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品牌课程创新成果分享 | 学习科学导论:“学习与大脑的关系”大概念导向下的结构化学习任务与数字化实践

  • 更新时间 2026-10-30 10:58:12
品牌课程创新成果分享 | 学习科学导论:“学习与大脑的关系”大概念导向下的结构化学习任务与数字化实践
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为贯彻落实《数智赋能一体化协同推进开放大学教育教学综合改革实施意见》有关要求,推动开放教育课程资源高质量发展,国家开放大学立项建设了一批具有示范性、引领性的开放教育品牌课程和资源。本期推出“学习科学导论”课程建设实践成果。

课 程 团 队
课程概况与建设背景
一
课程概况

“学习科学导论”是国家开放大学“教育技术学(在线教育方向)”专升本专业必修课,4学分,72学时。课程由北京大学教育学院缪蓉研究员担任主讲,并录制完成450分钟视频资源。缪蓉研究员在北京大学长期教授此课程,授课经验丰富。课程考核包括四次阶段考试和一次期末考试,期末考试为随机出题的模式运行,相应题库也已建设完成。

二
教学实施痛点

痛点1:成人学习者的学习多以解决实际工作问题为目标,秉持即学即用的学习导向。现有课程理论性较强,与岗位实践场景衔接不足,学员对纯理论内容持续投入的意愿相对有限。

痛点2:课程内容组织偏向线性讲授模式,缺少适配成人学习规律的结构化、关联化学习路径。学习科学相关理念未能充分落地到在线教学场景,一定程度影响深度学习成效与课程完成体验,容易产生知识与实践脱节的感受。

痛点3:现有学习资源形式较为单一,可视化支撑不足。大脑结构与神经机制本身具有较强抽象性,当前多依靠静态图片展示,缺少动态演示、可交互三维模型等,难以直观呈现脑区协同运作等动态过程,不利于学员建立立体认知。

三
建设目标

目标1:破解理论与工作场景脱节问题,以大单元教学为主线,围绕成人学习者“即学即用”的需求,将学习科学的抽象概念与在线教育真实场景深度绑定。每个大单元增设“场景应用模块”,引导学习者联系自身学习情况,探究有效学习方法。

目标2:打破线性化、碎片化的内容组织方式,重构以大单元为核心的知识图谱。以核心问题为导向,以任务为驱动设计学习活动,帮助学生形成结构化、网络化的认知体系。

目标3:针对大脑结构与神经机制等抽象内容,开发可视化、可交互的3D大脑模型及动态模拟资源,支持学习者自主旋转、分层拆解、叠加功能网络,直观观察信息在神经元集群中的传播、记忆编码检索、海马体时序作用等关键机制。

本次课程资源改革旨在通过上述举措,提升课程完成率,促进深度学习,推动学习者将原理迁移至学习过程,并为后续专业学习与职业发展奠定基础。

建设思路与建设内容
一
整体建设思路

依据建设要求,以“设计-开发-应用反馈-迭代完善”的思路,选择“学习科学导论”中“学习与大脑的关系”单元作为资源建设内容。以单元教学设计的方法,进行单元内容与目标设计,凝练单元大概念,提出单元核心问题,明确指向目标解决核心问题的学习任务,以任务为驱动设计学习活动以及评价工具。以“问题-任务-活动-评价”的学习路径为基础,建设与之匹配的学习资源。

二
核心建设内容

1.围绕岗位胜任力开展课程内容重构

本次资源建设以第二章为基础,将之前线性概念打散以结构化的形式呈现,抽取单元大概念,梳理知识点之间的关系,如图1所示。

图1 课程内容重构

将梳理好的内容进行解构与重组,包括章节模块化、结构化内容、单元目标、活动目标、以问题为导向提出问题、设置任务、设置系列活动、最后考核评价,如图2所示。通过单元教学设计,围绕单元教学的大概念,进行数字化资源的建设,解决课程内容章节线性化、资源形式单一的问题,实现单元内容结构化、关联化的搭建。

图2 解构与重组

2.使用多元教学方法,围绕核心问题开展与之相对应的学习方法

● 设计本单元解决的核心问题:大脑的结构是怎样的?大脑主要有哪些功能?记忆力与大脑的关系是什么?围绕核心问题提出解决问题的方案,通过探究协作进行学习。

● 依托单元情境支持的学习:通过视频、故事、实验等创设单元学习情境。

● 任务驱动的目标指向性学习:设计单元教学目标,指向学习者能力及素养的培养,采用KUD(即Know-Understand-Do,知识-理解-技能三维目标)的目标设计方法,将目标转换为学习任务,以任务驱动设计学习过程和学习活动,以“问题-任务-活动-评价”的路径设计学习内容。

● 创新评价方法,设计表现性评价:学习者通过自我陈述、学习作品展示、参与体验、在线测试等多元化评价方法进行过程性评价。

3.教学资源形态的创新

依据单元教学的特点,教学资源增设了任务卡、二维动画、微课、数字人、3D脑部解剖App、互动资源、测试题等,将这些资源嵌入单元学习的过程和活动中,打造数字化单元学习环境,如图3所示。

图3 嵌入各类学习资源

4.名师名教团队的共同建设

本课程由北京大学教育学院缪蓉研究员全程指导并严格把控内容质量,其团队成员包括国家开放大学教育学院郭欣悦(项目负责人)、国家开放大学实验学院石磊、辽宁开放大学庞世佳、深圳开放大学李秋生以及武汉开放大学疏凤芳,共同负责内容设计与制作。国开泛在(北京)教育科技有限公司根据团队需求,全力提供技术支持。

5.在资源开发过程中注重数字赋能

在资源中创新运用了二维动画、数字人讲解、3D大脑模拟等形式,实现了复杂知识从静态图示到动态交互的转化,为成人学习者提供了直观、可探索的学习体验。

6.考核评价创新

构建多元化、全过程的学习状态考察体系。创新形式包括:

(1)闯关任务测试,以大单元为单位设计阶梯式闯关任务,检验知识掌握的系统性与迁移能力。

(2)大脑卡片拼图,通过交互式拼图操作,考察对大脑结构分区及功能映射的立体认知。

(3)沉浸式讨论互动,借助虚拟情境或典型案例,评估学习者在真实场景中的分析与应用能力。

(4)记忆力专项测验,针对性测评对记忆机制的理解及记忆策略的实际运用。多种评价形式协同,实现对学习者认知、操作、交互与应用能力的全面考察。

创新经验与未来展望
一
亮点与创新

1.大单元教学重构知识体系

突破传统线性讲授模式,以学习科学核心主题为依据,将课程整合为若干大单元,每个单元设置“问题-任务-活动-评价”的完整闭环,实现知识的结构化组织与深度学习引导,有效解决内容碎片化与学用脱节问题。

2.数字技术赋能资源呈现

充分发挥数字技术优势,在资源中综合运用二维动画、数字人讲解、3D大脑模拟等多种形式,将抽象的大脑结构、神经机制等难懂内容转化为直观、动态、可交互的可视化资源。

3.多元考核评价学习状态

在保留传统习题库基础上,构建了全方位的学习状态考查体系,创新引入闯关任务测试、大脑卡片拼接图、沉浸式讨论互动、记忆力专项测验等多样化评价形式,从知识掌握、空间认知、分析应用、策略运用等维度综合评估学习成效,实现从单一结果考核向全过程、多能力考察的转变。

二
未来展望

本轮建设在资源可视化、考核多元化及大单元教学上成效显著。下一步将持续深化数智赋能课程资源改革:引入自适应学习路径,实现个性化推送与干预;完善学习分析系统,将多元评价数据纳入全过程学业模型,实现精准画像与动态反馈;迭代3D大脑模拟、数字人等交互资源,提升移动端适配性与沉浸感,并探索与虚拟仿真实验、生成式AI助教的融合,推动课程从“数字化呈现”向“智能化助学”演进,打造具有持续生命力与示范效应的在线学习范例。

来源:国开轻课堂

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