屠明將 劉義兵 吳南中

[摘? ?要] 基于VR的分布式教學(xué)模式是針對傳統(tǒng)教學(xué)體驗(yàn)不佳、效率低下，尤其是此次疫情期間大規(guī)模在線學(xué)習(xí)暴露出的主要問題，而進(jìn)行的一種教學(xué)改革的理論嘗試。文章以開發(fā)研究為基本方法，秉持知識建構(gòu)主義以及學(xué)習(xí)發(fā)生的社會文化屬性，在具身認(rèn)知理論與文化歷史活動理論支撐下依托“VR+5G”技術(shù)優(yōu)勢，架構(gòu)融合虛實(shí)相生情境性、多元一體分布性、人際交互實(shí)時性與教學(xué)方式多態(tài)性為一體的分布式教學(xué)模式。這種新型教學(xué)模式更加關(guān)注學(xué)生在VR課堂教學(xué)空間中的具身體驗(yàn)、情感交流和師生互動，將散落于不同節(jié)點(diǎn)的學(xué)生串聯(lián)起來組成一個自組織的、開放的分布式系統(tǒng)，VR教學(xué)空間中的師生主體以規(guī)則為中介結(jié)成發(fā)展共同體，通過明確的任務(wù)分工方式對教學(xué)內(nèi)容客體進(jìn)行意義建構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)特定教學(xué)目標(biāo)協(xié)同合作?；赩R的分布式教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)策略需要從理念轉(zhuǎn)型、標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)、資源建設(shè)、教師角色轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)教研以及家校共育等方面入手進(jìn)行統(tǒng)整規(guī)劃。

[關(guān)鍵詞] 5G; VR; 分布式教學(xué); 理論模型; 實(shí)現(xiàn)策略

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 屠明將（1987—），男，安徽六安人。博士研究生，主要從事成人教育與教師教育研究。E-mail：1415419174 @qq.com。

一、引? ?言

2020年初，新型冠狀病毒性肺炎（Corona Virus Disease 2019）席卷我國大江南北，在“停課不停學(xué)”背景下，在線教學(xué)成為不同類型學(xué)校和不同層次學(xué)習(xí)者的必然選擇。然而，大規(guī)模的各類在線教學(xué)深受不同對象的集體討伐，梳理各種“吐槽”可以歸納出其核心問題指向在線學(xué)習(xí)脫離真實(shí)的教學(xué)情境而造成教學(xué)效果的低下。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality Technology，簡稱 VR）作為一種將“構(gòu)想性（Imagination）、交互性（Interaction）與沉浸性（Immersion）”融為一體的技術(shù)集成[1]，“可以生成一種模擬環(huán)境，利用各類傳感設(shè)備將用戶‘投放到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與模擬環(huán)境的自然交互。主要具有感官模擬、造物創(chuàng)世、交互與反饋三類重要功能”[2]。其備受教育技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注，并被寄予極大期望，但受制于硬件條件、技術(shù)成本以及佩戴式設(shè)備體驗(yàn)不佳等多重因素疊加的影響，尤其是在情境塑造所需要的傳輸速度制約下，VR教學(xué)模式在實(shí)踐中的應(yīng)用零碎而并不系統(tǒng)。第五代移動通信（Fifth Generation Mobile Communication Network，簡稱5G）具備低成本、低能耗、高數(shù)據(jù)速率、高系統(tǒng)容量以及安全可靠的特征[3]，對于教育領(lǐng)域的影響，“5G可應(yīng)用于遠(yuǎn)程直播互動課堂、混合現(xiàn)實(shí)教學(xué)、AI教育教學(xué)測評、智能校園管理等重要場景，并充分利用5G相關(guān)技術(shù)特性，打造全時域、全空域、全受眾的教學(xué)新體驗(yàn)”[4]。因此，5G的普及已經(jīng)為VR教學(xué)模式應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，在此背景下探索基于VR的教學(xué)模式改革，有利于解決物理場域分離造成的交互失真、監(jiān)督缺位、情境孤立等在線教學(xué)效果不理想的問題。

二、基于VR的分布式教學(xué)的價(jià)值意蘊(yùn)

分布式認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)，“認(rèn)知現(xiàn)象不僅包括個人頭腦中所發(fā)生的認(rèn)知活動，還涉及人與人之間以及人與技術(shù)工具之間通過交互實(shí)現(xiàn)某一活動的過程，認(rèn)知分布于媒介、環(huán)境中;分布于個體間;分布于由多個個體、工具、環(huán)境組成的較復(fù)雜的系統(tǒng)中”[5]?；诜植际秸J(rèn)知理論的分布式教學(xué)重視從系統(tǒng)和協(xié)同的角度看待認(rèn)知過程，提出“‘分布是認(rèn)知功能的中介”的觀點(diǎn)[6]。分布性與協(xié)作性是分布式教學(xué)成敗的攸關(guān)之處[7]，分布性是指地理上分散的多個節(jié)點(diǎn)通過某種方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)，不同節(jié)點(diǎn)在獨(dú)立呈現(xiàn)功能的同時，也能夠組成一個開放的自組織系統(tǒng);協(xié)作性突出的是不同節(jié)點(diǎn)之間指向共同任務(wù)而交互配合?；赩R的分布式教學(xué)在遵循學(xué)習(xí)過程建構(gòu)性規(guī)律的前提下，重在創(chuàng)設(shè)一種虛擬現(xiàn)實(shí)的教學(xué)情境，以增強(qiáng)師生體驗(yàn)為切入點(diǎn)，通過把散落于不同節(jié)點(diǎn)的學(xué)生串聯(lián)起來組成一個自組織的、開放的分布式系統(tǒng)，達(dá)到仿真教學(xué)場景的效果，從而為線上教學(xué)提供堅(jiān)實(shí)的體驗(yàn)支持、情感支持和社會交往支持，其價(jià)值體現(xiàn)在學(xué)習(xí)場域重塑、多維度教學(xué)互動、強(qiáng)化以體驗(yàn)優(yōu)化為目標(biāo)的具身參與與便利的多場景轉(zhuǎn)換。

（一）構(gòu)建多點(diǎn)一面的共同體以重塑在線學(xué)習(xí)場域

“學(xué)習(xí)共同體以學(xué)習(xí)者、教師以及專家等為主要成員，以設(shè)定相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)為目標(biāo)，以溝通、交流和資源分享等活動形式為特征，是共同完成一定學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)團(tuán)體?！盵8]囿于多方面因素的限制，長期以來在線教學(xué)共同體面臨著“團(tuán)隊(duì)無協(xié)作、成員互動無建構(gòu)以及知識建構(gòu)低水平”[9]等主要挑戰(zhàn)?；赩R的在線教學(xué)共同體由教師、學(xué)生、家長以及技術(shù)專家等多元主體組成，利用5G技術(shù)把不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的主體關(guān)聯(lián)成一個分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)中的多元主體通過與環(huán)境相互作用實(shí)現(xiàn)自我參照和意義生成。在共同體中使得在線學(xué)習(xí)演化成一個自主建構(gòu)的過程，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在與情景互動的過程中進(jìn)行意義協(xié)商?；赩R的分布式教學(xué)模式根植于建構(gòu)主義的理論意涵，使線上教學(xué)融入仿真性學(xué)習(xí)情境、交互式主體協(xié)作等傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢，在師生共同努力下創(chuàng)設(shè)的混合學(xué)習(xí)空間中實(shí)現(xiàn)自我導(dǎo)向的、解放的意義建構(gòu)。

（二）提供智能交互的功效以實(shí)現(xiàn)多維度教學(xué)互動

文化歷史活動理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)在本質(zhì)上是通過一定中介（如語言、思維等）進(jìn)行的實(shí)踐活動，具有鮮明的歷史性與文化性?！吧鐣缘娘@著標(biāo)志是人際互動與相互溝通，社會存在能夠引發(fā)群體凝聚力，加深交互和促進(jìn)有意義知識建構(gòu)?！盵10]知識是在情境中通過積極主動的交互碰撞而產(chǎn)生的。分布式教學(xué)模式借用人際交互等人工智能技術(shù)，創(chuàng)設(shè)一種通過視覺、聽覺、觸覺等感官通道與虛擬現(xiàn)實(shí)空間物體或場景進(jìn)行交流和互動的場景，教師能夠觀察到學(xué)生的舉動，學(xué)生也能夠感受到教師的存在，最大程度達(dá)到面對面教學(xué)中那種人際直接互動的效果。交互的類型可以分為師生交互、學(xué)生與學(xué)習(xí)資源交互以及學(xué)生間交互。分布式教學(xué)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)人際互動的直接性、實(shí)時性，進(jìn)而推動教的行為與學(xué)的行為真正融為一體，并結(jié)成在線教學(xué)共同體，為了實(shí)現(xiàn)一致的教學(xué)目標(biāo)而協(xié)同奮進(jìn)。

（三）引入沉靜體驗(yàn)以強(qiáng)化教學(xué)過程的具身參與

由于“認(rèn)知是具身的、情境的，身體及其經(jīng)驗(yàn)、身體與環(huán)境的交互可以幫助學(xué)習(xí)者更好地學(xué)習(xí)”[11]。虛擬現(xiàn)實(shí)空間中不僅可以仿真日常生活世界的真實(shí)情境，也能夠模擬現(xiàn)實(shí)中不存在的虛擬場景，以促使用戶產(chǎn)生如在其中的現(xiàn)場感，成為虛擬現(xiàn)實(shí)空間內(nèi)不可分割的一部分，在“如魚得水”的空間內(nèi)蘊(yùn)含著用戶的主觀能動性。虛擬現(xiàn)實(shí)空間中的教學(xué)更加立體化、可視化和動態(tài)化，真實(shí)的教學(xué)情境更逼真，通過調(diào)動具身認(rèn)知功能，能夠讓師生雙方都產(chǎn)生學(xué)校教育場域的那種沉浸其中的親切感，使得原本“死氣沉沉”的教學(xué)活動更加鮮活生動。同時，也有利于提升師生雙方心理上的舒適感與安全感，為有效教學(xué)提供具身參與的情感支持。

（四）創(chuàng)設(shè)混合學(xué)習(xí)空間以適應(yīng)多場景學(xué)習(xí)的組合與切換

基于VR的分布式教學(xué)模式營造出來的是一種混合學(xué)習(xí)空間，這種虛實(shí)相生的學(xué)習(xí)空間“包含了物理空間和虛擬空間的組合，蘊(yùn)含了混合學(xué)習(xí)課堂中根據(jù)學(xué)習(xí)者變化、技術(shù)變化和對學(xué)習(xí)理解變化的隱喻”[12]。開放性與個性化是分布式教學(xué)模式的顯著特征，能夠滿足不同學(xué)習(xí)者的多元化需求。不僅支持在居家學(xué)習(xí)或者其他教學(xué)時空分離的遠(yuǎn)程教育方式中使用，也適用于學(xué)校教育場域內(nèi)的面對面教學(xué)。另外，不同的教學(xué)組織形式如集中授課、小組教學(xué)等都能夠在分布式教學(xué)模式中得以運(yùn)用，同時也支持諸如接受學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)等形式各樣的教學(xué)方法。同步教學(xué)、異步教學(xué)抑或同步異步混合式教學(xué)也可以在分布式教學(xué)模式中加以使用?？傊?，由于分布式教學(xué)模式創(chuàng)設(shè)的是一個開放的自組織系統(tǒng)，具有兼容并包的特性，能夠在多場景學(xué)習(xí)情境下實(shí)現(xiàn)自由組合與切換。

三、基于VR的分布式教學(xué)的理論模型

分布式教學(xué)模式是藉由5G與VR技術(shù)支持，秉持知識建構(gòu)主義以及學(xué)習(xí)發(fā)生的社會文化屬性，在具身認(rèn)知理論與文化歷史活動理論支撐下架構(gòu)的融合虛實(shí)相生情境性、多元一體分布性、人際交互實(shí)時性與教學(xué)方式多態(tài)性為一體的新型教學(xué)模式?；谡J(rèn)知發(fā)生的分布性與協(xié)同性理念，將散落于不同節(jié)點(diǎn)的師生串聯(lián)起來組成一個開放的自組織系統(tǒng)，構(gòu)建出一種具身體驗(yàn)、實(shí)時交互、虛實(shí)相生的VR教學(xué)空間，師生主體以規(guī)則為中介結(jié)成發(fā)展共同體，在明確的任務(wù)分工中對教學(xué)內(nèi)容客體進(jìn)行意義建構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)特定教學(xué)目標(biāo)而協(xié)同合作。其核心思想是借助5G與VR技術(shù)生成出一個分布式的、網(wǎng)格狀的、生命化的、一體化的教學(xué)情境，讓教學(xué)活動更加具有鮮活的生命特征，從而提高教學(xué)效果。

（一）主要目標(biāo)

分布式教學(xué)模式更加關(guān)注學(xué)生在VR課堂教學(xué)空間中的具身體驗(yàn)、情感交流和師生互動，在仿真性的虛擬教學(xué)情境中，通過構(gòu)建目標(biāo)指向一致的教學(xué)共同體，并強(qiáng)化共同體之間多向度交互及其教學(xué)情境塑造，促進(jìn)學(xué)生在自適應(yīng)學(xué)習(xí)的過程中達(dá)到深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的目標(biāo)追求，最終促進(jìn)學(xué)生在知識與技能、過程與方法以及情感、態(tài)度、價(jià)值觀等核心素養(yǎng)上的內(nèi)化與外化。

（二）核心要素

恩格斯托姆（Engestrom）在列昂科夫（Leontev）和魯利亞（A.R.Luria）基礎(chǔ)之上發(fā)展了第三代活動理論，系統(tǒng)提出活動理論的六要素：主體、客體、工具、共同體、規(guī)則與勞動分工[13]。分布式教學(xué)模式在于模擬真實(shí)情境中人際互動效果的方式，強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動的文化理解性與社會交互性，其構(gòu)成要素及要素之間相互關(guān)系如圖1所示。在VR教學(xué)空間（工具）中，主體（師生）通過達(dá)成約定（規(guī)則）結(jié)成某種共同體，針對教學(xué)內(nèi)容（客體）以任務(wù)分工的方式為了實(shí)現(xiàn)一定的教學(xué)目標(biāo)而通力合作。

1. 主體

分布式教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)師生雙方的主體地位，改變面對面教學(xué)中學(xué)生作為附屬地位的對象化存在，以及傳統(tǒng)線上教學(xué)教師功能弱化的現(xiàn)狀。教師作為教學(xué)設(shè)計(jì)的主體以及學(xué)生作為深度學(xué)習(xí)的主體在VR教學(xué)空間內(nèi)得到了有效的統(tǒng)整，恰如馬丁·布伯（Martin Buber）“我與你”式的主體性相遇。教師與學(xué)生基于VR教學(xué)場域構(gòu)建出一種“共在共生”[14]與“水乳交融”的交互式主體關(guān)系。這種教學(xué)過程不是傳統(tǒng)線上教學(xué)中師生雙方因缺乏直觀的交互影響而被動地進(jìn)行教與學(xué)，更加凸顯了教學(xué)活動的統(tǒng)整性而非二元分割的局面，師生之間由于能夠進(jìn)行即時有效的溝通與交流，從而擺脫了自說自話和相互猜忌的弊端，促使教學(xué)過程中師生間主體性地位得以彰顯。

2. 客體

分布式教學(xué)模式中的客體是相對師生交互式主體而言的，即教學(xué)內(nèi)容。課程計(jì)劃、課程標(biāo)準(zhǔn)與教科書作為教學(xué)內(nèi)容的具體化，其中教科書成了教學(xué)內(nèi)容的主要載體。需要指出的是，教學(xué)內(nèi)容是師生雙方對課程內(nèi)容、教材內(nèi)容以及實(shí)際教學(xué)任務(wù)綜合加工之后形成的經(jīng)驗(yàn)總和，還包括學(xué)習(xí)動機(jī)激發(fā)、經(jīng)驗(yàn)重組與改造、價(jià)值判斷等貫穿于整個教學(xué)活動過程的全部素材及信息。VR教學(xué)中的客體更多是以電子數(shù)據(jù)資料的形式呈現(xiàn)，當(dāng)然也包含紙質(zhì)教科書以及學(xué)習(xí)輔助資料。

3. 工具

工具是主客體之間相互作用的中介或手段。工具既有物質(zhì)層面的表現(xiàn)形式，也包括語言、思維、文化等精神層面的符號形式。一方面，人的思維能力以及問題解決能力是以工具為中介展開的;另一方面，主體也能夠根據(jù)發(fā)展需要對工具進(jìn)行改造、重構(gòu)以至于內(nèi)化，體現(xiàn)出工具的歷史累積效應(yīng)?！皩W(xué)習(xí)活動中工具的一個重要隱喻就是學(xué)習(xí)者能夠汲取工具中所蘊(yùn)含的人類社會文化?！盵15]分布式教學(xué)模式中的工具是指VR教學(xué)情境以及在這種虛擬空間中所進(jìn)行的社會交互，也即是一種生機(jī)勃勃、互動頻繁以及情感飽滿的學(xué)習(xí)環(huán)境?；赩R的分布式教學(xué)模式的“虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時交互及三維配準(zhǔn)”[16]的特征就是建立于具身認(rèn)知學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)之上，從而營造出一種可感知、高體驗(yàn)和能交互的具身化的虛擬教學(xué)生態(tài)。

4. 共同體

分布式教學(xué)模式的顯著優(yōu)勢就是組建多點(diǎn)一線的教學(xué)共同體，促使教師與學(xué)生在虛擬教學(xué)空間中實(shí)現(xiàn)同步聯(lián)動和實(shí)時交互，從而避免傳統(tǒng)在線教學(xué)中人際交往缺失而造成的學(xué)習(xí)效率低下問題。共同體的形式多種多樣，如按照班級組建、教學(xué)任務(wù)組建或者家長參與組建。特定VR教學(xué)空間中圍繞一定的問題情境或者學(xué)習(xí)任務(wù)，不同的共同體之間相互區(qū)隔，共同體內(nèi)部成員之間能夠自由交流與討論，就如同現(xiàn)實(shí)場景中感受到彼此存在乃至情緒變化，為交互提供情感支撐。

5. 規(guī)則

規(guī)則是主體與客體之間、主體與工具之間以及共同體內(nèi)部成員之間的中介，用以調(diào)節(jié)它們之間的相互關(guān)系。從表現(xiàn)形式上可以分為顯性規(guī)則和隱性規(guī)則。比如師生共同約定的或者外在制度規(guī)范的虛擬課堂行為要求屬于顯性規(guī)則，共同體形成的集體意識、價(jià)值觀念等就應(yīng)歸入隱性規(guī)則。分布式教學(xué)模式作為一種新型教學(xué)模式，必然要形成與之相適切的規(guī)則，用以規(guī)范師生或生生之間的行為，進(jìn)而在分布式教學(xué)中如何經(jīng)由VR技術(shù)把散落于不同節(jié)點(diǎn)的個體融合成一個相互銜接的整體系統(tǒng)。

6. 勞動分工

“勞動分工既包括共同體內(nèi)成員之間橫向的任務(wù)分配，也包括縱向的權(quán)利和地位的設(shè)定，分工可能是根據(jù)具體情況相互協(xié)商完成的，也可能是自上而下進(jìn)行的?！盵17]基于VR的分布式教學(xué)模式中的勞動分工，一是突出教師作為虛擬教學(xué)活動設(shè)計(jì)者以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程指導(dǎo)者和支持者的角色定位;二是明確共同體以及學(xué)生個體的自適應(yīng)學(xué)習(xí)和自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)的目標(biāo)引領(lǐng)。

（三）基本特征

1. 虛實(shí)相生的情境性

基于VR的分布式教學(xué)模式針對面對面教學(xué)與傳統(tǒng)線上教學(xué)的各自不足，采用VR技術(shù)構(gòu)建仿真性的教學(xué)空間，通過創(chuàng)設(shè)一種能夠促使教師與學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的教學(xué)場景，為增強(qiáng)教學(xué)投入度與教學(xué)效果提供情境支撐。同時，也充分融入了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”思維，高效率利用海量互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)資源為學(xué)生自主學(xué)習(xí)“保駕護(hù)航”。如此，既能解決面對面教學(xué)中學(xué)生主體性缺失、自主學(xué)習(xí)能力不足的問題，也可以有效避免傳統(tǒng)線上教學(xué)因時空區(qū)隔造成的學(xué)生自控力不強(qiáng)、師生交互阻滯等學(xué)習(xí)效率低下問題。

2. 多元一體的分布性

分布式教學(xué)模式之所以能夠?qū)崿F(xiàn)人際交互實(shí)時性的目標(biāo)，就在于構(gòu)建了一種多元一體的分布式網(wǎng)格系統(tǒng)，從而有效解決當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)中人際交互方式單一、效果不明顯的難題。分布式教學(xué)空間中的人際關(guān)系更像一種分布式系統(tǒng)，利用5G多網(wǎng)并存的異構(gòu)移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將分散于不同節(jié)點(diǎn)的教師、學(xué)生串聯(lián)成一個圍繞共同目標(biāo)奮進(jìn)的虛擬共同體。人際關(guān)系結(jié)構(gòu)能夠嵌入那些分布在其他系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)之上，從而更靈活、方便地復(fù)用和組合所需要的交互活動。VR分布式教學(xué)空間中的人際關(guān)系呈現(xiàn)出網(wǎng)格化的狀態(tài)，學(xué)生處于不同的網(wǎng)格之中，既可以保持獨(dú)立性，也能夠在特定條件下開展實(shí)時互動。

3. 人際交互的實(shí)時性

傳統(tǒng)在線教學(xué)主要采用網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)直播或者網(wǎng)絡(luò)錄播的形式開展，如此次疫情期間有些高校安排大學(xué)生在中國大學(xué)MOOC（慕課）上修習(xí)指定課程便屬于網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播;許多中小學(xué)校采取釘釘軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)直播;有些所謂的“名?！保ㄈ绯啥计咧校┱n堂教學(xué)以O(shè)BS現(xiàn)場直播的方式投送到其他區(qū)域的學(xué)校則屬于網(wǎng)絡(luò)錄播。但是，實(shí)踐檢驗(yàn)之后仍會發(fā)現(xiàn)，無論哪種形式都無法有效解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中缺乏人際深度交互的困境。分布式教學(xué)模式可以克服傳統(tǒng)線上教學(xué)人際交互不足的弊端，在技術(shù)營造的虛擬教學(xué)空間中，教師就如同站在講臺上一樣可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)一覽無余，學(xué)生也能夠體會課堂教學(xué)的集體氛圍，不僅可以在視覺和聽覺上感受到彼此，還可以在特定條件下通過觸覺感知對方，從而實(shí)現(xiàn)了課堂人際交往的實(shí)時性和交互性。

4. 教學(xué)方式的多態(tài)性

分布式教學(xué)模式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)面對面教學(xué)中的班級授課制、分組教學(xué)、協(xié)作教學(xué)以及個別教學(xué)等不同的教學(xué)組織形式，也支持“教師和學(xué)生綜合運(yùn)用慕課、優(yōu)課、微課、交互式多媒體電子課件、在線實(shí)驗(yàn)工具、虛擬仿真工具等教學(xué)資源，結(jié)合在線直播互動、異步討論交流等教學(xué)活動開展混合式教學(xué)”[18]。教學(xué)評價(jià)方式趨于多元，通過課堂數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)綜合教師評價(jià)、家長評價(jià)和學(xué)生自我評價(jià)的各自優(yōu)勢，對教學(xué)過程以及目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度進(jìn)行全面的、可信的價(jià)值判斷，進(jìn)而為教學(xué)改進(jìn)提供決策參考。另外，教學(xué)方式的多樣性還體現(xiàn)在教學(xué)時空選擇的同步抑或異步上，以及虛擬教師共同體的形成，即多個教師組成授課團(tuán)隊(duì)，以發(fā)揮集體智慧的形式為學(xué)生提供跨學(xué)科、跨領(lǐng)域等協(xié)同教學(xué)，從而促使教師角色由傳統(tǒng)講臺上“單口相聲”式的獨(dú)白，到在線課堂中“交響樂”式與“獨(dú)白”相應(yīng)的轉(zhuǎn)型。

（四）教學(xué)過程

基于VR的分布式教學(xué)模式是由準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和評價(jià)階段三個相互獨(dú)立又有機(jī)銜接的部分構(gòu)成的整體系統(tǒng)（如圖2所示）。

1. 基于VR的分布式教學(xué)的準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段主要做好教學(xué)設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)平臺與資源支持兩項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)課程目標(biāo)確定課堂教學(xué)主題，然后選擇與組織教學(xué)內(nèi)容，分析不同學(xué)段和層次學(xué)生的心理特征、知識基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)規(guī)律，最后確定教學(xué)方法。分布式教學(xué)模式通過VR技術(shù)為師生雙方提供海量的信息和資源，但是如何統(tǒng)整既有的數(shù)據(jù)資源，是考驗(yàn)教師線上教學(xué)能力的重要指標(biāo)之一。首先，根據(jù)不同學(xué)段與學(xué)科的特征選擇有針對性的網(wǎng)絡(luò)平臺;其次，根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)搜集素材并建立教學(xué)資源庫，資源庫的建設(shè)要考慮不同學(xué)生的個性化需求，體現(xiàn)出開放性與適切性;最后，設(shè)計(jì)或者調(diào)試有針對性的分布式教學(xué)系統(tǒng)，如確立虛擬空間中學(xué)習(xí)小組分類規(guī)則等。教學(xué)設(shè)計(jì)與資源支持都是為了達(dá)到最佳線上教學(xué)效果而進(jìn)行的必不可少的前期規(guī)劃，旨在為學(xué)生提供融匯豐富性與個性化的學(xué)習(xí)資源支撐。

2. 基于VR的分布式教學(xué)的實(shí)施階段

分布式教學(xué)模式充分利用VR技術(shù)優(yōu)勢創(chuàng)設(shè)一種虛實(shí)相生的教育場域，經(jīng)由圖像采集處理系統(tǒng)與三維跟蹤注冊技術(shù)采集真實(shí)情景中的數(shù)據(jù)，并對現(xiàn)實(shí)場景中的師生進(jìn)行跟蹤定位;搜集到的數(shù)據(jù)和信息傳入處理器中，通過虛擬場景實(shí)時渲染系統(tǒng)和虛實(shí)融合顯示系統(tǒng)，將投放到移動設(shè)備的虛擬信息疊加到真實(shí)情境中，從而形成一種可感知、可對話與可交互的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)空間。為了避免頭顯等佩戴式VR設(shè)備體驗(yàn)不佳、價(jià)格昂貴的問題，分布式教學(xué)模式中可以使用智能移動設(shè)備上的紅外感應(yīng)器、攝像頭、傳感器等配件采集數(shù)據(jù)、更新信息以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。在虛實(shí)結(jié)合、三維立體的VR課堂教學(xué)場域內(nèi)，凸顯實(shí)時交互中的情感體驗(yàn)和社會交往價(jià)值，最大限度地調(diào)動師生雙方的主體能動性，促使師生雙方沉浸于鮮活生動的線上課堂活動之中以達(dá)到最佳的教學(xué)效益。

3. 基于VR的分布式教學(xué)的評價(jià)階段

憑借VR技術(shù)中對動態(tài)信息捕捉、采集與分析的功能，為教學(xué)決策提供大數(shù)據(jù)支撐，如采集面部表情、肢體語言等數(shù)據(jù)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)投入程度。系統(tǒng)把分析后的數(shù)據(jù)分別傳送到學(xué)生終端和教師終端，教師與學(xué)生依據(jù)收到的信息開展有針對性的深度交流及互動。教學(xué)過程中評價(jià)系統(tǒng)會建立個性化的電子學(xué)習(xí)檔案，不僅可以記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)效果以及教師評價(jià)與同伴評價(jià)，還能夠綜合數(shù)據(jù)采集的客觀分析與師生評價(jià)的主觀判斷生成綜合性的評估結(jié)果與建議，以此為學(xué)生基于已有經(jīng)驗(yàn)的自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)提供技術(shù)支撐。評價(jià)方式可基于具體教學(xué)任務(wù)和情境作出自由選擇，然后據(jù)此推送教學(xué)資源庫中的個性化學(xué)習(xí)資源。除此之外，家長也可以參與到教學(xué)評價(jià)之中，發(fā)揮家校共育的合力?？茖W(xué)化與多元化評價(jià)方式運(yùn)用到分布式教學(xué)活動之中，促使分布式教學(xué)模式建立在扎實(shí)的循證基礎(chǔ)之上，拓展教學(xué)反思的深度與廣度，進(jìn)而為改進(jìn)教學(xué)活動提供技術(shù)支撐。

四、基于VR的分布式教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)策略

基于VR的分布式教學(xué)模式目前尚處于對傳統(tǒng)在線教學(xué)升級改造的理論構(gòu)思階段，理論模型在實(shí)踐教學(xué)中推行離不開系統(tǒng)化的條件保障體系作為支撐。因此，需要在理念上認(rèn)可接受VR技術(shù)深度融合教育教學(xué)全過程的發(fā)展趨勢、VR分布式教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)引領(lǐng)、VR分布式教學(xué)資源平臺的打造、新型師生關(guān)系構(gòu)建、教師專業(yè)能力提升以及家校共育合力形成等多方面條件支撐，形成一種全方位的外部支持系統(tǒng)，確保基于VR的分布式教學(xué)模式能夠落地生根并切實(shí)發(fā)揮其育人優(yōu)勢。

（一）理念轉(zhuǎn)型：融匯是未來發(fā)展趨勢的共識

疫情期間大規(guī)模在線學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)效果集中指向“教師不知如何教”與“學(xué)生不知如何學(xué)”兩個方面的準(zhǔn)備不足，教師把面對面教學(xué)中的傳統(tǒng)教學(xué)模式完全照搬到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之中導(dǎo)致“水土不服”，學(xué)生居家學(xué)習(xí)過程中因缺少外在監(jiān)督與內(nèi)在自制而減弱甚至喪失了自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)際上，不同維度的現(xiàn)象暴露出的核心問題指向教育信息化發(fā)展過程中“重器輕道”[19]的認(rèn)識偏差，忽視了虛實(shí)互動的教學(xué)情境之于學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升的支撐作用，才致使在突如其來的疫情面前所開展的在線教學(xué)表現(xiàn)出“集體恐慌”?？梢?，分布式教學(xué)模式的有效落實(shí)需要利益相關(guān)者盡快做好理念轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)從理解到接納的認(rèn)識轉(zhuǎn)變過程，在認(rèn)可現(xiàn)代信息技術(shù)對課堂教學(xué)革命意義的基礎(chǔ)上，接受并踐行信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的觀念。

（二）標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)：引領(lǐng)基于VR的分布式教學(xué)的發(fā)展方向

國家政策層面應(yīng)從教育教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和督導(dǎo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)兩個方面對線上教學(xué)進(jìn)行制度設(shè)計(jì)。第一，開發(fā)基于VR的分布式教學(xué)活動指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)大中小學(xué)不同學(xué)科現(xiàn)有課程計(jì)劃、課程標(biāo)準(zhǔn)以及課程綱要等指導(dǎo)文件的精神和內(nèi)涵，結(jié)合基于VR的分布式教學(xué)的特點(diǎn)，制定出一套目標(biāo)明確、權(quán)責(zé)清晰和落實(shí)有方的分布式教學(xué)活動指南，促使分布式教學(xué)活動在規(guī)范的范圍內(nèi)有序高效開展。這個指南更加側(cè)重于對分布式教學(xué)活動設(shè)計(jì)及實(shí)施的引導(dǎo)功能。第二，研制基于VR的分布式教學(xué)督導(dǎo)評估標(biāo)準(zhǔn)?；赩R的分布式教學(xué)活動實(shí)施效果究竟如何，需要有一個科學(xué)和專業(yè)的評價(jià)依據(jù)，督導(dǎo)評估標(biāo)準(zhǔn)是對線上教學(xué)指南的細(xì)化，更加強(qiáng)調(diào)從目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度、學(xué)生實(shí)際發(fā)展等層面評價(jià)分布式教學(xué)活動開展的效度。

（三）資源建設(shè)：多方聯(lián)動打造基于VR的分布式教學(xué)平臺

基于VR的分布式教學(xué)模式之顯著特色在于，融合了線下教學(xué)情境體驗(yàn)與線上教學(xué)海量資源的優(yōu)勢。第一，打造虛實(shí)相生的VR教學(xué)平臺?！耙嵘旌蠈W(xué)習(xí)的體驗(yàn)，平臺及其后臺的優(yōu)化顯得極其重要。要按照學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)邏輯進(jìn)行平臺的優(yōu)化，強(qiáng)化激勵功效、交互功效、智能反饋功效和大數(shù)據(jù)功效?！盵20]政府、學(xué)校、VR企業(yè)之間形成聯(lián)動機(jī)制共建教學(xué)資源，以“硬件的開發(fā)、教育軟件及系統(tǒng)的開發(fā)、教育課程資源的開發(fā)，與學(xué)科化研究機(jī)制相結(jié)合”[21]的方式，為基于VR的分布式教學(xué)提供軟件系統(tǒng)、課程開發(fā)與學(xué)習(xí)資源。第二，建立在線教學(xué)資源共建共享機(jī)制。從互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)眾籌的特性以及教育公平理念的訴求觀之，分布式教學(xué)模式并非閉合循環(huán)系統(tǒng)，而是建立在多方共同努力的“集體智慧”之上，反過來又能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享。因此，通過建立校際乃至區(qū)域間的在線課程資源共建共享機(jī)制，提供內(nèi)容豐富、動態(tài)更新的教學(xué)資源。第三，強(qiáng)化分布式教學(xué)過程中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，如提供自主學(xué)習(xí)指導(dǎo)、技術(shù)咨詢服務(wù)等，以促使師生雙方沉浸于實(shí)時交互的虛擬課堂空間內(nèi)，在個性化、多元化學(xué)習(xí)資源支撐下，達(dá)成深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

（四）角色轉(zhuǎn)換：重塑分布式教學(xué)空間中的師生關(guān)系

VR技術(shù)支持下的分布式教學(xué)模式更加強(qiáng)調(diào)“學(xué)習(xí)者中心”的理念，這是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)“教師中心”的極大反叛。虛擬現(xiàn)實(shí)空間不僅具有整合教學(xué)過程、細(xì)化教學(xué)組織形式的功能，也在一定程度上革新與重構(gòu)了師生關(guān)系。教師由課堂主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)引導(dǎo)者與協(xié)助者。傳統(tǒng)課堂教學(xué)往往以教師為主導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)教師的知識權(quán)威和課堂控制者的作用。分布式教學(xué)模式中的教師更多的是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和協(xié)助者，秉承“以學(xué)定教”的理念，通過設(shè)計(jì)學(xué)程計(jì)劃、提供資源支持、組織教學(xué)評價(jià)等方式，承擔(dān)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的腳手架和旅行向?qū)У慕巧＝處煹淖饔皿w現(xiàn)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的基礎(chǔ)上，利用VR技術(shù)優(yōu)勢并結(jié)合學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)提供必要的、個性化的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)進(jìn)階中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)景目標(biāo)。

（五）網(wǎng)絡(luò)教研：創(chuàng)新“互聯(lián)網(wǎng)+教研”促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展

分布式教學(xué)“需要教師具備良好的教學(xué)設(shè)計(jì)能力、風(fēng)格轉(zhuǎn)變能力、信息技術(shù)能力和情緒管理能力”[22]。故而，分布式教學(xué)模式的落地生根必須對教師進(jìn)行必要的專業(yè)支持，通過各種培訓(xùn)和研修等途徑，不斷提升教師的VR學(xué)習(xí)空間打造、混合學(xué)習(xí)腳本設(shè)計(jì)能力、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源搜集與整理等素養(yǎng)。一直以來，具有中國特色的基礎(chǔ)教育教研制度承擔(dān)了“組織管理教學(xué)研究、指導(dǎo)支持課堂教學(xué)、推進(jìn)落實(shí)課程改革、咨詢服務(wù)行政決策等重要職能”[23]。理應(yīng)發(fā)揮基礎(chǔ)教育教研制度以及高校教學(xué)指導(dǎo)委員會的教研引領(lǐng)功能，通過推動教研轉(zhuǎn)型，為人工智能時代在線教學(xué)的快速有序發(fā)展提供智力支撐。新時代的“互聯(lián)網(wǎng)+教研”應(yīng)該進(jìn)一步聚焦于“促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式變革的在線學(xué)習(xí)和混合學(xué)習(xí)，自適應(yīng)技術(shù)支持的個性化學(xué)習(xí)，指向高階思維的深度學(xué)習(xí)、創(chuàng)客教育、STEM 教育、智慧學(xué)習(xí)等”領(lǐng)域[24]。一方面，構(gòu)建教研員、一線教師、專家學(xué)者以及技術(shù)人員參與的教研共同體，為教師開展基于VR的分布式教學(xué)提供專家引導(dǎo)與智力支撐;另一方面，加強(qiáng)校本教研的組織與實(shí)施，通過“以校為本”的方式統(tǒng)整各類資源，發(fā)揮教師主觀能動性，并在問題解決過程中達(dá)到專業(yè)成長的功效。

（六）家校共育：深化家校協(xié)同機(jī)制提高育人合力

基于VR的分布式教學(xué)模式有助于改變傳統(tǒng)家校合作的狀況，在深度參與學(xué)生學(xué)習(xí)活動、利用技術(shù)支撐并通過實(shí)時交互的方式發(fā)揮家校共育的功能。第一，需要家長予以配合或協(xié)助營造適切的終端環(huán)境。一方面，為了防止線上教學(xué)過程中無關(guān)因素對學(xué)生的干擾效應(yīng)，需要家長創(chuàng)設(shè)一個獨(dú)立、安靜的活動區(qū)域;另一方面，VR教學(xué)需借助特定的移動設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持，尤其對于低學(xué)段、低年級的學(xué)生而言，調(diào)試設(shè)備及學(xué)習(xí)平臺需要家長予以協(xié)助或者指導(dǎo)。第二，能夠?yàn)榧议L提供掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的技術(shù)支持服務(wù)。雖然VR融入的線上教學(xué)是一種仿真性情境，虛實(shí)相生的特色固然能夠增加交互與體驗(yàn)，但是VR學(xué)習(xí)空間的“虛擬性”畢竟依舊存在，賦予學(xué)生自主性的同時，也需要家長經(jīng)常關(guān)注子女的學(xué)習(xí)狀態(tài)，不斷地促進(jìn)學(xué)生“身心合一”地投入到學(xué)習(xí)之中。另外，VR教學(xué)評價(jià)系統(tǒng)具有記錄和分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況的功能，這一技術(shù)能夠幫助家長系統(tǒng)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果，進(jìn)而為子女制定有針對性的學(xué)習(xí)發(fā)展方案提供循證支撐。

五、結(jié)? ?語

以高速度、高容量為顯著特征的5G技術(shù)為VR深度融入教育教學(xué)領(lǐng)域掃清了技術(shù)障礙。分布式教學(xué)模式能夠有效克服制約教學(xué)發(fā)展的體驗(yàn)欠缺、交互不足、死氣沉沉等瓶頸因素，通過“VR+5G”技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)整合面對面教學(xué)與在線教學(xué)各自優(yōu)勢的效果。立足于“以學(xué)習(xí)者中心”“學(xué)習(xí)主體與情境的交互作用”“學(xué)習(xí)過程中社會交往及協(xié)作的意義”等理念，分布式教學(xué)模式在增強(qiáng)師生互動和情境體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過海量學(xué)習(xí)資源支持、學(xué)生主體性激發(fā)等方式實(shí)現(xiàn)自我導(dǎo)向的深度學(xué)習(xí)，經(jīng)由統(tǒng)整面對面教學(xué)與在線教學(xué)的優(yōu)勢，為學(xué)習(xí)者構(gòu)建出混合學(xué)習(xí)的場域，創(chuàng)設(shè)一種虛擬的、具身的在線課堂氛圍，在重塑后的課堂教學(xué)場域中以構(gòu)建發(fā)展共同體的形式為實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)提供體驗(yàn)支持、情感支持和社會交往支持，促使師生在情景互動的過程中進(jìn)行自我參照的意義協(xié)商，進(jìn)而顯著提升教學(xué)質(zhì)量。

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