摘要：面对全球海洋生态危机加剧以及培养可持续发展能力的迫切需求，公民海洋素养已成为关乎人类文明存续的核心能力。本文聚焦基础教育阶段海洋素养培育面临的实践困境，提出借助智能虚拟实验室重构海洋教育范式。基于建构主义理论与情境认知框架，以课堂教学为依托、实践活动为载体，通过模拟海洋生态演变、污染治理及资源管理等动态场景，逐步提升学生的海洋素养。
　　关键词：K12；海洋素养；海洋教育
 　 一、引言
　　海洋是高质量发展的战略要地，建设海洋强国已成为中华民族伟大复兴的重大战略任务。党的二十大报告明确提出“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”的战略部署。这一战略的根基在于全民海洋素养的提升，关键在于基础教育阶段的素养培育。
　　当前，我国K12海洋素养教育主要面临资源供给失衡和素养培育不足的困境。内陆省份受时间、地域及硬件条件限制，普遍缺乏开展海洋实践的条件，导致基础教育阶段海洋素养教育深度不足。
　　海洋素养是融合知识认知、实践能力、价值认同与思维方法的复合型素养。其培育需涵盖自然科学、人文社科及实践技能等多维领域，强调知识的情境化迁移与体验式内化。然而，传统课堂受限于标准化教学流程、固定时空场域以及以知识传递为核心的教学逻辑，对于多学科交叉的海洋知识，往往只能采取抽象化、碎片化的讲授方式，即聚焦于概念定义、原理陈述等显性知识的传递。这种教学方式难以还原海洋议题的真实情境，也无法为学生提供动手实践、探究体验的机会。在这种教学模式下，学生对海洋知识的理解往往停留在符号记忆与表层认知层面，难以实现对知识内涵的深度解构，更无法达成从“知识掌
　　握”到“素养形成”的转化。
　　随着智能化时代的到来，智能技术的发展为破解上述困局提供了新路径。虚拟现实技术可构建高危海洋环境的沉浸式实验场；人工智能技术能动态生成跨学科探究任务；大数据可视化则使潮汐规律、生态链演变等抽象概念变得具象可感。技术赋能海洋素养教育，既是教育现代化的必然选择，更是我国培养海洋人才的战略突破口。
　  二、智能虚拟实验室的理论支撑
　　（一）建构主义视角下的虚拟探究逻辑
　　建构主义强调学习是学习者主动建构意义的过程，而海洋素养的核心需通过“做中学”方以形成。智能虚拟实验室可通过“问题驱动—虚拟操作—反馈修正”的闭环模式，模拟真实海洋场景。即学生在虚拟环境中自主设计实验、观察生态链变化并探究因果关系。这一过程恰好契合“主动建构知识意义”的理论要求，突破了传统课堂“被动接受”的局限。
　　（二）情境认知理论下的沉浸式迁移机制
　　情境认知理论认为，素养的形成依赖于真实情境中的互动，而海洋素养的实践维度尤其需要真实场景的支撑。智能虚拟实验室通过VR/AR技术构建“具身性情境”，学生可通过手势交互操作虚拟设备，在接近真实却无风险的环境中掌握实操技能。同时，通过AI生成的渔民、环保部门、企业等虚拟角色与学生开展对话，促使学生实现“情境体验—能力内化—价值认同”的素养进阶。
　　（三）技术赋能与海洋素养的维度适配性
　　海洋素养包含四大维度，分别是知识掌握、实践能力、价值认同以及系统思维。知识掌握是海洋素养的认知基础，实践能力是海洋素养的行为载体，价值认同是海洋素养的情感内核，系统思维是海洋素养的高阶整合能力。以智能虚拟实验室中的“海洋生物保护”项目为例，需先传递“海洋生态功能”知识，再设计“捕鱼网密度”的虚拟操作，通过虚拟渔民与环保者的对话触发价值思考，最终引导学生分析“保护措施对海洋生态、经济的综合影响”，从而实现四大维度的同步提升。
　  三、智能虚拟实验室的海洋素养培育框架设计
　　学科知识是海洋素养的“认知原料”，但单一学科的知识碎片化易导致素养培育的片面性。智能虚拟实验室采用双轨设计，既通过学科锚点实现知识的系统性承接，又以真实海洋议题为纽带推动跨学科整合。该模式既尊重学科知识的内在逻辑，又通过议题整合促进从学科知识到素养能力的转化，契合素养是学科知识在真实情境中应用的教育理念。
　　阶梯适配的设计依据是皮亚杰认知发展阶段理论与素养进阶规律。基础教育阶段学生的认知能力呈现出从具象到抽象、从单一到系统的发展轨迹：小学低段处于前运算阶段，依赖具象感知建立认知；小学高段至初中进入从具体运算到形式运算的过渡阶段，可开展有逻辑的探究与决策。
　 对应用到海洋素养培育中，需匹配感知型—探究型—决策型的三级进阶：感知型任务侧重于直观体验与概念识别，通过虚拟场景的感官刺激建立海洋认知；探究型任务侧重于因果推理与操作验证，通过虚拟实验理解海洋现象的内在规律；决策型任务侧重于多维权衡与系统判断，在虚拟复杂情境中整合知识解决问题。该设计严格遵循认知发展的“最近发展区”理论，确保任务难度与学生能力相适配。
 　 四、结语
　　本研究从理论与实践相结合的角度，构建了智能虚拟实验室赋能海洋素养培育的完整框架。在核心设计原则方面，素养导向以四大维度的内在逻辑为纲，确保技术服务实现从知识到素养的转化；双轨融合通过学科锚点与议题整合，实现学科知识向素养能力的转变；阶梯适配依据认知发展规律，设计三级进阶任务。该框架为基础教育阶段的海洋素养培育提供了兼顾理论适配性与实践可行性的路径。
　  参考文献：
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本文系辽宁对外经贸学院2023年度校级科学研究项目“基于多维特征模型的在线学习资源推荐系统研究”（项目编号：2023XJLXYB08）阶段性研究成果