，變革“時空順序和資源作用”，改變“認知-身體-環境”關系，開辟“人-技術-人”新關系的應用范式。3這種基于數智技術的沉浸式學習是新質生產力發展的產物，它突破傳統教學瓶頸，強調學生解決問題的實踐能力、創新精神和跨學科思維，為驅動教育新質生產力發展提供了契機，是新質教育破局的關鍵路徑。

新質教育視域下沉浸式學習的價值定位

高科技”是新質教育的顯著特征，而沉浸式學習是在教育領域綜合應用高科技手段提高學習效能的有效途徑。它通過模擬真實情境，激發學生主動探索，促進深度理解，突破時空局限，拓寬學習場域。同時，它深化具身體驗，激發學習活力與潛力，有利于自主個性化學習，賦能新質人才培養。

1.突破時空局限，拓寬學習場域

學習空間是學生學習的關鍵要素，也是學生學習的重要資源，它從外顯和內在兩方面影響學生的學習狀態。沉浸式學習空間打破了傳統教學中的時空局限，讓學生跳出課本，走出教室，走進智能技術打造的數字世界，從物理上拓寬了學習空間場域，讓學習方法從識記上升為感知理解，解決了教學中學習體

聚焦

驗單一、學習環境局限、學生參與度低、學生與學習資源互動不足、創新創造力培養不足等問題。

2.深化具身體驗，激發學習活力與潛力

沉浸式學習通過虛擬現實技術，借助信息化設備打造沉浸式學習場景和學習空間，并將虛擬情境與現實生活聯結，為學生提供一個接近真實的學習環境，強調具身體驗，可以促進學生主動參與學習和互動，激發學生的學習活力和內生潛力，有助于學生的科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等核心素養的達成。4

3.自主個性化學習，賦能新質人才培養

依托數智技術探索多種沉浸式學習模式，采集學生學習路徑、實驗軌跡、決策邏輯等多模態數據，鼓勵學生在沉浸式學習空間中自主學習、情境激活、協作探究、成果迭代，促進學生的逆向思維、人機協作能力等素養發展，從技術、認知等方面賦能具有創新能力、實踐韌性、數字素養的新質人才培養。

沉浸式學習支撐新質教育的三維實踐體系

教育視域下的三維實踐體系（如圖1)。

1.高科技基座：構建虛實融合的沉浸式學習環境

在新質教育視域下，可以通過構建沉浸式學習環境、開發沉浸式學習課程，探索沉浸式學習教學模式，融合“體驗-探究-實踐”三元路徑，形成高科技基座、高效能路徑、高質量發展的新質

筆者所在區域教育部門為全面提升教師和學生的數字素養，基于現代人工智能技術，重點打造了部分有特色、有亮點的教育場館，為學校、教師開展沉浸式學習探索提供環境和硬件保障，同時，發揮學校特色，將場館列為教師發展基地，為縣域教師成長提供支撐。下面，重點列舉兩大沉浸式學習特色場館。

（1）科學教育館：孩子探索科技的樂園

成都師范附屬小學華潤分校作為“成都市青少年野生動植物保護教育基地”之一，創建了“蜀景物趣”自然科技館。場館以成都的地形地貌與多樣物種、生物進化與四季更替、傳統文化與美麗風光為內容，以標本骨架展示、小微生境創設、沉浸式體驗空間營造等展陳方式，融合“石墨烯雷達互動墻”“互動沙池”“360度全息投影”等新技術進行立體呈現。

① 石墨烯互動墻，探究生物的多樣性。石墨烯互動墻又被稱為“魔法互動墻”，師生們可以通過點擊觸發墻面上的信息，獲得文字、視頻、動畫等多種有趣的內容。支持多點同時觸摸，當觸摸到相應區域時，可以開關燈光、音效、動畫、視頻等，達到多種有趣的互動效果。

②3D 全息柜，探究動植物的細微特點。3D全息展柜是結合全息投影和360度幻影成像兩種技術，再加入互動系統后的展柜。場館中的3D全息柜儲存著成都周邊各種動植物資源。孩子們點擊動植物卡牌，360度立體旋轉觀看，拉近放大，觀察細節，毫發畢現。利用這一設備，可帶領孩子們沉浸式觀察、分析、探究和思考更多的生物種類。

圖1沉浸式學習支撐新質教育的三維實踐體系

③ 互動感應沙池，探究地形地貌。利用計算機技術生成特定虛擬環境，借助必要的人機互動設備，如觸摸屏、自動感應器、激光筆、紅外線感應裝置、大屏幕顯示設備等，學生與沙盤上的影像交互，在科技的幫助下，大膽地以自然的方式進行自主探究。

（2）紅色文化館：紅色教育薪火傳承

① 投影融合技術，模擬紅軍爬雪山的歷程。成都市鹽道街小學以紅軍爬雪山這一事件為大背景，打造紅色文化體驗館。館內有類似雪山效果的互動攀巖區，通過疊加多臺高清投影設備，并借助投影融合技術，在雪上攀巖區疊加了動態投影影像，輔以現場聲音效果，插入了雪山凜冽的風聲，輔以制冷器，旨在讓學生們在真實的寒風及雪山場景中模擬爬雪山的過程，切身領悟長征精神。

② VR互動體驗，開展紅色遺跡研學。館內建設了紅色文化數字驛站及配套的VR設備體驗區，通過觸控互動大屏，實現互動式的紅色文化教育及相關體驗。此外，還配置了大屏播放與紅旗有關的經典片段，學生通過操作互動平板認識紅旗，了解紅旗，并借助紅旗綢緞和針線及紡織設備親手繡制紅旗。

2.高效能路徑：開發素養導向的沉浸式學習課程

圍繞沉浸式學習環境，筆者所在區域教育部門組織學校開設了一系列的沉浸式學習下的特色課程，如科學探索課程、數字化實驗課程、自然生態課程和紅色教育課程目的是培養學生的科學思維、提升實驗操作技能、增強自然生態意識、傳承弘揚革命精神。這些課程是課堂教學的一種有效補充和延伸，同時也能充分發揮信息化場館的實踐基地作用。

（1）科學探索課程

在科學教育中，當遇到空間跨度較大、無法親臨的情境，如深海、雪山、宇宙等時，教師可通過虛擬現實技術進行模擬，開展跨越空間、地域的學習，形成科學探索課程。例如，《地球的運動》《宇宙》等相關教學內容，可通過VR眼鏡，讓學生仿佛漫步太空中，以近距離的觀察者身份探索太陽系。

（2）數字化實驗課程

在數學教學中，教師可充分利用新興技術進行各種數字實驗，化抽象為形象，促進學生深度學習和理解。例如，在立體圖形的學習中，由于學生無法著到立體圖形的左面，導致其不能理解如何畫出左側看到的平面圖形，而仿真互動平臺能夠將立體圖形進行360度的旋轉，讓學生進一步體會立體圖形、左視圖、右視圖、頂視圖之間的聯系。

（3）自然生態課程

在蜀景物趣自然科技館開設了自然生態探索課程。將場館中的一面墻用來記錄生物多樣性的概況，墻上的數字代表海拔，讓學生可以了解到在不同海拔地區生活的動物和植物。學生想了解哪種山峰，只要在山體上輕輕一拍，墻上就會出現對應海拔的動植物影像，可以明確地感受到不同海拔、植物形態種類、動物分布特點等數據。

3.高質量發展：探索沉浸式學習支持下的教學模式

傳統的課堂教學最大的局限性是不能把抽象知識的內在聯系形象地展現出來、讓靜態的知識點“活”起來。而沉浸式學習通過可視化技術讓學生能夠更加直觀地觀察，并以互動的方式參與體驗。筆者所在區域開展沉浸式學習下的教學模式研究，探討沉浸式學習在現代教育中的應用，主要形成了基于虛擬環境的沉浸式體驗教學模式、促進學生深度理解的自主探索模式、仿真互動下的師生協作教學模式。

基于虛擬環境的沉浸式體驗教學模式利用虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)等技術，創建具身化的、可交互的學習環境，學生通過多種感官參與學習，從而增強學習的體驗感和沉浸感(如下頁圖2)。學生根據自身興趣和學習節奏，在沉浸式學習環境中進行主動探索、自主

聚焦

學習，在發現問題、解決問題的過程中促進深度學習和理解。同時，仿真互動平臺下的師生協作教學模式，可以通過仿真技術和互動平臺進行實時交流和合作，支持教師和學生在虛擬環境中協作學習，共同完成任務。三種模式分別通過激發學習動機、提升學習參與度、挖掘認知深度促進學生的學習效率和教育質量的提升。

綜上所述，要用“高科技”的手段、“高效能”的路徑推動教育更快、更好地發展，教師還需從思想上轉變教學理念，順應時代變遷。在區域推進新質教育視域下的沉浸式學習過程中，筆者從學習環境、課程內容、教學方法三個維度進行系統構建，使其與“體驗一探究一實踐”三元路徑相吻合。實踐證明，沉浸式學習作為新質教育發展的核心引擎，能夠提供多感官參

圖2沉浸式學習下的教學模式

與、真實感體驗且自然交互的學習環境。[8]

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[8]范文翔，趙瑞斌.數字學習環境新進展：混合現實學習環境的興起與應用[J].電化教育研究，2019，40(10):40—46+60.e

明說

新質教育作為驅動教育變革的核心引擎，以高科技賦能為特征，通過沉浸式學習構建三維實踐體系。其突破時空局限、深化具身體驗、推動個性化學習的價值，重構教育生態，支撐新課標落地。三維實踐體系彰顯新質教育在創新教學模式、培養創新人才中的關鍵作用，為教育高質量發展提供有效路徑。 (李維明)