元宇宙支撑的教师发展场景

元宇宙支撑的教师发展场景西南大学教育学部 刘革平liugp@swu.edu.cn一、元宇宙的特征二、元宇宙作用于教育的机理三、新技术条件下的教师专业发展需求四、基于元宇宙的教师发展场景元宇宙的特 征1元宇宙的基本特征：融合1. 现实世界与虚拟世界的深度融合元宇宙是利用成熟的数字技术来构建的既基于又独立于现实世界的“数字孪生”世界，既包括现实世界的数字化复制品，又含有虚拟世界的自主创造物。全息构建构建出整个虚拟世界的几何模型，并在终端设备上加以显示全息仿真使得虚拟世界无限接近与真实世界，用户能够做出自然反应虚实融合打破虚拟世界与现实世界的界限，将虚拟世界与真实世界融合虚实联动通过改变虚拟世界来改造真实世界虚实呈现的四个层次2. “去中心化”和智能化内容生产认证机制数据处理虚实界面网络环境人工智能、数字孪生区块链人工智能、云计算扩展现实、机器人、脑机接口5G、6G元宇宙是一个极致开放、自由、复杂与巨大的综合系统，没有任何提前写好的剧情。是由不同类型建设者基于智能技术共同构建的超大型数字应用生态。“去中心化”和智能技术是其根基3. 线上线下一体化关系线上线下一体化元宇宙中，每个用户都通过唯一的元宇宙身份标识产生具有现实感的真实社会交往关系。用户可以随时随地进入到元宇宙进行学习、工作、生活等社会活动。在此过程中，用户的虚拟身份或集体角色在线上与线下的转换过程中保持全面与完整。4. 加速用户思维的表象化自由全能可见即可感知可想即可尝试首先，用户在元宇宙中能够通过相应操作将自己的思维即时转化为具体有形的产品，使抽象复杂思维有效地实现清晰化与具体化。其次，思维的表象化能够让用户专注与沉浸于自身的思考过程中，规避因多媒体技术为代表呈现的“中介”信息而造成用户专注度、反思能力与逻辑能力弱化的问题。元宇宙作用于教育的机理2（一）元宇宙赋能智慧教育环境“人”-共生-“机”智慧学习智能进化构造环境 信息环境心理环境 文化环境复合资源教学类群具身学习意象活动智能工具全人评价学习伙伴精准教学习得知识参与知识发现构想抉择归纳创造评价价值思维实践知识创造工具思维意义思维智慧层次层次脑机接口层次基础人工智能品质深知技术统摄……人工智能网络环境资源生产认证机制大数据处理交互界面5G/6G数字孪生云计算区块链体感交互生慧真实镜像虚拟造物穿戴设备学习场域数据聚合知识生长动态服务虚实联通具身感场所感认同感临场感人际交往价值观念人机协同秩序规范构成要素组成结构虚实融合的教育环境 元宇宙赋能的教育环境一方面是基于现实世界的逼真模拟，另一方面是超越现实的自主创造，促使虚拟与现实的全面交织与深度融合。（一）元宇宙赋能智慧教育环境线上教育与线下教育的一体化关系深度融合线上教育与线下教育的相得益彰个人-社会的教育环境 元宇宙拓宽了当前教育环境，沉浸式虚拟环境能为教育提供社会化的场域与关系，使个人-社会互动的教育环境成为主流学习环境。（一）元宇宙赋能智慧教育环境变革与思考能力导向迎接未来的学习思维导向知识的真正掌握应用导向问题的发现解决开放创造的教育环境 元宇宙赋予教育开放创造的环境，能够超越与解放学习者在现实世界中受到的限制，学习者可以在元宇宙中进行场景、制品甚至是想法的编辑与创造，变革创新教育与创新思维的培养模式。（一）元宇宙赋能智慧教育环境超越现实的时空限制自由开放的创新创造创意想法的即时实现数据跟随的教育环境 现实世界的用户将在元宇宙中拥有ID身份，并对其负责；因此用户在元宇宙中的一切活动都将通过大数据、区块链等进行数据跟随与记录。（一）元宇宙赋能智慧教育环境学分银行数据融通数据中台数据驱动基于元宇宙数据的精准决策用户个人数据学习数据教学数据活动数据生理数据元宇宙能够提供沉浸式教育资源 让学习者产生沉浸式学习体验，学习者逐步从初步参与到具身体验，最终完全沉浸于资源交互中，从而达到忘我的境界，同时注重资源的情境性和具身性。（二）元宇宙提供沉浸式教育资源沉浸式教育资源理性主导的初步参与情感介入的全神贯注忘我交互的完全沉浸沉浸式学习体验（E.Brown，2004）多模态资源（二）元宇宙提供沉浸式教育资源教育元宇宙能够提供多模态环境，以让学习者感受多模态资源触觉模态听觉模态视觉模态嗅觉模态虚拟现实CAVE系统—多模态环境（二）元宇宙提供沉浸式教育资源教师学习者教育资源其他…教育管理人员政府企业教育元宇宙的开放编辑、泛在性以及用户的自由进入，可以实现教育资源的多方参与和共建共享，共同为学习者打造沉浸式的教育资源。教育资源建设的参与角色教育资源的多方参与和共享（三）元宇宙实现个性化学习活动自由开放环境海量丰富资源数据分析处理智适应推荐（个性化学习要素）教育元宇宙环境资源技术教育元宇宙提供的智慧教育环境、丰富资源形式、智能技术集合能够满足个性化学习活动的要素，让学习者能够依据自身的学习与认知风格实现自主学习与个性化学习。描摹学习画像 教育元宇宙智慧学习环境将实现对于学习者绩效、生理、行为、情感等的综合动态描摹，进而呈现出学习者的学习画像，以为学习者的个性化学习提供基础。（三）元宇宙实现个性化学习活动（肖君，2019）画像生成塑造学习场景 元宇宙智慧学习环境将实现对于学习场景的预设、识别与共同编辑，以实现教师的差异化教学与学生的个性化学习、场景的优化与教学过程的有效干预以及最优化的动态教学场域。（三）元宇宙实现个性化学习活动场景预设场景识别场景共同编辑个性化学习有效的干预动态教学场域教育元宇宙场景教育元宇宙场景应用支撑探究活动 教育元宇宙能够提供探究工具、呈现有关线索，在经历一个发现的过程后，学习者自己得出结论或找到问题的答案。实现深度探究学习。（三）元宇宙实现个性化学习活动“电磁感应”探究活动评价主体多元元宇宙以大数据处理、区块链等技术作为在线学习环境构建基石，借助该类技术独有的采集预处理、时间戳、共识协议等功能破解教育数据采集难、不全面、不连续等问题，实现元宇宙中的全面性、综合性、发展性的智能教学评价。评价维度多样过程性评价（四）元宇宙实现智能教学评价真实性性评价精准化评价（四）元宇宙实现智能教学评价过程性评价 元宇宙中借助大数据处理、区块链技术的分布式结构和拓展功能，从大量教育数据中生成学生的过程性评价。（上超望，2018）课前课中课后基础教育高等教育终身教育学校家庭社会教育元宇宙过程性评价类型（四）元宇宙实现智能教学评价真实性评价 借助虚拟现实技术模拟真实世界的学习任务，学习者通过完成任务掌握知识与技能，根据学习者在虚拟空间做任务的过程和结果进行真实性评价，从而对学习者在学习过程中遇到的问题和阻碍有更精确地判断。虚拟现实支持的真实性操作虚拟现实支持的问题解决（四）元宇宙实现智能教学评价精准化评价 通过对教育大数据的长期存储和真实记录建立学习者的数字孪生学习画像，在德智体美劳各方面进行个性评价，同时可根据当前学习状况和过往记录，及时评估并预测学习者状态，以判断是否需要教学干预。大数据数字画像过程性记录多元化精准化（五）元宇宙提供智能教学服务“双减”既要减轻学生课堂之内的作业负担，又要减轻学生课堂之外的学科培训负担。教育元宇宙以其开放共享的环境、丰富的资源、支持个性化的学习活动等优势，将大力推动“双减”政策的落实。（五）元宇宙的智能教学服务构建教