数字化赋能中学历史沉浸式教学实践理路研究

作者: 赵露 徐峰 

[摘 要]教育数字化是时代之变、社会之变的必然要求。利用数字技术开展中学历史沉浸式教学既是教育数字化的产物,也是中学历史课程提质增效的助力器。在历史课堂教学中,利用VR、AI、数字博物馆等数字技术,一方面能创设中学历史沉浸式的学习情境,助力学生沉浸式个性化学习;另一方面也能沉浸式培养学生的历史核心素养。但在利用数字技术实现中学历史沉浸式教学的同时,也需要注意培养师生数字素养、“人”与“数字技术”的边界等问题,这样才能真正实现教育与技术的深度融合,充分发挥教育的育人功能。

[关键词]数字技术;中学历史;沉浸式教学

[中图分类号] G632            [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2025) 001-0021-06

在教育数字化、新课程改革背景下,传统的中学历史教学模式已经难以满足新时代对人才培养的需求,运用数字技术开展中学历史课程改革创新已成为迫切需求。利用VR、AI等数字技术开展中学历史沉浸式教学,一方面能够推动数字技术与历史教学的深度融合,推动中学历史教学模式改革创新,为中学历史教学开辟新的方向和思路;另一方面能为学生创设良好的历史学习情境,打破时间、空间的限制,拉近学生与历史之间的距离,促进学生对历史知识的认知与理解,增强学生的历史学习能力,提升历史课程的教学效果。

一、数字化赋能中学历史沉浸式教学的可行性及价值

(一)数字化赋能中学历史沉浸式教学的可行性

沉浸式教学是指教师通过创新教学方式、重构教学内容、打造具有代入感的氛围等手段,促使学生在境身合一中完成学习任务的教学方式。如何在课堂上进行沉浸式教学?数字技术则是一个很好的突破口。为了加快教育数字化的步伐,各地积极建设相关基础设施。目前,依托千兆光网、5G等网络基础设施,中国智慧教育基础设施设备环境基本建成,能支持“在线教学、全息课堂、虚拟仿真实验实训等新型教学方式”,为利用数字技术开展中学历史沉浸式教学提供了直接的可能性和可行性。与此同时,随着社会的发展、时代的进步,AR、VR、AI等数字技术发展迅速,人工智能企业开发出很多运用于智慧教育领域的新技术、新产品。利用数字技术,尤其是虚拟现实技术构建的沉浸式场景能够促使学生通过视觉、触觉、嗅觉等多维感官交互体验获得与真实世界相同的感知,在共情中加深对教学内容的认同,也使得时间上的及时化、空间上的泛在化和对象上的个性化成为可能,为利用数字技术优化中学历史沉浸式教学提供了强有力的依托和技术支撑。

为顺应数字化发展趋势,适应数字化潮流,党和国家在教育领域出台了一系列政策和战略部署,描绘了未来教育数字化的美好蓝图。在党的二十大上,习近平总书记首次提出要“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”,并在这次大会中将“教育数字化”写入党代会报告,这意味着中国教育事业步入数字化发展的新阶段。2023年,习近平总书记在主持中共中央政治局第五次集体学习时又强调:“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口”。党的二十届三中全会上通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》中也指出要“推进教育数字化,赋能学习型社会建设,加强终身教育保障”。随后,习近平总书记在全国教育大会上又再次强调要“深入实施国家教育数字化战略,扩大优质教育资源受益面,提升终身学习公共服务水平”。这些政策的出台,不仅明确了教育数字化的重要性,也指明了未来教育的发展方向和路径。为深入贯彻中共中央的教育思想,教育部出台了《2024年提升全民数字素养与技能工作要点》等相关文件,强调中小学教师要加强数字技术与学科教学的结合,提升自己的数字素养,积极适应人工智能等数字技术的变革,以适应时代发展的需求。

随着国家层面对教育数字化的重视,教育部门也在逐步进行课程改革,并在课程标准中对教师教学提出了新要求和新任务。就以历史学科来说,中学历史课程就越发强调教师要借助信息技术来展开历史教学,创设历史情境,开展沉浸式教学,以增强历史学习的趣味性、互动性,提升学生的历史核心素养。《义务教育历史课程标准(2022年版)》中提出历史教师应该“将现代信息技术与历史教学深度融合”,“创设历史情境”,充分发挥信息技术的优势,促进学生自主、合作和探究学习。《普通高中历史课程标准(2017年版2020年修订)》中也要求高中历史教师在教学过程中,要“充分运用现代信息技术,提升教学手段的多样化和信息化水平”“尽可能利用互联网的资源共享和交互功能”“探寻现代信息技术下的历史教学方式,运用现代信息技术模拟历史情境”。因此,利用数字技术开展中学历史沉浸式教学,既是落实中学历史新课标的要求,也能推动中学历史教学模式的改革创新。

(二)数字化赋能中学历史沉浸式教学的价值

1.提升学生对历史学习的兴趣

中学生正处于好奇心、思维都很活跃的阶段。在历史课堂上,教师利用VR等数字技术,能够将课本上的文字,转化为生动、形象的画面,刺激学生的视觉、听觉等感官,还能让学生进行角色体验、互动探索,提升学生的课堂参与度,增加师生间的互动,打破之前历史教学的枯燥性和单一性,提升学生历史学习的兴趣和专注度,激发学生的创造性思维。如,在讲解《清明上河图》时,教师就可以利用数字技术,让学生进入虚拟的北宋汴京城,化身为一个商贩,游走于汴京城内,感受当时汴京城的建筑风格、商业发展、百姓生活情况,寓教于乐,既能增强学生历史学习的体验感,提升学生的历史学习兴趣,也能更好地完成历史教学任务。

2.加深学生对历史知识的理解

历史是发生在过去的事情,想要学生进一步去理解和解释历史事件、历史人物,需要把学生放在当时的历史情境中,让学生感同身受,进入沉浸式的学习状态。而AR、VR等数字技术能够打破现实世界在时间、空间等的限制,支持历史场景、历史人物的生成还原,为学生创设一个沉浸式的历史学习情境,既能让学生身临其境,感受几千年来人类的生产生活、发展历程,体验沧海桑田的变迁,日新月异的变化,从而产生思想、情感上的共鸣,加深对历史事件、历史人物等的认识和理解。如,在讲解良渚古城这部分知识时,就可以利用VR技术,让学生戴头盔和3D眼镜,进入良渚古城的复原遗址,参观良渚古城的水利工程、制作的精美玉器,观察良渚人民的生产生活,能让学生知道这一时期长江中下游地区已经出现了早期国家,也能更深刻地理解人类进入文明社会的标志。

3.构建个性化的历史教学模式

目前,很多中学依旧是大班教学,每个班的学生至少有三四十人,这使得教师在展开历史教学时,很难满足学生的个性化学习需求。而AI等数字技术具有即时性、准确性等特点,能够通过伴随式教育诊断与全景式教育评测的数据分析,掌握学生的学习习惯、爱好、思想情感,实时监测学生的“知识短板”“思想缺口”等问题。教师根据统计数据,可以及时调整历史教学策略、教学内容、教学进度,为不同的班级制定不同的学习计划,满足学生的个性化历史学习需求,以提升学生的学习能力,推动学生全面发展。如,教师在讲解《大一统王朝的巩固》这课之前,就可以利用AI先检测学生对这部分知识的了解、偏好情况,如果学生对里面的人物如汉武帝很感兴趣,那么教师就可以围绕汉武帝进行教学设计,利用VR等数字技术,让学生以扮演汉武帝的方式,沉浸式体验汉武帝实施各项决策的目的,这样既能突破教学重难点知识,高效完成教学任务,也能做到满足学生的学习需求,构建起个性化的历史教学模式。

二、数字化赋能中学历史沉浸式教学的实践路径

(一)VR技术——创设中学历史沉浸式学习情境

中学历史教材中所涉及的历史知识具有时间跨度大、容量多等特点,且古代史部分的知识距离现实生活又遥远。如果在历史教学过程中,凭借文字的描述或教师讲授,让学生靠着想象,对千百年前的历史景象进行建构,很难在学生头脑中形成生动、形象的画面,也很难让学生完全沉浸于历史学习中。但虚拟现实技术(VR)能很好地解决这个问题。VR技术是以计算机技术为主,以三维图形、模拟、传感、人机交互为表现形式的现代技术,它能够创设亲身参与、自主建构的虚拟环境,在这个拟真的虚拟环境中,学习者最大程度地投入视、听、触觉等多重感官触发的学习并沉浸其中。且VR技术还具有沉浸性、交互性、虚拟性等特征,能够打破时空的限制,创设历史情境,缩短学生与历史事件之间的距离,为学生创设沉浸式的历史学习情境,优化历史教学流程,提升学生历史学习效果。

利用VR的沉浸性,可以创造历史学习的体验式情境。沉浸性是VR技术的显著特征之一,即利用VR技术,能够创设一种接近现实的仿真虚拟环境,使得学生能够置身于这种环境中,并通过视觉、听觉、嗅觉等各种感官体验历史事件的发生、发展过程,实现身心的沉浸,仿佛身临其境。如,在讲授《钢铁长城》时,可以利用VR技术,让学生“亲身”参与到海、陆、空军的建设发展过程中,并沉浸式体验坦克、航空母舰、歼击机等新式武器装备,让学生认识到中国军队和国防的发展迅速,体会到中国军事力量的强大,增强学生对祖国的自豪感、自信心。利用VR的交互性,可以创造历史学习的参与式情境。VR的交互性是指利用VR技术,学生能够进入虚拟世界中,并与虚拟世界中的人物进行互动。目前VR技术已经比较成熟,能够采用多种交互方式,如语音交互、动作交互等等。在中学历史课堂教学过程中,教师可以利用VR技术创设虚拟的历史环境,让学生在互动中学习新知识,并激发学生历史学习的兴趣。如,在讲抗美援朝这部分内容时,教师就可以利用VR技术虚拟当时的战争场景,让学生进入其中,一方面体会当时战火纷飞的场景,珍惜和平的来之不易。另一方面让学生与当时的志愿军进行对话交流,进一步领悟抗美援朝精神,涵养学生的家国情怀。不仅如此,利用VR的虚拟性,还创造历史学习的参观式情境。在中学历史教学过程中,会涉及很多历史文物、历史古迹,但大多数教师往往只是通过图片、视频等方式进行讲解,难以给学生留下深刻印象。但VR技术却能够通过建模,还原历史文物、历史古迹等等,将千百年前的文物、古迹呈现在学生面前,让学生近距离参观。如,在讲到英法联军火烧圆明园这节内容时,教师就可以利用VR技术还原圆明园,让学生近距离参观、感受未焚烧前的圆明园,并与现在的圆明园进行对比,让学生进一步感悟英法联军的罪行,明白落后就要挨打,同时激发学生好好学习,长大后为建设社会主义强国添砖加瓦。

(二)AI虚拟助教——助力中学历史沉浸式个性化学习

每名学生的学习特点、能力、思维方式、成长速度各不相同,且在实际的历史教学过程中,每位历史教师基本上都要带三个班以上的历史课,教学任务很重。因此,教师很难做到关注每名学生具体的历史学习情况,也很难满足每名学生的历史学习需求。但人工智能(AI)技术可以很好地弥补这个缺点。利用人工智能(AI)技术,可实现课堂学习的智能化与个性化,同一份数据库中调取到的不同数据能够最大限度地满足不同能力层次和具有不同兴趣的学生,极大地调动学生的课堂积极性,激发学生由被动地接受知识转换为主动地探索学习。

利用AI助教能够对学生的历史知识、历史思维能力、历史学习的偏好进行全面测评和深入分析。基于分析结果,AI助教能够为每名学生的个性化学习路径进行设计和规划,量身定制学习计划,既能让学生充分利用好时间,进行高效学习,还能帮助学生更好的理解掌握历史知识,培养学生的历史学习能力,提高历史成绩。同时,AI助教能24小时在线帮助学生答疑解惑,增强学生历史学习的灵活性;也能够实时监测学生的历史学习情况,找出学生的薄弱环节和学习需求,向他们提供合适的优质线上历史课程或生成个性化的历史学习资料,帮助他们查漏补缺,突破学习瓶颈,激发学习动力。当然,AI也能够模仿历史人物角色,让学生以对话或角色扮演的形式,沉浸式的学习历史知识,增强历史学习的趣味性。如,某位同学很喜欢唐太宗,那么就可以让AI助教模拟唐太宗的声音、外形,为学生讲解唐朝的历史知识,这样既能让学生沉浸于唐朝的氛围中,还能增长见识。除此之外,学生也可以利用AI助教随时随地获取自己感兴趣的历史学习资源,满足学生的个性化学习需求,拓宽学生历史学习的深度和广度,丰富历史课程资源,增强学生历史学习的沉浸性。如,某同学对造纸术的过程很感兴趣,AI助教不仅能为其提供关于讲解造纸术的学习视频,还能模拟造纸术的流程,让学生亲身体验纸的制作过程,沉浸式感受古人的智慧,同时也能明白纸制作过程的复杂性,从而更珍惜纸张,节约用纸。

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