以虛補實：VR技術助力課堂教學變革

萬亞軍　趙歡

在教育數字化轉型的背景下，南昌市緊抓戰略機遇，著眼課堂教學這一教育核心陣地，以推進國家智慧教育平臺應用與地方特色資源建設融合為契機，組建專業研發團隊，以一線教學實際需求為導向，推進虛擬現實技術和教育教學深度融合，打造南昌教育精品VR教學資源，深入開展VR課堂教學探索與實踐。

以勢導思，探尋時代教育變革之向

黨的二十大報告提出：“推進教育數字化，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國?！苯逃康攘块T聯合發布《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》，支持有條件的學校完善智慧教學設施，依托感知交互、仿真實驗等裝備，打造生動直觀形象的新課堂。隨著教育數字化戰略深入實施，在教育現代化和教育強國的發展目標之下，教育數字化正扮演著驅動教育改革發展的重要引擎，不斷重塑新時代教育樣態。

觀照現實，傳統課堂教學模式一定程度上存在著不能全方位滿足學生學科核心素養培養需求、無法針對學生特點制定個性化教育方案等問題。

基于對國家頂層設計和教育客觀問題的思考，南昌市立足自身實際，充分發揮世界VR產業中心和本土科技資源優勢，圍繞“如何將虛擬現實技術與教育教學深度融合，有效優化實驗環境、激發學習動機、增強學習體驗、實現情境學習和知識遷移，促進創新人才培養”這一課題，充分利用VR數字化技術手段為教學賦能，提升數字教育資源的教學交互與應用體驗，豐富數字教育資源的表現形態，積極探尋未來教與學的變革方向。

以虛補實，探索虛擬現實教學之路

組建專業團隊，規劃整體設計。南昌市通過優化供給資源及供給策略，聯合高校及本土科技公司成立南昌教育VR研究中心，由一線教師、教研人員、大學教授、技術專家，以UGBS模式高效組建了南昌教育VR研究團隊，協同作戰、發現問題、解決問題，高效率、高品質保障VR資源研發工作的開展。分工如下：高校提供智力支撐，充分發揮高校的學術專長，專業指導教學資源建設與評估；行政部門負責推進，構建教師數字素養提升新機制，在全市中小學推動虛擬現實技術與教學融合的探索；企業提供技術支持，通過引入江西省本土VR龍頭企業，為虛擬現實與教育教學的技術開發、迭代升級提供技術支持；學校負責教學實踐，采用以點帶面、逐步推進的方式，打造5所VR應用實驗校，用一線教學的實際需求推動資源產出，用一線教師的使用反饋助力資源優化。

聚焦核心素養，研發VR教學資源。南昌教育VR研究中心以實用性、持續性為標準，組建多個以學科為單位的“1+1+N”資源開發小組（一名學科教研員或名師配一個企業技術研發團隊，帶N名一線學科教師），以學科核心素養的培養為根本，結合實際教學需求，編寫課程需求腳本，定制開發教學資源。

同時，以解決實際教學問題為導向，組織學科教研員和企業技術團隊定期在南昌市多所中小學開展基于VR教學資源開發的教研活動，參加一線教師集體備課。通過資源備課、資源試課、資源優化等手段，開發一個資源，應用一個資源，優化一個資源，推廣一個資源，形成了“研究—開發—應用—優化”的完整資源應用閉環。

打造沉浸式學習，助力課堂教學變革。南昌市倡導并鼓勵各校根據實際教學需求研發精品VR教學資源，發揮VR教學的示范標桿效應。部分VR實驗學校通過構建沉浸式+交互式學習場景，打造優質VR+校本課程，探索虛擬現實技術背景下的自主、合作、探究的高效課堂，有效推動學校教學場景、教學模式、學習方式的全面創新與優化。

南昌市新建二中在生物教學中利用虛擬現實技術再現微觀結構，使抽象內容（如細胞的微觀結構）、動態生理變化（如DNA復制、基因轉錄和翻譯）等傳統教學中的痛點、難點，具象化地呈現在學生面前，學生瞬間興致勃勃，教學效果顯著提升。

南昌市第二十七中學利用虛擬現實技術開創跨學科雙師課堂教學，精心打造了《時空對話長津湖》精品課例。虛擬現實課堂教學與地理、歷史實踐有機結合，以地理空間為點、歷史發展脈絡為線，再現真實歷史，營造真實情境。教師帶領學生運用虛擬現實技術，真實還原了長津湖地區特殊的地形地貌，穿越時空回溯長津湖戰役場景，全面了解戰役過程，突出問題導向，促進學生主動學習。這一實踐成功開啟了虛擬現實技術支撐下學科融合的課堂探索，打破了學科壁壘，實現了跨學科主題學習。

跨終端應用，推進VR教學資源普惠。VR教學資源在硬件設備的支撐下，可以實現虛擬教學逼真的沉浸效果。但因現階段VR硬件設備價格比較昂貴，VR教學資源要實現常態化“班班通”教學使用，就必須實現跨終端應用。為此，南昌教育VR研究中心展開了反復論證和多次技術推演，最終研發出多終端適配的VR教學資源，實現了既可以在專業的VR硬件設備上使用，也可以在“班班通”教學一體機上常態化應用。虛擬現實技術跨終端應用技術的突破，有效地推進了VR教學資源在南昌市中小學應用的資源普惠。

以實篤行，探察虛實相生階段之效

南昌市構建虛擬現實教學資源開發與應用機制，既積累了一定的研發經驗，也在教育數字化應用助力教師專業成長與培養學生自主探究能力方面，取得了一定成效。

答好學生學習“質量卷”，培養自主探究能力。求知欲是學生認知活動的重要動力，綜合全市測試的大數據分析，使用VR教學資源應用于日常教學的班級較其他同類班級相比，（地理）等高線知識點理解提高了20%，（生物）有絲分裂知識點理解提高了38%，（化學）高危險實驗理解提高了33%，（物理）電場和磁場知識點理解提高了26%，（數學）空間幾何知識點理解提高了40%，抽象問題理解提高了30%；從南昌市第二十七中學過程性評價數據來看，教學活動使用VR/AR技術后，學生的總均分提高了16.59分，顯著高于使用前?？梢?，基于學科教學的虛擬資源應用，可以幫助學生在個體發展中內化學科核心素養，逐步提高以學科思維觀察世界、處理和解決問題的能力，使想象力和創造力有了綻放的空間，學習質量有了較大提升。

答好教師成長“發展卷”，助力專業水平提升。推進VR教學應用，為教師隊伍的專業化成長開辟了新的方向，激發了教師在教研活動和教育教學理論和應用研究中不斷開拓的熱情，通過承擔國家級、省級科研課題，在核心期刊發表論文等形式，提升了教師隊伍綜合素質，實現了經驗的傳播和交流；此外，各類教育教學競賽和科研成果，也升華了教師對教學實踐的認知，推動了教學水平的提升。

答好教育改革“生態卷”，實踐虛實融合智慧。VR資源突破了傳統教學桎梏，跨越時空，在虛實結合的環境中為學生創造了高質量探索和解決問題的條件。南昌市正圍繞優化資源供給，通過打造本土資源、持續優化資源的工作方式，建設因材施教資源載體，跨應用終端實現共建共享，用一線教學實際需求有效推進了教育資源普惠。

VR教學資源與學科教學的深度融合是一項長期而艱巨的任務，南昌教育在實現區域化VR教學資源與學科教學深度融合的整體提升、示范推廣方面仍有一段距離，需要我們進一步完善開發建設和應用評估機制，為智慧教育資源體系化建設貢獻南昌力量。