以虚补实：VR技术助力课堂教学变革

万亚军　赵欢

在教育数字化转型的背景下，南昌市紧抓战略机遇，着眼课堂教学这一教育核心阵地，以推进国家智慧教育平台应用与地方特色资源建设融合为契机，组建专业研发团队，以一线教学实际需求为导向，推进虚拟现实技术和教育教学深度融合，打造南昌教育精品VR教学资源，深入开展VR课堂教学探索与实践。

以势导思，探寻时代教育变革之向

党的二十大报告提出：“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。”教育部等六部门联合发布《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》，支持有条件的学校完善智慧教学设施，依托感知交互、仿真实验等装备，打造生动直观形象的新课堂。随着教育数字化战略深入实施，在教育现代化和教育强国的发展目标之下，教育数字化正扮演着驱动教育改革发展的重要引擎，不断重塑新时代教育样态。

观照现实，传统课堂教学模式一定程度上存在着不能全方位满足学生学科核心素养培养需求、无法针对学生特点制定个性化教育方案等问题。

基于对国家顶层设计和教育客观问题的思考，南昌市立足自身实际，充分发挥世界VR产业中心和本土科技资源优势，围绕“如何将虚拟现实技术与教育教学深度融合，有效优化实验环境、激发学习动机、增强学习体验、实现情境学习和知识迁移，促进创新人才培养”这一课题，充分利用VR数字化技术手段为教学赋能，提升数字教育资源的教学交互与应用体验，丰富数字教育资源的表现形态，积极探寻未来教与学的变革方向。

以虚补实，探索虚拟现实教学之路

组建专业团队，规划整体设计。南昌市通过优化供给资源及供给策略，联合高校及本土科技公司成立南昌教育VR研究中心，由一线教师、教研人员、大学教授、技术专家，以UGBS模式高效组建了南昌教育VR研究团队，协同作战、发现问题、解决问题，高效率、高品质保障VR资源研发工作的开展。分工如下：高校提供智力支撑，充分发挥高校的学术专长，专业指导教学资源建设与评估；行政部门负责推进，构建教师数字素养提升新机制，在全市中小学推动虚拟现实技术与教学融合的探索；企业提供技术支持，通过引入江西省本土VR龙头企业，为虚拟现实与教育教学的技术开发、迭代升级提供技术支持；学校负责教学实践，采用以点带面、逐步推进的方式，打造5所VR应用实验校，用一线教学的实际需求推动资源产出，用一线教师的使用反馈助力资源优化。

聚焦核心素养，研发VR教学资源。南昌教育VR研究中心以实用性、持续性为标准，组建多个以学科为单位的“1+1+N”资源开发小组（一名学科教研员或名师配一个企业技术研发团队，带N名一线学科教师），以学科核心素养的培养为根本，结合实际教学需求，编写课程需求脚本，定制开发教学资源。

同时，以解决实际教学问题为导向，组织学科教研员和企业技术团队定期在南昌市多所中小学开展基于VR教学资源开发的教研活动，参加一线教师集体备课。通过资源备课、资源试课、资源优化等手段，开发一个资源，应用一个资源，优化一个资源，推广一个资源，形成了“研究—开发—应用—优化”的完整资源应用闭环。

打造沉浸式学习，助力课堂教学变革。南昌市倡导并鼓励各校根据实际教学需求研发精品VR教学资源，发挥VR教学的示范标杆效应。部分VR实验学校通过构建沉浸式+交互式学习场景，打造优质VR+校本课程，探索虚拟现实技术背景下的自主、合作、探究的高效课堂，有效推动学校教学场景、教学模式、学习方式的全面创新与优化。

南昌市新建二中在生物教学中利用虚拟现实技术再现微观结构，使抽象内容（如细胞的微观结构）、动态生理变化（如DNA复制、基因转录和翻译）等传统教学中的痛点、难点，具象化地呈现在学生面前，学生瞬间兴致勃勃，教学效果显著提升。

南昌市第二十七中学利用虚拟现实技术开创跨学科双师课堂教学，精心打造了《时空对话长津湖》精品课例。虚拟现实课堂教学与地理、历史实践有机结合，以地理空间为点、历史发展脉络为线，再现真实历史，营造真实情境。教师带领学生运用虚拟现实技术，真实还原了长津湖地区特殊的地形地貌，穿越时空回溯长津湖战役场景，全面了解战役过程，突出问题导向，促进学生主动学习。这一实践成功开启了虚拟现实技术支撑下学科融合的课堂探索，打破了学科壁垒，实现了跨学科主题学习。

跨终端应用，推进VR教学资源普惠。VR教学资源在硬件设备的支撑下，可以实现虚拟教学逼真的沉浸效果。但因现阶段VR硬件设备价格比较昂贵，VR教学资源要实现常态化“班班通”教学使用，就必须实现跨终端应用。为此，南昌教育VR研究中心展开了反复论证和多次技术推演，最终研发出多终端适配的VR教学资源，实现了既可以在专业的VR硬件设备上使用，也可以在“班班通”教学一体机上常态化应用。虚拟现实技术跨终端应用技术的突破，有效地推进了VR教学资源在南昌市中小学应用的資源普惠。

以实笃行，探察虚实相生阶段之效

南昌市构建虚拟现实教学资源开发与应用机制，既积累了一定的研发经验，也在教育数字化应用助力教师专业成长与培养学生自主探究能力方面，取得了一定成效。

答好学生学习“质量卷”，培养自主探究能力。求知欲是学生认知活动的重要动力，综合全市测试的大数据分析，使用VR教学资源应用于日常教学的班级较其他同类班级相比，（地理）等高线知识点理解提高了20%，（生物）有丝分裂知识点理解提高了38%，（化学）高危险实验理解提高了33%，（物理）电场和磁场知识点理解提高了26%，（数学）空间几何知识点理解提高了40%，抽象问题理解提高了30%；从南昌市第二十七中学过程性评价数据来看，教学活动使用VR/AR技术后，学生的总均分提高了16.59分，显著高于使用前。可见，基于学科教学的虚拟资源应用，可以帮助学生在个体发展中内化学科核心素养，逐步提高以学科思维观察世界、处理和解决问题的能力，使想象力和创造力有了绽放的空间，学习质量有了较大提升。

答好教师成长“发展卷”，助力专业水平提升。推进VR教学应用，为教师队伍的专业化成长开辟了新的方向，激发了教师在教研活动和教育教学理论和应用研究中不断开拓的热情，通过承担国家级、省级科研课题，在核心期刊发表论文等形式，提升了教师队伍综合素质，实现了经验的传播和交流；此外，各类教育教学竞赛和科研成果，也升华了教师对教学实践的认知，推动了教学水平的提升。

答好教育改革“生态卷”，实践虚实融合智慧。VR资源突破了传统教学桎梏，跨越时空，在虚实结合的环境中为学生创造了高质量探索和解决问题的条件。南昌市正围绕优化资源供给，通过打造本土资源、持续优化资源的工作方式，建设因材施教资源载体，跨应用终端实现共建共享，用一线教学实际需求有效推进了教育资源普惠。

VR教学资源与学科教学的深度融合是一项长期而艰巨的任务，南昌教育在实现区域化VR教学资源与学科教学深度融合的整体提升、示范推广方面仍有一段距离，需要我们进一步完善开发建设和应用评估机制，为智慧教育资源体系化建设贡献南昌力量。