隨著教育領(lǐng)域?qū)诵乃仞B(yǎng)培育的重視，項(xiàng)目教學(xué)逐漸成為培養(yǎng)關(guān)鍵能力的重要途徑。它以真實(shí)情境為依托，整合多學(xué)科知識(shí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。然而，當(dāng)前小學(xué)信息科技項(xiàng)目教學(xué)面臨諸多挑戰(zhàn)，如存在教師理論知識(shí)結(jié)構(gòu)不完善和資源支持不足及受現(xiàn)實(shí)因素限制等問(wèn)題，導(dǎo)致理想與現(xiàn)實(shí)之間存在較大差距?！读x務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“課標(biāo)”）強(qiáng)調(diào)，教學(xué)應(yīng)聚焦于創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，并融入多元資源以提升學(xué)生參與度。在此背景下，推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合尤為重要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展為項(xiàng)目教學(xué)提供了新的機(jī)遇。它通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)世界的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)體驗(yàn)，有效輔助情境構(gòu)建，增強(qiáng)教學(xué)的真實(shí)性和互動(dòng)性，具有想象性、交互性和沉浸性的基本特征[1]。筆者以“智能火災(zāi)報(bào)警器”項(xiàng)目教學(xué)為例，探討如何利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，依據(jù)GRASPS模型構(gòu)建具有真實(shí)性、開(kāi)放性、復(fù)雜性和多元性的問(wèn)題情境，以促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，更好地適應(yīng)新時(shí)代教育發(fā)展需求。一、項(xiàng)目教學(xué)的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的機(jī)遇項(xiàng)目教學(xué)以真實(shí)情境為依托，整合多學(xué)科知識(shí)，用以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的能力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展為項(xiàng)目教學(xué)提供了新的機(jī)遇。它通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)世界的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)體驗(yàn)，有效輔助情境構(gòu)建，增強(qiáng)教學(xué)的真實(shí)性和互動(dòng)性。（一）現(xiàn)實(shí)因素限制與偽情境的形成在小學(xué)信息科技項(xiàng)目教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的過(guò)程中，教師面臨如下挑戰(zhàn)：一方面，若教師的理論知識(shí)不夠扎實(shí)，設(shè)計(jì)的情境較為單薄，難以激發(fā)學(xué)生的思考熱情，若教師過(guò)于追求新穎性，則可能設(shè)計(jì)出與學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)相去甚遠(yuǎn)的偽情境，導(dǎo)致學(xué)生感到困惑和迷茫；另一方面，教師在創(chuàng)設(shè)情境時(shí)往往受時(shí)空或環(huán)境限制，難以為學(xué)生提供完全真實(shí)、豐富多彩的活動(dòng)場(chǎng)景[2]。（二）情境資源單一與“Z世代”的吸引力缺失在當(dāng)今的課堂教學(xué)中，情境創(chuàng)設(shè)的方式主要為師生對(duì)話(huà)或視頻圖片呈現(xiàn)?，F(xiàn)階段的小學(xué)生被稱(chēng)為“Z世代的數(shù)字原住民”。他們一出生就與網(wǎng)絡(luò)信息無(wú)縫對(duì)接，生活在數(shù)字化浪潮的前沿[3]。教師利用傳統(tǒng)信息化教學(xué)資源構(gòu)建情境顯然已無(wú)法吸引學(xué)生。這在一定程度上導(dǎo)致學(xué)生缺少主體參與感和交互性，造成了課堂教學(xué)中師生“身”和“心”的割裂。（三）知識(shí)傳遞的片面性與情感溫度的缺失以往教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方法，側(cè)重于知識(shí)的單向傳遞，而缺乏師生、生生之間情感紐帶的建立。課標(biāo)明確提出，教師在創(chuàng)設(shè)仿真情境時(shí)，不僅要注重知識(shí)的情境邏輯，還需將學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn)，并引導(dǎo)他們將所學(xué)應(yīng)用于日常生活。這一轉(zhuǎn)變無(wú)疑對(duì)教師和課堂提出了更高的要求。對(duì)真實(shí)世界的沉浸和自由、開(kāi)放、靈活的規(guī)則，是構(gòu)建以學(xué)生為主體的教學(xué)模式的必要條件，但同時(shí)也是傳統(tǒng)教學(xué)中情境創(chuàng)設(shè)的困境所在[4]。二、項(xiàng)目教學(xué)的起點(diǎn)設(shè)計(jì)：構(gòu)建仿真情境教師開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)，應(yīng)當(dāng)以始為終，以仿真情境為起點(diǎn)，將成果回歸于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。筆者分為兩大步設(shè)計(jì)項(xiàng)目活動(dòng)。（一）以情境為起點(diǎn)驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)“智能火災(zāi)報(bào)警器”項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)是：學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中了解燃燒的特點(diǎn)和火災(zāi)發(fā)生的原因，借助圖形化編程軟件和Arduino套件實(shí)現(xiàn)火情監(jiān)測(cè)與報(bào)警。教師基于學(xué)生學(xué)習(xí)背景設(shè)置真實(shí)問(wèn)題情境是整個(gè)項(xiàng)目的初始階段，也是推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)程的線(xiàn)索和背景。要做到以情境為起點(diǎn)，教師需要?jiǎng)?chuàng)建背景，促使學(xué)生了解問(wèn)題，將大項(xiàng)目細(xì)化分解為具體的小問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解讀與聚焦。學(xué)生在收集相關(guān)資料時(shí)做好前期知識(shí)準(zhǔn)備，進(jìn)一步明確要解決的問(wèn)題。學(xué)生參與這一過(guò)程，能夠培養(yǎng)抽象問(wèn)題、分解問(wèn)題、分析評(píng)估信息和建構(gòu)知識(shí)的思維能力（如圖1）。（二）以現(xiàn)實(shí)為來(lái)源設(shè)計(jì)情境在創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目教學(xué)的仿真情境時(shí)，教師要從現(xiàn)實(shí)世界出發(fā)，將學(xué)習(xí)活動(dòng)根植于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)之中。這樣設(shè)計(jì)不僅能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義，還能激發(fā)學(xué)生的參與熱情和創(chuàng)造力。以下是構(gòu)建仿真情境的三個(gè)關(guān)鍵步驟（如圖2）。1.明確問(wèn)題目標(biāo)，結(jié)合生活原型基于大概念創(chuàng)設(shè)仿真情境旨在培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。筆者鼓勵(lì)學(xué)生像專(zhuān)家一樣思考，理解大概念進(jìn)而形成靈活解決問(wèn)題的能力，逐步實(shí)現(xiàn)提升素養(yǎng)的目標(biāo)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，筆者沒(méi)有使用抽象的“偽情境”，而是尋找現(xiàn)實(shí)生活中的場(chǎng)景原型，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行逆推和改編，確保情境的真實(shí)性和相關(guān)性。【修改】新聞報(bào)道：某小學(xué)發(fā)生火災(zāi)，其中一間教室堆積大量易燃物，起火后煙霧彌漫，熊熊大火迅速擴(kuò)散至所有教室，至少20名學(xué)生被困不幸喪生。筆者這樣設(shè)計(jì)情境，引導(dǎo)學(xué)生迅速捕捉問(wèn)題背后的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，即如何利用燃燒的特點(diǎn)實(shí)施火情監(jiān)測(cè)。2.解構(gòu)問(wèn)題維度，設(shè)計(jì)情境框架筆者采用威金斯GRASPS模型設(shè)計(jì)“智能火災(zāi)報(bào)警器”項(xiàng)目的教學(xué)活動(dòng)。該模型要求教師在設(shè)計(jì)情境框架時(shí)整合6個(gè)維度（如圖3）：目標(biāo)、角色、對(duì)象、情境、產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)。這種多維度的設(shè)計(jì)有助于還原真實(shí)性，使學(xué)生能夠深入挖掘所需的條件和資源[5]。在“智能火災(zāi)報(bào)警器”項(xiàng)目教學(xué)中，筆者對(duì)基本要素分解架構(gòu)如下。目標(biāo)：設(shè)計(jì)一款能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)并及時(shí)報(bào)警的智能火災(zāi)報(bào)警器。角色：作為校園安全工程師，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和實(shí)施火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。對(duì)象：面向?qū)W校師生，確保他們的安全。情境：尼日爾校園草房起火，需要緊急應(yīng)對(duì)。產(chǎn)品：編制產(chǎn)品手冊(cè)，闡述設(shè)計(jì)理念和實(shí)施方案。標(biāo)準(zhǔn)：以口頭或書(shū)面方式匯報(bào)，展示成果，接受教師和學(xué)生的評(píng)價(jià)。3.細(xì)化問(wèn)題要素，精致內(nèi)容呈現(xiàn)在情境細(xì)化時(shí)，筆者注重情境是否符合目標(biāo)，能否反映目標(biāo)；是否符合學(xué)情，能否引起學(xué)生的興趣、聯(lián)結(jié)學(xué)生既有經(jīng)驗(yàn)；情境呈現(xiàn)是否具有可行性。筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，非洲草房教室起火的情境并不符合大部分學(xué)生的既有認(rèn)知。因此，筆者調(diào)整和細(xì)化情境內(nèi)容，使其更貼近學(xué)生的校園生活實(shí)際?！厩榫吵尸F(xiàn)】近期校園火災(zāi)事件頻發(fā)，學(xué)校需要更新火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，并將其放置在校園火災(zāi)逃生的最佳路線(xiàn)上。學(xué)校召開(kāi)了安全工程專(zhuān)家研討會(huì)，各組學(xué)生將作為校園安全工程師，基于校園環(huán)境設(shè)計(jì)一款智能火災(zāi)報(bào)警器。最優(yōu)方案將被采納，作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，首要功能是實(shí)現(xiàn)火情監(jiān)測(cè)，并在火災(zāi)發(fā)生時(shí)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，其次要能夠指示逃生路線(xiàn)。三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：仿真情境的呈現(xiàn)實(shí)踐在“智能火災(zāi)報(bào)警器”項(xiàng)目中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生提供了沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境，使他們能夠在仿真情境中體驗(yàn)和學(xué)習(xí)。以下是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在仿真情境構(gòu)建中的三個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用。（一）以虛擬環(huán)境為原型，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)情境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠仿真并高度還原現(xiàn)實(shí)生活中的事物，甚至將人腦中的想象內(nèi)容進(jìn)行細(xì)節(jié)化呈現(xiàn)。教師借助Unity等工具構(gòu)建校園虛擬場(chǎng)景，讓學(xué)生仿真體驗(yàn)學(xué)校環(huán)境（如圖4），從而更好地規(guī)劃火災(zāi)逃生路線(xiàn)。這種虛擬場(chǎng)景的體驗(yàn)對(duì)于小學(xué)生尤為重要，因?yàn)樗麄兊某橄笏季S和立體空間感仍在發(fā)展中，而虛擬現(xiàn)實(shí)提供了一個(gè)直觀(guān)的學(xué)習(xí)平臺(tái)。（二）以人機(jī)交互為引導(dǎo)，提升知識(shí)儲(chǔ)備人機(jī)交互是虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵要素，它使得學(xué)生能夠與虛擬角色（NPC）互動(dòng)，操作虛擬環(huán)境中的物體以完成特定的行為目標(biāo)。這種互動(dòng)性不僅提升了學(xué)生的參與度，而且有助于學(xué)生接受觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)反饋及NPC的評(píng)估與指導(dǎo)，豐富知識(shí)庫(kù)。以下是三種主要的人機(jī)交互方式。1.介紹性動(dòng)畫(huà)：深入了解項(xiàng)目背景動(dòng)畫(huà)是一種集合文字、色彩、圖形和音樂(lè)的教學(xué)資源，教師用其能夠有效地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的課堂環(huán)境，增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性和生動(dòng)性[6]。教師基于Unity設(shè)計(jì)動(dòng)畫(huà)，能夠?qū)⒅悄芑馂?zāi)報(bào)警器項(xiàng)目背景中的細(xì)節(jié)以動(dòng)態(tài)形式呈現(xiàn)，以更生動(dòng)的方式介紹消防安全知識(shí)。2.交互式卡片：立體感知物品模型Vuforia是一款專(zhuān)為移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件開(kāi)發(fā)工具包，它賦予開(kāi)發(fā)者創(chuàng)建引人入勝的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的能力。依托于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，Vuforia能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別和追蹤平面圖像以及3D對(duì)象，實(shí)現(xiàn)圖像配準(zhǔn)的神奇功能。這有助于開(kāi)發(fā)者精準(zhǔn)地在移動(dòng)設(shè)備的攝像頭視場(chǎng)中，將虛擬對(duì)象與現(xiàn)實(shí)世界中的物體進(jìn)行匹配和定位。利用Vuforia軟件，筆者設(shè)計(jì)了一系列交互式卡片，每張卡片都與一件物品的三維模型相對(duì)應(yīng)。學(xué)生只需使用平板電腦掃描這些卡片，就能在屏幕上觀(guān)看到栩栩如生的消防安全相關(guān)用品的三維模型（如圖5）。這種互動(dòng)方式不僅讓學(xué)生對(duì)每件物品的特征有了直觀(guān)的認(rèn)識(shí)，還讓他們了解了物品的使用方法和適用情境，極大地提升了學(xué)習(xí)效率和體驗(yàn)。3.對(duì)話(huà)式學(xué)習(xí)：強(qiáng)化測(cè)評(píng)知識(shí)內(nèi)容在對(duì)話(huà)式學(xué)習(xí)這一動(dòng)態(tài)過(guò)程中，學(xué)生被邀請(qǐng)參與圍繞特定主題的互動(dòng)對(duì)話(huà)和問(wèn)答活動(dòng)，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行知識(shí)交流并深化學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這種學(xué)習(xí)環(huán)境提供了多樣化和廣泛的選擇，以個(gè)性化的方式支持每個(gè)人的學(xué)習(xí)旅程，并擴(kuò)展了傳統(tǒng)課堂訓(xùn)練的邊界。學(xué)生與虛擬學(xué)習(xí)伙伴進(jìn)行有目的且富有生氣的對(duì)話(huà)，不僅能有效提高學(xué)習(xí)效率，而且能獲得對(duì)學(xué)習(xí)成果的即時(shí)反饋，從而精準(zhǔn)衡量和強(qiáng)化學(xué)習(xí)成效。在精心構(gòu)建的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，智能對(duì)話(huà)式學(xué)習(xí)得以充分實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用戶(hù)步入特定的觸發(fā)區(qū)域時(shí)，相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)會(huì)以角色間對(duì)話(huà)的方式自然地展現(xiàn)出來(lái)，為學(xué)生提供了一個(gè)互動(dòng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)。這種學(xué)習(xí)方式覆蓋了識(shí)別常用消防器材、了解易燃物品、掌握火災(zāi)特性及消防基礎(chǔ)知識(shí)多個(gè)方面。學(xué)生在這種模擬情境中吸收知識(shí)后，將面臨一系列問(wèn)題，促進(jìn)他們鞏固知識(shí)。根據(jù)學(xué)生的回答，系統(tǒng)將提供不同的反饋結(jié)果，進(jìn)一步促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化和應(yīng)用。這種互動(dòng)和反饋機(jī)制不僅增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的吸引力，也確保了教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[7]。（三）以沉浸游戲?yàn)樾问剑ぐl(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性虛擬現(xiàn)實(shí)游戲提供了一種沉浸式的火場(chǎng)逃生體驗(yàn)。學(xué)生在游戲中使用WASD控制人物移動(dòng)，尋找消防用品，避開(kāi)火焰，最終到達(dá)安全區(qū)域（如圖6）。這種游戲化的學(xué)習(xí)活動(dòng)不僅讓學(xué)生體驗(yàn)到火場(chǎng)逃生的緊迫感，還能以第一視角享受沉浸式體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性和參與感，使學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)和有趣。四、仿真情境設(shè)計(jì)與實(shí)踐的策略總結(jié)與思考筆者針對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目教學(xué)中情境構(gòu)建存在的諸多難題，創(chuàng)新性地將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入其中，構(gòu)建了“三環(huán)”模型，并在該模型的指導(dǎo)下以“智能火災(zāi)報(bào)警器”項(xiàng)目為例，開(kāi)展情境構(gòu)建的深入實(shí)踐。對(duì)于實(shí)踐的過(guò)程與成效，筆者有以下思考與啟示。（一）以“虛”補(bǔ)實(shí)，實(shí)現(xiàn)情境類(lèi)型多元化利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建教學(xué)情境，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)中的局限，允許學(xué)生跨越時(shí)空、沉浸體驗(yàn)，已成為教學(xué)中呈現(xiàn)情境多元化的有效工具和橋梁[8]。但這種教學(xué)模式并非對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)方式的全面替代，而是作為其寶貴的補(bǔ)充和有力輔助。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)充分考慮課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，審慎地選擇虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的體驗(yàn)時(shí)間和教學(xué)情境的類(lèi)型，以確保學(xué)生在教學(xué)情境的引導(dǎo)下，獲得更為豐富、深刻且高效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。（二）以“境”激趣，豐富學(xué)生的感知渠道小學(xué)階段的學(xué)生在開(kāi)展自主式探究性學(xué)習(xí)時(shí)，往往需要從簡(jiǎn)單的、直觀(guān)的直接經(jīng)驗(yàn)開(kāi)始，逐步形成抽象的思維能力，而融合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的真實(shí)性場(chǎng)景融合了聲與光，讓學(xué)習(xí)內(nèi)容可觸摸、可感知、可互動(dòng)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的開(kāi)展需要基于更真實(shí)的場(chǎng)景和問(wèn)題，如此才能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。但在情境教學(xué)中，小學(xué)階段的學(xué)生同樣展現(xiàn)出了較弱的自控能力，因此在課程教學(xué)中教師要充分發(fā)揮“引導(dǎo)者”的作用，引導(dǎo)學(xué)生在保持