元宇宙支撑的教师发展场景

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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

1一、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

21元宇宙的特征

31.现实世界与虚拟世界的深度融合虚实联动通过改变虚拟世界来改造真实世界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，打破虚拟世界与现实世界的界限，将虚拟世界虚实融合与真实世界融合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。使得虚拟世界无限接近与真实世界，用户能够全息仿真做出自然反应元宇宙的基本特征：融合构建出整个虚拟世界的几何模型，并在终端设全息构建备上加以显示虚实呈现的四个层次

42.“去中心化”和智能化人工智能、数字孪生元宇宙是一个极致开放、自由、复杂与巨内容大的综合系统，没有任何提前写好的剧情。生产是由不同类型建设者基于智能技术共同构网络认证建的超大型数字应用生态。5G、6G区块链环境机制虚实数据界面处理扩展现实、机器人人工智能、云计算“去中心化”和智能技术是其根基、脑机接口

53.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。

64.加速用户思维的表象化首先，用户在元宇宙中能够通过相应操作将自由全能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、可见即可可想即可反思能力与逻辑能力弱化的问题。感知尝试

72元宇宙作用于教育的机理

8（一）元宇宙赋能智慧教育环境构成要素复合资源意象活动智真实镜像数据聚合全工具思维能人工虚拟造物知识生长评具价发现构想穿戴设备构造环境信息环境动态服务实践知识层次习得深知学习场域智慧学习虚实联通生慧评价知识抉择“人”-共生-“机”知识创造参与场所感智能进化价值观念智慧基础品质创造归纳具身感心理环境文化环境人际交往层次层次学精习临场感秩序规范准伙教价值思维意义思维组成结构伴认同感人机协同学教学类群具身学习技术统摄网络环境资源生产大数据处理认证机制交互界面人工智能人工智能体感交互5G/6G区块链……数字孪生云计算脑机接口

9（一）元宇宙赋能智慧教育环境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。线上教育与线下教育的相得益彰深度融合线上教育与线下教育的一体化关系

10（一）元宇宙赋能智慧教育环境个人-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。变革与思考应用导向思维导向能力导向问题的发现解决知识的真正掌握迎接未来的学习

11（一）元宇宙赋能智慧教育环境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。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

12（一）元宇宙赋能智慧教育环境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。学习数据驱动用户个数据人数据基于元宇宙数据融通数据的精准教学决策数据学分银行生理数据活动数据中台数据

13（二）元宇宙提供沉浸式教育资源理性主导的初步参与沉浸式教育资源沉浸式学习体验情感介入的全神贯注忘我交互的完全沉浸（E.Brown，2004）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。

14（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多模态资源虚拟现实CAVE系统—多模态环境视觉模态嗅觉模态

15（二）元宇宙提供沉浸式教育资源教育资源的多方参与和共享学习者教师教育元宇宙的开放编辑、泛在性以及用户的自由进入，可以教育教育管其他…实现教育资源的多方参与和共资源理人员建共享，共同为学习者打造沉企业政府浸式的教育资源。教育资源建设的参与角色

16（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环境资源教育元宇宙智适应推荐数据分析处理技术（个性化学习要素）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。

17（三）元宇宙实现个性化学习活动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。画像生成（肖君，2019）

18（三）元宇宙实现个性化学习活动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。场景预设场景识别个性化学习有效的干预教育元宇宙场景教育元宇宙场景应用场景共同编辑动态教学场域

19（三）元宇宙实现个性化学习活动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。“电磁感应”探究活动

20（四）元宇宙实现智能教学评价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。评价主评价维过程性真实性精准化体多元度多样评价性评价评价

21（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。课前基础教育学校课中高等教育家庭课后终身教育社会（上超望，2018）教育元宇宙过程性评价类型

22（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虚拟现实支持的真实性操作能，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。虚拟现实支持的问题解决

23（四）元宇宙实现智能教学评价大数据数字画像过程性记录多元化精准化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。

24（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。

25（五）元宇宙的智能教学服务构建教学服务理念创新：以学习者需求为导向的教学服务创新理念指导促进元宇宙教学服务的产品、设施、制度创新。教学服务场景和模式创新：教学服务场景通过元宇宙由学校扩展至所有生活场景，由教师与学生为服务主体转为多主体，服务时间转为全时段。教学服务技术创新：通过智能技术为教学服务提供内在支撑实现智慧化革新。

263新技术条件下的教师专业发展需求

27兴国必先强师联合国教科文组织（UNESCO）2021年发布的报告《共同重新构想我们的未来：一种新的教育社会契约》中特别提到：“教师必须在新教育社会契约中处于中心地位，其价值必须被重新评估和重新想象，从而激发新的知识，带来教育和社会变革。”

28“国培计划”•中国政府高度重视教师培训•“国培计划”已累计投入200亿元•参训教师超过1800万人次•有力保障了基础教育教师专业发展与能力提升•新时期更加注重内涵发展、全面提质增效

29教师发展面临的挑战•教师培训资源渠道单一、质量参差不齐•面授模式为主、线上线下混合模式认可度低•培训管理手段落后、数字化循证管理模式缺失----任友群,冯晓英,何春（2022）

304基于元宇宙的教师发展场景

31教师发展场景1.模拟教学试讲场景2.提高适应教学场景3.演练课堂管理场景4.促进教学互动场景5.增进移情能力场景6.支持教学反思场景

321.模拟教学试讲场景元宇宙微格教学环境参与人进场试讲人授课点评与讨论

332.提高适应教学场景•语言训练：元宇宙可增加教师对课堂“真实性”的了解，提供了教师课堂提问以及与学习者对话的语境。•编码分析：基于元宇宙模拟教学系统，利用编码分析职前/青年教师的观念演进，提炼实践感知、教学领悟、学习迁移、增强信心。•虚拟导师：在元宇宙中建立系统化的虚拟导师网络，促进骨干教师对职前/青年教师的指导、密切合作。

343.演练课堂管理场景为教师提供与能力匹配的模拟场景，让教师按照自身节奏进行训练：•在虚拟现实环境中设立不同性格的虚拟学习者，引导教师融合不同策略进行模拟课堂管理，同时观察虚拟学习者的表现并及时调整干预方式，可以让教师更加有效地使用管理技能。•在虚拟学习环境中采用一对一指导范式，骨干教师控制培训任务，提供同步和异步的反馈，可以有效提高职前教师、青年教师掌握课堂管理能力的效率。

354.促进教学互动场景课前互动专家课中元宇宙互动互动课后互动

365.增进移情能力场景认知移情理解他人感受的能力移情情感移情分享他人感受的能力元宇宙环境：教师与虚拟角色身处同一空间中，通过近距离观察与互动，感受虚拟角色的情绪状态，从而激发“移情”。----张琪等，2022

376.支持教学反思场景描述行动感受计划元宇宙重现情境广度总结评价深度分析

38谢谢！