在线课程资源的“学测一体”游戏化设计:理论模型与作用机制

游戏化学习在激发学习者动机、改善学业情绪等方面存在独特优势,将游戏化学习与在线课程资源的“学”“测”两环节有机整合,有望提升在线课程资源的质量,进一步推动我国的教育数字化转型。鉴于此,研究构建了“学测一体”游戏化设计促进在线学习的理论模型,并借助眼动仪、脑波仪、问卷采集了120名被试的认知行为、学习体验与态度以及学习效果数据,深入分析无游戏化设计、“学”“测”“学测一体”的游戏化设计对在线学习的影响。结果表明:“学”的游戏化设计使学习者大脑更专注、更放松,消极情绪降低;“测”的游戏化设计促进学习者投入更多视觉认知资源,降低内部认知负荷,增加学习数量;“学测一体”的游戏化设计效果最佳,表现为学习者的视觉认知加工资源投入更多、外部认知负荷降低、学习满意度和学习质量提高。相关性分析和结构方程模型进一步发现了“学测一体”游戏化设计促进在线学习的作用路径。根据研究结论提出三条建议,旨在从游戏化学习视角为在线课程资源的高质量发展提供参考。

VR和情绪诱发对学习影响的脑机制及优化策略研究

VR学习及以其为支撑的教育元宇宙是当前乃至未来的重要学习形态。依据学习者在VR环境下的大脑认知规律,设计使用适当的VR教学或学习策略,是改善VR学习体验及效果的前提条件。鉴于此,本研究以游戏作为情绪诱发策略融入VR学习,将79名大学生随机分配至视频组、VR组和VR融入情绪诱发组,借助EEG技术探究VR和情绪诱发对学习影响的脑机制问题。结果表明:VR组学习者枕叶区域的Alpha波、Beta波和Gamma波均会显著提升,学习效果也显著优于视频组;VR融入情绪诱发组学习者的额叶和枕叶区域的Alpha波、额叶区域的Beta波、右侧颞叶区域的Gamma波的活跃度都显著提高,前测积极情绪、内部动机和学习效果也都要显著高于VR组及视频组;学习者的颞叶、前中央区域的Beta波、Gamma波越活跃,情绪状态越积极、学习动机水平越高、学习效果也越好。上述研究发现既为使用情绪诱发策略改善VR学习情绪体验和效果提供了脑机制方面的证据,又为VR情境下学习的脑机制探索、打破教育学与神经科学之间的交流障碍提供了研究案例。最后,研究提炼出三条VR教育应用和使用EEG技术开展VR学习脑机制研究的建议,以期为VR环境下的大脑认知规律探索及VR教育应用的良性发展提供参考。

基于异步视频学习情绪预警的视频画面情感进化模型研究

教育数字化转型背景下,异步视频学习具有跨越传统学习时空限制的独特优势,但也存在学习持续性差、学习者情绪表达障碍、学习效率低下等问题,其中视频画面情感质量对学习者的情绪体验和学习效果具有重要影响。基于此,提出从学习者视角开展异步视频学习情绪预警,并以预警结果为依据反向优化教学视频画面的情感,进而达到视频画面情感进化以及异步视频学习体验与效果优化的双重目标。首先,参考多系统情绪激活理论和多媒体画面语言学理论构建了异步视频学习情绪激活机制的理论模型;其次,以理论模型为依据厘清异步视频学习情绪预警的技术方案,并通过情绪预警实验实现了异步视频学习情绪特征的采集、融合与预警模型构建;最后,从视频学习资源库、异步视频学习情绪预警模块、教学视频画面情感优化设计规则库和资源设计者四方面构建了视频画面情感智能进化系统模型。研究结果为教学视频画面情感进化提出了完整的实践方案,既可改善视频资源质量与异步视频学习成效,又可提升以教师为主的资源设计者的信息技术素养与能力,实现以多模态技术与人工智能技术驱动我国教育数字化转型的高质量发展。