全息技术支持下STEAM教学资源库的演进态势

摘要：全息技术的兴起正深刻重塑STEAM教育中教学资源库的根本属性与存在形态，全息技术的沉浸性、交互性与空间可视化特性，驱动STEAM（跨学科的教育理念）教学资源库实现从离散的“资源集合”转向有机整合的“情境生态”，从静态的“结果呈现”转向动态的“过程具现”，从割裂的“学科分立”转向融合的“知识互联”，从僵化的“预设固定”转向灵活的“生成可变”，资源库从封闭的内容仓库转变为支持个性化建构的生成性平台，为培养高阶思维与跨学科问题解决能力提供可能路径。

关键词：全息技术；STEAM教育；情境认知；生成性学习

在数字技术深度介入教育变革的时代背景下，教学资源库作为知识载体与学习支持系统的核心组成部分，其形态与功能始终随着技术范式的演进而迭代。STEAM教育所倡导的跨学科整合、实践探究与创新创造，对教学资源的表征方式、组织逻辑与交互潜能提出了超越传统文本与多媒体局限的更高要求。近年来，以三维空间成像、实时自然交互和深度沉浸体验为标志的全息技术，正以其独特的技术禀赋，为突破上述要求提供了全新的可能性。鉴于此，文章深入剖析全息技术支持下的STEAM教学资源库所呈现出的核心演进态势，为理解与设计下一代智能化学习资源提供理论参照。

一、从“资源集合”到“情境生态”：

建构沉浸式学习场域

传统数字化教学资源库是一种基于分类与检索逻辑的“资源集合”，资源本身是去情境化的知识载体。学习者与资源的互动，主要是一种单向的“调用—消费”模式，资源作为被提取和观察的对象，与学习者所处的认知情境存在天然的隔阂。全息技术的介入，从根本上推动了资源库向“情境生态”的范式转变，资源不再作为独立于学习环境的外部要素存在，而是被内在地、结构性地编织进一个由全息技术构建的、具有统一主题与问题导向的仿真环境之中。在这个生态化的场域里，每一个资源元素都成为构成这一有意义情境的有机组成部分，其价值不仅在于自身所携带的信息内容，更在于它在整体情境中所扮演的角色、所引发的关系以及所支持的学习行为。全息环境的沉浸性使学习者能够以具身的方式“在场”于知识发生的场景，通过身体的导航、视角的转换、手势的操控，与作为环境一部分的资源进行直接、自然的互动。因此，资源库的“生态化”，使得知识得以在学习者与情境化资源的持续、具身交互中被动态建构，学习从对离散信息的记忆，转向对复杂系统中关系与模式的理解与适应[1]。

二、从“结果呈现”到“过程具现”：

外化与追溯思维轨迹

传统教学资源在表征知识时，往往侧重于呈现权威的结论、标准的操作流程或完美的最终产品。“结果导向”的资源观无形中将探索、试错、迭代的认知过程封装为一个“黑箱”，学习者接触到的是经过压缩与提纯的认知成品。虽然效率有其价值，但这种方式遮蔽了学科知识的产生方式与思维的本质过程，不利于培养学生批判性地质疑结论、理解方法局限以及掌握探究技能。全息技术为资源库赋予了“过程具现”的革命性能力。所谓“具现”，即让内隐的、时间性的过程变得可见、可操作、可追溯。全息资源可以被设计为能够动态再现科学发现的关键节点、工程设计的循环迭代、艺术创作的构思演变。学习者不再仅仅观察一个静态的终点，而是可以介入过程，操控影响进程的变量，观察不同决策路径所导向的分支结果，甚至能够逆向回退，在关键抉择点进行重新尝试。资源的可操纵性与时间可塑性，使得思维的轨迹得以从学习者的头脑中外化出来，成为可供集体审视、讨论与反思的客观对象。

三、从“学科分立”到“知识互联”：

可视化跨学科概念网络

STEAM教育的核心理念是跨学科整合，旨在打破传统学科壁垒，培养学生运用多学科知识解决真实世界复杂问题的能力[2]。然而，传统的资源库组织架构，大多依然沿袭学科分类学的逻辑，将属于科学、技术、工程、艺术、数学的资源分门别类存放。这种组织方式在物理上强化了学科的边界，学生在检索和使用时，需要主动在脑海中建立跨学科联系，这对认知负荷与整合能力提出了过高要求，容易导致知识在实际应用中仍处于碎片化状态。全息技术利用其三维空间的容纳性与信息关联的动态可视化能力，为资源库提供“知识互联”的全新组织与呈现范式，资源不再按照其学科出身被归档，而是根据其在解决某个核心问题或理解某个复杂系统时所发挥的功能与彼此间的逻辑关系，被部署在同一个虚拟空间坐标系中。不同学科的概念模型、数据图表、工程蓝图、艺术形态可以并置、叠加、链接，共同构成一个围绕核心主题的、立体化的知识网络。学科知识之间的支撑、互补、约束关系，通过空间位置、视觉连接线、动态响应等编码方式变得一目了然。

四、从“预设固定”到“生成可变”：

赋能个性化与创造性学习

传统教学资源库的内容，基本由资源开发者预先设计、制作并固化，其形态、内容与交互逻辑是确定的、不可更改的。学生作为资源的使用者，其能动性主要体现在对既有资源的选择与消费上，难以对资源内容本身进行实质性的修改与创造。全息技术推动了资源库向“生成可变”属性的深刻演进，资源被设计为包含一系列基础性的、参数化的组件或模块。这些组件如同数字世界的“原子”或“积木”，拥有标准的接口和可调节的属性。教师和学生可以根据具体的学习目标、探究问题或个人兴趣，对这些基础组件进行组合、编辑、参数调整，从而生成全新的、定制化的学习对象、实验环境甚至评估任务。资源库从一个存储成品的内容仓库，转变为一个提供原材料与工具，支持用户进行内容创作与环境搭建的“生成性平台”。资源的边界因此变得模糊而开放，与学习者的创意和实践成果无缝融合。

五、结语

全息技术对STEAM教学资源库的赋能，远不止于技术层面的升级，它更是一场从资源观、环境观到学习观的多维范式演进。当然，演进路径也伴随着诸多挑战，如技术成本的制约、高质量全息教育内容生成的理论与工程难题、与之配套的教学法与评价体系的重建等。未来研究需进一步深入探索全息情境下学习发生的微观认知机制，开发基于学习科学原理的资源设计模式，并构建人机协同的智能生成与适配框架。

文章来源：《城市经济导报》https://www.zzqklm.com/w/sci/26918.html