常國(guó)將，李宣

（貴州師范大學(xué)教育學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

0 引言

21世紀(jì)是信息科技的時(shí)代，信息科技是推動(dòng)社會(huì)變革和促進(jìn)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)力，發(fā)展信息科技也成為世界各國(guó)的首要戰(zhàn)略。時(shí)代需求倒逼教育變革，建設(shè)信息科技課程是我國(guó)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的必然要求，教育部印發(fā)《2022 版義務(wù)教育課程方案》，將義務(wù)教育階段信息技術(shù)改為信息科技并設(shè)置為國(guó)家課程，這無疑是我國(guó)信息科技教育發(fā)展進(jìn)程中歷史性的進(jìn)步，順應(yīng)了智能時(shí)代的人才需求，《2022版義務(wù)教育階段信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)做了很大調(diào)整，“算法”作為六個(gè)邏輯主線之一，貫穿整個(gè)義務(wù)教育階段的信息科技課程，其目的重在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、計(jì)算思維以及其他適應(yīng)人工智能時(shí)代發(fā)展的能力與素養(yǎng)。面對(duì)未來程序化的生活和工作模式，以算法為代表的計(jì)算思維是每個(gè)公民必須具備的思維素養(yǎng)，人工智能時(shí)代的計(jì)算思維如同20世紀(jì)的閱讀與書寫能力，是21世紀(jì)公民必備核心素養(yǎng)之一，因此在義務(wù)教育階段開設(shè)面向全體學(xué)生的信息科技課程是極為必要的。

新技術(shù)的出現(xiàn)往往會(huì)對(duì)教育教學(xué)方式產(chǎn)生極大變革。教育元宇宙是一種旨在提供數(shù)字化、智能化的新型教學(xué)環(huán)境，它將真實(shí)世界和虛擬世界相融合，為學(xué)生提供更加個(gè)性化、自主化以及更多探索創(chuàng)新空間的學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅能夠改變傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境和方式，還將對(duì)教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。教育元宇宙依托于VR、AR 等各種虛擬環(huán)境的建構(gòu)，學(xué)生通過頭戴式顯示器、數(shù)字手套等設(shè)備，進(jìn)入一個(gè)沉浸式、強(qiáng)交互的學(xué)習(xí)場(chǎng)景中，獲取知識(shí)和提升技能，并潛移默化地養(yǎng)成各種高階思維素養(yǎng)。計(jì)算思維等高階思維的培養(yǎng)僅靠教師的講授難以達(dá)成預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)，更多是使學(xué)生在具身認(rèn)知環(huán)境中切身體會(huì)、體驗(yàn)和感悟所養(yǎng)成。傳統(tǒng)的教學(xué)媒介難以勝任高度抽象的算法教學(xué)任務(wù)，因此為學(xué)生營(yíng)造具身認(rèn)知情境，使用元宇宙各項(xiàng)技術(shù)呈現(xiàn)算法是突破算法教學(xué)困境的有效路徑。

1 信息科技課標(biāo)的算法教學(xué)理念

1.1 算法及算法教學(xué)

課標(biāo)設(shè)置了“身邊的算法”這一獨(dú)立模塊作為算法學(xué)習(xí)內(nèi)容，此外算法作為邏輯主線貫穿整個(gè)義務(wù)教育階段課程，并且在高中階段的信息技術(shù)課程中將深入學(xué)習(xí)。狹義的算法是指計(jì)算機(jī)科學(xué)中對(duì)某一問題解決過程的一種描述框架，通常包括具體操作的指令和相應(yīng)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。從理論上來說，算法是以計(jì)算邏輯作為核心的一種形式化方法，可以描述復(fù)雜的計(jì)算和決策過程，并規(guī)定了一系列計(jì)算步驟和參數(shù)，以使計(jì)算機(jī)按照一定的規(guī)則執(zhí)行以達(dá)到特定的目標(biāo)。廣義上講，算法可以定義為用于解決特定問題或?qū)崿F(xiàn)特定任務(wù)的一系列步驟，也稱為求解問題的流程步驟。在日常生活中，我們經(jīng)常使用各種算法來解決問題，如食品烹飪、制作手工藝品、組織任務(wù)等問題，這些算法可以大幅提高工作效率。

過去由于教學(xué)目標(biāo)以培養(yǎng)知識(shí)與技能為主，我國(guó)算法教學(xué)通常以編程教育的方式進(jìn)行，以計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)為主要內(nèi)容，以記憶編程語(yǔ)法語(yǔ)句為主要學(xué)習(xí)手段，考核方式以程序編寫和調(diào)試為主。算法學(xué)習(xí)與編程各自獨(dú)立，基礎(chǔ)語(yǔ)法占據(jù)了大量的學(xué)習(xí)時(shí)間與精力，算法思維培養(yǎng)欠缺，對(duì)思維能力的養(yǎng)成不夠理想，與當(dāng)前以學(xué)科核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)的教育理念不符?！翱啤迸c“技”并重的信息科技課程并不是原來信息技術(shù)課程的簡(jiǎn)單升級(jí)，而是課程理念、課程內(nèi)容與教學(xué)方式的全新重構(gòu)，算法的教學(xué)目標(biāo)也發(fā)生了根本性變化，從原來重編程語(yǔ)法知識(shí)、重特定算法的掌握，轉(zhuǎn)變成重科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和問題解決，由知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)變成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1.2 計(jì)算思維核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)

教育的根本任務(wù)是立德樹人，學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)是立德樹人根本任務(wù)的具體體現(xiàn)，信息科技課程目標(biāo)主要體現(xiàn)為培養(yǎng)學(xué)生能夠適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代的數(shù)字素養(yǎng)，包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會(huì)責(zé)任，四個(gè)方面相互支持，共同促進(jìn)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與能力的提升，其中計(jì)算思維作為程序驅(qū)動(dòng)時(shí)代基礎(chǔ)且關(guān)鍵的核心素養(yǎng)，對(duì)增強(qiáng)信息意識(shí)和提升數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力具有先導(dǎo)作用。信息科技核心素養(yǎng)的四個(gè)維度結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 信息科技核心素養(yǎng)的四個(gè)維度結(jié)構(gòu)圖

關(guān)于計(jì)算思維概念的提出學(xué)界有兩種觀點(diǎn)，一是哥倫比亞大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授周以真在2006 年卡內(nèi)基梅隆大學(xué)任教期間提出的，認(rèn)為計(jì)算思維是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)并且理解人類行為的思維活動(dòng)[1]。其次是被譽(yù)為“兒童編程教育的鼻祖”“人工智能的四大先驅(qū)之一”以及“計(jì)算機(jī)教育之父”的西蒙·派珀特[2]，早在20世紀(jì)70年代派珀特就有預(yù)見性地提出可以利用計(jì)算機(jī)來培養(yǎng)孩子的思維能力和教孩子如何思考問題解決的方法，而不僅僅是學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)的操作技能[3]。派珀特對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行了簡(jiǎn)單的界定，指出計(jì)算思維是使用計(jì)算表征的功能表達(dá)觀點(diǎn)，使其更加清晰、明了的過程[4]。計(jì)算機(jī)科學(xué)與電信委員會(huì)（CSTB）認(rèn)為，計(jì)算思維是21 世紀(jì)學(xué)生的核心能力，將其列為與閱讀、寫作與算術(shù)等基本素養(yǎng)同等重要的位置[5]。義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)中指出“計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)等一系列的思維活動(dòng)”[6]。面對(duì)人工智能時(shí)代公民適應(yīng)社會(huì)的需要，計(jì)算思維是一項(xiàng)普適性的素養(yǎng)和能力，基礎(chǔ)教育階段學(xué)生計(jì)算思維的有效培養(yǎng)是使其適應(yīng)社會(huì)的基礎(chǔ)需求，也是為社會(huì)和國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的基礎(chǔ)。

算法作為邏輯主線貫穿整個(gè)信息科技課程體系，是培養(yǎng)計(jì)算思維的主要內(nèi)容，但算法教學(xué)的實(shí)施面臨著眾多挑戰(zhàn)。其中，義務(wù)教育階段學(xué)生的年齡偏低，認(rèn)知能力不足以及計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備不充足等因素，都會(huì)成為抽象的算法學(xué)習(xí)過程中所面臨的困難。為此，如何讓學(xué)生更好地理解算法的核心思想和邏輯原理，需要不斷探索有效的算法教學(xué)方法和手段。而對(duì)于低齡兒童來說將抽象的算法以適當(dāng)?shù)姆绞匠尸F(xiàn)對(duì)其理解至關(guān)重要，算法教學(xué)工具和平臺(tái)對(duì)算法教學(xué)效果具有很大的影響。

新課標(biāo)對(duì)一線教學(xué)的實(shí)施提出了建議，推進(jìn)以學(xué)生為主體的創(chuàng)新式“教”“學(xué)”方式，把握數(shù)字化學(xué)習(xí)特點(diǎn)，合理使用數(shù)字化平臺(tái)、工具和資源，運(yùn)用線上實(shí)驗(yàn)、模擬、仿真等方式引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因此融合了虛擬現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等仿真技術(shù)的元宇宙為信息科技算法學(xué)習(xí)提供了一條可行的變革之路。戴爾的經(jīng)驗(yàn)之塔描述了人類借助感官獲取的三類經(jīng)驗(yàn)，即做的經(jīng)驗(yàn)、觀察的經(jīng)驗(yàn)和抽象的經(jīng)驗(yàn)[7]。正如新課標(biāo)理念所描述，算法學(xué)習(xí)必須先依靠學(xué)生已有的直接經(jīng)驗(yàn)，在做中學(xué)進(jìn)而培養(yǎng)抽象的經(jīng)驗(yàn)。

2 教育元宇宙構(gòu)建算法具身認(rèn)知情境

元宇宙由現(xiàn)實(shí)世界、虛擬世界和內(nèi)心世界融合而成，是人類社會(huì)高度數(shù)字化和智能化以后形成的數(shù)字社會(huì)新形態(tài)。用戶在虛擬世界中使用元宇宙身份從事學(xué)習(xí)、社交、娛樂、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、社會(huì)治理等活動(dòng)，逐步建立一種新的數(shù)字文明[8]。元宇宙塑造了視覺沉浸的教育立體空間場(chǎng)域，支撐其科學(xué)發(fā)展的相關(guān)理論將從離身向具身轉(zhuǎn)變[9]，教育領(lǐng)域元宇宙將極大變革現(xiàn)有的教育教學(xué)模式，教育元宇宙的眾多特征對(duì)改進(jìn)算法學(xué)習(xí)，提升計(jì)算思維培養(yǎng)效果具有不可估量的作用。

2.1 教育元宇宙及其特征

教育元宇宙是利用VR/AR/MR、數(shù)字孿生、5G、人工智能、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)塑造的虛實(shí)融合教育環(huán)境，是虛擬與現(xiàn)實(shí)全面交織、人類與機(jī)器全面聯(lián)結(jié)、學(xué)校與社會(huì)全面互動(dòng)的智慧教育環(huán)境高階形態(tài)[10]。教育元宇宙通過創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、提供多樣化教育資源和無限的創(chuàng)作空間、構(gòu)建多元化算法學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)模式、開展智能化和過程性的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，給予及時(shí)且全面動(dòng)態(tài)反饋，以期達(dá)成促進(jìn)學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)養(yǎng)成的目標(biāo)。

面向教育的元宇宙具有一系列獨(dú)特的屬性如：虛擬沉浸性、立體交互性、自主創(chuàng)造性、智能性等，使得教育元宇宙成為一種極具吸引力和潛力巨大的教育途徑。中國(guó)工程院院士趙沁平教授提出了虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能融合的技術(shù)將是改變未來教育形態(tài)的巨大推力。虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬交互技術(shù)是元宇宙的呈現(xiàn)載體，而人工智能將賦予元宇內(nèi)核角色，如ChatGPT等生成式人工智能的巨大突破將為虛擬智能導(dǎo)師的設(shè)計(jì)創(chuàng)造巨大可能，因此虛擬沉浸性和智能性是教育元宇宙的最主要特征。在大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈和5G 互聯(lián)網(wǎng)的支持下，依托混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將為使用者提供更多與數(shù)字人交互和與他人的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互等更為真實(shí)的多元交互體驗(yàn)。此外，教育元宇宙結(jié)合了VR、AR和3D技術(shù)等，為學(xué)生提供無限的立體創(chuàng)新創(chuàng)作空間，如科技巨頭蘋果公司與Unity3D合作，將二維平面的App 改造成沉浸式呈現(xiàn)方式，以Vision Pro 混合現(xiàn)實(shí)眼鏡為代表的浸媒體產(chǎn)品將迎來爆發(fā)式發(fā)展。

當(dāng)前的元宇宙的教育應(yīng)用研究主要聚焦于基于元宇宙的教學(xué)改革，主要體現(xiàn)在利用元宇宙建構(gòu)學(xué)科教學(xué)或某些專項(xiàng)教學(xué)場(chǎng)景。如語(yǔ)言學(xué)科、醫(yī)學(xué)、紅色思政教學(xué)等，通過搭建元宇宙仿真語(yǔ)言學(xué)習(xí)空間、創(chuàng)設(shè)元宇宙醫(yī)用放射儀器操作場(chǎng)景、在元宇宙中開設(shè)戶外安全課程等建構(gòu)具身性的教學(xué)體驗(yàn)情境。

綜上所述，教育元宇宙是以教育為目的而建設(shè)的新型數(shù)字化教育環(huán)境，教育元宇宙是未來教育環(huán)境的發(fā)展方向。在許多教育領(lǐng)域已經(jīng)得到初步的應(yīng)用探索，其所具備的高度沉浸性、智能化、多元交互性等特征，對(duì)建構(gòu)算法教育教學(xué)模式，對(duì)于改變自工業(yè)時(shí)代以來所建立的班級(jí)授課制教育模式是一次巨大機(jī)遇。

2.2 算法具身認(rèn)知情境建構(gòu)

具身認(rèn)知理論（Embodied Cognition Theory）是一種認(rèn)知科學(xué)理論，認(rèn)為人類的思維過程是與身體經(jīng)驗(yàn)緊密相關(guān)的，即人類的身體、感覺和動(dòng)作等方面的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于人的思維和認(rèn)知具有重要的影響，具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)“具身性”與“情境化”，主張真實(shí)世界的認(rèn)知發(fā)生在特定的環(huán)境中，具有極為實(shí)際的目的，是高度具身化和情境化的活動(dòng)[11]。身體參與的學(xué)習(xí)過程會(huì)為學(xué)習(xí)者帶來更豐富的感知覺體驗(yàn)和動(dòng)作表征，幫助學(xué)習(xí)者獲得程序性知識(shí)[12]。計(jì)算思維等高階思維的養(yǎng)成離不開實(shí)際問題化的教學(xué)情境，只有沉浸于具身環(huán)境中切身體會(huì)才能高效形成計(jì)算思維和培養(yǎng)問題解決能力。

依靠傳統(tǒng)的教學(xué)媒體創(chuàng)造具身認(rèn)知環(huán)境極為困難且效果不佳。虛擬現(xiàn)實(shí)及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等沉浸式技術(shù)的發(fā)展，為具身認(rèn)知環(huán)境的再造提供了可能，具身認(rèn)知理論的應(yīng)用領(lǐng)域得以延展。元宇宙所包含的混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為用戶提供高度沉浸、仿真的數(shù)字化環(huán)境，使算法在虛擬世界中以生活化形象化的直觀方式呈現(xiàn)，極大降低算法的抽象性和學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。教育元宇宙的深度沉浸性與真實(shí)多元交互性能夠較為輕松地為學(xué)生創(chuàng)建具身認(rèn)知情境，創(chuàng)建直觀的算法學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)習(xí)者更容易投入和參與算法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，提升計(jì)算思維水平。

3 元宇宙算法教學(xué)模式探索

元宇宙相關(guān)技術(shù)的不斷迭代升級(jí)，越來越多的教育場(chǎng)景正在被數(shù)字化改造，從傳統(tǒng)的教育方式向更加智能化、個(gè)性化的教育模式轉(zhuǎn)型，教育元宇宙將重構(gòu)算法學(xué)習(xí)模式，變革傳統(tǒng)的以編程教育來教授算法的模式，創(chuàng)建具身學(xué)習(xí)情境，在多元交互情境中進(jìn)行個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)與探索創(chuàng)新。

3.1 沉浸式具身學(xué)習(xí)體驗(yàn)

利用元宇宙中的混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以為學(xué)生創(chuàng)造沉浸式的算法學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生在虛擬場(chǎng)景中觀察、操作和驗(yàn)證算法的原理。區(qū)別于傳統(tǒng)的代碼演示，教育元宇宙環(huán)境中可以選擇的呈現(xiàn)方式多樣，針對(duì)不同的學(xué)生群體及其身心發(fā)展特點(diǎn)，教師或教學(xué)設(shè)計(jì)師需要為學(xué)生創(chuàng)建符合其認(rèn)知特征及喜好的呈現(xiàn)方式。對(duì)于義務(wù)教育階段低年級(jí)學(xué)生而言，有必要降低算法抽象性的程度，以直觀的表述呈現(xiàn)出來，在耳濡目染的具身學(xué)習(xí)場(chǎng)景下培養(yǎng)計(jì)算思維。如使用VR/AR 眼鏡，創(chuàng)建真實(shí)的數(shù)字模型資源，讓學(xué)生進(jìn)入一個(gè)模擬的機(jī)器人工廠，通過編寫和執(zhí)行算法指令，控制機(jī)器人完成各種任務(wù)，與傳統(tǒng)教學(xué)媒體所不同的是這樣的情境是具身性的逼真工作場(chǎng)景，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作和解決問題的能力。

3.2 虛擬化全感官社交學(xué)習(xí)

利用元宇宙平臺(tái)的空間互聯(lián)屬性，使得學(xué)習(xí)者可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的人與人的交互、虛擬仿真資源交互、真實(shí)世界與虛擬世界的交互。一方面教師可以創(chuàng)建算法學(xué)習(xí)小組，為學(xué)生提供開放便捷的算法編程交流學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在虛擬世界中設(shè)計(jì)、構(gòu)建、分享和交流自己的作品。例如，使用Roblox 等在線游戲?qū)W習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可利用虛擬硬件、圖形化或文本化的編程語(yǔ)言，創(chuàng)建自己的游戲場(chǎng)景和角色，強(qiáng)大的社區(qū)交互性使得學(xué)習(xí)者可以與其他學(xué)習(xí)者方便快捷地交流學(xué)習(xí)，極大提升小組合作學(xué)習(xí)的效率及參與感。另一方面，對(duì)比傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)人機(jī)交互，元宇宙提供的交互更為生動(dòng)形象，以數(shù)字人等模擬人類的形式呈現(xiàn)交互信息，以高度的臨場(chǎng)感提升學(xué)習(xí)者對(duì)信息的感知度。如低年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)各種排序算法時(shí)，可以使用3D 資源來進(jìn)行演示呈現(xiàn)排序算法的工作原理，改變傳統(tǒng)使用代碼演示的方式很大程度上降低算法的抽象性。

3.3 個(gè)性化學(xué)習(xí)智能指導(dǎo)

算法編程教育需要更多關(guān)注情感支持及認(rèn)知過程，智能導(dǎo)師系統(tǒng)成為解決信息科技師資匱乏及滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)的最佳方案，由人類教師與虛擬智能導(dǎo)師合作設(shè)計(jì)算法學(xué)習(xí)策略。元宇宙教育系統(tǒng)集成類似于ChatGPT等大型語(yǔ)言處理人工智能，如圖2所示，設(shè)計(jì)智能導(dǎo)師系統(tǒng)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)，收集學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)，并為學(xué)生推送個(gè)性化的資源和算法學(xué)習(xí)策略。人類教師喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、在學(xué)習(xí)過程中滲透情感態(tài)度，確定學(xué)習(xí)目標(biāo)及學(xué)習(xí)策略，在學(xué)完之后，使用教育元宇宙數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)反思建議。如在進(jìn)行科創(chuàng)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)時(shí)，導(dǎo)師實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況，記錄學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)及學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格、能力水平等；根據(jù)已有學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練符合學(xué)生獨(dú)有的學(xué)習(xí)方案。

圖2 人類教師與數(shù)字智能導(dǎo)師合作模式

3.4 創(chuàng)建無限探索的科創(chuàng)空間

算法學(xué)習(xí)最優(yōu)的方式是以科創(chuàng)教育的方式進(jìn)行，現(xiàn)有的科創(chuàng)教育中將編程硬件資源如樂高積木、小型機(jī)器人、Arduino和Micro:bit等開源硬件平臺(tái)引入算法編程課堂進(jìn)行STEAM 教育和項(xiàng)目式教學(xué)，能夠有效激發(fā)學(xué)生的探索欲望和提高實(shí)踐能力。但硬件教學(xué)資源總是有限且不易管理保存，而諸如此類的3D 數(shù)字化模型資源建設(shè)可以解決此問題，數(shù)字化資源的建設(shè)沒有空間限制，在教育元宇宙中進(jìn)行模擬操作不僅可以提供高度逼真的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，而且在經(jīng)濟(jì)、時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)等方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)。此外，學(xué)生能夠有充足的機(jī)會(huì)進(jìn)行反思、優(yōu)化和解決問題，進(jìn)一步深化對(duì)知識(shí)和思維模式的理解和應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

教育元宇宙所具有的虛擬沉浸性、交立體互性、自主創(chuàng)造性、智能性等特征很好地契合了新課標(biāo)信息科技課程核心素養(yǎng)提升的需求，對(duì)于算法等抽象性高的學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠較容易地創(chuàng)設(shè)具身性學(xué)習(xí)情境，建構(gòu)身心一體的學(xué)習(xí)場(chǎng)景。目前關(guān)于教育元宇宙在算法學(xué)習(xí)中的運(yùn)用與研究尚不多見，但這確實(shí)是提高算法教學(xué)的一條有效途徑，只有創(chuàng)建具身認(rèn)知情境，在真實(shí)地解決問題過程中學(xué)習(xí)才能真正體現(xiàn)算法學(xué)習(xí)的意義。未來教育元宇宙還是應(yīng)面向?qū)W科核心內(nèi)容、參照我國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，設(shè)計(jì)開發(fā)更多的適合各科甚至專用于培養(yǎng)特定思維素養(yǎng)或能力的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。