具身认知视域下的VR初中生物教学资源设计与应用 ——以“血液的循环”为例

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《义务教育生物学课程标准(2022年版)》对生物课程改革提出了新要求,更加注重学生核心素养的发展,更加注重生物学与信息技术和工程技术的联系。传统初中生物课堂唯应试、唯课本的现象,深深制约着学生能力的发展;三维动画、视频等教学资源难以支撑生物课程改革对培养学生探究能力、学习能力、解决问题能力的新要求。目前,“互联网+教育”已进入到智能化、数字化阶段,VR技术能够更好的促进有意义学习,为基础教育带来新机遇、新挑战的同时,也为初中生物课程改革提供了新的研究视角,具有积极的现实意义。本研究以具身认知理论为指引,分析VR技术应用于生物课程教学资源开发的底层逻辑,进而提出具身认知视域下,包含虚拟情境创设、课程内容策展、具身认知活动序列设计、评价与反馈等环节在内的VR资源设计框架。将该框架运用于初中生物第七册“血液循环的途径”章节,分析教学过程及教学资源需求,进而开发设计出一款“血液的循环”VR教学资源。本研究详细阐述了VR生物教学资源的设计思路和开发流程,包含开发流程、开发环境搭建、场景模型搭建、关键功能模块实现,并在小范围内试用,完成多轮迭代开发。最终将该VR教学资源应用于课堂实践,开展准实验研究,验证具身认知视域下的VR初中生物教学资源的应用效果。运用i FIAS对课堂学习行为进行测度分析,对实践效果进行过程性评价;通过前后测实验,从生物课程学习兴趣、生物课堂参与度和学习效果满意度方面对实践效果进行结果性评价。实验结论表明:具身认知视域下的VR初中生物教学资源在提高学生生物课程学习兴趣、激发学生课堂参与意识方面有着积极的效果。研究结论表明,具身认知视域下的VR初中生物教学资源辅助教学可以激发学生对生物课程的学习兴趣、提升学生生物课堂参与度。“血液的循环”VR教学资源的设计与应用为探索具身认知视域下初中生物VR教学资源的设计提供了有益参考。
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