教育元宇宙場域的具身學習效能實證研究

傅文曉 趙文龍 黃海舵

(1.西安交通大學 人文社會科學學院，陜西西安 710049； 2.西安交通大學 人工智能學院，陜西西安 710049)

一、引 言

尼葛洛龐蒂(2017)曾預言，“計算不再只和計算機有關，它決定我們的生存”。隨著元宇宙等前瞻性甚至帶有科幻色彩的構想變成現實的數字化生存場域，過去只存在于科學家頭腦中的數字平行世界呼之欲出，衍生出游戲元宇宙、教育元宇宙等下位概念。

元宇宙表征了一種超越現實物理世界經驗系統的數字世界，整合了虛擬現實、數字孿生等技術，構建了以沉浸體驗、具身學習等為特征的數字生存場域(華子荀等，2022)。教育元宇宙指學習者以“虛擬化身”方式進入泛在性數字場域，實現傳統上受限于時空約束而無法開展的教育設想，最終達成虛擬與現實全面交織、人類與機器全面協同、學校與社會全面聯結(劉革平等，2022)?？梢哉f，教育元宇宙具有的涉身性、體驗性和情境性為學習對象、方式、過程和結果賦予了全新的可能。

元宇宙的教育應用除了“理論可能性”的探索，還需要實際的證據支持其“現實可行性”。教育元宇宙所包含的具身學習屬性真的能夠打破“虛”“實”之間的“次元壁”而獲得實際的學習增效嗎？有無足夠的證據解釋具身學習與學習效能之間的因果機制？如果可能，教育元宇宙能否在情感學習領域發揮效能？以上追問，構成了本研究試圖回答的主要問題。

二、文獻回顧與研究假設

(一)教育元宇宙場域中具身學習數字元空間的生成

教育元宇宙之所以可能，與其技術實現的具身學習密切相關。功能性核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI )的證據也表明，人類的知識認知與情感認知深深地植根于身體與環境的相互作用。例如，學習“打”“踢”等文字知識，不僅會激活大腦語言詞匯區域，同時也會激活動作執行領域，即使想象被打、踢時大腦的個人痛覺區域也會變得活躍(Lindgren & Glenberg，2013)。因此，理解人類學習過程不能采取“離身”觀點，而應秉持“具身”立場，將學習看作學習者嵌入環境并協同發展的過程(葉浩生，2015)。

具身學習重視學習者身體的感覺通道與環境的交互作用，將“身體主體”置于學習過程的核心，通過認知與感覺、動作的耦合，將學習者的默會性、非認知性學習納入學習范疇(嚴孟帥等，2021)。從具身學習視角看，教育元宇宙通過主體性在場、具身性交互和人性化賦能構建了人與技術的具身關系(王美倩等，2020)。元宇宙所具有的高度擬真、開源開放、永續發展和閉環運行四方面特征(喻國明，2021)，既有別于觀看多媒體材料的“非參與式旁觀”，也區別于電子游戲中操縱角色的“參與式旁觀”，更能實現主體全身心“融入式參與”，甚至能夠模糊傳統意義上的直接經驗與間接經驗之間的區隔，帶有部分直接經驗身心一致、心智統一的屬性(葉浩生，2015)。另外，意義學習往往也依賴于同輩群體及各類亞群體的交流互動，元宇宙的游戲化設計、自主性機制、任務式驅動都有利于與其他參與者實現“共同在場”，最終形成身心高度融入的學習環境(華子荀等，2022)。

教育元宇宙從理念構想到實踐應用需要強大的數字孿生技術的支撐，包含超越人眼分辨極限、仿真聽覺動覺定位、復現觸覺復雜性，甚至“欺騙”嗅覺與味覺的“認知真實感”，以及更高程度的符合物理世界基本定律的“實踐真實感”，以便實現物理世界向數字世界的映射。元宇宙底層的數字孿生技術對硬件算力、軟件界面、交互設計提出了很高要求，目前理想意義上的元宇宙系統還不存在，但包含上述要素的元宇宙“雛形”已有，如早期的角色置入型的“第二人生”(Second Life)、“模擬人生”(The Sims)軟件、互動導向性的“我的世界”(Minecraft)游戲，以及近期包含虛擬仿真和多重并發特征的百度“希壤”系統等。通過數字孿生技術的快速發展和技術擴散，教育系統的具身學習也可以獲得新的擴展，特別是借助各類成型軟件平臺，能夠從早期多媒體技術、互聯網應用、人工智能快速迭代到接近數字孿生的“全息技術”設計(張艷麗等，2020)。

正如教育技術的歷次發展都依托于當時最先進的科技技術一樣，教育元宇宙的應用探索也不能脫離當前工業界數字孿生技術的開發平臺。借助當前的虛擬擴增技術以及以具身學習為導向的教學設計，為學習者在現有元宇宙平臺的學習賦能，是當下教育元宇宙開發應用的最優化路徑。基于此，本研究選用最新研發的元宇宙測試平臺，以生態教育的垃圾處理主題作為教學設計與測試對象，檢驗虛擬數字孿生技術支持下的具身學習可否切實培養學生的積極生態行為，借以驗證教育元宇宙的教學實效，并揭示其作用機制。

(二)教育元宇宙場域中具身學習效能的有效性研究

具身學習能夠較好地解釋人類行為選擇的塑造過程，也可以解釋生態教育等以情感認同而非簡單認知發展為目標的教學往往缺乏實效的原因。環境保護、生態危機等行為具有反饋時間長、結果不易觀察等特點，很難與主體的直接經驗掛鉤，也就難于觸發情感學習機制(廖冰等，2018)。因此，積極生態行為的培養需要通過具身代入，賦予知識豐富的情境因素，并最終塑造和形成個性(謝泉峰等，2020)。教育元宇宙借助數字孿生技術能夠提供虛擬且沉浸的經驗習得過程，降低情感學習的觸發門檻。部分借助虛擬沉浸式體驗的研究也證明，較強具身認知屬性的學習方式，能夠獲得更好的情感學習效果(孫強，2021；嚴磊等，2016)。據此，本研究做出如下假設：

H1a：教育元宇宙中具身參與程度越高的學習者，其積極生態行為的傾向越高。

教育元宇宙本質上是一種學習導向的數字空間，但仍然受制于學生周遭物理時空的約束，尤其是教師和學校(Perdana et al.，2021)。研究表明，教師數字化素養水平是制約學生數字學習的重要因素。能夠有效利用數字技術開展教學的教師，不僅能提升學生的數字化學習能力，也能顯著提高學生數字學習的自我效能感(張恩銘等，2019；Prior et al.，2016)。利用早期Minecraft、Roblox等平臺進行的元宇宙教學實驗也證明，教師是避免學生學習活動“失焦”的最重要因素(Rospigliosi，2022)。因此，應當將教師數字素養水平納入研究假設：

H1b：教師數字素養越高，學生積極生態行為的傾向越高。

考慮到元宇宙具身學習對硬件條件(如VR一體機、高速無線網、數字學習設備等)要求極高，較低的分辨率(<1080P)、較高的網絡延遲(>0.15s)、不能“快進-快出”(Easy in & Easy out)的學習終端都將極大地削弱具身學習的沉浸感(Lindgren & Glenberg，2013； Skulmowski & Rey，2018)。因此，學校所能提供的數字化環境水平也是制約學生具身學習效果的重要因素。據此提出：

H1c：數字環境越好的學校，其學生積極生態行為的傾向越高。

(三)知—情雙通道在具身學習效能發揮中的中介作用研究

雖然有研究證實了具身學習與學習效能之間的相關性，但對這一過程的內部機制還缺乏必要的闡釋與論證(Barry et al.，2009)。從知識學習的角度看，單純的知識灌輸雖然開始能夠獲得大量的陳述性知識，卻缺乏經由心理編輯轉換為程序性知識的內驅力(宋耀武等，2021)。從情感學習的角度看，經典的組織行為學和群體動力學研究證明大量行為選擇常受情感驅使，然而物理世界中時空區隔的客觀存在抑制了學習者對學習對象的情感共鳴(Prinz，2006；Roeser，2010)。這也解釋了人們為什么在環保問題上能夠做到曉之以理，卻很難達到動之以情。由情感學習難題導致的各類“復活節島悲劇”不斷上演，也加深了人們對生態環保教育效能的悲觀態度(Van et al.，2014)。教育元宇宙技術的引入不僅能助力知識學習，還對分析與干預情感學習及其變化過程提供了可能，有望在知情兩方面提升學習交互體驗與優化教學策略(葉俊民等，2020)。因此，充分理解元宇宙中具身學習對培養積極生態行為的有效性，需要了解知識學習與情感學習如何發揮作用以及知情雙通道中哪一路徑的效用更突出?；谶@一認識，本研究提出如下假設：

H2a：具身學習對積極生態行為的影響過程中，知識學習具有顯著中介效應。

H2b：具身學習對積極生態行為的影響過程中，情感學習具有顯著中介效應。

具身學習研究和道德心理學研究都解釋了知識學習與情感學習之間的“互滲”作用，知識的擴充能夠提升對環境情感反應的選擇性和敏感性，反之情感學習也能夠提升知識習得的動機水平與加工深度，在多通道整合中降低認知失調程度(賈麗娜等，2016；葉浩生，2010)。因此，研究知識學習與情感學習的加工路徑應當考慮兩者之間的交互影響。由此，本研究提出結構性假設：

H3a：知識學習、情感學習在具身學習對積極生態行為的中介效應中，具有顯著的交互作用。

此外，基于上述對知識學習與情感學習之間關系的文獻回溯，結合我國傳統關于“情理交融”的教育主張和“知性范式”為主的現實困境(高德勝，2003)，本研究認為有必要討論兩種中介路徑之間的競爭性問題，即情感學習與知識學習對積極生態行為的影響孰輕孰重。因此，本研究提出以下假設：

H3b：知識學習對積極生態行為的中介效應顯著大于情感學習的中介效應。

三、研究設計

(一)對象選取

本研究選取生態教育這一環保主題進行教學實驗設計。鑒于教學便利性的考量，本研究采用整群抽樣法選取西安市兩所綜合類高校附屬中學高中二年級兩個班級、年齡在16-18歲之間的125名被試(女生占48.8%，男生占51.2%)。在進入教育元宇宙平臺前，全體被試均有視頻在線學習經驗，32%的被試體驗過虛擬現實或增強現實虛擬設備，18.4%的被試曾使用過Minecraft或Roblox軟件，但所有學生均沒有利用教育元宇宙技術進行課程學習的經歷。

(二)教學系統設計

為確保元宇宙知識流轉的順利進行，本研究遵循元宇宙基本場域架構，從物理層、軟件層、應用層、分析層設計教育流程(見圖1)：首先，借助學校智慧教室等配置在物理世界構建元宇宙支持框架；其次，購買虛擬學術一體機并采用手機APP軟件接入教育元宇宙系統；再次，開展序列型指引、綜合型探究與眾創型建構三種教學活動，并收集被試參與各項活動的數據以及對該元宇宙的評價數據；最后，采用Mplus和Stata軟件分析回收的數據，探索被試的具身學習情況、教師數字素養以及學校數字環境對其積極生態行為的影響。

圖1 教育元宇宙場域“垃圾的命運”項目教學設計

本研究教學內容對應高中生物(選修三)第四章的生態工程模塊，將物質循環與再生的相關內容作為主要教學設計對象。對應的教育元宇宙學習模塊題目為“垃圾的命運”。該模塊帶有游戲化設計的擬真場景及運作規則，在虛擬數字人帶領下教師可與學生在虛擬浸入、任務達成、互動社交三個層面進行學習。教學活動歷時一個月(四個教學周)，第一周是系統接觸與導入，第二、三周為自由探索與任務完成，第四周為項目匯報與數據生成。學習內容導入是三十分鐘的虛擬數字人導覽。被試以虛擬人形象進入教育元宇宙，各人獲得的視覺體驗會因虛擬空間位置和行動軌跡而不同。在導覽過程中，被試會學習基本的虛擬頭盔使用流程，創造自己的個性化角色形象與聲紋特征，并在最后的小游戲中完成運動切換、物體操作、社交活動等測試，以保證后續教學任務的正常進行。

任務型探索設置了16個不同類型的挑戰任務，包括常規物理時空尺度的個人或團隊任務(如垃圾焚燒發電系統的搭建、工業垃圾無害化處理等)，非常規的大跨度體驗任務(如聚乙烯塑料袋的降解過程等，以加速展現常規物理世界無法看到的長期變化過程及生態后果)，以及極小尺度的科學知識演示(如微觀尺度的腐敗垃圾微生物發酵機制)。

教育元宇宙具身學習程度的測量涉及三個維度：1)針對虛擬化身指標，該元宇宙建構了垃圾生成與處理相關情景模擬模塊與垃圾處理知識問答模塊，其中知識問答環節作為完成任務的附屬學習內容，問題均與任務緊密相關，同時設置了選擇性知識學習環節，學生完成學習并通過測試，虛擬化身將得到一枚環保衛士徽章。最后問題回答的正確率與徽章數量將作為這一模塊的評分依據；2)針對心流狀態指標，教育元宇宙為了讓被試可以體驗隨進隨出的學習狀態，除了每次正式上課時可以利用VR一體機進行有教師參與的專題任務學習和交流外，學生課余時間也可以到實驗室借用設備自我探索，若虛擬化身人數不足，系統會自動生成數字角色參與任務。同時，該教育元宇宙軟件可以通過手機、電腦登陸，或者采取非浸入式的屏幕操作方式操縱虛擬化身，體驗“境身合一”的持續心流狀態，其總在線時長將作為這一指標的衡量標準；3)針對共同在場指標，該虛擬世界允許多名被試共同交流和探索，自由組成學習共同體。學習者以虛擬化身身份活動，如觀看生活垃圾、農田垃圾等的流通軌跡，參與垃圾分類、綠肥收集、垃圾運輸等工作。需注意的是，該教育元宇宙設定遵循類似物理世界的基本時空規則，由于分工不同，個人所體驗的角色也不相同，角色分派是排他性的。

(三)數據收集

本研究在教育元宇宙的應用層和項目結束后的評估反饋中采集被試具身學習投入程度、教師數字素養與學校數字環境等數據。被解釋變量為積極生態行為，其操作化定義為：在教育元宇宙系統外的物理世界采取積極的生態環保行動(如樂于使用LED燈具取代壞的白熾燈)的傾向性。本研究設計了李克特五級量表，共20題，加總后得分轉化為0-100的標準化得分。

解釋變量有三個。其一為學生具身學習投入的程度與頻次，依據是被試課內及課后自主登錄VR一體機、手機APP的頻次和參與應用層學習程度的復合變量。這些數據進行主成分分析后形成具身學習投入度得分。其二為教師數字素養。數據來源是被試對教師在元宇宙教學中的數字化能力的評教結果。其三為學校數字環境。數據來源是被試對學校在元宇宙學習中的數字支持評價。教師數字素養與學校數字環境兩項解釋變量內含5道題，均采用李克特五級量表計分(“1”代表非常不同意，“5”代表非常同意)，分別累計加總后轉化為0-100的標準得分。

中介變量為知識學習與情感學習。知識學習的數據來源于學生在應用層知識問答模塊的答題正確率與徽章數，并將得分轉化為滿分為0-100的標準分數。情感學習的數據收集依賴系統自動歸并后的數據匯總，共分為關注、共情、消極情緒體驗和積極情緒體驗四個維度。關注維度從任務進行中的視覺追蹤、保持與跳躍頻率獲得；共情維度以項目完成中的自呈匯報、語言文字分析和聲紋分析得來(通過對被試表現出的擔心、著急、驚嘆等聲紋變異進行測量)；積極情緒體驗、消極情緒體驗從項目過程中虛擬角色自選情緒符號(以表情emoji呈現)的分類累計量計算。情感學習各維度數據為1-5的等級分數，同樣累計加總并轉化為0-100的標準得分。

(四)模型設定

本研究將積極生態行為作為被解釋變量，在引入性別、戶口、父母受教育水平和家庭網絡接入條件等控制變量后，將學生的具身學習投入度、教師數字素養與學校數字環境等解釋變量逐步放入，進行多元線性回歸模型擬合。同時，為了保證模型理論框架的合理性與有效性，本研究采用結構方程模型對各因子之間的影響路徑進行驗證性因子分析和整體適配度檢驗，如果擬合結果及路徑系數與多元線性回歸保持一致，則可以更有效地驗證影響路徑的真實性。多元線性回歸模型如下：

其中，EcoActionYi為被解釋變量，即積極生態行為分數，Controli表示性別、戶口、父母受教育水平和家庭網絡接入條件等控制變量，Exogenousi表示具身學習投入度、教師數字素養、學校數字資源等外生變量，Mediatei表示知識學習和情感學習兩個中介變量。β0為常量值,εi為隨機誤差項。

本研究利用Stata16.0處理各主要變量，變量描述性統計結果詳見表一。

表一 主要變量的描述性統計值

四、研究結果

(一)具身學習有效性：教育元宇宙場域中積極生態行為影響因素的回歸分析

積極生態行為的影響因素紛繁復雜，性別、家庭等要素都有間接作用。本研究采用逐步分層回歸，在分離各控制變量影響的基礎上，逐步放入主變量和中介變量，檢驗多元回歸模型的有效性，并驗證各主要解釋變量的解釋力(見表二)。模型1為控制模型，模型2-4分別放入具身學習投入度等三項主解釋變量，模型5-6分別檢驗知識學習、情感學習。模型7為放入所有解釋變量的全模型，模型8報告了全模型的標準化系數，以便進行影響因素效應大小的比較。

表二 積極生態行為多元線性回歸模型統計

從模型1回歸結果看，在僅放入控制變量的情況下，方差變異解釋量不到10%(R2=0.092)。這表明在缺乏教育元宇宙場域中相關解釋變量的情況下不足以對積極生態行為做出預測。

在模型2-4中，研究者逐次放入外生解釋變量—具身學習投入度、教師數字素養和學校數字環境。三者均具有顯著主效應，影響系數介于0.779-1.493之間(p<0.01)，假設H1a、H1b和H1c獲得支持。

模型5-6使用知識學習和情感學習兩個內生性中介變量作為預測變量，二者主效應系數分別為0.150和0.175(p<0.01)，假設H2a和H2b成立。

模型7的結果同樣支持上述發現，即使考慮到所有因素之間影響的相互作用，本研究依然發現所有變量均具有顯著影響。從標準化后得到的模型8可以發現：

1)在控制其他因素后，男生的積極生態行為傾向較低(β=-0.092，p<0.01)，城市戶口、教育資本等因素會帶來正向作用，但整體作用系數均低于0.05(p<0.01)。相較而言，主解釋變量具身學習投入度(β=0.194，p<0.01)影響較大，教師數字素養(β=0.103，p<0.01)、學校數字環境(β=0.104，p<0.01)的影響力基本相當。

2)知識學習與情感學習影響顯著，且情感學習(β=0.215，p<0.01)的作用效力大于知識學習(β=0.117，p<0.01)。在兩類學習加工中，情感學習的程度對積極生態行為影響更大。這與前述假設相符，證明了具身學習中情感加工引發的行為后效可能遠大于知識獲得的影響。

3)通過具身學習投入度等主解釋變量在非全模型中的系數變化能夠判斷，它與其他變量存在交互性關系，可能是經由其他中介變量影響生態行為。這一結果也說明還需要對該模型進行結構性探討，包括考慮知識學習與情感學習兩個變量的內生性，分析二者在具身學習投入度與積極生態行為之間的中介作用，提高對學習過程機制的解釋力。

(二)具身學習結構性：知—情雙通道在教育元宇宙場域的路徑分析

教育元宇宙的具身學習屬性能夠提高學生積極生態行為水平，而具身學習所帶來的知識學習與情感學習分別從外顯與內隱層面對積極生態行為發揮作用。教育元宇宙所依賴的數字孿生技術能夠帶來更直觀的知識學習環境，有利于知識加工編碼與記憶提取，尤其在情感學習方面能夠帶來有異于傳統間接經驗學習的沉浸體驗，多方面證據也表明這種沉浸感會首先作用于情感加工通道，對積極生態行為產生正向影響。這就有必要在中介效應模型的基礎上加以檢驗，分離出知識學習與情感學習的效應量，并最終檢驗二者之間的互動關系。

結合本研究的理論模型，研究者將知識學習與情感學習均作為中介變量，并考慮具身學習研究和情感教學研究中的證據，以鏈式中介而非平行中介的方式考慮情感學習與知識學習之間的關聯性。本研究使用Mplus 8.3軟件構建結構模型，通過PA-OV路徑分析模型(Path Analysis with Observed Variables Model)對提出的理論架構進行數據匹配(方杰等，2014)，并根據匹配后的數據，建立最終模型(見圖2)。

圖2 積極生態行為PA-OV模型影響路徑

結構模型適配的卡方值為0.139，顯著性概率值p>0.05，總體方差Σ矩陣與Σ(θ)矩陣的差異顯著性概率值P=0.000<0.05，這表明假設理論模型與實際數據可以契合。模型結果顯示擬合良好： χ2/df =0.069，CFI=0.988，NFI=0.991，IFI=0.976，RMSEA=0.048。具體結構模型中的路徑系數統計見表三。結構模型顯示：

表三 PA-OV模型路徑載荷系數統計

1)具身學習投入度對于積極生態行為的作用是顯著的(β=2.662，p<0.001)，且影響具有顯著結構性。知識學習與情感學習作為具身學習兩個重要通道，傳導了具身學習的作用，并直接決定了積極生態行為的最終水平。同時，教師素養和學校環境等因素對積極生態行為也具有作用，且在考慮結構性影響后這一作用的總體水平與回歸分析結果基本保持一致。假設H1a、H1b和H1c獲得進一步支持。

2)具身學習投入度對于情感學習的直接影響遠大于知識學習(β=1.575>0.503，p<0.001)，表明具身學習主要通過提升情感體驗，而非知識總量獲得效能。這和傳統課堂上以傳授生態知識和環保理念為主要生態教育的常規手段形成了鮮明對比。這也證明教育元宇宙能夠為情感學習賦能。

3)情感學習與知識學習的交互影響表明，情感學習對知識學習不僅提高了效應絕對值，且其方向是正向的(β=0.521，p<0.001)。反之，知識學習對情感學習在其他結構因素被控制情況下反而呈現出低水平負向結果(β=-0.185，p<0.001)。這表明，知識學習的程度會在認知加工中抑制情感的激發與維持，這似乎與通常所假設的知情相互激發有所不同，但是否能夠延伸解釋為，傳統課堂設計中過多的知識為本的教學會產生對情緒認知的反向抑制，導致依賴于情感認同的道德選擇難以在現實中轉化為心理驅力，還需要通過對鏈式中介效應的檢驗加以討論。

(三)具身學習競爭性：知—情雙通道在教育元宇宙場域中的鏈式中介效應分析

研究者通過引入知識學習與情感學習中介模型，辨析了知—情雙通道在行為轉變中的影響機制，也證明情感學習對于行為塑造的作用可能遠大于知識學習。本研究為討論該鏈式中介影響傳導中的效應構成問題，使用Bootstrap方法進行了2000次有放回重復抽樣(張涵等，2016)，將總效應計算分解為直接效應與間接效應，表征知識學習與情感學習兩通道在教育影響中的載荷情況(見表四)，從中不難發現：

表四 中介效應路徑系數

1)具身學習投入度的作用既包括直接效應也包括間接效應，其中間接效應占85.7%(34.9%+50.8%)，直接效應(1-85.7%=14.3%)僅為間接效應的16.7%，表明具身學習的影響主要通過知識學習與情感學習中介作用傳導至積極生態行為。H2a和H2b的中介效應假設進一步被證實。

2)除了具身學習，教師數字素養和學校數字環境也具有一定的影響，但作用途徑并非由情感學習與知識學習傳導，其間接效應僅為21.5%和13.7%。同時，這一結果也佐證了前述具身學習投入度的影響效應具有排他性的預測。此外，具身學習對知識學習、情感學習和積極生態行為的綜合影響最高，這也說明具身學習的教育影響具有很大程度的彌散性。

3)在知—情雙通道的競爭性方面，知識學習與情感學習雖然都具有顯著的間接效應，但從效應量看，情感學習顯著大于知識學習(50.8%>34.9%)，這與之前分析一致。假設H3a被證實，H3b被證否。

值得注意的是，從前述數據可知，與通常認為的知—行兩通道平行加工或正向交互作用的理解相悖，知識學習與情感學習在積極生態行為上呈現更復雜的面相：一方面，情感學習對知識學習的影響正向且強烈，表明情感投入能夠激發知識學習的動機，導致更好的知識學習效果；另一方面，知識學習對情感學習的影響是負向的，雖然程度較弱，卻使得情感學習與知識學習在鏈式中介效應傳導中的總體效應量有所縮減。這是否意味著知識學習的理性化、抽象化水平越高，越有礙于情感投入？如果這一結論可靠，教育元宇宙極有希望成為解決目前大量教學中重知識輕情感以至知識壓抑情感問題的一劑“良藥”，這方面的證據還需要更嚴格的教學實驗設計加以驗證。

五、結論與討論

本研究引入元宇宙平臺，以生態教育為教學內容探索了具身學習方式對積極生態行為的影響效能及其內在機制，不僅確證了教育元宇宙的具身學習特性能夠產生積極的學習效果，更解析了具身學習過程中情感學習的作用路徑。研究發現：1)教育元宇宙具有的具身學習屬性能夠極大提升積極生態行為水平；2)具身學習效能主要通過知—情雙通道進行中介傳導，且情感學習通道的作用更顯著；3)情感學習與知識學習相互影響，情感學習能夠提升知識學習效能，但知識學習對情感學習存在競爭與抑制作用。

(一)加速教育元宇宙開發，搭建更富前瞻性的泛在學習平臺，提升學生學習效能

研究證明，教育元宇宙借助數字孿生等技術優勢，有效建構了個體的數字化具身學習空間，部分模糊了直接經驗與間接經驗的邊界，使學習者更有效地將學習對象納入自身知識學習與情感學習過程，最終提升個體學習效能。然而，目前制約教育元宇宙發展的因素，除了科技迭代所需的經濟成本、時間成本，還包括從家長到教師、從家庭到學校的全過程參與帶來的接入成本、學習成本。今天的“Z世代”(Generation Z)作為數字原住民將數字虛擬技術視為尋常(鄧敏杰等，2019)，很多家長或教師卻很難接受非中心化的學習方式，對數字世界的不信任往往成為心理層面拒斥教學新技術應用的瓶頸。另外，從元宇宙技術平臺的發展看，不論美國、歐洲還是中國，都不具有實現完全意義上的元宇宙開發運行的技術儲備，更不可能達到全然實現數字勞動與數字教育的程度(何哲，2022)。部分研究者提出開發專門面向教育領域的元宇宙構想，試圖一攬子解決元宇宙學習系統從平臺搭建、系統開發，到虛實對接、自主演化的整個鏈路，這種做法既不現實也無必要。以本研究為例，即使采用架構趨近教育元宇宙理想形態的設計方案，仍然只能實現視覺、聽覺的沉浸，有限實現觸覺、動覺的反饋，尚無法實現味覺、嗅覺等的虛實對接，且硬件算力也僅能勉強保障10萬級的并發接入數。因此，教育元宇宙的設計應當建立在當前工業化水平與智能技術發展的基礎上，合理利用已有學習平臺，以提升學習者各方面學習效能為宗旨，盡力解決技術從云端到學校、家庭再到個體的“最后一比特”問題，實現教育元宇宙的最優“落地”。

(二)重視情感學習設計，利用教育元宇宙的具身學習優勢，提升意義學習水平

研究表明，教育元宇宙的教學能夠充分體現具身學習的涉身性、體驗性和情境性等特質，借由數字孿生技術搭建起可以讓主體全身心投入的認知與情感環境(殷明等，2015；張艷麗等，2020)。因此，情感學習這一傳統上較難納入學習設計的領域反而在元宇宙場域中煥發出新的活力，取得了“真情實感”的學習效能增益。這似乎也回應了奧蘇伯爾“有意義學習”和羅杰斯“有意義學習”概念的重要區別——前者僅是“頸部以上的學習”，而后者更依賴于個體經驗和情感習得。由此審視羅杰斯的“自由學習”理論——以學習者為中心的教學應當是自我驅動的、情感投入和自由探索的——在元宇宙語境中似乎更富有理論解釋力和實踐想象力。這也能解釋情感學習在元宇宙教學設計中的比較優勢，并促使我們思考是否應當將情感學習建構作為教育元宇宙中教學設計的焦點，以便在新的技術環境中重塑教學目標體系。

(三)擱置泛真實性爭議，防范數字貧困帶來的次生不平等與數字鴻溝，提升數字參與

正如尼葛洛龐蒂(2017)所預言：社會不是分為信息富裕者和信息匱乏者、富人和窮人、第一世界和第三世界，真正的文化差距會出現在世代之間。隨著數字原住民與數字移民在技術使用、數字化行動能力等方面差距的拉大，新型數字貧困也極可能帶來新的次生不平等和數字鴻溝，因此，提升數字參與比糾結于數字世界真實性更迫切。就本研究而言，元宇宙相關的教學研究結果容易獲得認同，但元宇宙背后的全新“世界圖景”卻容易引發爭論。傳統觀念傾向于將經由數字技術而來的電子游戲、虛擬人物看作非真實的、虛幻的存在物，導致非理性地拒斥等次生問題，形成新型數字鴻溝。關于數字世界的“真實性”問題，元宇宙技術實質上已模糊了物理真實與數字真實之間的區隔，學習者以“虛擬化身”方式進入非中心化的教育元宇宙中，其學習并非原子化的感知過程，而是在與團隊、陌生人乃至系統NPC(Non-Player Character，非玩家角色)的互動中建構起關于學習對象與學習過程的知識和意義，其真實性潛藏在學習關系的建立和互動過程中，而非獨立于過程外(朱虹等，2013)。從皮亞杰的激進建構主義立場看，這一過程可理解為個體認知圖式在新的數字空間的適應與再平衡，最終形成的并非是客觀性的實體知識，而是個體關于外部世界的信念與理解，是個體意義上的分布式的真實而非集中式的唯一真實(周國梅等，2002)。因此，轉換思維范式，從糾結元宇宙能否提供真知識轉而關注元宇宙能否切實提高學生的學習增益，充分利用元宇宙技術為現代教育教學賦能，是教育者應當關注的。

最后，本研究與其說是對教育元宇宙場域中具身學習效能的實證檢驗，不如理解為在非完備技術條件下對現有元宇宙場域中教育應用潛力的初步探索。隨著元宇宙技術應用與教學實踐的深度融合，本研究還能夠在微觀和宏觀兩方面進行擴展：在微觀領域，通過更好地將學生腦電波、皮膚電壓、眼動追蹤、聲紋分析等數據納入分析框架，更細致入微地揭示大腦神經層面的作用機制；在宏觀層面，隨著元宇宙用戶數量增長帶來的關系復雜性冪次擴增，以及數字世界經濟、文化等抽象層資產的生產與固化，數字化行動能力與數字再生產帶來的數字不平等等全新問題也將成為未來教育治理在數字世界的自然延伸。總之，對于教育元宇宙的未來，研究者的想象或不足以追趕現實的發展速率，但教育研究者的持續關注與有效互動卻是教育元宇宙蓬勃發展的重要動力來源之一。