【中藝熱訊】如何讓教育與元宇宙深度融合

　　日前，一項(xiàng)題為《一個(gè)全新的世界：當(dāng)教育遇上元宇宙》(A Whole New World: Education Meets the Metaverse)的政策報(bào)告由美國(guó)布魯金斯學(xué)會(huì)發(fā)布。該報(bào)告指出，元宇宙這一數(shù)字概念日益逼近，很快它將會(huì)無(wú)處不在。教育是元宇宙的重要應(yīng)用領(lǐng)域，教育元宇宙也將在未來(lái)的5至10年走進(jìn)人們的生活。在這一關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)，教育從業(yè)者需要從Web2.0時(shí)代的教育應(yīng)用軟件研發(fā)中汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，抓住先機(jī)、提早布局，主動(dòng)指導(dǎo)數(shù)字技術(shù)發(fā)展，有效規(guī)避落后于技術(shù)的被動(dòng)局面。該報(bào)告還重點(diǎn)指出，學(xué)習(xí)科學(xué)能夠?yàn)榻逃钪娴漠a(chǎn)品研發(fā)提供指導(dǎo)與引領(lǐng)，賦予教育元宇宙以真正的教育意義，促進(jìn)教育與元宇宙的深度融合。

　　1.從教育應(yīng)用軟件研發(fā)中汲取教訓(xùn)

　　1997年，諾基亞6110手機(jī)率先推出了名為“貪吃蛇”游戲的首個(gè)移動(dòng)應(yīng)用軟件。此后，隨著2007年iPhone智能手機(jī)的問(wèn)世，移動(dòng)應(yīng)用軟件市場(chǎng)開(kāi)始不斷蓬勃發(fā)展，尤其是在2010年iPad開(kāi)始上市銷售后。

　　報(bào)告的教育研究團(tuán)隊(duì)指出，當(dāng)2015年他們開(kāi)始首次嘗試編寫一套針對(duì)教育應(yīng)用軟件研發(fā)的指導(dǎo)準(zhǔn)則時(shí)，應(yīng)用軟件市場(chǎng)上已經(jīng)充斥著超過(guò)80000個(gè)所謂的“教育”應(yīng)用軟件。然而，它們絕大多數(shù)是面向是成年人使用的手機(jī)或平板設(shè)備而研發(fā)的，而不是以提供面向?qū)W生的教育活動(dòng)機(jī)會(huì)為研發(fā)目標(biāo)。甚至到現(xiàn)在，應(yīng)用軟件研發(fā)人員也很隨意地將其產(chǎn)品冠上“教育”這個(gè)名詞，即便這些應(yīng)用軟件產(chǎn)品在許多教育研究人員眼中僅與學(xué)生教育有微弱關(guān)聯(lián)。而且，它們的研發(fā)背后也沒(méi)有學(xué)生如何學(xué)習(xí)相關(guān)的研究支撐。

　　此前，報(bào)告的教育研究團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)嘗試從學(xué)生如何學(xué)習(xí)的相關(guān)研究中總結(jié)出了一套高質(zhì)量教育應(yīng)用軟件研發(fā)的指導(dǎo)準(zhǔn)則。2021年，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)始基于這一準(zhǔn)則對(duì)Google Play和Apple App Store等平臺(tái)下載量較高的教育應(yīng)用軟件進(jìn)行審查，以審視那些面向?qū)W生的教育應(yīng)用軟件與準(zhǔn)則的契合度。可悲的是，那些教育應(yīng)用軟件并沒(méi)有怎么契合上團(tuán)隊(duì)的預(yù)期。在下載量較高的面向?qū)W生的付費(fèi)教育應(yīng)用軟件中，只有7個(gè)獲得了高質(zhì)量評(píng)級(jí)，50%都是低質(zhì)量評(píng)級(jí)。而免費(fèi)教育應(yīng)用軟件的質(zhì)量評(píng)級(jí)甚至更糟。

　　該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，導(dǎo)致這一局面的重要原因是，“教育”應(yīng)用軟件的研發(fā)人員和研究學(xué)生如何學(xué)習(xí)的教育研究人員彼此間，沒(méi)有進(jìn)行溝通與合作。當(dāng)教育類應(yīng)用軟件被大量研發(fā)出來(lái)并開(kāi)始成為學(xué)生的一項(xiàng)主要學(xué)習(xí)載體時(shí)，教育領(lǐng)域的研究人員才開(kāi)始參與進(jìn)去，這之間有一定的滯后性。為此，該團(tuán)隊(duì)呼吁，鑒于當(dāng)前元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施仍在建設(shè)中，相關(guān)群體應(yīng)該認(rèn)真反思與總結(jié)教育應(yīng)用軟件研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，避免重蹈覆轍，為共同合作研發(fā)高質(zhì)量的教育元宇宙產(chǎn)品提早布局。

　　2.定義教育元宇宙

　　報(bào)告指出，目前“元宇宙”仍是一個(gè)不斷發(fā)展、演變的概念，技術(shù)界關(guān)于“元宇宙”的定義很多且在不斷完善豐富。但總的來(lái)說(shuō)，元宇宙(metaverse，或譯為“超元域”)的本質(zhì)是虛擬和現(xiàn)實(shí)相融合的“第三時(shí)空”。這一數(shù)字技術(shù)是Web3.0時(shí)代的核心產(chǎn)物，其技術(shù)底座主要包括人工智能、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、拓展現(xiàn)實(shí)(包括虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)等)、機(jī)器人、腦機(jī)接口，以及5G網(wǎng)絡(luò)等。目前，元宇宙已經(jīng)開(kāi)始被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，并衍生出政務(wù)元宇宙、旅游元宇宙、體育元宇宙、影院元宇宙、會(huì)展元宇宙、游戲元宇宙等產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，教育也在元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)的版圖中。該報(bào)告認(rèn)為，作為元宇宙技術(shù)與學(xué)生教育的融合形態(tài)，教育元宇宙(edu-metaverse)是指在通過(guò)利用元宇宙技術(shù)而創(chuàng)建的虛實(shí)融合的場(chǎng)景中進(jìn)行學(xué)生教育活動(dòng)，尤其是寓教于樂(lè)式的學(xué)習(xí)(playful learning)。

　　為此，報(bào)告也建議，研究學(xué)生如何學(xué)習(xí)的教育研究人員在這個(gè)當(dāng)下亟須認(rèn)真思考，與同教育元宇宙產(chǎn)品的研發(fā)人員保持溝通與合作的具體路徑，確保即將推出的教育元宇宙產(chǎn)品是高質(zhì)量的、能夠增益教育的。

　　3.回顧學(xué)習(xí)科學(xué)

　　盡管學(xué)習(xí)研究一直是教育學(xué)和心理學(xué)的核心任務(wù)，但“學(xué)習(xí)科學(xué)”這一術(shù)語(yǔ)是隨著1991年《學(xué)習(xí)科學(xué)期刊》(Journal of Learning Science)的創(chuàng)建才開(kāi)始被正式使用。1999年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)(National Research Council)發(fā)布的研究報(bào)告《人們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)》(How People Learn)則正式確立了其教育學(xué)與心理學(xué)的交叉學(xué)科地位。自此之后，學(xué)習(xí)科學(xué)開(kāi)始不斷成熟與完善。

　　基于諸多實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，在“學(xué)什么”這一問(wèn)題上，學(xué)習(xí)科學(xué)逐漸明確了學(xué)生要學(xué)習(xí)在21世紀(jì)成功所需具備的6C技能組合。

　　第一，學(xué)合作協(xié)作(collaboration)。合作與協(xié)作，本質(zhì)上是促進(jìn)共同成長(zhǎng)的人際交往，它是學(xué)生學(xué)習(xí)的核心。

　　第二，學(xué)溝通交流(communication)。建立在合作協(xié)作人際交往基礎(chǔ)之上的溝通交流，包括聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫等，在學(xué)生的日常學(xué)習(xí)生活中至關(guān)重要。合作協(xié)作與溝通交流也是后續(xù)所有技能的基礎(chǔ)。

　　第三，學(xué)實(shí)質(zhì)內(nèi)容(content)。它不僅僅是指閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)、社會(huì)等學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，也包括能夠支持學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的“學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)”的執(zhí)行功能(executive function)。顯然，只有當(dāng)學(xué)生建立起合作協(xié)作和溝通交流的技能時(shí)，他們才能做好掌握實(shí)質(zhì)內(nèi)容、進(jìn)行更高階水平學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備。

　　第四，學(xué)批判性思維(critical thinking)。它通常是在合作協(xié)作、溝通交流和實(shí)質(zhì)內(nèi)容之后被發(fā)展，因?yàn)橹挥性谡莆樟藢?shí)質(zhì)內(nèi)容之后，學(xué)生才能夠開(kāi)始批判性地思考他們所習(xí)得的知識(shí)。

　　第五，學(xué)創(chuàng)造性創(chuàng)新(creative innovation)。作為實(shí)質(zhì)內(nèi)容和批判性思維的融合產(chǎn)物，創(chuàng)造性創(chuàng)新能夠使學(xué)生利用已知來(lái)創(chuàng)造新事物、制定創(chuàng)新性的問(wèn)題解決方案。

　　第六，學(xué)自知自信(confidence)。它與“弘毅”緊密相關(guān)，被定義為“對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)的毅力與熱情”以及相信自己的能力可以被不斷提升的“成長(zhǎng)型思維”。對(duì)自己能力充滿自知自信的學(xué)生會(huì)表現(xiàn)出毅力與靈活，即便在遭遇失敗時(shí)。作為6C技能組合中的最后一項(xiàng)技能，自知自信也能夠幫助學(xué)生整合利用他們的合作協(xié)作、溝通交流、實(shí)質(zhì)內(nèi)容，以及批判性思維和創(chuàng)造性創(chuàng)新技能，以突破他們學(xué)習(xí)的邊界。

　　而在“怎么學(xué)”這一問(wèn)題上，學(xué)習(xí)科學(xué)也總結(jié)歸納出六大學(xué)習(xí)原則。第一，積極主動(dòng)地學(xué)。學(xué)習(xí)應(yīng)該是積極主動(dòng)的，而不是消極被動(dòng)的；學(xué)生在“動(dòng)手動(dòng)腦”的狀態(tài)下才能學(xué)習(xí)得更好。第二，集中專注地學(xué)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，抑制注意力分散、集中注意力、專注于學(xué)習(xí)任務(wù)至關(guān)重要。第三，意義驅(qū)動(dòng)地學(xué)。一方面，學(xué)習(xí)不是完全從頭開(kāi)始的，應(yīng)該有效地同學(xué)生過(guò)去已經(jīng)了解的知識(shí)內(nèi)容搭建起聯(lián)系。另一方面，學(xué)習(xí)也需要進(jìn)行知識(shí)遷移和應(yīng)用，合理利用已知解決新問(wèn)題、完成新任務(wù)。第四，社交互動(dòng)地學(xué)。人們從他人那里可以學(xué)習(xí)得更好。應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生在社交互動(dòng)中學(xué)習(xí)，而不是自顧自地單獨(dú)學(xué)習(xí)。第五，迭代更新地學(xué)。學(xué)習(xí)不是一成不變的，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)多種不同的路徑來(lái)達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)或者在同類的學(xué)習(xí)活動(dòng)中嘗試不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。第六，快樂(lè)有趣地學(xué)。學(xué)習(xí)體驗(yàn)應(yīng)該是快樂(lè)有趣的而不是乏味無(wú)聊的，在感受到喜悅這一內(nèi)在激勵(lì)時(shí)，學(xué)生才會(huì)學(xué)習(xí)得更好。

　　除此之外，學(xué)習(xí)科學(xué)也指出，學(xué)習(xí)目標(biāo)表述明確的游戲化學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)6C技能組合和有效踐行上述六大學(xué)習(xí)原則的一種較好的學(xué)習(xí)形式。

　　該報(bào)告認(rèn)為，學(xué)生如何學(xué)習(xí)的原理是相對(duì)穩(wěn)定的，無(wú)論是在課堂上、社區(qū)里，還是在教育元宇宙場(chǎng)景中。因此，學(xué)習(xí)科學(xué)能夠?yàn)榻逃钪娴漠a(chǎn)品研發(fā)提供指導(dǎo)清單。

　　4.當(dāng)教育元宇宙遇上學(xué)習(xí)科學(xué)

　　報(bào)告進(jìn)一步指出，在學(xué)習(xí)科學(xué)的指導(dǎo)下，教育元宇宙產(chǎn)品研發(fā)的核心目標(biāo)應(yīng)該被確定為設(shè)計(jì)一個(gè)擁有明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)合作協(xié)作、溝通交流、實(shí)質(zhì)內(nèi)容、批判性思維、創(chuàng)造性創(chuàng)新和自知自信，并進(jìn)行積極主動(dòng)、集中專注、意義驅(qū)動(dòng)、社交互動(dòng)、迭代更新、快樂(lè)有趣學(xué)習(xí)的游戲化學(xué)習(xí)場(chǎng)景。

　　顯然，教育元宇宙創(chuàng)設(shè)的寓教于樂(lè)場(chǎng)景不難做到讓學(xué)生在從未訪問(wèn)過(guò)的新環(huán)境中通過(guò)“動(dòng)手動(dòng)腦”地探索和體驗(yàn)來(lái)進(jìn)行積極主動(dòng)、迭代更新、快樂(lè)有趣地學(xué)習(xí)。此外，學(xué)習(xí)科學(xué)的已有實(shí)證研究表明，教育元宇宙將尤其在如下兩個(gè)方面具有不可多得的優(yōu)勢(shì)。

　　一是在學(xué)實(shí)質(zhì)內(nèi)容和意義驅(qū)動(dòng)地學(xué)上。2012年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，6-8歲學(xué)生在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的游戲場(chǎng)景中對(duì)力與運(yùn)動(dòng)等物理學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。2016年的一項(xiàng)研究綜述也總結(jié)出，學(xué)生是能夠?qū)⑺麄儚奶摂M世界中所學(xué)習(xí)到的知識(shí)遷移到現(xiàn)實(shí)世界中的。

　　二是在學(xué)批判性思維和創(chuàng)造性創(chuàng)新上。2016年一項(xiàng)關(guān)于游戲化學(xué)習(xí)的分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)關(guān)于游戲化學(xué)習(xí)的研究主要著眼于其對(duì)批判性思維的影響，而且這些研究結(jié)果均指出游戲化學(xué)習(xí)能夠顯著提升學(xué)生的批判性思維。2021年的一項(xiàng)研究表明，游戲會(huì)通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生的好奇心和探索行為來(lái)間接培育學(xué)生的創(chuàng)造力與問(wèn)題解決能力。

　　與此同時(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)的相關(guān)實(shí)證研究也表明，教育元宇宙還將在合作協(xié)作和社交互動(dòng)上面臨挑戰(zhàn)。許多研究表明，嬰兒與成人的互動(dòng)以及大腦同步活動(dòng)會(huì)對(duì)嬰兒的大腦發(fā)育和早期學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要影響。2021年發(fā)表的一篇論文指出在人際互動(dòng)中大腦的同步活動(dòng)對(duì)于年齡更大的兒童而言也很重要。在小學(xué)科學(xué)課堂上，當(dāng)師生的大腦同步活動(dòng)時(shí)，師生不僅會(huì)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解更加深刻，而且也會(huì)共同生成新的知識(shí)。這些研究發(fā)現(xiàn)敦促教育元宇宙必須在一開(kāi)始就擺正人際互動(dòng)的理念。

　　該報(bào)告認(rèn)為，虛擬化身的互動(dòng)不能替代真實(shí)的人際互動(dòng)。在教育元宇宙中，應(yīng)該保持真實(shí)的師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。尤其是，教育元宇宙應(yīng)該成為教師用來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與促進(jìn)社交互動(dòng)的工具，而不是真人教師的替代品。

　　5.教育與元宇宙的深度融合

　　借助學(xué)習(xí)科學(xué)之力，研究人員才能有效檢驗(yàn)教育元宇宙究竟只是一個(gè)浮華的數(shù)字體驗(yàn)還是具有真正教育意義的技術(shù)進(jìn)步。關(guān)于教育與元宇宙未來(lái)深度融合的圖景到底應(yīng)該是怎樣，該報(bào)告也進(jìn)行了一系列的構(gòu)想。

　　報(bào)告通過(guò)一節(jié)想象的古希臘文明課來(lái)進(jìn)行演示。這節(jié)課堂設(shè)有一個(gè)明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，即通過(guò)拼圖文物來(lái)還原歷史。它在四周墻壁、天花板和地板都裝置了白板，而且可自由移動(dòng)課桌椅的教室里進(jìn)行。上課鈴聲響起后，一條時(shí)間軸出現(xiàn)了在地板上，學(xué)生推開(kāi)他們的桌椅站到了“公元前300年”時(shí)間刻度上，穿越進(jìn)那一年的古希臘元宇宙中，開(kāi)啟了沉浸式的古希臘文明之旅。導(dǎo)入結(jié)束后，真人教師將時(shí)間軸調(diào)回到“現(xiàn)在”，并向?qū)W生提問(wèn)“如果我們不生活在那個(gè)年代，我們?cè)趺茨軌蛄私猱?dāng)時(shí)的古希臘文明？”緊接著，教室墻壁開(kāi)始呈現(xiàn)出一座神廟遺址，學(xué)生的虛擬化身也被配備了鏟子和刷子等工具。教師繼續(xù)說(shuō)道：“大家剛才所體驗(yàn)的古希臘文明就像所有其他歷史文明一樣，現(xiàn)在都被埋在了泥土中?！比缓?，學(xué)生的虛擬化身開(kāi)始像考古學(xué)家那樣認(rèn)真仔細(xì)地挖掘泥土。不久，每個(gè)小組都發(fā)現(xiàn)了陶瓶和雕塑等文物碎片，他們把這些碎片完整地拼湊在一起，然后發(fā)現(xiàn)了其中的歷史故事，并迫不及待地向其他小組展示和分享。之后，整個(gè)課堂重新回歸到現(xiàn)實(shí)世界中，教師引導(dǎo)學(xué)生一起完成余下的課堂教學(xué)，并著重將學(xué)生今天的收獲同之前的課堂進(jìn)行關(guān)聯(lián)，也鼓勵(lì)學(xué)生將今天課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)和技能應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中。

　　最后，該報(bào)告再次強(qiáng)調(diào)，這一教育與元宇宙深度融合圖景的實(shí)現(xiàn)不僅僅需要教育研究者與研發(fā)者的溝通與合作，也需要教育實(shí)踐者、學(xué)生、家長(zhǎng)、政策制定者參與其中，呼吁構(gòu)建由各相關(guān)利益攸關(guān)者群體組成的教育元宇宙產(chǎn)品研發(fā)共同體。

　　(作者：時(shí)晨晨，系中國(guó)人民大學(xué)教育學(xué)院師資博士后、講師)