12、激发学习活动的教育界面设计

激发学习活动的教育界面设计

1. 教育界面设计的未来方向

在考虑教育界面设计的未来方向时，重点在于开发具有丰富表现力和灵活性的通信界面。这类界面的设计基础元素包括对多种表示形式、模态和语言代码的支持，这些能力能让人们在访问和处理计算信息时拥有更强的表达能力。新的设计方向涵盖基于笔输入、多模态、对话式以及众多混合式界面，为人们提供更强大的通信能力和以用户为中心的控制。

目前的教育技术，如交互式可视化和游戏、沉浸式模拟、辅导系统、远程教育界面和移动界面等，虽具备较为成熟的可视化和多媒体系统输出能力，但用户输入能力却十分有限。这种系统输出和输入能力的不平衡亟待解决，以使学习者能更积极地参与到新知识的掌握中。

2. 沉浸式模拟和交互式可视化

2.1 特点与吸引力

沉浸式模拟和视频游戏，包括为STEM教育设计的游戏，拥有广泛的受众，玩家数量可达四百万到一千万。许多此类游戏在教学基础、复杂的可视化和多媒体输出能力以及实证评估方面都有出色的表现。例如Second Life、Quest Atlantis、PheT、WISE等，它们都专注于STEM内容。

优秀的模拟和游戏具有支持社会和物理情境学习的特点，常涉及与其他学生和动画角色的协作互动。情境学习环境提供的上下文线索能增强学习者的参与度，还能利用他们的空间推理和记忆能力。这些技术广泛运用多感官线索作为多媒体系统输出的一部分，许多强调3D可视化，以增强情境学习中的沉浸感，并激发对复杂数据和交互变量的视觉思考。

2.2 学习效果

与传统讲座或被动观看演示相比，更具交互性的教学形式能显著提高学生的学习效果。在沉浸式模拟和游戏中，这包括嵌入知