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用元宇宙重新构想教育

经过 Michael Scofield14m2022/11/25

太長; 讀書

元宇宙正在出现；它很快就会像 TikTok、Instagram 和 Facebook（现在是 Meta）一样无处不在。随着技术的进步创造新的沉浸式和想象的世界，我们教育孩子和准备教师的方式必须不断发展以应对这些新挑战。我们需要新的方法将物理世界与增强现实和虚拟现实体验联系起来，以便充分发挥元宇宙作为 3D、全球、互连、沉浸式和实时在线空间的潜力。为了指导新教育技术的设计，我推荐了一套从儿童如何学习和学习什么的科学中衍生出来的陈旧原则。

元宇宙正在出现；它很快就会像 TikTok、 Instagram和Facebook （现在是 Meta）一样无处不在。随着技术的进步创造新的身临其境和想象的世界，我们教育孩子和培养教师的方式也必须发展以应对这些新挑战。当教育落后于技术进步时，是技术而不是教育者来定义什么构成了获得正确教育的正确途径。这主要是为面向成人的智能手机和平板电脑设计的“教育”应用程序的引入所发生的情况。

今天，虽然元宇宙基础设施仍在建设中，但研究人员、教育工作者、政策制定者和数字设计师有机会领导而不是跟随。我们需要新的方法将物理世界与增强现实和虚拟现实 (VR) 体验联系起来，以便充分发挥元宇宙作为 3D、全球、互连、沉浸式和实时在线空间的潜力。

在本文中，我概述了一种将最佳教育实践整合到元宇宙中的方法。为了指导新教育技术的设计，我推荐了一套从儿童如何学习和学习内容的科学中衍生出来的陈旧原则。我还讨论了这个新空间中的设计如何出错。最后，我挑战那些为元宇宙开发教育产品的人与教育工作者和科学家联手，以确保儿童在浏览虚拟空间时具有真实的人类社会互动，确保儿童的代理在他们探索这些空间时得到支持，并且真正专注于关于代表性的多样性和对所创造内容的访问。

享受这个想法

想象一个长方形的教室，周围有白板和可移动的椅子。积极进取的学生被希腊神话故事、天空之神宙斯的力量以及传说中的赫拉克勒斯和他的儿子 Therimachus 的故事所吸引。

突然，地板中央投影出一条时间线。孩子们坐在椅子上，站在当下，准备回到过去，回到公元前 300 年，在那里他们将遇到一个新的现实。他们进入了希腊文化元宇宙。车子嗡嗡作响，集市上的商人环绕着他们，在高高的山顶上，他们亲眼看到了众神的庙宇和崇拜他们的人们。他们探索，他们询问，他们提出问题，他们思考，他们学习！

这段经历旨在激发学生的兴趣，但问题仍然存在：“我们怎么可能知道希腊生活的丰富多彩？”如果我们不住在那里，我们怎么知道市场上卖的是什么以及哪些神是重要的？ ”

他们周围的墙壁变成了棕色尘土的图像，到处都是破败的旧神庙和柱子碎片。每个孩子现在都有机会成为一名考古学家，使用她的化身来寻找我们如何构建过去的问题的答案，同时牢牢扎根于现在。化身有一把铲子和一把刷子，还有一个要耕种的地块。 “你目睹的社会，就像过去所有的社会一样，被埋在泥土里，”老师继续说道。每一层泥土都像一本故事书，你可以揭开并组装起来。孩子们移动他们的头像，开始以一种新的方式审视泥土——仔细而好奇。每个人都发现了陶器碎片，甚至是曾经屹立不倒的雕像的部分面部。

在土壤中挖掘 20 分钟后，他们向全班同学展示他们的发现。他们共同创建的虚拟和物理学习环境中内置了协作学习和共同创造的机会。他们将碎片拼凑在一起后发现了一个骨灰盒和一座雕像，就好像解决了一个历史谜题一样。他们发现神话不仅仅是故事；它们是一种被称为异教的古老宗教的一部分，在现在埋在地表下的那个时代，真人信奉这种宗教。当他们还是孩子的时候，像他们这样的考古学家就为重新发现那个社会做出了贡献。

这种将持续一生的深度、可迁移学习只能由元宇宙带给我们，它是在一个混合的、有指导的游戏环境中提供的，可以代表未来的学校。但请记住，这种互动本质上是社交的，有活生生的人和活生生的情感互动。另外，请记住，老师在这次经历中仍然非常重要。别搞错了：元宇宙正在路上。事实上，虚拟世界增强而不是削弱教育，它可以保留对人类学习至关重要的关键社交互动品质。

元宇宙的概念

未来的元宇宙很可能会全面支持增强现实和虚拟现实、人工智能以及连接所有世界的连通性。事实上，在其最民主的表现形式中，任何人都可以在可互操作的多平台上创建一个空间并成为用户生成的全球社区的成员，他们可以在其中与世界其他地方分享他们的游戏或产品。由于 5G 互联网速度，这应该是可能的。

VR 平台将变得更受欢迎，因为它们变得更易于使用和更互联。此外，随着 VR 眼镜等 VR 配件变得不那么沉重，它们的使用范围将扩大，甚至在教育环境中也会采用。因此，重要的是要考虑研究人员现在如何为设计人员提供信息，以便元宇宙中未来的教育产品和服务具有高质量和优化。

Web 2.0 的笔记和“教育应用程序”的开发

诺基亚 6110 手机于 1997 年推出了第一款移动应用程序（一款名为 Snake 的游戏）。 2007 年 iPhone 推出后，应用程序市场全面起飞，2011 年 iPad 进入市场后更是如此。2015 年，布鲁金斯学会发布了一套开发“教育应用程序”的基本指南。他们注意到市场上已经充斥着 80,000 多个所谓的教育应用程序，其中绝大多数都没有与儿童学习科学相关的研究或实施。它们被设计成面向成人的平台，而不是为儿童提供教育机会。即使在今天，设计师们仍然自由地使用“教育”一词来指代许多科学家认为与任何教育事物只有微弱联系的产品。

他们提出了开发优秀教育应用程序的四项原则。这些原则源自关于儿童如何学习的科学共识。他们说：

学习应该是主动的，而不是被动的，孩子们在“头脑清醒”的环境中学得最好。
该应用程序应该吸引人而不是分散注意力。市场上的许多应用程序都包含有说服力的广告，这些广告会弹出来分散孩子购买其他应用程序的注意力。
该应用程序应该利用对孩子有意义的东西。不是从头开始，应该有一些连接点让孩子们将应用程序的内容与他们所知道的联系起来。
最后，应用应该鼓励应用空间内外的社交互动，而不是单打独斗。

积极、参与、建设性、社交互动、迭代和快乐学习的原则汇集在我们所谓的“游戏学习”中，这是一个基于科学的总称，广泛涵盖儿童如何通过自由游戏和引导游戏来学习。

2021 年，一组教育科学家审查了Google Play 和Apple上最流行的教育应用程序，以了解上述原则是否在当前的儿童教育应用程序中变得越来越普遍。不幸的是，他们不是。在最流行的幼儿付费应用中，只有 7 个得分在高质量类别中，50% 的得分在低质量范围内。免费应用程序的结果更糟。

重要的是要考虑研究人员现在如何通知设计人员，以便元宇宙中未来的教育产品和服务具有高质量和改进。

在构建元宇宙的同时，科学家、教育工作者和开发人员共同努力为儿童和家庭创造引人入胜、沉浸式和协作的机会至关重要。了解如何通过利用积极、参与、有意义、社交互动、迭代和快乐的环境的力量来支持学习目标，将把华而不实和有趣的数字体验转变为以真正的社交互动为中心的真正教育体验。远程学习体验只强调了社交情感互动对儿童的重要性，以及如何从一开始就将其融入虚拟世界。

重新定义学习原则

虽然社会确实要求孩子了解阅读和数学的基础知识，但孩子必须为未来的工作场所做好准备。 6C 或结果基于科学发现并得到大量证据的支持。以下是 Golinkoff 和 Hirsh-Pasek 在他们的“ Becoming Brilliant ”一书中对 6C 的总结：

协作：协作表达了社会参与在人性中的重要性，作为学习、社区建设和文化理解的基础。令人惊讶的是，最近的神经科学研究表明协作游戏如何在婴儿和成人中产生不同的同步大脑活动模式。这些最初的合作有助于幼儿自我调节技能的发展。在整个小学阶段，孩子们对协作有了更好的理解，从而提高了学业成绩。
交流：交流——说、写、读和听——在我们的日常生活中是必不可少的。通过儿童与父母之间的来回对话，在幼儿期发展语言技能在学习中发挥着巨大作用。当孩子们开始上幼儿园时，他们的语言能力是他们日后在语言、阅读、数学以及社交技能方面学业成绩的最大预测指标。交流建立在并依赖于婴儿与环境中其他人的第一次协作互动。与他人协作和沟通的能力是所有后续技能的基础。
内容：传统内容包括阅读、写作、数学、科学、社会研究和艺术；然而，认识到“学会学习”或支持儿童学业成绩的执行功能技能也很重要，例如注意力和工作记忆。内容建立在跨学科（如数学、读写能力、科学和社会研究）协作（尤其是交流）的基础上。虽然我们经常想到在“垃圾箱”中学习（例如，孩子们只在数学课上学习数学内容），但越来越多的研究表明，执行功能为阅读和数学技能提供了广泛的基础。只有在孩子们发展了协作和沟通技巧之后，他们才能掌握内容并进步到更高层次的学习。
批判性思维：强大的批判性思维者可以评估信息的准确性，并且理想情况下，可以在课堂内外应用这些技能。然而，学生在评估在线资源时尤其难以完成这项任务，而这是二十一世纪的必备技能。好消息是批判性思维和推理技巧是可以教的。孩子们的协作、交流和有意义地参与课程内容的能力先于批判性思维。只有在他们掌握了内容之后，他们才能批判性地思考所学的内容。
创造性创新：创造性创新——内容和批判性思维的综合——让学生能够利用他们所知道的来创造新事物，并为当前和未来的挑战开发创新的解决方案。根据世界经济论坛的说法，创造力是就业中第三重要的技能。协作、交流、充分的内容知识，以及通过看到内容与现实世界体验之间的联系来批判性地参与内容的能力，这些都是创造性思维所必需的。孩子们的创造力使他们能够从这些联系中创造出新的东西——想出独特的问题解决方案。
自信：对自己的能力有自信的孩子，即使失败也会表现出毅力和灵活性。信心与“毅力”密切相关，“毅力”被定义为“对长期目标的毅力和热情”，以及“成长心态”，即相信一个人的能力可以提高，因为他们没有及时固定在某个时间具体水平。这组技能中的最后一项技能是身体和智力上的自信，它使孩子们能够利用他们在协作、沟通、内容掌握以及批判性和创造性思维方面的技能来突破学习的界限。

总而言之，有趣的学习为孩子们的学习方式提供了一份清单，而 6C 则为孩子们可以和应该学习什么提供了一个系统的清单。一旦建立了公式，就很容易塑造数字和现场景观以符合最佳学习原则。

元宇宙可以设计为提供促进和鼓励协作、交流、内容掌握、创造性思维、创造性创新和信心的环境和体验。有趣的学习特征和 6C（学习的方式和内容）的双核对清单如图 1 所示。如果设计师和教育工作者将此核对清单与明确定义的学习目标一起使用，他们可以确定虚拟空间中的虚拟空间是否是他们想要的。设计可能真正具有教育意义或仅仅是娱乐性。

回到我们的希腊神话课：它既引人入胜又不会分散注意力，相互关联且具有社会互动性。它还鼓励学生在该项目上进行合作，并就历史、考古学和 STEM 相互交流。它鼓励批判性思维，因为学生将挖掘的证据应用到他们对发现的文物的解释中。在这个练习中，他们展示了拼凑拼图的毅力——水壶。学习目标被明确定义为通过空间学习和拼图构建展示神话的历史、仔细的批判性阅读和 STEM 技能。

元宇宙中的教育空间可以与儿童如何学习的科学保持一致。

现在是设计以儿童为中心的教育空间的时候了。

在 Metaverse 中学习的承诺和担忧

元宇宙只是一种身临其境的环境，如果使用得当并考虑到真实的儿童，它有可能将最好的数字技术用于教育。分析这些选项，很明显，在元宇宙中玩游戏或从事其他活动有可能是主动的，而不是被动的。在这个区域，孩子们可以同时进行“身体”和“思维”的探索。开发人员将确定该活动是否令人愉快。与应用程序类似，有很多东西可以吸引孩子们的兴趣，但会以阻碍他们参与的方式干扰他们的体验。

当我们打断叙述或给他们太多选择时，孩子们不会学习。因此，设计师在创建故事板时必须深思熟虑，并确保该板的流程不会将孩子的注意力转移到新的和不相关的任务或地方。

在元宇宙中，有意义的问题应该很容易解决。事实上，如果与孩子的真实或想象的世界建立良好的联系，一个人可以居住的现实可以创建一个支持深度可迁移学习的心理网络。霍普金斯和韦斯伯格在一篇评论中质疑儿童是否可以将知识从书中的幻想转移到现实世界中。数据表明他们可以，尽管程度低于他们在现实世界中学习的程度；这一结果也与关于年幼儿童从电视中转移新学到的信息的能力的调查结果相符。然而，另一项研究表明，儿童可能会从幻想中学到更多，因为幻想可能会增强在不寻常环境中的学习。霍普金斯和韦斯伯格最近的研究通过测试五岁儿童对科学原理的理解证实了这一假设。

更难回答的问题是，在元宇宙中为儿童创造社交环境意味着什么。如果创建的游戏不是供个人消费，而是由教师引导以吸引学生，那么前面的例子只是其中的一小部分。根据关于儿童如何学习和学习什么的科学研究，建立社会关系是所有学习的基础。与父母互动的婴儿会以及时、偶然、语义适当且情绪一致的方式做出反应。根据研究结果，看护者和孩子之间更强的同步性促进了大脑的发育和连通性，以及早期学习。

研究表明，在四岁时，孩子从与父母一起阅读中学到的东西比单独阅读要多，而且父母的生理唤醒和自我报告的情绪指标表明，孩子与父母——人与人之间——之间出现了一种特殊的联系。最后，即使对于年龄较大的孩子，同步性也很重要。根据理查德·兰姆 (Richard Lamb) 及其同事进行的一项研究，当小学教师和学生进行口头交流和社交活动时，他们不仅对材料的理解更多，而且他们的大脑活动也会同步。

增强现实、虚拟现实和 3D 世界也有望将儿童带到以前未探索或访问过的环境中。学生可以通过解决现实世界的问题、参加创客展览会以及在学校和更大的社区展示他们的产品来练习批判性思维。他们可以穿越时空，为有关希腊文化的古老问题提供证据，或者他们可以进入科学实验室，将他们的经历与现实生活中的学习联系起来。

即使是年幼的孩子，学生也可以在顶级教师和艺术家的帮助下通过绘画和作曲成为创作者。他们甚至可以拼凑历史，根据希腊神话创造自己的故事。如果处理得当，元宇宙会在教师的指导下，从他们自己的教室提供一个具有巨大潜力的混合世界。教师和家长将在远方和沉浸式学习中扮演重要角色。

教师可以帮助学生超越他们的舒适区，并根据他们的个人优势和劣势应对学术和社会挑战。此外，教师和监护人可以将孩子正在学习的内容与他们已经知道的内容联系起来。

元宇宙不能替代教师；相反，它是一种工具，可以让教师激发新形式的学习和社交互动。

结论

另一方面，急于上市和吸引新工具可能是有害的。从一开始就获得正确的社交互动组件至关重要。化身互动，即使它看起来是真实的并且穿着最新的时装，也永远不会替代儿童甚至可能是成人的真实人际互动。找到整合虚拟世界和物理世界的方法，同时保留真实的师生、亲子和学生与家长的社会关系将是至关重要的。

避免分心也很重要。虚拟现实游戏中的干扰和干扰比比皆是。游戏设计师喜欢添加花里胡哨的东西——更多的设计经常被误解为提供更好的教育体验，但情况并非总是如此。卡内基梅隆大学的 Anna Fisher发现，学校的墙壁装饰比信息更能分散注意力。当活动和行为中断扰乱读书的流程时，故事理解就会受到影响。

最后，任何创建的游戏都必须具有文化多样性和包容性。事实上，虚拟世界有可能让家庭接触到不同于他们自己的观点和文化，从而促进理解。我们还必须考虑访问权限、准确性和社交动态。许多多样化和边缘化的社区，特别是在城市和农村地区，可能缺乏一致和可靠的宽带接入，从而阻止他们充分参与这个新的虚拟世界。因为我们已经看到错误信息和不准确的内容如何通过数字技术传播，所以我们必须确保系统和游戏得到准确、相关和真实的教育和/或历史内容的支持。

在设计和实施 metaverse 时，必须做出有意识的努力，让来自边缘化社区的人担任重要的领导和决策角色，以确保所有用户在参与这些环境时感到安全和受到重视。