日前，一項題為《一個全新的世界：當教育遇上元宇宙》(A Whole New World: Education Meets the Metaverse)的政策報告由美國布魯金斯學(xué)會發(fā)布。該報告指出，元宇宙這一數(shù)字概念日益逼近，很快它將會無處不在。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的5至10年走進人們的生活。在這一關(guān)鍵時間點，教育從業(yè)者需要從Web2.0時代的教育應(yīng)用軟件研發(fā)中汲取經(jīng)驗教訓(xùn)，抓住先機、提早布局，主動指導(dǎo)數(shù)字技術(shù)發(fā)展，有效規(guī)避落后于技術(shù)的被動局面。該報告還重點指出，學(xué)習(xí)科學(xué)能夠為教育元宇宙的產(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手機率先推出了名為“貪吃蛇”游戲的首個移動應(yīng)用軟件。此后，隨著2007年iPhone智能手機的問世，移動應(yīng)用軟件市場開始不斷蓬勃發(fā)展，尤其是在2010年iPad開始上市銷售后。

　　報告的教育研究團隊指出，當2015年他們開始首次嘗試編寫一套針對教育應(yīng)用軟件研發(fā)的指導(dǎo)準則時，應(yīng)用軟件市場上已經(jīng)充斥著超過80000個所謂的“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生的教育活動機會為研發(fā)目標。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)背后也沒有學(xué)生如何學(xué)習(xí)相關(guān)的研究支撐。

　　此前，報告的教育研究團隊曾經(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)準則。2021年，該團隊開始基于這一準則對Google Play和Apple App Store等平臺下載量較高的教育應(yīng)用軟件進行審查，以審視那些面向?qū)W生的教育應(yīng)用軟件與準則的契合度。可悲的是，那些教育應(yīng)用軟件并沒有怎么契合上團隊的預(yù)期。在下載量較高的面向?qū)W生的付費教育應(yīng)用軟件中，只有7個獲得了高質(zhì)量評級，50%都是低質(zhì)量評級。而免費教育應(yīng)用軟件的質(zhì)量評級甚至更糟。

　　該團隊認為，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，沒有進行溝通與合作。當教育類應(yīng)用軟件被大量研發(fā)出來并開始成為學(xué)生的一項主要學(xué)習(xí)載體時，教育領(lǐng)域的研究人員才開始參與進去，這之間有一定的滯后性。為此，該團隊呼吁，鑒于當前元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施仍在建設(shè)中，相關(guān)群體應(yīng)該認真反思與總結(jié)教育應(yīng)用軟件研發(fā)的經(jīng)驗教訓(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

　　報告指出，目前“元宇宙”仍是一個不斷發(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。但總的來說，元宇宙(metaverse，或譯為“超元域”)的本質(zhì)是虛擬和現(xiàn)實相融合的“第三時空”。這一數(shù)字技術(shù)是Web3.0時代的核心產(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、云計算、拓展現(xiàn)實(包括虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實等)、機器人、腦機接口，以及5G網(wǎng)絡(luò)等。目前，元宇宙已經(jīng)開始被應(yīng)用于多個領(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、會展元宇宙、游戲元宇宙等產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

　　毫無疑問，教育也在元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)的版圖中。該報告認為，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)是指在通過利用元宇宙技術(shù)而創(chuàng)建的虛實融合的場景中進行學(xué)生教育活動，尤其是寓教于樂式的學(xué)習(xí)(playful learning)。

　　為此，報告也建議，研究學(xué)生如何學(xué)習(xí)的教育研究人員在這個當下亟須認真思考，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)語是隨著1991年《學(xué)習(xí)科學(xué)期刊》(Journal of Learning Science)的創(chuàng)建才開始被正式使用。1999年，美國國家科學(xué)研究委員會(National Research Council)發(fā)布的研究報告《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)開始不斷成熟與完善。

　　基于諸多實證研究發(fā)現(xiàn)，在“學(xué)什么”這一問題上，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)上是促進共同成長的人際交往，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、說、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)實質(zhì)內(nèi)容(content)。它不僅僅是指閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)、社會等學(xué)科的知識內(nèi)容，也包括能夠支持學(xué)生知識學(xué)習(xí)的“學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)”的執(zhí)行功能(executive function)。顯然，只有當學(xué)生建立起合作協(xié)作和溝通交流的技能時，他們才能做好掌握實質(zhì)內(nèi)容、進行更高階水平學(xué)習(xí)的準備。

　　第四，學(xué)批判性思維(critical thinking)。它通常是在合作協(xié)作、溝通交流和實質(zhì)內(nèi)容之后被發(fā)展，因為只有在掌握了實質(zhì)內(nèi)容之后，學(xué)生才能夠開始批判性地思考他們所習(xí)得的知識。

　　第五，學(xué)創(chuàng)造性創(chuàng)新(creative innovation)。作為實質(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)生利用已知來創(chuàng)造新事物、制定創(chuàng)新性的問題解決方案。

　　第六，學(xué)自知自信(confidence)。它與“弘毅”緊密相關(guān)，被定義為“對長遠目標的毅力與熱情”以及相信自己的能力可以被不斷提升的“成長型思維”。對自己能力充滿自知自信的學(xué)生會表現(xiàn)出毅力與靈活，即便在遭遇失敗時。作為6C技能組合中的最后一項技能，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，積極主動地學(xué)。學(xué)習(xí)應(yīng)該是積極主動的，而不是消極被動的；學(xué)生在“動手動腦”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)動地學(xué)。一方面，學(xué)習(xí)不是完全從頭開始的，應(yīng)該有效地同學(xué)生過去已經(jīng)了解的知識內(nèi)容搭建起聯(lián)系。另一方面，學(xué)習(xí)也需要進行知識遷移和應(yīng)用，合理利用已知解決新問題、完成新任務(wù)。第四，社交互動地學(xué)。人們從他人那里可以學(xué)習(xí)得更好。應(yīng)該鼓勵學(xué)生在社交互動中學(xué)習(xí)，而不是自顧自地單獨學(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)該鼓勵學(xué)生通過多種不同的路徑來達成學(xué)習(xí)目標或者在同類的學(xué)習(xí)活動中嘗試不同的學(xué)習(xí)體驗。第六，快樂有趣地學(xué)。學(xué)習(xí)體驗應(yīng)該是快樂有趣的而不是乏味無聊的，在感受到喜悅這一內(nèi)在激勵時，學(xué)生才會學(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。

　　該報告認為，學(xué)生如何學(xué)習(xí)的原理是相對穩(wěn)定的，無論是在課堂上、社區(qū)里，還是在教育元宇宙場景中。因此，學(xué)習(xí)科學(xué)能夠為教育元宇宙的產(chǎn)品研發(fā)提供指導(dǎo)清單。

　　4.當教育元宇宙遇上學(xué)習(xí)科學(xué)

　　報告進一步指出，在學(xué)習(xí)科學(xué)的指導(dǎo)下，教育元宇宙產(chǎn)品研發(fā)的核心目標應(yīng)該被確定為設(shè)計一個擁有明確學(xué)習(xí)目標，促進學(xué)生學(xué)習(xí)合作協(xié)作、溝通交流、實質(zhì)內(nèi)容、批判性思維、創(chuàng)造性創(chuàng)新和自知自信，并進行積極主動、集中專注、意義驅(qū)動、社交互動、迭代更新、快樂有趣學(xué)習(xí)的游戲化學(xué)習(xí)場景。

　　顯然，教育元宇宙創(chuàng)設(shè)的寓教于樂場景不難做到讓學(xué)生在從未訪問過的新環(huán)境中通過“動手動腦”地探索和體驗來進行積極主動、迭代更新、快樂有趣地學(xué)習(xí)。此外，學(xué)習(xí)科學(xué)的已有實證研究表明，教育元宇宙將尤其在如下兩個方面具有不可多得的優(yōu)勢。

　　一是在學(xué)實質(zhì)內(nèi)容和意義驅(qū)動地學(xué)上。2012年的一項研究發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，6-8歲學(xué)生在增強現(xiàn)實的游戲場景中對力與運動等物理學(xué)科知識的學(xué)習(xí)效果會更好。2016年的一項研究綜述也總結(jié)出，學(xué)生是能夠?qū)⑺麄儚奶摂M世界中所學(xué)習(xí)到的知識遷移到現(xiàn)實世界中的。

　　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年的一項研究表明，游戲會通過鼓勵學(xué)生的好奇心和探索行為來間接培育學(xué)生的創(chuàng)造力與問題解決能力。

　　與此同時，學(xué)習(xí)科學(xué)的相關(guān)實證研究也表明，教育元宇宙還將在合作協(xié)作和社交互動上面臨挑戰(zhàn)。許多研究表明，嬰兒與成人的互動以及大腦同步活動會對嬰兒的大腦發(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中大腦的同步活動對于年齡更大的兒童而言也很重要。在小學(xué)科學(xué)課堂上，當師生的大腦同步活動時，師生不僅會對教學(xué)內(nèi)容的理解更加深刻，而且也會共同生成新的知識。這些研究發(fā)現(xiàn)敦促教育元宇宙必須在一開始就擺正人際互動的理念。

　　該報告認為，虛擬化身的互動不能替代真實的人際互動。在教育元宇宙中，應(yīng)該保持真實的師生互動和生生互動。尤其是，教育元宇宙應(yīng)該成為教師用來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與促進社交互動的工具，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教育元宇宙究竟只是一個浮華的數(shù)字體驗還是具有真正教育意義的技術(shù)進步。關(guān)于教育與元宇宙未來深度融合的圖景到底應(yīng)該是怎樣，該報告也進行了一系列的構(gòu)想。

　　報告通過一節(jié)想象的古希臘文明課來進行演示。這節(jié)課堂設(shè)有一個明確的學(xué)習(xí)目標，即通過拼圖文物來還原歷史。它在四周墻壁、天花板和地板都裝置了白板，而且可自由移動課桌椅的教室里進行。上課鈴聲響起后，一條時間軸出現(xiàn)了在地板上，學(xué)生推開他們的桌椅站到了“公元前300年”時間刻度上，穿越進那一年的古希臘元宇宙中，開啟了沉浸式的古希臘文明之旅。導(dǎo)入結(jié)束后，真人教師將時間軸調(diào)回到“現(xiàn)在”，并向?qū)W生提問“如果我們不生活在那個年代，我們怎么能夠了解當時的古希臘文明？”緊接著，教室墻壁開始呈現(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)說道：“大家剛才所體驗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。”然后，學(xué)生的虛擬化身開始像考古學(xué)家那樣認真仔細地挖掘泥土。不久，每個小組都發(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，整個課堂重新回歸到現(xiàn)實世界中，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行關(guān)聯(lián)，也鼓勵學(xué)生將今天課堂上所學(xué)習(xí)的知識和技能應(yīng)用到現(xiàn)實生活中。

　　最后，該報告再次強調(diào)，這一教育與元宇宙深度融合圖景的實現(xiàn)不僅僅需要教育研究者與研發(fā)者的溝通與合作，也需要教育實踐者、學(xué)生、家長、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：時晨晨，系中國人民大學(xué)教育學(xué)院師資博士后、講師)