教育元宇宙
——虛擬沉浸的教學(xué)新模態(tài)

陳昂軒 賈積有

(北京大學(xué)教育學(xué)院，北京100871)

清華大學(xué)新媒體研究中心發(fā)布的元宇宙發(fā)展研究報告顯示，元宇宙是一種新型的虛擬現(xiàn)實互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會形態(tài)，是融合了當(dāng)下發(fā)展的眾多信息技術(shù)的結(jié)果，基于虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實技術(shù)提供沉浸式體驗，基于數(shù)字孿生技術(shù)創(chuàng)建現(xiàn)實世界的鏡像，基于區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)建經(jīng)濟社會系統(tǒng)，在經(jīng)濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)和身份系統(tǒng)方面將虛擬世界與現(xiàn)實世界緊密結(jié)合，并允許每個用戶生產(chǎn)內(nèi)容和對環(huán)境編輯[1]。

事實上，元宇宙在教育領(lǐng)域的應(yīng)用在疫情下已經(jīng)有所體現(xiàn)。中國傳媒大學(xué)為了避免學(xué)生因疫情錯過畢業(yè)典禮，在沙盒游戲《我的世界》中重建了校園，學(xué)生們通過游戲人物的虛擬形象完成畢業(yè)典禮[2]，全球知名的人工智能學(xué)術(shù)會議ACAI也將2020年的研討會置于任天堂的開放游戲《動物森友會》[3]。

在教育領(lǐng)域中，元宇宙因其虛實結(jié)合、數(shù)字孿生的特性吸引了教育從業(yè)者的關(guān)注。如何為初步發(fā)展的元宇宙世界提升想象空間，為技術(shù)的發(fā)展和教育的結(jié)合進行合理評價，為技術(shù)向教育相應(yīng)的特征方向進行指引，是教育元宇宙的未來發(fā)展戰(zhàn)略的重要思考問題和組成要素。

本研究從教育元宇宙的發(fā)展出發(fā)，結(jié)合教育元宇宙的特征關(guān)系和對于教育場景顛覆式的改變視角，理解教育視角下的學(xué)習(xí)者互動環(huán)境和實踐教育質(zhì)量的提升，有效地辨析元宇宙在未來的建設(shè)性作用。

1 元宇宙起源、發(fā)展

通常認(rèn)為，1992年尼爾·斯蒂芬森撰寫的《雪崩》開啟了元宇宙(Metaverse)的世界觀。然而，虛擬世界的構(gòu)想早在1981年弗諾·文奇撰寫的《真名實姓》中就已經(jīng)體現(xiàn)，現(xiàn)實世界中的人可以通過腦機接口的方式接入“Other Plane”的虛擬世界，并通過大腦直接控制虛擬世界的行為。2003年，虛擬世界作品的重要里程碑“SecondLife(第二人生)”上市，讓虛擬開發(fā)世界的科幻想法變成了現(xiàn)實。2021年元宇宙第一股“Roblex”上市，社交巨頭Facebook更名為Meta，無疑為元宇宙的火熱添上了一把熱柴。

元宇宙作為近年最熱的技術(shù)和思考概念，引起了眾多產(chǎn)業(yè)和行業(yè)從業(yè)者的關(guān)注、討論。如何對元宇宙進行定義，闡明元宇宙本身的實質(zhì)內(nèi)容，仍然是相關(guān)研究者討論的重點。元宇宙本身關(guān)注點是虛擬世界和現(xiàn)實世界的孿生，為每位用戶提供了虛擬進入新世界的環(huán)境。這種基于計算機圖形學(xué)和計算機視覺快速發(fā)展而生的新型環(huán)境帶給人們絕對的想象力。在虛擬世界的真實性交互下，人們可以領(lǐng)略環(huán)境帶來的真實感官體驗，甚至通過在虛擬世界中的行為來改變現(xiàn)實世界。教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)者能夠在元宇宙虛實結(jié)合的二元世界中，通過虛擬世界的行為改變從而提升現(xiàn)實世界的知識水平，這讓教育元宇宙的概念受到眾多研究者的關(guān)注和期待。

2 教育元宇宙的特征

元宇宙本身包含著迄今為止一系列的智能計算技術(shù)，構(gòu)建在信息時代技術(shù)大發(fā)展的基礎(chǔ)之上。技術(shù)特征是教育元宇宙區(qū)別于其他學(xué)習(xí)方式的重要特征，不同的技術(shù)為元宇宙提供了基礎(chǔ)化的教育服務(wù)。同時，教育元宇宙也遵循著學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)習(xí)特點，以嶄新的虛擬形式貼合了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征。本節(jié)剖析教育元宇宙的技術(shù)特征和學(xué)習(xí)特征，并闡明教育元宇宙的構(gòu)建脈絡(luò)。

2.1 技術(shù)特征

2.1.1 教育元宇宙的入口

教育元宇宙關(guān)注學(xué)生對于數(shù)字孿生和沉浸教學(xué)的需求，所以虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)成為了教育元宇宙的入口。教育元宇宙基于相關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)，通過虛擬技術(shù)的蓬勃發(fā)展為學(xué)生和教師構(gòu)建出專屬的虛擬形象，在沉浸式世界里為現(xiàn)實個體創(chuàng)建數(shù)字孿生形象。教育的核心是對人的探究[4]，人的自由是創(chuàng)建虛擬社交的關(guān)鍵視角。元宇宙為教育的成員提供了自由化的開放入口，教師和學(xué)生能夠在虛擬世界的海洋里自由平等地進行社會交流，是可視化的真正的人格實體而不是孤單、冰冷的一個社交賬號。對于人的關(guān)注和構(gòu)建是教育元宇宙對人本主義教育理念的重要實踐[5]。

2.1.2 教育元宇宙的后端基建

當(dāng)前，火爆的人工智能的發(fā)展本身是基于當(dāng)下時代算力爆發(fā)式飛躍的結(jié)果。教育元宇宙本身提供的虛擬場景也基于底層算力的支持。教育的過程專注于沉浸式的體驗[6]，如果達(dá)不到沉浸式學(xué)習(xí)，教育元宇宙真正幫助學(xué)生理解的情境就會被其他情境分散注意力，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。隨著當(dāng)下算力的爆發(fā)、5G/6G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與構(gòu)建，元宇宙本身為教育領(lǐng)域搭建了一個成熟且沉浸的交互環(huán)境。這種穩(wěn)定而真實的虛擬情境為教育元宇宙的發(fā)展奠定了技術(shù)基石，使得教育元宇宙能夠發(fā)揮自身的教育屬性，和現(xiàn)實世界的教育環(huán)境進行擬合匹配。隨著邊緣計算等分布式計算的興起，教育元宇宙對于響應(yīng)時間的需求也能得到解決，學(xué)習(xí)者之間的溝通不再有著跨時空的阻隔，從而為教育元宇宙的虛擬社交提供了強大的保障。

2.1.3 教育元宇宙的知識傳遞

不同于現(xiàn)實世界中知識通過書本、語言的方式進行傳遞，在教育元宇宙中，知識可以通過非同質(zhì)通證(Non-fungible Token，簡稱為NFT)、區(qū)塊鏈等技術(shù)形式進行固定和流轉(zhuǎn)。NFT技術(shù)可以將教育中的學(xué)科知識、教學(xué)課件等抽象化的知識產(chǎn)權(quán)以區(qū)塊鏈的形式保存并流轉(zhuǎn)，提升了教育元宇宙中對于教育版權(quán)的保護，完成了現(xiàn)實世界中難以完成的教學(xué)虛擬特征的固定。通過區(qū)塊鏈和NFT技術(shù)幫助知識創(chuàng)造者鞏固并快捷地分享知識，能夠在教育元宇宙中凸顯知識流轉(zhuǎn)的技術(shù)差異，為鏡像世界的學(xué)習(xí)者提供吸收知識和分享知識的新途徑，為知識的發(fā)現(xiàn)與成果的創(chuàng)造在教育元宇宙中保駕護航。

2.1.4 教育元宇宙的決策支持

元宇宙中的個體在虛擬世界中有著無窮的創(chuàng)造力，并有著無限的創(chuàng)造空間施展才華。虛擬社會需要對學(xué)習(xí)者的行為進行輔導(dǎo)和幫助。在現(xiàn)實社會中，學(xué)習(xí)活動往往由教師幫助進行；然而在元宇宙的數(shù)字世界中，學(xué)習(xí)者的所有活動都能夠以數(shù)據(jù)形式被記錄下來，數(shù)據(jù)記錄程度比當(dāng)前對于學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)記錄更加豐富，更能夠通過大數(shù)據(jù)的支持和人工智能算法的幫助對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)道路、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度進行指引，對學(xué)習(xí)者在教育元宇宙中的學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)方向進行決策上的支持。數(shù)據(jù)已經(jīng)成為當(dāng)今科技公司評估用戶最重要的財富[7]，而教育元宇宙能夠?qū)W(xué)習(xí)者的方方面面進行記錄，擴展了數(shù)據(jù)的維度，為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為決策提供精準(zhǔn)而又個性化的支持。

2.2 學(xué)習(xí)特征

2.2.1 交互式學(xué)習(xí)

元宇宙為學(xué)習(xí)者的數(shù)字孿生提供了技術(shù)基礎(chǔ)，在教育元宇宙中，學(xué)習(xí)者能夠?qū)Ω髯缘奶摂M形象進行沉浸式的交互，在元宇宙中的接觸、溝通、互助既能夠像現(xiàn)實世界中人與人之間的交互般自然，又能夠基于自身的虛擬形象進行不受現(xiàn)實關(guān)系約束的匿名表達(dá)。教育元宇宙的交互式學(xué)習(xí)不僅僅包含傳統(tǒng)課堂上教師與學(xué)生進行的基于平板電腦等電子產(chǎn)品的交互[8]，而且更多是虛擬與虛擬之間的交互；在學(xué)習(xí)中既存在著與虛擬教師的交互，也存在著與虛擬同學(xué)的交互，更存在著與虛擬環(huán)境之間的交互。教育元宇宙通過構(gòu)建不同但寫實的虛擬環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供具有知識內(nèi)核的環(huán)境交互方式，可以完成不同于現(xiàn)實世界的學(xué)習(xí)環(huán)境模擬，將相應(yīng)的知識以視覺、聽覺甚至觸覺的方式讓學(xué)習(xí)者進行感知，達(dá)到前所未有的環(huán)境沉浸式交互體驗。知識可以通過學(xué)習(xí)者自身的探索被發(fā)現(xiàn)，擺脫了應(yīng)試教育中的“灌輸式”知識教學(xué)，讓學(xué)習(xí)者在教育元宇宙中提升自身的好奇心和探究能力，在和虛擬環(huán)境的交互之中建立自我知識體系，達(dá)到自身學(xué)習(xí)的目的。

2.2.2 沉浸式學(xué)習(xí)

教育元宇宙的最大特點就是為學(xué)習(xí)者提供了足夠真實、足夠貼切、足夠擬合的虛擬世界。這種虛擬環(huán)境使得學(xué)習(xí)者能夠在現(xiàn)實—虛擬世界的二相鏡面中真正完成情感上的投入，通過立足于數(shù)字孿生的元宇宙形象，在學(xué)習(xí)過程中理解虛擬世界的真實變化對于自身知識建構(gòu)帶來的沉浸。教育元宇宙基于VR、AR等模擬技術(shù)可以幫助學(xué)習(xí)者將內(nèi)心理解的想法和認(rèn)知可視化，將自身學(xué)習(xí)活動投影于虛擬的孿生世界，為學(xué)習(xí)者提供全身心、忘我般的具身使用體驗。通過進一步模擬真實世界的學(xué)習(xí)環(huán)境(如聲、光、電現(xiàn)象)并給予學(xué)習(xí)者自由改造世界的權(quán)力空間，以及沉浸式的元宇宙體驗讓學(xué)習(xí)者用身體感受教學(xué)世界，幫助學(xué)習(xí)者調(diào)動身體參與到教學(xué)活動之中，獲得經(jīng)驗和認(rèn)知，實現(xiàn)內(nèi)心的充實與滿足。具身認(rèn)知提出身體和世界是一個統(tǒng)一體，人既通過身體與世界的互動，也通過身體對客觀世界的作用來產(chǎn)生對世界的感知和認(rèn)識[9]。而教育元宇宙的虛擬場景既能夠模擬現(xiàn)實世界，又存在著超越現(xiàn)實世界的構(gòu)建想象力，通過自由的布景渲染、情景塑造、配合虛擬人物的角色演繹，營造一種超越真實世界的情境表達(dá)，全方位地調(diào)動學(xué)習(xí)者在虛擬空間中的感官作用，激發(fā)學(xué)習(xí)者在教育元宇宙中的創(chuàng)造性思維和個性化想象力，呈現(xiàn)具身化的沉浸式學(xué)習(xí)體驗。

2.2.3 自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)

虛擬世界中的自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)是一個學(xué)習(xí)者對自身環(huán)境積極建構(gòu)的過程。學(xué)習(xí)者能夠在虛擬的元宇宙世界中自由創(chuàng)建符合自身學(xué)習(xí)行為的情境，通過基于自身學(xué)習(xí)需求的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)來設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)，調(diào)整學(xué)習(xí)認(rèn)知，滿足學(xué)習(xí)興趣。同時，教育元宇宙為學(xué)習(xí)者提供了匿名的社會身份形象，并且通過虛擬技術(shù)使得這種形象具象化，讓學(xué)習(xí)者對于自身的數(shù)字孿生形象有著更加清晰的認(rèn)知。這種認(rèn)知促進了學(xué)習(xí)者自身的認(rèn)同感，通過提升虛擬人物的知識水平，使學(xué)習(xí)者本身在現(xiàn)實—虛擬交互的元宇宙關(guān)聯(lián)中同步得到知識提升。在教育元宇宙中，學(xué)習(xí)者的行為被賦予了更加自由的權(quán)限，無論是日常生活上的交互還是教育行為上的交互，都帶給學(xué)習(xí)者本身自我決定的權(quán)力。虛擬世界的評價和反饋對于學(xué)習(xí)者而言也是一個自我發(fā)展的過程。學(xué)習(xí)者基于虛擬形象在外部評價和自身內(nèi)部評價之間做出的權(quán)衡和認(rèn)同，在虛擬情境中的開放世界中擁有交互的自主選擇權(quán)，幫助自身對于過去學(xué)習(xí)行為和未來學(xué)習(xí)活動進行完整的掌控，提升學(xué)習(xí)者的自我決定意識，使得教育元宇宙能夠賦能學(xué)習(xí)者的自我調(diào)劑學(xué)習(xí)。

3 教育元宇宙對教育場景的改變

學(xué)習(xí)理論對于環(huán)境輔助知識建構(gòu)的建構(gòu)主義刻畫了外在環(huán)境對于學(xué)習(xí)者的幫助，而元宇宙的出現(xiàn)提供了一種教學(xué)設(shè)計者自由構(gòu)建學(xué)習(xí)者外在環(huán)境的方式。無論是幫助學(xué)生理解相應(yīng)的學(xué)習(xí)行動，還是構(gòu)建虛擬教材、幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)知識，教育元宇宙都能夠為學(xué)習(xí)者提供合適的教學(xué)環(huán)境，改變傳統(tǒng)的教育教學(xué)場景。

3.1 沉浸式教材

教材是教學(xué)過程中的重要工具。杜威給出的教材定義是這樣的：“所謂教材，就是在一個有目的的情境的發(fā)展過程中所觀察的、回憶的、閱讀的和談?wù)摰姆N種事實，以及所提出的種種觀念。”[10]傳統(tǒng)教材關(guān)注對學(xué)生的支持和幫助，通過提供學(xué)習(xí)者探究和學(xué)習(xí)的材料，將知識內(nèi)化為顯性的文本、語言或圖片；通過文字對話的形式連接教學(xué)中的教材設(shè)計者和閱讀教材的學(xué)習(xí)者，傳遞知識。從教材的認(rèn)識觀來看，教材本身并不單純指向知識信息的儲存，更應(yīng)當(dāng)包含內(nèi)容的組織及其呈現(xiàn)的形態(tài)[11]。隨著元宇宙世界的虛擬構(gòu)建，伴隨著不斷發(fā)展的數(shù)字化、信息化教育教學(xué)趨勢，新時代的教材構(gòu)建可以被技術(shù)賦能表達(dá)。在教育元宇宙中，教學(xué)設(shè)計者擁有更多傳遞教學(xué)知識的途徑，無論是將教學(xué)知識內(nèi)隱于虛擬世界，還是將教學(xué)知識外顯于聽覺、觸覺，亦或是將教學(xué)知識通過虛擬社交傳遞，都打破了傳統(tǒng)教學(xué)材料從單一的視覺維度傳遞知識的特性，在虛擬宇宙中豐富了知識傳遞鏈條，為教學(xué)設(shè)計者提供了全新的教學(xué)環(huán)境體驗。

對于學(xué)習(xí)者而言，教育元宇宙中的教材環(huán)境摒棄了傳統(tǒng)紙質(zhì)教材和電子教材需要傳遞媒介(如紙張、平板電腦等)的限制。教育元宇宙能夠讓教材數(shù)據(jù)存儲于分布式系統(tǒng)或是區(qū)塊鏈服務(wù)中，保證知識版權(quán)和數(shù)據(jù)安全的同時便于學(xué)習(xí)者隨時調(diào)用查詢，在教材的傳播上也可以達(dá)到去中心化下的點對點傳輸。在教育元宇宙中，紙質(zhì)教科書的靜態(tài)內(nèi)容通過三維圖像、動畫、音頻和視頻得到加強，提升學(xué)習(xí)者在視覺、聽覺和觸覺方面的感知。此外，虛擬化使學(xué)習(xí)者能夠操作原本無法接觸到的設(shè)備，例如，醫(yī)科學(xué)習(xí)者可以在遠(yuǎn)離病房的情況下實踐手術(shù)；歷史學(xué)習(xí)者可以被傳送到歷史教科書中的任何時刻，成為歷史長河中重大事件的親歷者；物理學(xué)習(xí)者可以探索空間幾何的構(gòu)造、宇宙大爆炸的過程，甚至可以回到一千年前，與伽利略一起做自由落體實驗。知識傳播的邊界在教育元宇宙中被快速打破。教育元宇宙為教材的構(gòu)建提供了無窮的可能性。

3.2 形象化教師

課堂教學(xué)無疑是“學(xué)生生存與發(fā)展的重要方式”[12]。隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展，在線網(wǎng)課和在線直播愈加普及，但是都沒有擺脫教師和學(xué)生數(shù)量比例上一對多的局限性；而支持個性化學(xué)習(xí)的智能教學(xué)系統(tǒng)等方法較少關(guān)注學(xué)習(xí)者的自主度[13]，現(xiàn)實—虛擬的連接僅著重于抽象的個人賬號而非具體的形象。教育元宇宙的虛擬空間為課程建設(shè)提供了創(chuàng)造性的新形態(tài)。基于人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，教育元宇宙依托底層算力能夠挖掘現(xiàn)實中優(yōu)秀教師的課堂情緒調(diào)動，并通過虛擬人物形象等方式具象化為相關(guān)的卡通人物形象，克服傳統(tǒng)課堂師生互動較弱的缺點，借助音視頻等即時訊息方式構(gòu)建新形態(tài)課堂下虛擬師生互動形態(tài)。在開放世界的教育元宇宙課堂上，教師的存在功能更多的是提供一個連接現(xiàn)實和虛擬的紐帶，讓學(xué)習(xí)者明白這是課堂情境和學(xué)習(xí)狀態(tài)。虛擬教師的出現(xiàn)能夠讓學(xué)習(xí)者找到學(xué)習(xí)錨定標(biāo)的，為不同學(xué)生提供不同形象的教師，比如讓學(xué)習(xí)者和霍金形象討論宇宙奧義，和孔子形象談?wù)摓橘t為德，聆聽喬布斯形象的創(chuàng)新精神。這種形象能夠超越傳統(tǒng)課堂上教師的身份屬性，以對領(lǐng)域先輩自然的向往為原動力，提升虛擬課堂下學(xué)習(xí)者的本真學(xué)習(xí)動機。

3.3 虛擬化教室

傳統(tǒng)教室是一個容納學(xué)習(xí)者進行學(xué)習(xí)活動的場所，存在著視覺搜索的界限[14]。不恰當(dāng)?shù)奈锢碓O(shè)計會負(fù)面影響教學(xué)效果[15]，最終阻礙教育質(zhì)量的提高。元宇宙生態(tài)下，教師將不再用粉筆字在黑板上書寫或者使用一塊屏幕來授課，而是可以根據(jù)課程特性在元宇宙中定義自己的教室，使其成為一種教學(xué)設(shè)計者發(fā)揮創(chuàng)造力的教學(xué)工具。課堂環(huán)境可以隨著學(xué)科的不同而自由地創(chuàng)造變化，貼合學(xué)科特征甚至融入交叉學(xué)科，在課堂教室上進行虛擬化升級。無論是物理課上的行星演變，還是化學(xué)課上的分子組合，無論是以光年為單位的距離，還是納米級別的碰撞，教育元宇宙下的課堂教室都能夠突破傳統(tǒng)空間邊界的限制，讓學(xué)科情境放大、模擬于學(xué)習(xí)者虛擬孿生形象的周圍，讓每位進入的學(xué)習(xí)者都從視覺感官上享受到學(xué)科本身的魅力，激發(fā)學(xué)生對自然的好奇欲和探索欲。虛擬教室還能夠通過教育元宇宙?zhèn)€性化的數(shù)據(jù)收集，為不同學(xué)生構(gòu)建不同難度的學(xué)科環(huán)境，讓不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)習(xí)者都能夠在虛擬空間中發(fā)現(xiàn)和探究學(xué)科知識，創(chuàng)造學(xué)習(xí)者視野中的“千人千面”。

4 微觀教育元宇宙思考

從學(xué)習(xí)者本身的視角來看，教育元宇宙為其提供了完全不同的學(xué)習(xí)體驗，改變了學(xué)習(xí)者本身的知識獲取方式，提供了低成本、高質(zhì)量、新形態(tài)的學(xué)習(xí)機會。教育元宇宙的生態(tài)是利于學(xué)習(xí)者發(fā)揮自身能力、改善教育公平的重要方式，學(xué)習(xí)者在教育元宇宙下能夠得到超越傳統(tǒng)現(xiàn)實下教學(xué)的學(xué)習(xí)提升。

4.1 虛擬化的新形態(tài)學(xué)習(xí)互動

不同于傳統(tǒng)學(xué)校和在線學(xué)習(xí)中教師提問—學(xué)生回答問題的教學(xué)模式，元宇宙借助虛擬形象和真實物理交互，可以讓學(xué)習(xí)者之間直接進行貼近現(xiàn)實般的互動，引領(lǐng)學(xué)習(xí)者理解相關(guān)的知識要素。比如，讓醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的討論者直接對3D人體結(jié)構(gòu)進行辨析，讓機械領(lǐng)域的討論者直接對模擬機床的參數(shù)進行調(diào)整。教育元宇宙新的溝通交流形態(tài)極大地促進了學(xué)習(xí)者的理解能力，擺脫了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)討論中的二維情境(圖案、平面)下的分析，將對事物的理解和學(xué)習(xí)提升到了立體的三維層次。學(xué)習(xí)者引導(dǎo)的虛擬人物的交互本身是為了提升學(xué)習(xí)者的知識水平與認(rèn)知能力，而討論與合作作為關(guān)鍵的學(xué)習(xí)行為活動在元宇宙情境下不僅能夠貼近現(xiàn)實中的信息傳遞，更能夠以虛擬模型為支撐完成合作實踐、合作探究和合作理解，在虛擬世界的交互中凸顯實踐性學(xué)習(xí)帶來的能力提升。

4.1.1 學(xué)習(xí)者虛擬化的興趣網(wǎng)絡(luò)

教育元宇宙生態(tài)模擬了數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境，同樣也引入了學(xué)生本身的興趣網(wǎng)絡(luò)。學(xué)習(xí)者本身在教育元宇宙中，能夠以分享共同的興趣為基礎(chǔ)，對信息進行分類處理，將特定的用戶構(gòu)成群體[16]。面對嶄新的教學(xué)情境，興趣小組中陌生學(xué)習(xí)者之間的交互被貼近，現(xiàn)實相貌差距被虛擬形象帶來的差別所抹去，學(xué)習(xí)者在面對熟悉、有連接的興趣關(guān)系網(wǎng)絡(luò)時能夠自然、高效地完成合作任務(wù)。在虛擬環(huán)境下的現(xiàn)實關(guān)聯(lián)能夠構(gòu)建屬于特征學(xué)習(xí)者的虛擬社區(qū)，基于教育元宇宙開放世界的特點讓學(xué)生在共同體中學(xué)習(xí)和互動，實現(xiàn)情境建構(gòu)與認(rèn)知。如早期教育元宇宙應(yīng)用Second Life結(jié)合了Moodle資源數(shù)據(jù)庫打造了Sloodle虛擬環(huán)境[17]，滿足了有共同興趣的學(xué)習(xí)者更便捷聚集的需求，提升了虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的作用，創(chuàng)造了一個真實互動的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，在很大程度上滿足了遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者對協(xié)作學(xué)習(xí)、思想交流和資源共享的需求，解決了互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)中信息維度單一、缺乏個人互動和真實的學(xué)習(xí)情境等問題[18]?；谂d趣構(gòu)建的虛擬交互關(guān)系在教育元宇宙中能夠有利地推動各類項目的合作，提升知識的豐富程度，特別是在特定的虛擬形象之下，社區(qū)的交互更貼近現(xiàn)實里的派對，學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者的聯(lián)系不僅僅是一個賬戶名的關(guān)聯(lián)，更是具體的共建虛擬社區(qū)的具象伙伴，有效地提高了學(xué)習(xí)者合作的積極性。

4.1.2 學(xué)習(xí)者虛擬化的跨場域溝通交流

現(xiàn)實學(xué)習(xí)者的虛擬鏡像會帶入現(xiàn)實中的人際關(guān)系，但又在虛擬形象的隱藏之下，通過互聯(lián)網(wǎng)的連接，和世界各地不同種族、不同文化的學(xué)習(xí)者在同一個場域下溝通交流。賈積有等人[19]在早期的網(wǎng)絡(luò)空間中構(gòu)建了一個智能語言學(xué)習(xí)環(huán)境，以基于建構(gòu)主義的情景教學(xué)理論為基礎(chǔ)，讓學(xué)生自由選擇不同類型的虛擬人物進行人機對話，通過不限定話題的自由對話或者給定主題的場景對話來熟悉目標(biāo)語言，教學(xué)效果顯著。教育元宇宙基于自然語言處理技術(shù)的發(fā)展，能夠讓不同國度、不同語種的虛擬人物語言進行實時翻譯，建立虛擬宇宙下的交流基石，超越傳統(tǒng)國際學(xué)習(xí)交流中第二語言學(xué)習(xí)者因語言熟悉程度帶來的交流理解偏差。教育元宇宙提供了一種自由溝通的空間，讓不同文化下的學(xué)習(xí)者能夠進行同一問題的現(xiàn)實交流，通過虛擬場域的并行處理實現(xiàn)貼近現(xiàn)實的大型溝通情境，容納大量相互陌生的學(xué)習(xí)者進行無語言障礙的合作，搭建陌生到熟悉的關(guān)系橋梁。

4.1.3 學(xué)習(xí)者虛擬化的合作自主創(chuàng)造

元宇宙的空間不只是教學(xué)設(shè)計者提供給學(xué)習(xí)者進行知識建構(gòu)的場所，在教育元宇宙中，隨著無限制的虛擬創(chuàng)造性和區(qū)塊鏈帶來的版權(quán)保護和知識記錄功能，學(xué)習(xí)者本身被賦予了創(chuàng)造世界的基礎(chǔ)，元宇宙的技術(shù)抹平了學(xué)習(xí)者本身設(shè)計知識、創(chuàng)造知識的阻礙。從學(xué)習(xí)者的視角來看，由于多種多樣的知識在教育元宇宙中能夠得到溝通和交流，學(xué)習(xí)者本身既是知識傳播的載體，又是知識發(fā)散的源頭。無論是興趣小組還是同伴互助，學(xué)習(xí)者之間都能夠在教育元宇宙中提升知識的關(guān)聯(lián)傳遞，做虛擬世界中的主人，在教育元宇宙中完成相關(guān)的個性化環(huán)境構(gòu)建，創(chuàng)造元宇宙中不同于教學(xué)設(shè)計者固定好的學(xué)習(xí)情境，通過發(fā)揮主觀能動性來自主地搭建實踐性的學(xué)習(xí)場所。早期的研究已經(jīng)表明，虛擬建造環(huán)境豐富和發(fā)展了現(xiàn)實環(huán)境的內(nèi)容，能夠有效提高學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造力[2 0]，如風(fēng)靡全球的第一人稱沙盒游戲《我的世界》，給予了玩家極高的自由度，在虛擬世界中吸引了全球玩家參與個人創(chuàng)造，在大量的教育教學(xué)實踐中得到應(yīng)用，引起學(xué)生進行“自由地探索,無限地創(chuàng)造”[2 1]。顯然在教育元宇宙更加沉浸的虛擬環(huán)境下，學(xué)生的創(chuàng)造力能夠得到更加無所限制的釋放，讓學(xué)生本身能夠為教育元宇宙的世界搭建起屬于自己的學(xué)習(xí)環(huán)境。

4.2 低成本提升實踐教育質(zhì)量

近年來，仿真實驗因其節(jié)省教學(xué)成本、快捷提升實踐性知識的特點而大量地在學(xué)校中推廣和使用[2 2]，不過傳統(tǒng)的仿真實驗基本是在計算機上通過鍵盤鼠標(biāo)的點擊、拖動、輸入等交互形式來模擬具體的按鈕操作或是參數(shù)設(shè)置的，難以讓學(xué)生真正理解實驗的具體步驟。教育元宇宙通過虛擬現(xiàn)實的沉浸技術(shù)，通過更加細(xì)節(jié)化、精細(xì)化的實踐性操作，讓學(xué)習(xí)者真正理解實踐操作的每個步驟。無論是物理實驗的調(diào)旋鈕，還是醫(yī)學(xué)實驗的縫血管，現(xiàn)實世界的學(xué)習(xí)者都可以通過虛擬形象在元宇宙中進行沉浸式的學(xué)習(xí)模擬，直接通過肢體動作完成相關(guān)的操作，極大地提升了實踐性操作在虛擬世界的細(xì)節(jié)模擬，填補了傳統(tǒng)仿真實驗使用計算機的鍵鼠這種人機交互方式的弊端，讓學(xué)習(xí)者的實際操作更加擬合現(xiàn)實世界中的真實操作，真正達(dá)到實驗的實踐性指導(dǎo)作用。

在職業(yè)教育領(lǐng)域，學(xué)習(xí)者對于實踐性知識的需求更加旺盛，實踐性知識應(yīng)當(dāng)成為課程內(nèi)容的核心[2 3]，需要實踐性更強的現(xiàn)實操作提升學(xué)習(xí)者的實際操作能力，來滿足社會對于不同工種的需求。傳統(tǒng)的職業(yè)技術(shù)學(xué)院往往需要購置價格不菲的大型機床、儀器、設(shè)備來滿足學(xué)習(xí)者的實踐操作需求，還需要大量聘請校外有工作經(jīng)驗的導(dǎo)師來實地為學(xué)員講解。而教育元宇宙能夠?qū)⒙殬I(yè)教育需要的大型設(shè)備以虛擬化的形式在元宇宙世界重現(xiàn)，讓輔導(dǎo)執(zhí)教的導(dǎo)師在元宇宙世界進行真實的動作操作，為職業(yè)教育的學(xué)習(xí)者提供成本低廉但操作真實的學(xué)習(xí)體驗，節(jié)約教育成本，極大程度上降低實驗損耗，在高危險系數(shù)的實驗中更能起到保護師生生命安全的作用。傳統(tǒng)的職業(yè)教育由于設(shè)備、職業(yè)教師的稀缺性和不平衡性，難以保證各個地區(qū)、各個學(xué)生的教育資源均衡。教育元宇宙提供了一種職業(yè)教育的新方式，既為這種需要大量經(jīng)驗累積和實際操作的教育模式提供了公平和豐富的教學(xué)資源，又能夠很好地保證學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量隨著虛擬操作提升，為職業(yè)教育的發(fā)展提供了非常關(guān)鍵的助力。

5 不足與未來發(fā)展方向

5.1 底層技術(shù)的進一步發(fā)展

目前，與元空間的教育有關(guān)的技術(shù)發(fā)展仍有許多機會。元宇宙的技術(shù)構(gòu)建還未達(dá)到成熟，人工智能、虛擬現(xiàn)實的技術(shù)仍具有發(fā)展空間。教育元宇宙本身的技術(shù)特征需要一批平臺型的信息技術(shù)公司的產(chǎn)生，提供從引擎到編譯器、從設(shè)計器到分類庫的一系列解決方案，將設(shè)計和制作原生內(nèi)容的仿真、互動和游戲化的門檻降低到一個相對容易的水平，為學(xué)習(xí)者在虛擬環(huán)境下的自由構(gòu)建提供技術(shù)基礎(chǔ)。

5.2 教育場景的進一步搭建

教育元宇宙本身是從教育情境出發(fā)，對學(xué)習(xí)者的知識獲取和學(xué)習(xí)態(tài)度進行輔助的教學(xué)工具，因其虛擬沉浸的特性讓教育場景變得豐富多彩。而教育場景本身需要富有創(chuàng)造力且深入教學(xué)一線的課程設(shè)計者進行高質(zhì)量的搭建，讓學(xué)習(xí)者能夠通過虛擬環(huán)境感受到知識的流轉(zhuǎn)。當(dāng)下元宇宙中對于教育情境的搭建水平仍有待提高，未來需要將知識情境與虛擬環(huán)境相結(jié)合，打造富有教學(xué)意義的元宇宙生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

5.3 師生認(rèn)可的進一步提升

當(dāng)下教育元宇宙仍然停留在一些初始的概念傳遞之上，還未能出現(xiàn)現(xiàn)象級的產(chǎn)品為元宇宙的教育功能提供支持，教育元宇宙的發(fā)展仍處于早期的起步階段，教師和學(xué)生對于教育元宇宙并沒有達(dá)到對于傳統(tǒng)課堂等教育模式的認(rèn)可程度。教育元宇宙本身提供了一種教學(xué)的新工具、新方向，未來應(yīng)注重提升師生對教育元宇宙的認(rèn)可程度，進一步豐富教育元宇宙的使用場景和交互感受。