全息技術(shù)支持下STEAM教學(xué)資源庫的演進(jìn)態(tài)勢

摘要：全息技術(shù)的興起正深刻重塑STEAM教育中教學(xué)資源庫的根本屬性與存在形態(tài)，全息技術(shù)的沉浸性、交互性與空間可視化特性，驅(qū)動STEAM（跨學(xué)科的教育理念）教學(xué)資源庫實(shí)現(xiàn)從離散的“資源集合”轉(zhuǎn)向有機(jī)整合的“情境生態(tài)”，從靜態(tài)的“結(jié)果呈現(xiàn)”轉(zhuǎn)向動態(tài)的“過程具現(xiàn)”，從割裂的“學(xué)科分立”轉(zhuǎn)向融合的“知識互聯(lián)”，從僵化的“預(yù)設(shè)固定”轉(zhuǎn)向靈活的“生成可變”，資源庫從封閉的內(nèi)容倉庫轉(zhuǎn)變?yōu)橹С謧€(gè)性化建構(gòu)的生成性平臺，為培養(yǎng)高階思維與跨學(xué)科問題解決能力提供可能路徑。

關(guān)鍵詞：全息技術(shù)；STEAM教育；情境認(rèn)知；生成性學(xué)習(xí)

在數(shù)字技術(shù)深度介入教育變革的時(shí)代背景下，教學(xué)資源庫作為知識載體與學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的核心組成部分，其形態(tài)與功能始終隨著技術(shù)范式的演進(jìn)而迭代。STEAM教育所倡導(dǎo)的跨學(xué)科整合、實(shí)踐探究與創(chuàng)新創(chuàng)造，對教學(xué)資源的表征方式、組織邏輯與交互潛能提出了超越傳統(tǒng)文本與多媒體局限的更高要求。近年來，以三維空間成像、實(shí)時(shí)自然交互和深度沉浸體驗(yàn)為標(biāo)志的全息技術(shù)，正以其獨(dú)特的技術(shù)稟賦，為突破上述要求提供了全新的可能性。鑒于此，文章深入剖析全息技術(shù)支持下的STEAM教學(xué)資源庫所呈現(xiàn)出的核心演進(jìn)態(tài)勢，為理解與設(shè)計(jì)下一代智能化學(xué)習(xí)資源提供理論參照。

一、從“資源集合”到“情境生態(tài)”：

建構(gòu)沉浸式學(xué)習(xí)場域

傳統(tǒng)數(shù)字化教學(xué)資源庫是一種基于分類與檢索邏輯的“資源集合”，資源本身是去情境化的知識載體。學(xué)習(xí)者與資源的互動，主要是一種單向的“調(diào)用—消費(fèi)”模式，資源作為被提取和觀察的對象，與學(xué)習(xí)者所處的認(rèn)知情境存在天然的隔閡。全息技術(shù)的介入，從根本上推動了資源庫向“情境生態(tài)”的范式轉(zhuǎn)變，資源不再作為獨(dú)立于學(xué)習(xí)環(huán)境的外部要素存在，而是被內(nèi)在地、結(jié)構(gòu)性地編織進(jìn)一個(gè)由全息技術(shù)構(gòu)建的、具有統(tǒng)一主題與問題導(dǎo)向的仿真環(huán)境之中。在這個(gè)生態(tài)化的場域里，每一個(gè)資源元素都成為構(gòu)成這一有意義情境的有機(jī)組成部分，其價(jià)值不僅在于自身所攜帶的信息內(nèi)容，更在于它在整體情境中所扮演的角色、所引發(fā)的關(guān)系以及所支持的學(xué)習(xí)行為。全息環(huán)境的沉浸性使學(xué)習(xí)者能夠以具身的方式“在場”于知識發(fā)生的場景，通過身體的導(dǎo)航、視角的轉(zhuǎn)換、手勢的操控，與作為環(huán)境一部分的資源進(jìn)行直接、自然的互動。因此，資源庫的“生態(tài)化”，使得知識得以在學(xué)習(xí)者與情境化資源的持續(xù)、具身交互中被動態(tài)建構(gòu)，學(xué)習(xí)從對離散信息的記憶，轉(zhuǎn)向?qū)?fù)雜系統(tǒng)中關(guān)系與模式的理解與適應(yīng)[1]。

二、從“結(jié)果呈現(xiàn)”到“過程具現(xiàn)”：

外化與追溯思維軌跡

傳統(tǒng)教學(xué)資源在表征知識時(shí)，往往側(cè)重于呈現(xiàn)權(quán)威的結(jié)論、標(biāo)準(zhǔn)的操作流程或完美的最終產(chǎn)品。“結(jié)果導(dǎo)向”的資源觀無形中將探索、試錯(cuò)、迭代的認(rèn)知過程封裝為一個(gè)“黑箱”，學(xué)習(xí)者接觸到的是經(jīng)過壓縮與提純的認(rèn)知成品。雖然效率有其價(jià)值，但這種方式遮蔽了學(xué)科知識的產(chǎn)生方式與思維的本質(zhì)過程，不利于培養(yǎng)學(xué)生批判性地質(zhì)疑結(jié)論、理解方法局限以及掌握探究技能。全息技術(shù)為資源庫賦予了“過程具現(xiàn)”的革命性能力。所謂“具現(xiàn)”，即讓內(nèi)隱的、時(shí)間性的過程變得可見、可操作、可追溯。全息資源可以被設(shè)計(jì)為能夠動態(tài)再現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、工程設(shè)計(jì)的循環(huán)迭代、藝術(shù)創(chuàng)作的構(gòu)思演變。學(xué)習(xí)者不再僅僅觀察一個(gè)靜態(tài)的終點(diǎn)，而是可以介入過程，操控影響進(jìn)程的變量，觀察不同決策路徑所導(dǎo)向的分支結(jié)果，甚至能夠逆向回退，在關(guān)鍵抉擇點(diǎn)進(jìn)行重新嘗試。資源的可操縱性與時(shí)間可塑性，使得思維的軌跡得以從學(xué)習(xí)者的頭腦中外化出來，成為可供集體審視、討論與反思的客觀對象。

三、從“學(xué)科分立”到“知識互聯(lián)”：

可視化跨學(xué)科概念網(wǎng)絡(luò)

STEAM教育的核心理念是跨學(xué)科整合，旨在打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識解決真實(shí)世界復(fù)雜問題的能力[2]。然而，傳統(tǒng)的資源庫組織架構(gòu)，大多依然沿襲學(xué)科分類學(xué)的邏輯，將屬于科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的資源分門別類存放。這種組織方式在物理上強(qiáng)化了學(xué)科的邊界，學(xué)生在檢索和使用時(shí)，需要主動在腦海中建立跨學(xué)科聯(lián)系，這對認(rèn)知負(fù)荷與整合能力提出了過高要求，容易導(dǎo)致知識在實(shí)際應(yīng)用中仍處于碎片化狀態(tài)。全息技術(shù)利用其三維空間的容納性與信息關(guān)聯(lián)的動態(tài)可視化能力，為資源庫提供“知識互聯(lián)”的全新組織與呈現(xiàn)范式，資源不再按照其學(xué)科出身被歸檔，而是根據(jù)其在解決某個(gè)核心問題或理解某個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)所發(fā)揮的功能與彼此間的邏輯關(guān)系，被部署在同一個(gè)虛擬空間坐標(biāo)系中。不同學(xué)科的概念模型、數(shù)據(jù)圖表、工程藍(lán)圖、藝術(shù)形態(tài)可以并置、疊加、鏈接，共同構(gòu)成一個(gè)圍繞核心主題的、立體化的知識網(wǎng)絡(luò)。學(xué)科知識之間的支撐、互補(bǔ)、約束關(guān)系，通過空間位置、視覺連接線、動態(tài)響應(yīng)等編碼方式變得一目了然。

四、從“預(yù)設(shè)固定”到“生成可變”：

賦能個(gè)性化與創(chuàng)造性學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)教學(xué)資源庫的內(nèi)容，基本由資源開發(fā)者預(yù)先設(shè)計(jì)、制作并固化，其形態(tài)、內(nèi)容與交互邏輯是確定的、不可更改的。學(xué)生作為資源的使用者，其能動性主要體現(xiàn)在對既有資源的選擇與消費(fèi)上，難以對資源內(nèi)容本身進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的修改與創(chuàng)造。全息技術(shù)推動了資源庫向“生成可變”屬性的深刻演進(jìn)，資源被設(shè)計(jì)為包含一系列基礎(chǔ)性的、參數(shù)化的組件或模塊。這些組件如同數(shù)字世界的“原子”或“積木”，擁有標(biāo)準(zhǔn)的接口和可調(diào)節(jié)的屬性。教師和學(xué)生可以根據(jù)具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)、探究問題或個(gè)人興趣，對這些基礎(chǔ)組件進(jìn)行組合、編輯、參數(shù)調(diào)整，從而生成全新的、定制化的學(xué)習(xí)對象、實(shí)驗(yàn)環(huán)境甚至評估任務(wù)。資源庫從一個(gè)存儲成品的內(nèi)容倉庫，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)提供原材料與工具，支持用戶進(jìn)行內(nèi)容創(chuàng)作與環(huán)境搭建的“生成性平臺”。資源的邊界因此變得模糊而開放，與學(xué)習(xí)者的創(chuàng)意和實(shí)踐成果無縫融合。

五、結(jié)語

全息技術(shù)對STEAM教學(xué)資源庫的賦能，遠(yuǎn)不止于技術(shù)層面的升級，它更是一場從資源觀、環(huán)境觀到學(xué)習(xí)觀的多維范式演進(jìn)。當(dāng)然，演進(jìn)路徑也伴隨著諸多挑戰(zhàn)，如技術(shù)成本的制約、高質(zhì)量全息教育內(nèi)容生成的理論與工程難題、與之配套的教學(xué)法與評價(jià)體系的重建等。未來研究需進(jìn)一步深入探索全息情境下學(xué)習(xí)發(fā)生的微觀認(rèn)知機(jī)制，開發(fā)基于學(xué)習(xí)科學(xué)原理的資源設(shè)計(jì)模式，并構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的智能生成與適配框架。

文章來源：《城市經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)》http://00559.cn/w/sci/26918.html