基于内容分析法的元宇宙在教育中的应用.pdf

2 0 2 3年8期 9 5 2 0 2 3年第4 5卷第8期基于内容分析法的元宇宙在教育中的应用王雅琪 王 吉收稿时间:2 0 2 3-0 6-0 6作者简介:王雅琪(1 9 9 7-),硕士生,研究方向为教育信息化;王吉(1 9 7 7-),研究方向为教育技术学基本理论。(渤海大学教育科学学院 辽宁 锦州1 2 1 0 1 3)摘 要 近年来,元宇宙在教育中的应用已有显现,各界专家学者也对其展开了不同程度的研究。文中采用内容分析法,在其载文概况、研究者背景、研究主题、应用领域研究等方面进行了总结分析,发现元宇宙在教育中的应用还存在一定的问题。最终,从教育元宇宙的目标与理念、理论、技术以及监管层面提出了相关建议,并对今后的相关研究进行了展望。关键词:内容分析法;教育元宇宙;元宇宙教育应用中图法分类号 G 4 3 4A p p l i c a t i o no fM e t a v e r s eB a s e do nC o n t e n tA n a l y s i s i nE d u c a t i o nWAN GY a q i a n dWAN GJ i(S c h o o l o fE d u c a t i o n a lS c i e n c e s,B o h a iU n i v e r s i t y,J i n z h o u,L i a o n i n g1 2 1 0 1 3,C h i n a)A b s t r a c t I n r e c e n t y e a r s,t h e a p p l i c a t i o no fm e t a v e r s e i ne d u c a t i o nh a s e m e r g e d,a n de x p e r t s a n d s c h o l a r s f r o ma l lw a l k so f l i f eh a v ea l s oc a r r i e do u t r e s e a r c ho n i t t ov a r y i n gd e g r e e s.T h i sp a p e r a d o p t s t h e c o n t e n t a n a l y s i sm e t h o d t os u mm a r i z ea n da n a l y z e t h eo v e r v i e wo f t h e t e x t,t h eb a c k g r o u n do f t h e r e s e a r c h e r s,t h e r e s e a r c ht h e m e,a n d t h ea p p l i c a t i o n f i e l dr e-s e a r c h,a n df i n d s t h a t t h e r ea r es t i l l c e r t a i np r o b l e m s i nt h ea p p l i c a t i o no fm e t a v e r s e i ne d u c a t i o n.F i n a l l y,r e l e v a n ts u g-g e s t i o n sa r ep u t f o r w a r d f r o mt h eg o a l s a n d c o n c e p t s,t h e o r i e s,t e c h n o l o g i e s a n d s u p e r v i s i o no f t h e e d u c a t i o n a lm e t a v e r s e,a n dp r o s p e c t s f o r f u t u r er e l a t e dr e s e a r c ha r ep u t f o r w a r d.K e y w o r d s C o n t e n t a n a l y s i s,E d u c a t i o n a lm e t a v e r s e,M e t a v e r s ee d u c a t i o n a l a p p l i c a t i o n s0 引言元宇宙是一个很复杂的事物,它正在不断发展、演变。近年来,云计算、虚拟现实技术等的发展越来越快,元宇宙已经演变为新一代基于智能技术、具有沉浸性和自由性、并与现实世界相互关联的虚拟世界。教育领域是元宇宙的主要应用场景,其可以打造出现实世界与虚拟世界交互的学习场所。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2 0 3 5年远景目标纲要 提出,要深化大数据技术在教育领域中的分析与应用,加快建设数字经济、数字社会1。数字化、智能化已成为顺应时代发展、促进教育教学改革、提升教育教学质量的重要手段,教育元宇宙为推动未来教育数字化转型提供了全新的契机。因此,深入探讨元宇宙在教育中的应用,具有重要的理论价值和实践意义。当前,我国已有学者展开了元宇宙在教育中应用的启发性探索与研究。例如,在各类学科教学、课程中应用元宇宙及其相关技术,可以帮助教师更好地教、学生们更好地学,真正贯彻教育规划纲要里提到的信息技术与教育教学深度融合的要求2。综上所述,教育元宇宙具有良好的发展前景,但除了将研究视野聚焦于技术之外,还要把握其发展方向,始终遵循教育的本质。本文采取内容分析法,从载文概况、研究者背景、研究主题、应用领域研究等维度,对元宇宙在教育中的应用进行了总结分析,从教育元宇宙的目标与理念、理论、技术以及监管层面提出了相关建议,并对今后的研究进行了展望。1 研究设计1.1 研究方法与样本搜集本研究采用内容分析法,对国内发表的有关元宇宙在教育中的应用的文献进行关键词提取,通过类目设定与分类,对相关文献进行分析、比较、综合,最终对其研究结果进行梳理。内容分析法是一种对研究内容进行客观、系统、定量描述的研究方法3。本研究严格按照内容分析法的步骤开展。(1)确定文章的研究对象、研究范围。(2)抽取样本。(3)确定类目及分析单元。(4)根据类目及分析单元,阅读文献样本并进行数据统计。(5)分析并阐述结果。9 6 2 0 2 3年8期本研究以中国知网为数据分析来源。在中国知网上初步检索“教育元宇宙”或“元宇宙在教育中的应用”等关键词,截至2 0 2 2年1 1月,得到样本文章2 4 3篇,除去完全与主题不相关的样本,共得到待研究文章1 5 0篇,这构成了本次研究的数据样本。1.2 分析单元和类目在制定类目与分析单元时,考虑到研究目的和相关特点,同时结合元宇宙在教育中应用的具体样本情况,对研究内容从载文概况、研究者背景、研究主题、应用领域研究等4个维度进行分析,每个维度又结合实际情况具体分为几个子类目。整理出的类目与分析单元如表1所列。表1 类目与分析单元一级类目二级类目篇数载文概况发布时间和发文量期刊来源/研究者背景教育类技术类4 07研究主题应用型研究技术型研究开发型研究混合型研究2 3655应用领域研究学科教学跨学科教学非学科教学其他领域2 071 051.3 信度分析基于内容分析法进行研究的信度分析,一般由两个或两个以上的研究者对主题内容进行判断,依照类目表,按顺序依次进行判断和记录,并分析判断的一致性。本研究由研究者本人为主要评判员,另一人作为第二评判员,当两个评判员对相同类目判断结果的一致程度较高时,认为评判是可靠的;一致性越低,则可信度越低4。由信度公式可知,本次评判信度约为0.9 4,说明评判具有可靠性。2 研究结果分析2.1 载文概况分析(1)发布时间和发文量分析。通过分析在中国知网中检索得到的论文,可以发现知网收录的与教育元宇宙(本研究将元宇宙在教育中的应用称为“教育元宇宙”)的相关研究文献最早始于2 0 2 0年,如图1所示。2 0 2 1年开始,与教育元宇宙相关的文献数量陡然增长,这说明社会对教育元宇宙的关注度有所提高。除此之外,我国也推出了一系列纲领性文件。2 0 2 2年,义务教育课程方案和课程标准 明确要求各级、各类学校要积极探索新技术背景下学习环境与方式的变革,推进考试评价与信息技术的融合,探索线上、线下的高度融合5。一起重新构想我们的未来:为教育打造新的社会契约 指出,必须尽快对教育进行改革,以便应对共同的挑战6。基于此,研究教育元宇宙的机构和学者快速增加,发文数量越来越多。目前,元宇宙的研究热点是其应用于教育领域的可行性,元宇宙在教育中的应用潜力,值得深入探讨。本文对相关文献的发文时间与发文量进行整理,对其数据进行分析统计,对相关文献的发表时间线进行梳理,可以在宏观上把握未来发展趋势,为后期的研究打好基础。图1 国内关于教育元宇宙的研究文献发布的年份分布图(2)期刊来源分析。想要了解我国教育元宇宙的发展现状、教育元宇宙的研究深度及重视程度等,可以对样本文献进行期刊来源分析。通过样本文献的期刊来源分析,能对研究教育元宇宙的主要来源有所了解。本文通过可视化分析,将1 5 0篇样本文献进行梳理,发现关于研究教育元宇宙的相关期刊一共有3 8类。将载文量大于等于4篇的样本期刊整理出来,可以发现前6名分别是 图书馆论坛 远程教育杂志 开放教育研究 教育评论 中小学信息技术教育 中国教育信息化,如表2所列。从期刊类别来看,排名前6的期刊一般是教育类期刊和技术类期刊,由此可知,教育元宇宙的研究者,多为教育工作者和相关技术人员,教育元宇宙既属于教育范畴类,在其开发应用过程中也涉及许多技术。技术的蓬勃发展,为元宇宙在教育中的应用奠定了坚实的基础,技术与教育的融合可以实现1+12的效果。综上所述,研究教育元宇宙的期刊来源,可以分为教育类和技术类两种。表2 期刊来源分析期刊名称载文量/篇百分比/%图书馆论坛1 05远程教育杂志73.5开放教育研究73.5教育评论63中小学信息技术教育42中国教育信息化422.2 教育元宇宙的研究者背景分析通过对样本论文的作者机构进行分析,可以看出其第一作者的所属机构大部分来自国内高校。国内高校是我国研究教育元宇宙的前沿人员,他们有着充足的研究时间、科学的研究态度,且研究能力较强。按照发文量由高到低的顺序,以下列出了发文量不少于4篇的机构,共计4 7篇,如移动信息2 0 2 3年8期 9 7 表3所列。其中,发表数量较多的包括华东师范大学、北京师范大学、复旦大学、江苏师范大学、南通大学、浙江大学等6所高校,他们是教育元宇宙研究的绝对力量。对文献第一作者的学科背景进行分析,可以发现研究教育元宇宙的相关文献的第一作者,其所属机构大多为师范类大学,所属部门大多为教育学部、教育技术系等。虽然相关研究多属于教育类,但其在开发、应用中也涉及许多技术,因此也有少数学者来自技术类专业。未来,对教育元宇宙的研究应放眼于社会机构及其他机构,使其与更多领域结合创新,发挥更大的作用,不能只局限于高校,促进其全面、协调地发展。表3 研究者背景分析文献第一作者所属机构文献第一作者所属(教育类)背景发文数量/篇华东师范大学科学教育研究院9北京师范大学教育学部1 1复旦大学教育学院4江苏师范大学智慧教育学院6南通大学未来教育研究所6浙江大学教育学院42.3 教育元宇宙的研究主题分析对样本论文进行整理,可以发现关于教育元宇宙的论文的主题,大多以应用型研究和技术型研究两种形式为主,其次是开发型研究、混合型研究。另外,近年国内学者对教育元宇宙的研究主要集中在构建教育元宇宙的基本框架方面,主要包括理论基础、技术架构、教学场景等。因此,大部分研究以应用型研究和技术型研究为主。对于教育元宇宙的发展而言,技术支持是必要的基础,且长远的发展不能只停留在理论探讨层面,其需要具备广泛的应用性。同时,关于教育元宇宙的相关理论和应用场景,都在不断完善和建构。但部分研究者对教育元宇宙未来图景的描述过于理想化,因此现有研究结论的可信度、效度、适用性等存在一定的局限性。然而,随着我国对智能技术发展的大力支持,大部分学者都预见了教育元宇宙的巨大潜力。在这种情况下,我国需要努力走出现有的研究现状,挖掘更具创新性的研究,发现并解决问题7。2.4 教育元宇宙的应用领域研究分析元宇宙在教育中的应用领域研究,是目前的研究热点,许多研究者都在关注元宇宙与教育的融合问题。通过对样本文献的分析可以发现,元宇宙和学科教学的融合以思想政治教育为主,其次是与信息科技、信息技术教育的结合。如蔡苏等在 教育元宇宙助力信息科技课程核心素养提升中指出,需要将元宇宙与信息技术课程融合,探讨信息技术课程的核心素养的发展路径,探索元宇宙在信息技术课程中的实现路径。其认为元宇宙在非学科教学中也发挥着举足轻重的作用,部分学者也在研究利用元宇宙构建虚拟的学习社区,包括正式学习社区和非正式学习社区。徐邵华等在 元宇宙赋能大学生思想政治教育的机遇、挑战与对策 指出,元宇宙能对大学生思想政治教育进行创新,为课堂实践提供教学数据分析,但同时,元宇宙的应用会导致虚拟与现实边界模糊等问题,使思想政治教育受到新的挑战8。除此之外,还可以打造虚拟世界来开展家庭教育、医学培训、博物馆学习、游戏化学习等9。张文超等(2 0 2 2)研究了元宇宙与跨学科学习之间的关系,认为元宇宙可以实现与科学、艺术、数学等多种学科教学的融合发展,如通过元宇宙实现创客教育、S T EM教育。因此,元宇宙也可以成为培养跨学科核心素养的路径。最后,元宇宙还可以为其他教育领域的发展提供路径,如那些具有高度危险而难以开展的培训、实验等。需要注意的是,关于元宇宙在教育中的应用的研究与分析,目前大多为理论构想,其在实践应用中的有效性和广泛性,还需后续研究人员进行验证。总之,教育元宇宙从理论到实现的过程任重而道远。3 总结和展望3.1 构建目标与理念目前,教育元宇宙还只是一个美好的设想,国内的大部分学校没有完善的目标与理念去支持教育元宇宙的发展,也没有形成具体的规划。构建教育元宇宙的起点可以从完善目标与理念出发,遵照微观、中观、宏观的路径,从学生个体出发,将其延伸到不同的班级,再到各级各类学校,最终走向全国甚至全球。这既离不开微观、中观、宏观的发展路径,也离不开教育内外部的发展意愿。3.2 完善相关理论研究教育元宇宙的构建除了需要完善发展目标,还需完善相关理论研究。王帅国等认为,需要加强对元宇宙的理论性研究,将其具体应用到教育上,尊重学生的认知发展规律,推动教育元宇宙的科学化。目前,我国对教育元宇宙的发展并没有明确的规划,对相关理论的研究也不明晰,缺乏相应的课程标准、课程方案及评价系统。综上所述,相关人员应明晰如何发展教育元宇宙,明确其是否有助于未来社会的发展等。3.3 优化相关技术研究近年来,我国在5 G、云计算等智能技术方面取得了很大的进步,国内学者对教育元宇宙的研究大部分以六大底层支撑技术为核心。但目前,元宇宙还存在很多技术问题。需要解决的问题包括如何设计高效的元宇宙学习系统、如何改进相关设备操作复杂且携带不易的问题等。高校和相关机构应深化沟通与合作,带领相关学者建立专门的教育研究机构,通过不断的尝试,解决技术瓶颈、学习机制等问题,利用元宇宙的相关技术与方法,解决教育领域存在的问题。3.4 加大环境监管力度技术的发展也带来了伦理与道德风险,而虚拟世界也移动信息9 8 2 0 2 3年8期存在伦理道德。政府、社会各界要负起责任,监管网络空间,保障网络空间安全,防止技术被滥用。因此,不能以技术取向来构建教育元宇宙。在虚拟世界中,容易引发学生的生理、心理等问题,也会使数字市场的部分不规范行为无法得到监控。因此,应引导学生找到平衡,在利用虚拟世界提升学习 效 率 的 同 时,根 据 学 生 的 不 同 特 点,来 进 行 教育1 0。基于此,可以成立相关的机构来进行监督,从教育伦理和社会道德等方面制定相应的规章制度。4 结语目前,我国对元宇宙在教育中的应用研究还处于起步阶段。关于教育元宇宙未来的研究,可以结合现有的理论成果与具体的教学实践,发现元宇宙在教育中的应用风险,深入探讨将元宇宙应用于教育领域的可行性,最终建立起教育元宇宙的理论体系与应用情境。参考文献1教育部.中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2 0 3 5年远景目标纲要E B/O L.(2 0 2 1-0 3-1 3)2 0 2 1-0 3-1 3.h t t p:w ww.g o v.c n/x i n w e n/2 0 2 1-0 3/1 3/c o n t e n t_5 5 9 2 6 8 1.h t m.2蔡苏,张静,冯素如.教育元宇宙助力信息科技课程核心素养提升J.中小学信息技术教育,2 0 2 2,2 5 0(1 0):1 4-1 6.3风笑天.社会学研究方法M.北京:中国人民大学出版社,2 0 0 9.4黄斌,吴成龙.基于内容分析法的T P A C K国内研究综述J.贵州师范学院学报,2 0 1 9,3 5(1 0):6 5-7 3.5霍 翠 芳.教 育 元 宇 宙 的 现 实 意 蕴、理 论 嵌 套 与 价 值 省 思J.阅江学刊,2 0 2 2,1 4(6):1 3 8-1 4 7.6联合国教科文组织.一起重新构想我们的未来:为教育打造新的社会契约M.北京:教育科学出版社,2 0 2 2.7王雪飞,王吉.基于内容分析法的创客教育研究述评J.中国教育技术装备,2 0 1 7,4 1 6(1 4):7-9.8杨蕙玉,徐绍华.元宇宙赋能大学生思想政治教育的机遇、挑战与对策J.山西高等学校社会科学学报,2 0 2 2,3 5(2):1-6.9蔡苏,焦新月,宋伯钧.打开教育的另一扇门 教育元宇宙的应用、挑战与展望J.现代教育技术,2 0 2 2,3 2(1):1 6-2 6.1 0顾小清,江丰光.元宇宙教育七问J.上海教育,2 0 2 2,1 2 0 7(2 6):1 2-3 3.(上接第8 5页)生反映实验课这类动手的课程也无法激发他们的学习兴趣,其中很大一部分原因归于实验课题的单一性。例如,连续三周围绕群落丰富度主题开展实验,拉样方、计算郁闭度和丰富度等。较长时间的重复实验可能会让学生感到枯燥无趣,因此应加强实验课程项目与理论知识点的联系,使其高度相关。部分学生反映“实际做的”和“课上讲的”关联度差,实验时不知道开展该活动的意义,不了解其与实际生活是如何产生联系的,对提升自身的综合实践能力意义不大。实验课程需要将重心放在学生的创新精神和实践能力的培养上来,需要落实到课程体系中,从项目设置及教学管理出发,构建一体化、多层次、开放式的创新实验教学培养模式。2.2 改变课程考核方式,避免评价标准单一化和模糊化 森林生态学中的实验课程注重学生实践,是强化学生专业理论的重要途径,其考核评价方式也应全方位、多角度。整体看来,目前实验评价的依据基本以纸质实验报告为主,内容固定统一,学生会利用大量时间誊抄实验报告中除实验结果以外的部分,简单、机械地进行抄写,严重缺乏自身的独特思考和创新。学生的参与度较低,怀揣侥幸心理,认为只要本组存在积极操作的学生,自己就可以旁观偷懒,轻易获取实验数据2。这种情况导致大部分学生的实验报告存在抄袭情况,甚至比被抄袭者的得分更高,久而久之,乐于做实验的学生发现原来不动手也能得高分,使实验室中投机取巧的行为大行其道,直接影响了专业人才培养的初衷,更成为培养学生团队协作能力、综合实践能力、创新精神和实践能力的阻碍。基于上述情况,实验考核评价标准应更加具体、明确、可衡量。例如,降低实验报告成绩的占比,将其调整至2 0%,将学生的操作过程评价调整至5 0%,期末总结性评价调整至3 0%。评价重心应放在学生的操作过程上,在每堂实验课开始前细化得分标准,使学生每完成一项任务就能得到相应的分数,如果不参与实验,得分则直接为0,消极实验的只给予出勤分,通过这种完成度和参与度越高、得分越高的评价方式,对学生参与实验的行为进行正强化,尽量实现全员参与、积极参与,抵制“摆烂行为”。3 结语若想真正落实对“森林生态学”课程的改革,则必须从学生学情和需求入手,体现改革的针对性和时效性,真正做到“以学生为本”。在此过程中,教师需要时刻关注和接收学生的课堂反馈,不断提高自身的专业素养和教育教学水平,善于反思,改变课堂教学结构、内容和教法,重视对学生创新精神和实践能力的培养,增强学生的主体意识。通过对“森林生态学”课程的改革,可以将培养森林资源保护、森林资源调查与管理、林政管理与执法等方面的知识和技能的人才培养目标落实到课堂中的每一步。参考文献1刘蔚漪,苏维翰,董琼,等.“互联网+”在森林生态学课程教学中的 改革 创 新与 实践 J.现 代园 艺,2 0 2 1,4 4(5):1 8 2-1 8 4,1 8 8.2 施翔,楚光明.浅析森林生态学课程教学改革J.山西农经,2 0 1 8(2 4):1 4 3.移动信息