元宇宙何以赋能未来教育:变革与挑战

信息来源:中国软件网 发布日期:2022-05-08 主题标签:元宇宙教育沉浸式在线教育

——张忠华,高级工程师、硕士,主要研究方向为信息技术与教育教学融合、人工智能与未来教育。

一、引言

2021年3月10日,美国沙盒游戏平台罗布乐思(Roblox)作为第一个元宇宙概念股成功登录纽约交易所,元宇宙迅速引爆了资本圈和科技圈[1],同年10月,“脸书”(Facebook)公司更名为“元宇宙”(Meta)公司,因此,2021年又被称为“元宇宙元年”。随着元宇宙的井喷式发展,有关元宇宙的概念与文章被众多媒体刊登和转载,元宇宙迅速成为全球的热门话题,同时也引发了科技领域、教育领域、思想领域以及文化领域的高度关注,甚至引起了各国政府的高度关注。

那么,到底什么是元宇宙,元宇宙与我们的工作与生活有什么关联,对未来世界又有什么影响,这些都值得我们去认真思考。教育领域作为元宇宙应用场景的主战场,如何在元宇宙的赋能下,克服目前教育改革中遇到的常见而又难以解决的老问题,如何利用元宇宙为未来教育提供新的方式、方法等,这些都将成了我们应该高度关注和重点研究的教育新课题。本文主要从教育的视角来探讨元宇宙与教育尤其是与未来教育的关联性,即探究元宇宙如何赋能教育尤其是如何赋能未来教育。

二、元宇宙现象与概述

(一)科幻小说《雪崩》创造了“元宇宙”一词

1992年,美国人作家尼尔.斯蒂芬森(Neal Stephson)在其科幻小说《雪崩》(Snow Crash)中创造了“Metaverse”这个词,以及“Avatar(化身)”这两个概念[2],“Avatar”不是一个新词,然而,据考证,“Metaverse”是Neal Stephenson首创。在最早的中文翻译中,将“Metaverse”译成“超元域”也有人将其译成“元界”[3]。后来不知道什么时候“Metaverse”被谁译成了“元宇宙”,单从译名上看,“元宇宙”优于“超元域”和“元界”。小说《雪崩》描述了人们在“Metaverse”的虚拟世界里可以拥有自己的虚拟替身,这个虚拟的世界就叫“元宇宙”。小说将元宇宙想象成基于VR的未来互联网,因此有人认为元宇宙就是Web3.0。

(二)元宇宙大爆发的时代背景

人类历史上任何一个大事件的爆发,总有其爆发的深层次原因。人类进入21世纪以来,各种新技术迎面而来并成涌现之势,科技革命成为21世纪的典型特征之一,而这次科技革命迭加式的快速发展,客观上促进了社会全方位的变革,这是元宇宙大爆发的时代背景。此外,新冠疫情的全球大爆发,客观上也为元宇宙的发展提供了一个难得的历史机遇。

当代经济学家朱嘉明认为:21世纪的科技革命是由技术带动科学,并具有集群化、周期性交叉、基础理论假设重要性超越实验、科技规律影响和决定经济规律、科技革命和科技进步的速度加快等众多特征;科技发展具有常态和变态两种状态,变态就是革命状态即科技革命,科技革命同时会带来范式革命,而当前的这场由科技革命带来的范式革命正在蔓延并侵蚀着教育革命[4]。面临着诸多质疑的教育本身需要范式革命,但是由于教育改革的速度严重滞后于科技革命的速度,因此,当前教育所需要的范式革命显得更加迫切,而元宇宙的到来正好可以满足教育范式革命的需求,所以元宇宙来得正是时候。

由此可见,21世纪涌现的科技革命正是元宇宙爆发的时代背景,元宇宙教育也正是这次科技革命带来的教育范式革命的产物。

(三)什么是元宇宙

元宇宙被人们描述成理想的虚拟世界,在这个虚拟世界里,可以尽情地畅游,不仅可以有魔幻般的体验,还能像在现实世界一样创造并实现自己的价值,与它人交流与合作,甚至还能进行价值的交换。那么什么是元宇宙呢,大家对元宇宙的认识可谓是“盲人摸象、千人万象”,即从不同的角度看元宇宙就会有不同的理解,同一个人今天和明天对元宇宙的理解又极有可能会不一样。因此,对元宇宙的定义至今仍未形成统一认识,下面分别从不同的角度来阐述什么是元宇宙。

1、元宇宙是统合多种技术的一种理念

清华大学新媒体研究中心执行主任沈阳教授认为:元宇宙本身不是一种技术,而是一个理念和概念,它需要整合不同的新技术,如5G、6G、人工智能、大数据等,强调虚实相融[2]。因此,从元宇宙的技术组合来看,元宇宙是人工智能、虚拟技术、大数据、区块链、云计算、通信技术、数字孪生等技术的规模化统合,是对多种新兴技术的统摄性想象。

2、元宇宙是虚拟数字空间

元宇宙既是数字空间,也是虚拟空间。换言之,元宇宙既包括由计算机技术产生的数字空间,也包括通过数字空间来表现的可以通过视觉、触觉等方式来感知的虚拟空间。

一般认为:元宇宙是集成移动互联网、云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链、虚拟现实等技术,按照物理世界运行规律,打造成的数字虚拟空间[5]。另一个比较具有代表性的定义是:元宇宙是一个平行于现实世界,又独立于现实世界的虚拟空间,是映射现实世界的在线虚拟世界,是越来越真实的虚拟世界[6]。

3、元宇宙是一个综合平台

从元宇宙的构成要素来看,元宇宙具备身份(Identity)、朋友(Friends)、沉浸感(Immersive)、低延迟(Low Friction)、多元化(Variety)、随地(Anywhere)、经济系统(Economy)、文明(Civility)等特征,是一个“创造+ 娱乐+ 展示+ 社交+ 交易”的综合平台[6]。

4、元宇宙是互联网的高阶形态

也有人提出,元宇宙是3.0版的互联网,是去中心化的下一代互联网,是互联网的高阶形态。从互联网的主要内容功能上看,互联网的发展经历了信息互联、消费互联、生产互联、智慧互联这几个阶段,最后将发展到生命互联阶段。因此进入元宇宙时代,元宇宙在人工智能代表的新一代信息技术的加持下,走向了互联网的高阶阶段,并极有可能成为互联网发展的终点。元宇宙时代的互联网将完美地打通线上和线下通道,建构成一套元宇宙生态系统,进而向人类展现出一幅绚丽多姿的数字世界画卷。

三、当前教育面临的主要问题

(一)当前教育领域中面临的主要问题

当前教育领域面临的主要问题集中体现在以下几个方面:

第一、工业社会时代大规模无差别的集中式教育培养模式难以适应当今信息社会所需要的创新型个性化人才培养的需求。

第二,教育资源不均衡导致教育公平性不能得到很好地解决。

第三,教育信息尤其是远距离在线教育的教育信息的真实性得不到保障,教育成果尤其是在线教育的社会认可度有待提高。

第四,教育的阶段性培养模式难以满足信息时代所需的终身教育的需求。

第五、由于信息社会知识的生命周期缩短,学校教育知识更新慢,从而诱发学科危机和专业危机,以及教育成本与教育收益失衡等一系列的新问题。

(二)当前教育过程中出现的主要问题

在信息社会,教育现代化需要通过教育信息化来实现,然而在当前教育实施过程中,仍然出现了许多问题。

第一、教育模式需要变革。传统的授课、作业、考试的教育链条正在失效,教育主体应该改变,传统以教师为中心、以教科书为体系和以教室为空间范围的教学模式遇到困境,教育不能适应新时代的未来工作者所具有的创造性强、低龄化、稳定性差等特点,因此,以学生为中心、以网络资源为体系、以网络平台为空间范围的新型教学模式将逐渐成为新模式。

第二、教师职业出现危机。在21世纪出现的大量新生事物面前,传统意义的教师、学生面对新事物处于同一起跑线,因此,教师的学习本身面临着巨大挑战,教师如何加强学习并继续发挥教师的指导作用具有时代的紧迫性。

第三、学习范式面临挑战。信息时代,学习方式、方法等将发生根本性变化,学习模式将发生天翻地覆的变化,主要体现在终生学习、跨学科、循坏学习、人机互动学习,过去学习是为了创造,现在学习过程本身就是创造[4]。

第四、教育管理与评价需要提升。传统教育管理依据经验进行,难以做到与时俱进,同时,教育评价基本是以考试手段为主的终结性评价为,评价的维度有待于丰富。

(三)当前教育问题的根源

1、信息时代对教育的新要求

当前基于大规模集中式的人才培养模式的教育体系是工业化时代的产物,在人类工业文明时代发挥了重要作用。人类进入信息时代以来,信息技术推动下的科技革命步伐逐渐加快。进入21世纪后,新的信息技术成涌现之势,科技革命速度加剧,原有的教育体系不能较好地适应新形势和满足新要求,而且教育体系演变和进化的速度严重滞后于科技革命的速度,导致快速的科技革命加剧了教育危机,使得当前庞大的教育系统面临着巨大的新挑战,导致教育要素随之要发生变化。

2、科技革命给教育带来的新问题

技术带动科学,技术推动科技革命,科技革命推动教育革命。科技速度的加快使得新知识、新技能的诞生、扩散、消亡的周期变短,导致信息的生命周期缩短。信息生命周期缩短会引发学科危机、专业危机,从而导致知识老化快和教育体制急需变革等连锁反应,甚至导致学习者学习成本的投入与产出逐渐失衡。

四、元宇宙与教育的关系

    教育现代化通过教育信息化来实现,元宇宙赋能教育是新时期教育信息化的具体体现,元宇宙教育将成为新时代教育信息化的典型特征。展望元宇宙与教育的未来,教育将成为元宇宙最大的应用场景之一,因此要好好研究两者之间的关系。

(一)游戏与教育

1、游戏是人类的天性

游戏与教育紧密相连。游戏不但是儿童的天性,也是人类的天性,游戏贯穿于人的一生,尽管人们对游戏有着不同的看法,但是游戏中追求自由与创造、勇于挑战与闯关、遵守规则与约定、享受愉悦与幸福等特有的功能是公认的,这些构成了游戏精神的本质。

2、游戏可以为教学服务

目前,游戏开始从游戏即服务向游戏即平台的方向发展,这样,将游戏视作模拟平台,可以在未来释放大量机会[7]。同样,游戏平台可以为教育利用,游戏作为教育中知识的载体,能够实现寓教于乐。游戏教学法有这些优势:可以很好地激发学习者的学习兴趣,使他们喜欢学习;可以激发学习者的表现欲和想象力,使他们的创新意识和创新能力增强;可以引入竞争机制,使他们的集体主义观念和团队合作意识增强。因此,游戏教学法不但可以激发学习者的学习兴趣,而且能够明显提高学习者的学习能力和学习效果。正因为在游戏需要充分发挥人的想象力与创造,这与未来社会对人的要求是一致的,所以作为游戏精神最重要特征的自由和创造,可以将基于游戏的寓教于乐教学方式在元宇宙教育中达到相当不错的教育效果。

(二)元宇宙为教育提供新机会

正因为元宇宙概念起源于游戏,因此,元宇宙能够将游戏的诸多优点集中在一起。例如参与者的精力高度集中性、强交互性和反馈及时性、沉浸式体验、角色扮演、协同合作等集于一体。正如虚拟现实在教育领域中的应用具有非常大的发展潜力一样,元宇宙在教育领域的应用将同样具有非常大的发展潜力,它同样能为教育带来诸多机会。因此,元宇宙与教育相结合并为教育赋能,可以改变传统教育,为教育提供新机会。

(三)元宇宙教育的特点

正因为元宇宙的综合技术优势和新一代互联网理念,所以基于元宇宙的教育具有以下这些特点。第一,教育的实施将以个人选择为主,教育成本将大幅度下降,有利于实现教育的公平性[8]。第二,教育规模将逐渐加大,教育的灵活性更好,有利于实现个性化教育。第三,学校教育将不再是正规教育的唯一途径,依托元宇宙平台的教育可以打破现有学校学习时间和空间的限制。第四,学校教育将从传授知识向满足个性化教育的知识需求、实现个人能力培养的方向转型。第五,毕业证书将实现电子化,电子化的文聘证书能承载着更多更详细的知识学习信息,从而有利于用人单位在选录人才时的人才甄别与选择[8]。

五、元宇宙给未来教育带来的变革

    元宇宙给我们带来无尽的想象,元宇宙教育带给教育的机会很多,下面主要从微观和宏观两个层面进行分析说明。

(一)元宇宙在微观上给教育带来的机会

1、学习者的学习精力将更集中

基于游戏的元宇宙世界可以让体验者比现实世界更能集中精力去深度感知和体验这种虚实结合的世界,尤其是在元宇宙世界中,我们带上头盔沉浸在虚拟现实之中,不但可以屏蔽外界的各种干扰,还能一对一地完全投入在自己独立的学习空间,集中精力进行高效率的学习体验。

2、学习者的沉浸式学习体验将更深广

感知即真实是元宇宙沉浸式深度体验的本质表现。元宇宙特别适合于沉浸式学习,它能给学习者创造身临其境的学习空间。在现实条件下,有许多学习场景具有一定的危险性,比如,有些化学实验由于危险系数太大,在现实中往往难以进行实验,但在虚拟现实中,这些都不是问题,学生甚至可以身临其境,全方位深度沉浸式体验实验的全过程。

3、学习的交互过程将更充分

人机交互交互技术是元宇宙六大关键性技术之一,这六大关键性技术俗称大蚂蚁“BIGANT”(BIGANT指的是区块链“Block”、交互技术“Interactive”、电子游戏技术“Game”、人工智能技术“Artificial Intelligence”、网络及运算技术“Network”以及物联网技术“Things internet”的缩写[6] )。在元宇宙里,虚拟技术与5G、人工智能技术相结合,视频内容将更好地实现交互、服务和体验升级。由于强互动是元宇宙的一个基本特点,所以在虚拟世界里,每个人都可以扮演了不同的角色,这些角色之间的互动性与真实世界趋同,因此,扮演不同的角色进行学习互动,有利于提高学习者的积极性,从而取得良好的学习效果。

4、教师和学生的角色将发生根本性变化

传统课堂教学是“以教师为中心”的教学模式为主,教师的角色是教学活动的权威和独唱者,因此学生是被动的接受教师传授的知识,然后想办法做到知识的消化,并将知识运用到将来的工作和生活中去。

未来元宇宙教育时代将是“以学习者为中心”的教学模式,这种新型教学模式与传统教学模式相比,更能突出学习者的学习主体地位,更能重视学习者的学习积极性和主动性,因此,在这种新型教学模式下,教师的角色将从绝对的权威位置上调整为教学活动中的促进者和辅助者,在教学活动中充当主导者和导演的作用。

5、教育资源的建设将更积极有效

    共创、共治和共享是元宇宙的基本价值观,其核心特征是数字化创造,群体自由创造是

元宇宙存在、发展以及迭代更新的根本动力[1]。元宇宙时代,由于区块链等相关技术的广泛应用,互联网的去中心化趋势将得到更充分的体现,可以实现我的世界我做主,即每一个人都可以成为网络资源的创造者和拥有者,互联网教育资源的知识产权更易于实现,个人的价值能够得到充分的体现,教育从业人员创作性和主动性得到了极大的提高,教育资源的建设将更加积极主动,共创、公治和共享的局面将使得优质教育资源源源不断地涌现。

6、教育大数据的重要性和真实性将充分体现

在元宇宙时代,数据将成为石油一样的核心战略资源,元宇宙中,数据就是财富,同时区块链技术在元宇宙中的广泛应用,数据权利将被充分保护,数据的真实性和安全性能够得到保障[9]。因此,元宇宙时代,教育大数据的重要性将能够得到充分体现,其真实性也能得到根本保障。

(二)元宇宙在宏观上给教育带来的机会

1、促进在线教育的新发展

(1)重构基于元宇宙的智能在线学习环境

由于元宇宙综合了人工智能、大数据、虚拟仿真、通信等现代最先进的信息技术,并能依托这些技术对在线教育的基石和在线教育的学习环境进行全方位重构。元宇宙对在线教育的基石重构主要涉及5G和6G网络环境建设、网络资源生成、网络大数据处理、认知机制、交互界面等多方面。元宇宙重构在线学习环境的系统结构主要包括:构造师生所处的感知共生场域的环境,构造动态数据流通与资源服务的信息环境,构造师生动态性与持续性的主观整体感受的心里环境,构造师生共同的外在行为遵循与内在价值认同的文化环境[10]。因此,元宇宙智能在线学习环境消除了传统网络在线教学时空分离的障碍,实现了时空再融合,产生了超越时空距离的新型“共在”形式,有利于挖掘学习者的学习潜力,提高在线教育的学习效果。

(2)促进在线教育的创新发展

基于元宇宙的在线教育将进入体验化学习和沉浸式交互的创新发展阶段,在线教育将迎来转段升级的创新奇点,实现发展形态的实然跃升[10]。元宇宙可以将在线教育课程资源从学习者的参与体验角度进行重新调整,可以主人、旁观者、第二人生等多种身份通过漫游、沉浸、再造生命的形式进行学习体验,收获不一样的学习效果。通过元宇宙虚拟技术打造虚拟教师和教师助理,对在线学习者提供全天候的服务,实现人机协同的智慧型教学互动系统。元宇宙可以很好地满足在线教育的不同需求,如实验型在线教学,可以通过元宇宙技术再现逼真的情境,降低了实验成本,避免了实验风险。基于区块链技术的元宇宙在线教学系统可以依托区块链分布式账本和智能合约等优势下确保教育数据信息的真实性,从而可以完善在线教育体现的认证机制。

2、促进教育新基建的落实

元宇宙是未来数字经济中最活跃、最具有代表性的组成部分,是国家新基建中数字基建的重要组成部分,也是国家教育新基建的重要组成部分。元宇宙的不断发展,势必促进新型基建的大力发展。从教育新基建方面看,元宇宙有利于改变教育基础建设的分散,能够更好地整合教育基础设施,打破教育数据之间的壁垒,提供教育质量的整体水平。

3、促进教育模式(范式)的变革

元宇宙教育将有效地促进传统以教师为中心,以教室为主要教学场所,以课本为主要知识体系的传统教育模式,向以学习者为中心,以互联网为主要教学平台,以网络资源为主要知识来源的新型教育模式。

元宇宙教育的一个典型事件将是机器人教师和智能虚拟教师的出现,它们将能很好地弥补传统单一教师的授课模式,实现从单一教师向双师制、多师制转型。因此,人机协同完成教育教学活动将有可能取代传统师生之间的关系,学生的学习模式将发生根本性改变,可以与机器人教师随时随地交流互动。

4、促进个性化教育的实现

在元宇宙时代,每个人除了身份证和护照,还将有一个元宇宙通证,它将通行人类数字文明浸润下的虚实共生的元宇宙世界[6]。今后,人们可以根据个人的兴趣和爱好,很快地切换身份,穿梭于真实和虚拟世界之中,进入任意一个虚拟学习空间进行学习,在这个更加开放和自由创作的环境下,更易于实现个性化教育。

5、促进教育信息的真实性和可靠性

    元宇宙是基于区块链技术的新一代互联网,基于区块链的分布式账本和智能合约的典型特征为基础的认证机制得以实现,这将从源头上保证了教育数据的真实性和可靠性,所有参与教育过程中的任何人在任何时候产生的相关数据将都能被公平、公开地记录在互联网上,因此教育工作者和学习者的知识产权得到了根本保障。

6、促进教育公平性的落实

    依托5G甚至6G网络通讯技术,以及人工智能、大数据和强交互技术等综合技术手段,可以搭建一个虚实相生的沉浸式学习环境,基于区块链技术的教育资源的有效创建和科学合理的教育资源的使用,可以消除长期以来教育的痛点即在空间上的教育资源的严重不匹配的老问题,消除贫困地区和边远山区等教育资源严重不足的问题,促进教育的公平性。

7、促进终身教育的实现

元宇宙的大力发展,将极大地推进终身教育的实现,元宇宙中的游戏化学习方式是快乐学习的重要体现。元宇宙教育几乎无年龄差别地为所有年龄段的学习者提供了个性化的学习内容和学习空间,这将有效地推进终身教育的实现。

8、促进未来人才的培养

创造未来世界的重担将落在年轻一代,未来属于年轻人,培养属于未来世界的未来人才,是未来教育的重点。综合各种最前沿信息技术的元宇宙,在技术上和哲理上都为未来世界描绘了一个美好的愿景。

六、元宇宙赋能未来教育的挑战

当今世界正处于百年未遇之大变革时代,教育也不例外。信息技术的发展对教育产生极大的影响,未来教育在元宇宙的赋能下将发生很大的变化。因为教育的本质是生命所需和社会所需,其生命属性和社会属性将不会改变,所以未来教育的终极目标仍然是要为生命服务、为社会发展服务[8]。教育的本质为未来教育的发展指明了方向,在此基础上,我们来仔细研究元宇宙如何赋能未来教育。

(一)对未来教育的憧憬

国内外专家学者对未来教育有许多观点,随着信息技术的不断发展,有些观点已经实现或者正在实现。近些年,我国教育家对未来教育发表了许多新颖的观点,其中最有代表性和最有系统性的当属著名教育家、新教育实验发起人朱永新教授的未来教育观,他在其著作《未来学校》中重新定义了教育,并全面描绘了未来教育的发展蓝图,其中一个主要观点就是“今天的学校将会被未来的学习中心取代”。朱永新教授的未来学习中心主要内容可以归纳为以下十大方面:

第一,从学习中心的内在本质来说,它会走向个性化;

第二,从学习中心的外在形式来说,它会走向丰富化;

第三,从学习中心的时间来说,它会走向弹性化;

第四,从学习中心的内容来说,它会走向定制化;

第五,从学习中心的方式来说,它会走向混合化;

第六,从学习中心的教师来说,它会走向多元化;

第七,从学习中心的费用来说,它会走向双轨化;

第八,从学习中心的评价来说,它会走向过程化;

第九,从学习中心的机构来说,它会走向开放化;

第十,从学习中心的目标来说,它会走向幸福化[11]。

此外,还有很多学者提出了未来教育的许多看法,比如要缩短学制,打破学科限制,进行混龄教育、从教育的开始就要按照终身教育理念开展教育教学,重视基于专项技能的产教融合式的微学位、微学校,甚至提出没有实体的虚拟学校等等。

(二)2022年可能成为元宇宙教育元年

有人认为,元宇宙最大的应用场景是教育领域,但是“元宇宙+教育”在未来10年之后才能迎来大爆发,目前还处于摸索阶段,也有人提出2022年很有可能成为元宇宙教育元年。各种现象都充分表明,元宇宙教育正在成为教育界重点关注的大事件。2021年12月,中国在中关村成立了全球首家“元宇宙教育实验室”,旨在探索元宇宙与教育创新的结合,推动元宇宙教育应用落地发展,寻找科技深度赋能教育的解决方案,推动元宇宙教育在更多教育场域落地实践,以科技助力教育高质量发展[12]。

(三)促进在线教学向在线教育转型

自从互联网教育发生以来,线上线下相融合(Online-Merge-Offline简称“OMO”)教学模式是一种常见的远程教育模式。随着计算机算力的大幅度提升和算法的不断优化,以及虚拟现实、大数据、人工智能、通信、区块链等技术的逐渐成熟与不断发展,迎来了元宇宙时代,元宇宙在远程在线教育领域中得到了广泛应用。元宇宙在线教学不但能够更好地满足学习者想需要,如网络教学环境更优、体验感更强、互动性更好、个性化学习更容易实现。元宇宙世界不但可以有很好的体验,而且还能让所有学习者参与创造知识,实现与他人沟通交流,甚至还可以进行数字资产的交换等等,这将完全是一个现实世界的数字孪生版,因此,在元宇宙的加持下,在线教学将可以从相对单一的教育教学向全方位的教育教学转型,完成在线教学向在线教育的根本性转变。

(四)元宇宙赋能未来教育的应用场景

1、元宇宙为教师赋能

(1)教师角色变化

     元宇宙教育的教师角色将发生变化,据支配地位的传统教师将逐渐向成为学习者的引导者和陪伴者转变,成为教学活动中的导演。此外,教师将在元宇宙教育世界中,成为诸多小的教育元宇宙部分的教师,教师将成为自由职业者,可以作为个体或者组织同时为多个教育机构服务。

(2)虚拟教师的出现

人工智能机器人的出现,在教育领域中也逐渐有智能机器人教师出现来辅助教学活动。随着元宇宙的出现,元宇宙意义上的形象人物已经大量出现,如电视台虚拟节目主持人、房地产商等商业品牌虚拟代言人,以及游戏中的虚拟人物等等如雨后春笋般的涌现,在教育领域的虚拟教师目前尽管还未见到,但这只是时间的问题,极有可能会在近期会出现。因此,业内预言2022年元宇宙的典型事件将是虚拟教师的出现,并预言2022年为元宇宙教育元年。

(3)改进教师的教学方法

    智能机器人教师以及虚拟教师的相继出现,将改变教师单一授课模式,从单一教师模式向双师制甚至多师制转型。人类教师在教学活动中的工作重点也将从单一传输给学生的满堂灌主导模式向为学生提供学习服务和咨询,引导学生如何完成学习目标的辅助学习型转变。

2、元宇宙为学生赋能

    元宇宙为学习者提供了更加便捷的学习方式。

(1)提供泛在可验证的智慧学习范式

泛在可验证是指教师与学生能够利用教育元宇宙进行跨越时空的验证性学习活动,教师和学生能够在元宇宙空间根据学习需要进行及时的假设验证以及方案改进等学习活动[13]。因此,学生通过泛在可验证性学习,可以在元宇宙教育平台上,利用灵活的人人交互和人机交互,巧妙地验证假设验证结果的有效性和迁移性。

(2)提供深度沉浸的体验性学习过程

沉浸式体验感是元宇宙教育的突出优点,它可以突破传统课堂教育的空间局限性,通过具身体验全方位感知学习过程,并能进行及时反思,不断修正,并发现问题,寻求解决问题的方式方法。沉浸式体验学习可以利用穿戴设备、脑机接口以及人机交互等技术与教育元宇宙中的人物、实验设备以及自然环境等进行实时流畅互动与智能反馈[13]。

3、元宇宙为知识生成赋能

元宇宙具有深度体验、内容创造、角色交流以及价值交换等基本特征,通过元宇宙平台,可以生成虚实融生的协同性知识。虚实融生的协同性知识生成是指学习者与元宇宙居民利用元宇宙的虚实融生特性,进行虚拟与现实环境的任意切换、理论与实践的及时验证和改进,教育元宇宙的虚实融生初级阶段是增强现实,发展阶段是数字孪生,高级阶段是人脑融合或者人类意识的网络永生[13]。因此,通过VR、AR、MR等虚拟现实技术,实现虚实融生的人机协同来共同生成知识内容,这样可以有效地解决虚拟环境与现实情况之间的矛盾,使得学习者能够轻松进入虚实一体的环境来实现元宇宙教育的学习目标。

4、元宇宙为教育管理与评价赋能

    传统教育管理与评价主要依据管理经验和以考试为主要依据的终结性评价为基础。进入元宇宙教育时代,由于人工智能、大数据、区块链技术的介入,可以实现对在教育过程中产生的数据进行处理、分析与应用,做到基于数据的精准化教育管理。区块链技术的应用可以做到真实地记录教育活动的过程性数据和终结性数据,这样可以实现教育的过程性评价与总结性评价的有机结合。因此,基于元宇宙的教育管理与评价,可以为发展高质量的教育提供新的依据与动力。

5、元宇宙教育促进教育全数字化转型和教育的数字孪生

元宇宙带动了通信技术、云计算技术、3D建模、VR设备、数字货币等技术的发展,也必将促进相关新兴产业的大发展,有利于社会经济发展,同时势必促进教育新基建的大发展,为教育全数字化转型提供坚实的物质基础,教育的全数字化转型为教育数字孪生提供了前提条件和根本保障。数字孪生的最大特点是高保真、实时交互和虚实共生,这为学习者提供了真实的具身学习体验[14]。在教育的数字孪生世界里,师生通过自带设备(如电脑、平板)、自适应技术、可穿戴技术等,收集到相关数据,进而构建系列高度仿真的虚拟模型,为学习者的深度学习提供全新的体验、材料、路径[15]。

因此,尽管目前元宇宙主要在游戏领域首先起到了很大的作用,但从长远看,教育领域的元宇宙将是一个非常大的应用场景,在教育全数字化基础上实现教育的数字孪生将成为教育的常态。

6、元宇宙教育为未来学校建设提供新模式

元宇宙教育的发展必将促成元宇宙学校的创建。学习组织在未来学校将得到重新构造,元宇宙学校将得到创建。元宇宙时代,所有的学科可以打破,固定不变的学制可以变化。

(1)个性化教育将取代传统教育

    目前的教育是基于工业社会时代的“以教师为中心”的模式,未来这种以教师为中心的传统教育模式将被“以学生为中心”的教育模式取代,未来教育的教师将是学习者的指导者和引路人,是为学生的成才成长提供全方位的服务,未来的学校也将是以学习者为中心来重构。以知识为本的传统教学模式要让位于以人为本的个性化学习模式。

(2)体验式学习方式将取代知识传授方式

以教室、教材和教师为中心的传统知识才传授型教学模式要让位于基于互联网、人工智能和元宇宙的全时空的体验式学习模式。因此,教育的时间和空间将得到重构。

(3)元宇宙学校与未来学习中心

当今世界进入了以人工智能为代表的信息时代,信息时代尤其是正在向我们走来的人工智能时代以及目前正在探讨的元宇宙时代,教育也必将发生变化。20世纪六十年代之前的教育以知识为中心,直到20世纪七八十年代开始,全球范围内的教育界对学生的素质、能力开始关注并逐渐成为主流,教育也因此开始呼吁以学生为中心。出现这种显著变化的根本原因还是传统的以知识为中心的教育,越来越难以满足在信息时代对人才的需求,就这促使教育的变革要转向以学生为中心[11]。

因此,未来元宇宙学校将与现在学校在形式上有着本质的不同,元宇宙学校极有可能正如朱永新教授预测的那样以“学习中心”的形式存在。另外,到目前为止,国内外对基于以学生为中心的新创学校和教育机构进行了大胆尝试,并取得了显著效果,这些都为以学生为中心的教育理论提供了实践佐证。

七、结语

元宇宙是现实社会的映射,是现实与虚拟的有机结合与高度统一,教育作为社会的重要组成部分,将在元宇宙中得到极大的颠覆与发展。元宇宙教育的理念、教育方式方法、教育管理与评价等与传统教育相比都将发生极大的变化,这些变化对未来教育的发展都将起到关键性作用。

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