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《沉浸式教育白皮书》发布,看沉浸式学习环境如何赋能教学

2020-02-06 点击:1976

全方位沉浸式学习环境

心理沉浸

对于传统的情境学习来说,在真实场景中进行模拟和再现并不容易。借助增强现实技术,您将不再需要担心成本、物流、容量和危险。你可以通过创造一种心理沉浸感和提供社交/协作互动来实现情景模拟。此外,人工智能创造的环境有望培养学生的内隐技能。

Sensory Immersion

Here是指学生成功地感受到自己在现实生活中的存在,这通常被广泛应用于驾驶模拟等教学场景中。此外,一些教育者使用《我的世界》教育版为学生提供基于游戏的教学。学生的反馈是,在游戏中学习历史不是学习,而是身临其境的体验。

叙事和符号沉浸

叙事是所有教学方法的重要动机和知识传递手段,而AR叙事可以引发强大的语义联想。然而,在虚拟环境中,学生需要被迷人的叙述所驱动,以便沉浸在情感中,放弃任何先前的怀疑,沉浸在整个环境中。

因此,如果你想为学生创造一个身临其境的教学环境,你需要考虑设计中的动作、社会和象征/叙事因素以及感官刺激。

Action Immersion

是指引导参与者采取行动,行动的结果对参与者来说应该足够新颖有趣。例如,当婴儿第一次学会走路时,他们会非常专心。

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对认知过程

AR的影响在提高学生的深层认知能力、创造力和批判性思维方面表现出巨大优势,因为它具有三个特点:有助于形象化认知、注重掌握学习方法和减轻认知负荷。

Concrete Cognition

这里指的是通过真实的视觉内容在沉浸式和安全的环境中进行内隐学习。简而言之,具体的认知是通过心理和知觉的模拟向学生展示课程内容,教学效果足够好。

受各种实际因素的限制,一些真实的场景通常不容易想象,比如让学生在位于市中心的教室里体验农场,或者回到古代的体验历史,或者甚至以接近光速的速度观看相对论效应。在增强现实技术的帮助下,这些场景可以得到足够逼真的模拟,通过模拟实验可以缩小理论与实践之间的差距。

以掌握为中心的学习模式

通过持续的刺激和反应,AR可以为学生提供积极的强化学习模式,从而达到有效的以掌握为中心的学习效果。

调查结果显示,接受人工智能教育后,学生的考试成绩可提高22%,所学知识可持续一周。在学习知识的同时,他们还能提高技能型任务的表现,获得抽象推理和批判性思维的能力。

因此,学习效果得到了提高,学生的注意力和节奏控制能力得到了增强,甚至学习动机、兴趣、自信心以及学生和受试者之间的情感联系也得到改善,从而加强了他们之间的合作。

降低认知负荷

当从2D图像中学习具有抽象属性的内容时,人脑需要将2D转换成3D视觉图像,这将带来大量的认知负荷,而过多的信息很容易导致大脑有限的记忆进入瓶颈,这将导致注意力和兴趣的缺乏,从而降低学生理解和保留知识的能力。

AR允许学生直接看到视觉内容并与复杂的结构互动,从而在短时间内吸收更多关键信息,从而减轻认知负荷。微软的一项研究显示,通过检查学生的脑电图,发现如果他们使用3D互动图像学习折纸术,学习认知负荷将大大降低。

3

培养社交和情感学习

证据表明沉浸技术在打破情感障碍和引起共鸣方面非常有效。即使对同情较少的人来说,它也会产生积极的影响,也能增进人们对其他文化的理解。

例如,斯坦福大学的虚拟人类互动实验室之前开发了一个关于海洋酸化对珊瑚礁影响的虚拟现实内容。获得经验的学生开始意识到美丽的海洋生态的破坏原因

对于阅读障碍、自闭症和多动症等学习困难的学生,沉浸技术在学习效果、效率、保持率和空间认知方面也有所改善。人工智能技术有望提高学生的成绩,从而缩小学习困难学生与其他学生之间的差距。

5

Moore Supporting Personalized and automatic Teaching

immerative Technology可以为学生提供一个协作学习的环境,帮助他们获得平等的知识,甚至通过学生的定制提高学生的学习热情。

教师反映,在课堂上使用AR可以提高课堂内容的定制和自主指导。当学生在虚拟现实中完成任务时,他们会通过在环境中的探索,尽力提高学习效果,加强学生对概念和现象的理解。

数据显示,98%接受定制教育的学生优于接受统一教育的学生,而人工智能技术(AR technology)则优于传统教学指标,它为学生提供了学习自主性,鼓励自主探索,并以循序渐进的方式辅助教学。

通过对沉浸式教育特点的分析,目前沉浸式学习环境在校园中有几个应用领域:

1。数字实验室(Digital laboratory

Digital laboratory)正逐渐取代中小学传统实验室,为多学科智能教室提供智能设备。利用虚拟现实/虚拟现实设备(VR/AR equipment),学生可以在虚拟环境中模拟不同的物理、生物和化学环境进行实验,进行各种现实中难以重复、危险、设备损耗高、现实中不可能模拟、肉眼难以观察的实验。

2,创科课堂

创科课堂是学生发展想象力和实践能力的重要学习空间。虚拟现实/虚拟现实设备主要帮助学生使用虚拟环境进行建模、三维观察、交互共享等。增加教室的丰富性和趣味性。

3,校园科技走廊

校园科技走廊结合虚拟现实/虚拟现实技术,可以通过肉眼3D向学生普及地理空间科学、生命科学等相关领域的知识。跟踪眼镜和手写笔也可以用来实现知识互动,增加校园科技走廊的生动性和互动性。

4,校园安全教育

VR/AR技术可以模拟虚拟环境中的火灾场景。通过在火灾现场营造真实感,训练学生从火灾发生、报警、小灭火等环节模拟自救行动,了解和使用消防道具、逃生,以及各种隐患排查技能训练,从而增强学生的安全防范意识。

肖杰

利用虚拟现实技术进行沉浸式学习越来越受到教育者的关注。沉浸式技术和基于游戏的学习改变了传统的课堂教学模式,为学生创造了更加实用、更加真实的沉浸式学习体验环境,也激发了学生的学习兴趣,促进了课堂向以学生为中心的教育观的转变,增强了学生的参与感和存在感。

因此,当一所学校建立沉浸式教学环境时,还应该分配相应的资源,如可持续更新的AR课程资源和专业教师资源,这是沉浸式学习环境能否发挥巨大作用的关键。

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