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跨時空學習、元宇宙教學 上海市首個5G+AI智慧高中的探索

2023年01月16日17:15 | 來源:人民網-上海頻道
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人民網上海1月16日電  在上海城市數字化轉型的背景下,如何提升教學環境和教學媒體的轉型,觸發學與教的過程迸發新活力?

作為上海市首個5G+AI智慧高中,上海市盧灣高級中學以人工智能、全息技術等為能力底座,以“跨時空學習、元宇宙教學”為主要理念,積極推進教育信息化應用標杆培育校建設,探索創新教育的形式和場景,目前形成了基於5G技術、全息技術、VR&AR&MR技術的“跨時空沉浸式學習&元宇宙實驗室”的教育模式。

跨時空全息教室 千裡連線你我他它

相隔千裡,卻能空降現場﹔浩瀚宇宙,卻也盡在掌握……科幻影片裡的奇思妙想都在盧灣高級中學的課堂中一一實現。

在傳統教學模式下,固定的教室布局、粉筆和黑板的組合,限制了人們對於學校和學習的想象力。早在2020年9月,盧灣高級中學打造了一間全息教室,並配備了一整套專用的全息互動設備,以全息投影的形式為課堂營造虛實疊加的教學場景,應用於學校思政課、地理課、化學課和生物課等學科的創新課堂,為學校師生提供了跨時空、沉浸式的遠程互動教學環境,教師可通過全息教室聯動世界各地的優質師資、優質資源,開展跨時空的互動教學。

上海市盧灣高級中學&遵義五中:全國首堂“5G+全息遠程思政教育課堂”

2021年3月,一堂融合了5G+全息技術的“上海遵義兩地中學生學黨史思政專題課”在盧灣高級中學舉行。這堂課以學校的全息教室作為主講教室,與遵義市第五中學和上海市一大會址紀念館聯動,將遵義會議會址實況、中共一大會址實況以全息的形式呈現在課堂上供學生學習。

同時,遵義五中的唐艷老師雖在貴州,卻“空降上海”,也以全息形式出現在全息教室內,與盧灣高中梁閱老師共同上課。學生在時空交錯中完成了黨史的學習和情感價值觀的熏陶。

這堂紅色思政課作為國內首堂“5G全息遠程互動課堂”,開啟了全息教學的新大門,開課成果也獲得了人民日報、CCTV等多家主流媒體的報道。

為滿足跨時空全息課堂的教學需求,實現教學目標,學校還設計開發了一套地理、化學、物理、生物等學科的全息課程資源。

“我們不用再對著平面的地圖冊來遐想地球的全貌、月球的神秘和太陽系的宏偉,在全息地理課上,我們可以直觀地看到這一切,近距離感受這一切,全身心探究這一切。”盧灣高級中學的老師在2022上海教育博覽會的雲展廳上說。

地理學科全息課程資源

上海市盧灣高級中學高級教師詹琪芳介紹說,全息技術使學生在接受知識的時候,不再是扁平化的,而是立體化的模式﹔以后學生們在思考同類型問題,或更加復雜問題的時候,能夠想得比較全面。這對於學生的成長、個性素養的提升,都會有非常大的好處。

元宇宙虛擬現實實驗室  虛實天地盡情遨游

“元宇宙”是自人工智能之后的一個熱門概念。人們利用VR、AR、MR等技術,可以建設一個映射現實的平行宇宙,擺脫現實環境對人的諸多束縛。

盧灣高級中學積極探索元宇宙在教育領域的應用場景,建設了一間元宇宙虛擬現實實驗室,並配備了一整套虛擬現實教學系統,在此基礎上定制開發了一系列元宇宙課程教學資源,為學校師生提供了虛實結合的教學環境和教學媒體,也提供了教育的無限可能。

元宇宙虛擬現實實驗室環境

元宇宙創課資源(AR類型)-化學學科資源

化學課堂的最大魅力在實驗,最讓人擔心的也是實驗——時有發生的爆炸事件、污染事件讓人揪心。元宇宙實驗課堂的應用,減少了學生與危險物質的接觸機會,既保障了教學效果,又使課堂的安全度大為提升。

學校曾開設一堂名為“純鹼工業”的公開課,該課通過VR眼鏡的輔助,以虛擬現實的形態為學生呈現了純鹼的外觀、純鹼的應用場景以及國內純鹼的發展史﹔以VR的形態為學生展示了純鹼生產的工業場景,讓學生“足不出戶”地走到工廠,沉浸式地感受純鹼的制作過程﹔並通過AR的形式為學生呈現了“聯合制鹼法”的每一個步驟,再輔以化學方程式的介紹,由此生動詮釋了“聯合制鹼法”的全過程,使學生不涉險的情況下完成了學習。

《純鹼工業》課堂:學生通過VR眼鏡觀看實驗

隨著虛擬現實化學學科教學模式的不斷成熟和不斷應用,學校化生組老師又相繼開設了“海水提溴”、“合成氨工業”、“煤化工工廠”等公開課,充分利用了元宇宙教學的優勢,真正在學校形成了“5G+VR/AR實驗”的常態化教學模式。

《海水提溴》課堂教學實況

盧灣高級中學生化組組長朱明建說:元宇宙實驗課堂把化工廠搬到了教室,讓學生直觀地感受到提溴的工藝、設備,讓學生有體驗感、參與感,提升了學生的興趣,同時也讓學生去理解、擁抱新技術。

“讓學校的每一面牆壁都開口說話”說的是學校環境的熏陶作用。在今天看來,教育環境和教育媒體的變化有著更深層次的意義,它們可以帶來學校教學模式的深度變革,從而使學校的課堂教學煥發生機。

“跨時空沉浸式學習&元宇宙實驗室”的教育模式,依托“教育黑科技”,讓知識“活”起來,讓資源“用”起來,讓師生“動”起來,盧灣高級中學開創了不一般的發展道路。學校校長何莉表示,學校將立足辦學理念和特色,促進學生核心素養真正落地,讓科技照亮教育的實際與未來。

(責編:沐一帆、軒召強)

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