摘"要：隨著信息技術的飛速發(fā)展，VR、AR與AI等前沿技術正逐步滲透到教育領域，為傳統(tǒng)教學模式帶來變革。以張掖玉米制種教學實踐為例，探討VR、AR與AI技術在中小學勞技教育中的融合應用，分析技術融合如何促進勞技教育內容創(chuàng)新、教學方法改進、學生學習興趣和效果提升。通過實證研究，為中小學勞技教育轉型提供參考。關鍵詞：勞技教育；張掖玉米制種教學實踐；技術融合；VR技術；AR技術；AI技術0"引言科技發(fā)展給勞動技術教育（簡稱勞技教育）帶來了新機遇。VR（VirtualReality，虛擬現(xiàn)實）、AR（AugmentedReality，增強現(xiàn)實）和AI（ArtificialIntelligence，人工智能）技術讓教育變得更生動也更有趣。這些技術讓學生能親身體驗，提高了他們的興趣和創(chuàng)造力[1]。應用這些技術不僅能夠模擬真實或虛構的環(huán)境，增強學習體驗，還能通過智能化分析提供個性化學習支持，從而大幅提升教學效果。技術融合應用能使抽象概念直觀化，讓學生能在虛擬環(huán)境中模擬操作，提升他們的技能掌握速度。同時，AI個性化教學建議與即時反饋促進了學習效果的提升。張掖以其優(yōu)越的自然條件、豐富的玉米種質資源和先進的農業(yè)科技，為勞技教育提供了實踐沃土。張掖玉米制種教學實踐成為技術融合下勞技教育創(chuàng)新的典范。1"VR、AR與AI技術在勞技教育中的應用1.1"VR技術的應用VR技術通過構建三維虛擬環(huán)境，使學生能夠身臨其境般地參與各種勞動技能的學習和實踐。在張掖玉米制種教學實踐中，應用VR技術可模擬玉米種植的全過程，包括土壤準備、播種、灌溉、施肥、病蟲害防治和收獲等環(huán)節(jié)。學生佩戴VR頭盔即可“走進”田間地頭，觀察玉米的生長變化，體驗不同管理措施對作物生長的影響，從而加深對農業(yè)知識的理解和記憶。1.2"AR技術的應用AR技術是將虛擬的元素融入現(xiàn)實場景，讓學習變得更互動，更有趣。在張掖玉米制種教學實踐中，AR技術可用于展示玉米種子的內部結構、生長機理和病蟲害等難以直接觀察的內容。學生只需通過手機或平板電腦掃描相關材料，即可在屏幕上看到動態(tài)的、三維的解析圖，增強學習的直觀性和趣味性[2]。1.3"AI技術的應用AI技術通過數(shù)據(jù)分析和學習算法，給勞技教育帶來個性化學習和智能評估。在張掖玉米制種教學實踐中，AI可以分析學生的學習行為和成績數(shù)據(jù)，識別其學習難點和興趣點，進而推薦個性化的學習資源和練習任務。同時，AI還能通過智能識別技術監(jiān)測學生的操作過程，給予即時反饋和糾正，幫助他們提高學習效率和質量。2"技術融合下的勞技教育創(chuàng)新2.1"教學內容的創(chuàng)新VR、AR與AI技術的融合應用，讓勞技教育的內容得以豐富和拓展。除了傳統(tǒng)的理論知識學習外，學生還能通過虛擬實踐和智能模擬體驗更多勞動場景，加深對勞動技能的理解和掌握。在張掖玉米制種教學實踐中，學生不僅能學習種植技術，還能了解農業(yè)智能化、精準化管理的發(fā)展趨勢。2.2"教學方法的改進VR、AR與AI技術的融合應用，讓勞技教育變得更靈活。教師可以用VR和AR創(chuàng)造有趣的學習場景，讓學生更投入；可以用AI根據(jù)每個學生的需求調整教學方法。這種結合還推動了線上線下混合式教學的應用，讓學習更加方便高效[3]。2.3"學生學習興趣和效果的提升VR、AR與AI技術的融合應用，極大地提升了學生的學習興趣和學習效果。虛擬實踐和智能模擬讓學生能夠在安全的環(huán)境中嘗試和探索，相比傳統(tǒng)教學減少了犯錯誤的機會和由此帶來的挫折感；個性化教學能為每個學生提供適合他的學習內容和幫助，讓他學起來更有針對性也更有效。在張掖玉米制種教學實踐中融合應用VR、AR與AI技術后，學生的學習積極性和成就感顯著提升，對農業(yè)技術的認知也得到了深化。3"教學案例3.1"設計思路張掖玉米制種教學實踐項目通過融合應用VR、AR與AI技術，為三年級學生設計了一系列豐富多彩、互動性強的教學活動。該項目以主題活動的形式，通過為期三個月的實踐活動，讓學生在“做中學”“學中做”，深刻理解勞動的意義，掌握玉米制種技術，并激發(fā)他們對現(xiàn)代農業(yè)技術的興趣。3.1.1"跨時空學習體驗利用VR技術，讓學生可以不受地域和季節(jié)限制，在虛擬環(huán)境中體驗玉米從播種到收獲的完整過程。這種沉浸式學習不僅增強了學生學習的趣味性和直觀性，還能幫助他們更好地理解玉米生長的自然規(guī)律和制種技術要點。3.1.2"互動探究與技術支持AR技術可以用于展示玉米種子的內部結構、生長機理和病蟲害識別等微觀層面的知識。學生可以通過AR應用程序，在真實或模擬的環(huán)境中與虛擬信息進行交互，加深對知識的理解和記憶。同時，AI技術提供個性化的學習路徑和即時反饋，幫助學生解決學習中的困惑，提高學習效率。3.1.3"多元化評價與分享該項目采用多種評價方法，包括學生、教師、家長和虛擬團隊的評價。學生可以通過寫文字、拍圖片、錄視頻等形式展示自己的學習成果和感受[4]。此外，利用Web2.0平臺，學生還可以與來自不同地域的同學交流互動，分享學習經驗，拓寬視野。3.2"教學目標在“玉米播種”這堂課的教學設計中，教師設定了以下教學目標。1）知識與技能：使學生掌握玉米穴盆播種的基本技術和操作要領，了解玉米生長的基本規(guī)律和制種過程中的關鍵技術點。2）過程與方法：通過VR、AR與AI技術的融合應用，使學生在“做中學”“學中做”，體驗勞動與創(chuàng)造的樂趣，培養(yǎng)動手能力和探究精神。3）情感態(tài)度與價值觀：引導學生樹立尊重勞動、珍惜勞動成果的觀念，激發(fā)他們對現(xiàn)代農業(yè)技術的興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和實踐能力。3.3"教學重點和難點教學重點是穴盆播種玉米技術的教學和實際操作訓練，教學難點是如何讓學生準確掌握播種技術要領，并在課后進行有效的育苗養(yǎng)護管理。3.4"教學器材除了傳統(tǒng)的廢紙杯、玉米種子、菜園土、保鮮膜等材料外，還需準備VR頭盔、AR應用程序、AI輔助教學系統(tǒng)等現(xiàn)代教學設備和軟件。3.5"教學過程3.5.1"導入（VR體驗）：營造沉浸式學習環(huán)境【活動準備】確保每位學生配備VR頭盔和必要的連接設備，并已預裝好玉米農田場景的VR應用程序。教室環(huán)境調整為適宜VR體驗的氛圍，如調暗燈光，減少外界干擾?！净顒恿鞒獭坎襟E一：引入話題，激發(fā)興趣。教師簡短介紹活動主題“探索玉米的世界”，并簡述VR技術將如何幫助學生更深入地了解玉米的生長過程。通過給學生展示一些玉米的實物或圖片，引起他們對玉米的興趣[5]。步驟二：佩戴VR頭盔，進入虛擬世界。教師指導學生正確佩戴VR頭盔，并檢查所有設備的連接狀態(tài)。學生根據(jù)VR應用程序的指引，逐步進入虛擬的玉米農田場景。步驟三：觀察與體驗。在虛擬農田中，學生仿佛置身于真實的玉米田間，可以360°觀察玉米的生長環(huán)境，包括土壤、氣候、光照等條件。通過VR應用程序的交互功能，學生可以近距離觀察玉米植株的生長狀態(tài)，了解其不同生長階段的特征。特別設計的VR場景還會模擬播種過程，讓學生“親眼”看到種子如何被埋入土壤和隨后發(fā)生的發(fā)芽、生長等變化。步驟四：討論與分享。退出VR體驗后，教師組織學生進行小組討論，分享自己在虛擬農田中的所見所感。教師鼓勵學生提出關于玉米生長或VR體驗的問題，給予解答或引導學生作進一步探究?！窘處熤笇бc】在學生佩戴VR頭盔前，教師務必對其進行安全教育和設備使用說明，確保學生了解如何正確操作VR設備；鼓勵學生多觀察、多思考、多提問，這樣可以幫助他們培養(yǎng)出更好的觀察力和探索精神；鼓勵學生在討論中積極發(fā)言，分享自己的見解和感受，促進學生間的交流與合作。3.5.2"探究（AR展示與AI輔助）：深化知識理解，提升問題解決能力【活動準備】確保每位學生擁有可訪問AR應用程序的手機或平板電腦，并已下載好相關玉米知識的AR內容。AI輔助教學系統(tǒng)已接入教室網(wǎng)絡，并準備好個性化學習建議和模擬問題庫。【活動流程】步驟一：AR展示玉米內部結構。學生使用手機或平板電腦掃描AR觸發(fā)圖像（如玉米種子圖片），屏幕上立即出現(xiàn)玉米種子的三維立體解析圖。學生可以旋轉、縮放圖像，從不同角度觀察玉米種子的內部結構，如胚、胚乳、種皮等部分。教師引導學生討論玉米種子的各個部分在生長過程中的作用，加深對種子結構的理解。步驟二：AR展示玉米生長機理和病蟲害識別方法。學生繼續(xù)掃描不同的AR觸發(fā)圖像，分別展示玉米的生長機理（如光合作用、根系發(fā)育等）和常見病蟲害的識別方法。通過AR技術的增強現(xiàn)實效果，學生可以直觀地看到玉米植株在生長過程中遇到的各種挑戰(zhàn)和應對策略。教師鼓勵學生提出關于玉米生長機理或病蟲害識別的問題，并利用AR應用程序中的互動功能進行解答或演示。步驟三：AI輔助學習。AI輔助教學系統(tǒng)可以為學生作個性化學習測試，按測試結果和學習速度給他們推薦合適的學習資源和練習題。在學習過程中，學生遇到難題時可以隨時向AI輔助教學系統(tǒng)提問，系統(tǒng)會提供詳細的解答和解題思路。AI輔助教學系統(tǒng)還會模擬玉米播種過程中的常見問題（如土壤濕度不足、種子間距不當?shù)龋?，讓學生在虛擬環(huán)境中進行問題解決練習，提升實際操作能力[6]?！窘處熤笇бc】引導學生充分利用AR技術的直觀性和互動性，加深對玉米生長機理和病蟲害識別方法的理解。鼓勵學生積極參與AI輔助教學系統(tǒng)的學習測試和問題解決練習，培養(yǎng)他們的自主學習能力和問題解決能力。當學生碰到難題時，教師及時給予指導和鼓勵，幫助他們建立自信心并獲得成就感。3.5.3"操作（VR模擬與實際操作結合）：理論與實踐深度融合，提升操作技能【活動準備】除了之前提到的穴盆、玉米種子、菜園土、保鮮膜等基礎材料外，還需要準備的物品包括：播種工具，小鏟子、量杯（用于測量種子和肥料量）、手套（保護手部免受土壤污染或劃傷）。此外，準備好澆水壺，確保種子種下后能及時給土壤加水；標簽和筆，用于在每盆玉米苗上標注播種日期和品種信息，方便日后觀察和記錄；示范視頻或圖片，用于展示播種步驟和技巧，供學生參考?！净顒恿鞒獭坎襟E一：VR模擬操作回顧。先讓學生進行一次簡短的VR模擬操作回顧，快速溫習播種的各個步驟和要點。教師通過VR系統(tǒng)的監(jiān)控功能，再次觀察學生的操作情況，對普遍存在的問題進行集體講解和糾正。步驟二：實際操作前講解。教師向學生詳細講解實際播種的步驟和注意事項，包括如何正確使用工具、如何控制種子和肥料的量、如何保持土壤濕度等。教師播放示范視頻或展示圖片，讓學生更直觀地了解播種過程。步驟三：分組實踐。教師將學生劃分小組，并給每組分配一定數(shù)量的穴盆、種子、土壤等材料。在教師指導下，學生開始自己動手操作。首先，使用小鏟子在穴盆中挖出適當深度的坑；其次，按照一定比例將種子和肥料混合后陷入坑中（注意種子之間的距離），用土壤覆蓋并輕輕壓實；最后，澆上適量的水，并覆蓋上保鮮膜以保持土壤濕度。學生在操作過程中可以相互討論和幫助，教師則在學生間巡回指導，及時糾正錯誤并提供建議。步驟四：記錄與觀察。學生為自己的玉米苗作好標記，記錄播種日期、品種等信息。教師引導學生觀察并記錄玉米苗的生長情況，如發(fā)芽時間、生長速度、葉片形態(tài)等，以便后續(xù)進行數(shù)據(jù)分析和討論。步驟五：反思與總結。實際操作結束后，教師組織學生進行反思和總結。學生分享自己在操作過程中的經驗和教訓，討論如何改進播種技術。教師對學生的表現(xiàn)進行點評，肯定他們的努力和進步，同時指出存在的問題和改進方向?！窘處熤笇бc】在學生動手操作前，確保學生明白播種的步驟和注意事項，避免出錯；鼓勵他們合作，共同完成任務，鍛煉團隊協(xié)作能力；引導他們觀察并記錄玉米苗的生長情況，培養(yǎng)觀察力和數(shù)據(jù)分析能力；在反思與總結環(huán)節(jié)，注重引導學生從實踐中總結經驗教訓，提升他們的學習能力和問題解決能力。3.5.4"評價與分享采用多種評價方式，包括學生、教師、家長和虛擬團隊的評價，全面評估學生的學習成果。鼓勵學生通過Web2.0平臺分享自己的學習心得和成果。學生可以用自己喜歡的方式展示學習成果，如文字、圖片、視頻等。有條件的學生還可以將播種和育苗的過程拍攝下來，制作成視頻或動畫進行展示。通過一系列融合VR、AR與AI技術的勞技教育創(chuàng)新實踐，可為學生創(chuàng)造一個生動、有趣、高效的學習環(huán)境，讓他們在實踐中學習、在探索中成長。4"問題和挑戰(zhàn)在VR、AR與AI技術融合下的中小學勞技教育過程中，這些技術為教學帶來諸多創(chuàng)新優(yōu)勢，但也存在一些問題和挑戰(zhàn)，具體如下。4.1"技術資源分配不均1）部分學校經費不足。不同地區(qū)、不同學校之間的經濟條件差異較大，部分學校難以承擔VR、AR和AI等教學設備的購置和維護費用，限制了技術的普及。2）設備更新滯后。學校已經配備了相關技術設備，但由于技術更新?lián)Q代迅速，設備可能很快過時，影響了教學效果和學生的學習興趣。4.2"教師培訓與素養(yǎng)不足1）技術掌握不足。許多教師對新技術的掌握程度有限，難以充分發(fā)揮VR、AR和AI等技術的優(yōu)勢，影響教學質量。2）教學理念落后。部分教師的教學理念沒跟上時代，對技術與教育融合不太理解也接受不了，難以適應新的教學模式。4.3"技術與教學融合不深入1）形式主義。有時技術被當作一種時髦的教學手段引入課堂，但并未真正與教學內容深度融合，導致技術使用流于形式，教學效果不佳。2）內容設計不合理。VR、AR和AI等技術的應用需要精心設計的教學內容和活動支撐，但部分教師缺乏相關經驗和能力，導致技術使用與內容脫節(jié)。4.4"學生自主學習能力受限1）過度依賴技術。在技術融合的教學環(huán)境中，學生可能過于依賴VR、AR等技術進行學習，而忽視實踐操作和現(xiàn)實生活經驗的重要性。2）自主學習能力不足。雖然AI輔助教學系統(tǒng)能為學生提供個性化的學習建議和反饋，但部分學生可能缺乏自主學習和主動探索的能力，難以充分利用這些資源。4.5"評價機制與標準不完善1）評價標準單一。目前對技術融合下的勞技教育效果的評價往往側重于技術應用的程度和學生的操作技能，而忽視對學生的創(chuàng)新思維、問題解決能力等綜合素質的評價。2）評價過程不透明，AI輔助教學系統(tǒng)雖然能實時監(jiān)測學生的學習情況并提供反饋，但評價過程不夠透明，導致家長和學生難以全面了解學習