國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究的現(xiàn)狀與趨勢(shì)研究

李月 陳雨薇 陳毅萍

【摘 要】

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅速發(fā)展，3D虛擬世界在傳統(tǒng)教育和遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用日漸廣泛，已成為教育技術(shù)研究不容忽視的新領(lǐng)域。本文采用文獻(xiàn)研究的方法，基于國(guó)外三大學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)截至2014年7月的相關(guān)研究成果，從3D虛擬世界應(yīng)用情況、研究?jī)?nèi)容和研究方法三個(gè)維度綜述國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究，試圖揭示其研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)，探討其問(wèn)題和啟示，以期為國(guó)內(nèi)相關(guān)研究提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】 3D虛擬世界；教育應(yīng)用實(shí)證研究；文獻(xiàn)研究

【中圖分類號(hào)】 G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1009—458x（2015）08—0016—07

一、研究背景

3D虛擬世界是一種能高度逼真地模擬人在現(xiàn)實(shí)世界中的視聽(tīng)觸覺(jué)等的高級(jí)人機(jī)界面 [1]。它通常具備三個(gè)重要特征：模擬三維空間，采用虛擬化身，提供交互式聊天工具[2]。用戶可以選擇虛擬的3D模型作為自己的虛擬化身并控制其行為動(dòng)作。典型的3D虛擬世界平臺(tái)有Second Life（第二人生）和 Active Worlds（活躍世界）等，這些平臺(tái)現(xiàn)已擁有來(lái)自全球的眾多用戶。到2014年11月，Second Life的注冊(cè)用戶已超過(guò)4，018萬(wàn)，并且平均每月約有40萬(wàn)新用戶加入[3]。 憑借沉浸性、匿名性和交互性等優(yōu)勢(shì)，3D虛擬世界的教育價(jià)值已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可，在各教育層次，它已被用于個(gè)人和群體的知識(shí)習(xí)得以及技能、態(tài)度和動(dòng)機(jī)的培養(yǎng)[4]。

伴隨教育界對(duì)3D虛擬世界日益密切的關(guān)注，有關(guān)3D虛擬世界的教育實(shí)證研究不斷涌現(xiàn)。Hew 和Cheung[5]的統(tǒng)計(jì)顯示，2008年5月之前，發(fā)表在同行評(píng)審期刊的3D虛擬世界教育實(shí)證研究為15項(xiàng)；隨后，Kim、Lee和Thomas[6]的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，到2011年12月，該類研究已達(dá)65項(xiàng)。研究數(shù)量的顯著增長(zhǎng)體現(xiàn)了全球范圍內(nèi)將3D虛擬世界用于教學(xué)的明顯趨勢(shì)，教師、教育機(jī)構(gòu)和政府對(duì)它的關(guān)注逐漸升溫，3D虛擬世界已成為教育技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。然而，我國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)此關(guān)注較少。筆者統(tǒng)計(jì)，2014年8月之前，國(guó)內(nèi)學(xué)者在同行評(píng)審期刊發(fā)表的3D虛擬世界教育實(shí)證研究?jī)H6項(xiàng)，相關(guān)探討主要停留在理論層面。因此，了解國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究能為國(guó)內(nèi)相關(guān)理論研究和實(shí)踐活動(dòng)提供借鑒，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

盡管已有學(xué)者對(duì)3D虛擬世界教育實(shí)證研究進(jìn)行綜述，但Hew和 Cheung收集的文獻(xiàn)發(fā)表于2009年以前，不足以反映國(guó)外的研究現(xiàn)狀，Kim、Lee和Thomas的樣本文獻(xiàn)雖然延伸到2011年，但沒(méi)有對(duì)研究現(xiàn)狀、趨勢(shì)和問(wèn)題進(jìn)行綜合分析。因此，基于國(guó)外三大學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)截至2014年7月的相關(guān)研究成果，本文將通過(guò)如下三個(gè)研究問(wèn)題揭示3D虛擬世界教育實(shí)證研究的現(xiàn)狀與趨勢(shì)：① 3D虛擬世界在國(guó)外教育實(shí)證研究中的應(yīng)用情況如何？② 國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究涉及哪些研究?jī)?nèi)容，結(jié)論如何？③ 國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究采用了哪些研究方法？此外，在梳理以上研究問(wèn)題的現(xiàn)狀與趨勢(shì)之后，本文將探討既有研究成果存在的問(wèn)題以及對(duì)我國(guó)相關(guān)研究的啟示，以資同行借鑒。

二、研究方法

1. 文獻(xiàn)收集

本綜述研究基于國(guó)外學(xué)術(shù)期刊論文，文獻(xiàn)取自以下數(shù)據(jù)庫(kù)： Academic Source Complete（ASC）、Education Resource Information Center（ERIC）以及 SciVerse ScienceDirect。這三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)共收錄期刊16，280種，是世界上最常用的大型學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)。筆者以“virtual world”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，通過(guò)閱讀論文的摘要和研究方法排除了檢索結(jié)果中的書(shū)評(píng)、綜述和復(fù)制性研究等，獲取截至2014年7月的國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究文獻(xiàn)74篇。隨后，筆者通過(guò)閱讀以上論文的參考文獻(xiàn)，獲取了另外7篇同類文獻(xiàn)。因此，本研究的有效樣本文獻(xiàn)共計(jì)81篇。

2. 文獻(xiàn)分析

依據(jù)本文的三個(gè)研究問(wèn)題，如圖1所示，筆者從3D虛擬世界應(yīng)用情況、研究?jī)?nèi)容和研究方法三個(gè)維度對(duì)81篇樣本文獻(xiàn)進(jìn)行分析。首先，3D虛擬世界應(yīng)用情況體現(xiàn)在應(yīng)用目的、應(yīng)用方式和應(yīng)用平臺(tái)三個(gè)方面。其中，應(yīng)用目的參照Kim、Lee和Thomas[7]的研究，分為交流、模擬和體驗(yàn)三類；應(yīng)用方式分為混合學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)；應(yīng)用平臺(tái)的劃分采用持續(xù)比較法，即分類前不規(guī)定類別，第一份文獻(xiàn)應(yīng)用的平臺(tái)作為第一個(gè)類別，隨后將第二份文獻(xiàn)應(yīng)用的平臺(tái)和第一份的比較，若相同則歸為第一類，否則成立新的類別，余下文獻(xiàn)按相同方式分類。其次，研究?jī)?nèi)容參考Hew 和Cheung[8]的研究，分為學(xué)習(xí)效果、情感和社交三類。最后，研究方法按照描述性研究和實(shí)驗(yàn)研究劃分。

三、統(tǒng)計(jì)結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)樣本文獻(xiàn)的梳理，總體而言，3D虛擬世界教育實(shí)證研究近年增長(zhǎng)顯著，從2009年的6項(xiàng)上升到2013年的15項(xiàng)。此外，在2014年，8月之前的研究已達(dá)10項(xiàng)。從這一趨勢(shì)判斷，未來(lái)相關(guān)研究會(huì)持續(xù)升溫。在呈現(xiàn)研究趨勢(shì)時(shí)，鑒于2009年以前文獻(xiàn)較少，而2014年的數(shù)據(jù)尚不完整，筆者僅統(tǒng)計(jì)了2009年至2013年的數(shù)據(jù)。下文將分別從三個(gè)研究問(wèn)題著手具體討論3D虛擬世界教育實(shí)證研究的現(xiàn)狀與趨勢(shì)。

研究問(wèn)題1. 3D虛擬世界在國(guó)外教育中的應(yīng)用情況如何？

3D虛擬世界在國(guó)外教育實(shí)證研究中的應(yīng)用情況體現(xiàn)在應(yīng)用目的、應(yīng)用方式和應(yīng)用平臺(tái)三個(gè)方面，詳細(xì)情況如下：

（1）應(yīng)用目的統(tǒng)計(jì)

樣本文獻(xiàn)中，如圖2所示，將3D虛擬世界單獨(dú)用于交流、模擬或體驗(yàn)的研究分別占12.3%、4.9%、4.9%（共22.1%），其余研究兼顧其中兩種或三種目的。下文將分別闡述交流、模擬和體驗(yàn)三種應(yīng)用目的的相關(guān)概念和分布情況。

用于交流時(shí)，3D虛擬世界憑借語(yǔ)言和/或非語(yǔ)言交流工具充當(dāng)信息傳遞的空間，語(yǔ)言交流為基于文本或語(yǔ)音聊天功能的同步交流；非語(yǔ)言交流通過(guò)虛擬化身的手勢(shì)、姿勢(shì)和外形實(shí)現(xiàn)[9]。同時(shí)，虛擬化身的匿名性使參與者在交流中不受種族、宗教、社會(huì)地位等因素的束縛[10]。借助多樣的交流工具和匿名的虛擬化身，參與者得以表達(dá)復(fù)雜的情緒，減少心理距離感，實(shí)現(xiàn)有效溝通。此外，3D虛擬世界還能增強(qiáng)交流時(shí)間和地點(diǎn)的便利性和靈活性。在本研究選取的81篇樣本文獻(xiàn)中（如圖2所示），將3D虛擬世界單獨(dú)用于交流的研究占12.3%， 用于交流和模擬的占39.5%，用于交流和體驗(yàn)的占13.7%，兼顧交流、模擬和體驗(yàn)三種目的的占18.5%，即應(yīng)用3D虛擬世界促進(jìn)交流的研究共計(jì)84%。由此得出，將其用于交流是絕大多數(shù)研究者的目的。

用于模擬時(shí)，3D虛擬世界呈現(xiàn)由電腦模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境產(chǎn)生的三維空間，如教室、校園等。該模擬空間讓參與者通過(guò)虛擬化身快速沉浸在三維環(huán)境中，為專題研討和角色扮演等活動(dòng)提供了良好的環(huán)境。樣本文獻(xiàn)中（如圖2所示），模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境使用3D虛擬世界的研究占4.9%，模擬和交流使用它的研究占39.5%，模擬和體驗(yàn)使用它的研究占6.2%，基于三種目的的研究占18.5%，即樣本文獻(xiàn)中應(yīng)用3D虛擬世界模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的共計(jì)69.1%。該比例雖低于將它用于交流的研究，但模擬仍是眾多研究者的目的。

用于體驗(yàn)時(shí)，3D虛擬世界讓學(xué)習(xí)者以虛擬化身為載體在其中建造或操作學(xué)習(xí)內(nèi)容，觀察行為的結(jié)果，檢驗(yàn)假設(shè)并反省原有理解[11]。學(xué)習(xí)者還可以借此超越一些現(xiàn)實(shí)世界的局限，參與原本昂貴、危險(xiǎn)或無(wú)法開(kāi)展的活動(dòng)[12]。樣本文獻(xiàn)中（如圖2所示），4.9%的研究將3D虛擬世界單獨(dú)用于體驗(yàn)，13.7%的研究將它用于體驗(yàn)和交流，6.2%的研究將它用于體驗(yàn)和模擬，18.5%的研究兼顧三種目的。因此，將虛擬世界用于體驗(yàn)的研究共43.3%。相比交流和模擬，體驗(yàn)是較少研究者使用3D虛擬世界的目的。

將樣本文獻(xiàn)按應(yīng)用目的分類后，筆者將分類后的文獻(xiàn)按年度梳理，得出近年應(yīng)用目的的分布趨勢(shì)（如圖3）?；诟鞣N目的使用3D虛擬世界的研究總體都呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，將它同時(shí)用于交流和模擬的研究數(shù)量增幅平穩(wěn)，將它同時(shí)用于交流、模擬和體驗(yàn)的研究數(shù)量在波動(dòng)中有所上升，將它單獨(dú)用于交流以及同時(shí)用于交流和體驗(yàn)的研究呈小幅穩(wěn)步增長(zhǎng)，其他研究數(shù)量在低水平波動(dòng)。

（2）應(yīng)用方式統(tǒng)計(jì)

就應(yīng)用方式而言，3D虛擬世界在教育實(shí)證研究中應(yīng)用于混合學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)?；旌蠈W(xué)習(xí)指教學(xué)內(nèi)容部分在3D虛擬世界進(jìn)行，其余在實(shí)體場(chǎng)所展開(kāi)。樣本文獻(xiàn)中，采用混合學(xué)習(xí)的研究占48.1%。在線學(xué)習(xí)指所有教學(xué)活動(dòng)都在3D虛擬世界進(jìn)行。采用在線學(xué)習(xí)的研究占51.9%，略高于前者。

將采用混合學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)的文獻(xiàn)分別按年度統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)，將3D虛擬世界用于混合學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)的研究數(shù)量總體都實(shí)現(xiàn)了增長(zhǎng)，但采用在線學(xué)習(xí)的研究增長(zhǎng)更穩(wěn)定，逐漸超過(guò)采用混合學(xué)習(xí)的研究（如圖4）。這印證了Dickey[13] 2011年指出的趨勢(shì)，即3D虛擬世界作為多參與者積極互動(dòng)的平臺(tái)將更多地用作獨(dú)立教學(xué)工具。

（3）應(yīng)用平臺(tái)統(tǒng)計(jì)

Second Life是由美國(guó)林登驗(yàn)室（Linden Lab）開(kāi)發(fā)的一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的3D虛擬世界，該平臺(tái)發(fā)布于2003年并很快成為最受歡迎的3D虛擬世界。樣本文獻(xiàn)中，以Second Life為平臺(tái)的研究占58%，明顯超過(guò)應(yīng)用Active Worlds 的研究（13.6%）和應(yīng)用River City的研究（6.2%），應(yīng)用其他平臺(tái)的研究比重較大，占22.4%。

論及各應(yīng)用平臺(tái)近年的分布趨勢(shì)（如圖5），以Second Life為應(yīng)用平臺(tái)的研究逐年攀升。這符合Kim、Lee和Thomas等[14]在2012年做出的推斷，即會(huì)有更多學(xué)校在Second Life中創(chuàng)建虛擬校園和開(kāi)設(shè)在線課程。此外，2010年后Active Worlds不再應(yīng)用于研究，應(yīng)用River City的研究呈小幅增長(zhǎng)，應(yīng)用其他平臺(tái)的研究數(shù)量在波動(dòng)中略有上浮。

研究問(wèn)題2. 國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究涉及哪些研究?jī)?nèi)容，結(jié)論如何？

通過(guò)梳理樣本文獻(xiàn)的研究?jī)?nèi)容，筆者發(fā)現(xiàn)，如圖6所示，單獨(dú)討論學(xué)習(xí)效果、情感或社交的研究分別占樣本文獻(xiàn)的39.5%、21.1%和12.2%，共計(jì)72.8%，比重較大；4.9%的研究討論其他內(nèi)容；余下文獻(xiàn)同時(shí)討論學(xué)習(xí)效果、情感和社交中的兩者。下面將分別呈現(xiàn)學(xué)習(xí)效果、情感和社交這三類研究?jī)?nèi)容的分布現(xiàn)狀及其結(jié)論。

如圖6所示，探討學(xué)習(xí)效果的研究最為豐富，在樣本文獻(xiàn)中占39.5%，同時(shí)探討學(xué)習(xí)效果和情感的占16.1%，同時(shí)探討學(xué)習(xí)效果和社交的占2.5%，即58.1%的研究涉及了學(xué)習(xí)效果的討論。因此，它是研究者探討的重點(diǎn)。多數(shù)探討學(xué)習(xí)效果的研究得出參與者通過(guò)使用3D虛擬世界獲得了良好的學(xué)習(xí)效果，如Aydogan[15]等在電力和能源系學(xué)生中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)里，控制組和實(shí)驗(yàn)組均學(xué)習(xí)了電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。研究者對(duì)比前后測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在3D虛擬世界中學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)組比接受傳統(tǒng)教學(xué)的控制組對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解更深入。然而，也有少數(shù)研究認(rèn)為，在提高學(xué)習(xí)效果上，3D虛擬世界并不比傳統(tǒng)教學(xué)方式優(yōu)越，如 Gonzalez等[16]進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，研究者為訓(xùn)練工程學(xué)學(xué)生的空間能力組織了越野識(shí)途比賽，控制組在真實(shí)環(huán)境下參與比賽而實(shí)驗(yàn)組在3D虛擬世界中參與，數(shù)據(jù)顯示兩組的空間能力都得到了提高，并且進(jìn)步程度無(wú)明顯差異。

關(guān)注情感的研究具體涉及學(xué)習(xí)者對(duì)3D虛擬世界學(xué)習(xí)經(jīng)歷的接受度和滿意度。如圖6所示，僅關(guān)注情感的研究占21.1%，在關(guān)注情感的同時(shí)，涉及學(xué)習(xí)效果或社交的研究分別占16.1%和3.7%，即樣本文獻(xiàn)中，涉及情感的研究共40.9%。這類研究得出的結(jié)論基本一致，即參與者對(duì)3D虛擬世界的學(xué)習(xí)經(jīng)歷持積極態(tài)度。Teresa等[17]在2012年進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，組織健康專業(yè)學(xué)生使用Second Life接受跨專業(yè)教育，展開(kāi)跨專業(yè)病例討論。研究結(jié)果顯示，86%的參與者認(rèn)為在Second Life的學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)未來(lái)參與跨專業(yè)活動(dòng)和醫(yī)療團(tuán)隊(duì)大有裨益，他們認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)包括便利性、靈活性和交互性。

此外，國(guó)外學(xué)者還關(guān)注3D虛擬世界參與者的社交，具體涉及交流特點(diǎn)和對(duì)交流平臺(tái)的利用情況等。如圖6所示，樣本文獻(xiàn)中，研究?jī)?nèi)容僅探討社交的占12.2%，在探討社交的同時(shí)，還涉及學(xué)習(xí)效果或情感的分別占2.5%和3.7%，即樣本文獻(xiàn)中探討了社交的共計(jì)18.4%。與學(xué)習(xí)效果和情感相比，社交受到的關(guān)注較少。該類研究的結(jié)論總體表明3D虛擬世界能促進(jìn)參與者的社交，如上文提到的Teresa等[18]的實(shí)驗(yàn)。其研究結(jié)果顯示94%的參與者認(rèn)為在Second Life中團(tuán)隊(duì)交流良好，89%的參與者認(rèn)為所有成員都為討論做出了貢獻(xiàn)。他們認(rèn)為虛擬世界的匿名性和交互性有效促進(jìn)了不同專業(yè)的學(xué)生間交流的深度和廣度，但也反映了交流中出現(xiàn)的障礙，包括技術(shù)問(wèn)題和專業(yè)背景差異。

按研究?jī)?nèi)容分類文獻(xiàn)后，筆者將分類后的文獻(xiàn)按年度梳理，得出近年來(lái)研究?jī)?nèi)容的分布趨勢(shì)（如圖7）。探討學(xué)習(xí)效果的研究增長(zhǎng)最快，尤其在2010年后呈直線攀升，探討情感的研究略有上升，同時(shí)探討學(xué)習(xí)效果和情感的研究在波動(dòng)中上升，余下研究的數(shù)量在較低水平波動(dòng)。

此外，這些研究?jī)?nèi)容依托的學(xué)科領(lǐng)域廣泛，相對(duì)集中于科學(xué)（22.2%）、語(yǔ)言（17.3%）、計(jì)算機(jī)（12.3%）、商業(yè)（8.6%）、醫(yī)學(xué)（8.6%）和設(shè)計(jì)（3.7%）領(lǐng)域，其他學(xué)科領(lǐng)域的研究（23.6%）較為豐富，跨學(xué)科研究（3.7%）較少。

筆者選取了科學(xué)、語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)、商業(yè)和醫(yī)學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的研究中單獨(dú)探討學(xué)習(xí)效果、情感或社交的研究，并使用SPSS19.0對(duì)以上五類學(xué)科和三類研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了對(duì)應(yīng)分析。結(jié)果顯示，P=0.03，因此，在0.05的顯著水平下，兩者有較顯著的相關(guān)關(guān)系。如圖8所示，語(yǔ)言學(xué)科的研究偏向于探討參與者的社交，科學(xué)、計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)學(xué)科的研究偏向于探討學(xué)習(xí)效果，商業(yè)學(xué)科的研究更關(guān)注情感的討論，即應(yīng)用3D虛擬世界時(shí)不同學(xué)科偏向關(guān)注的研究?jī)?nèi)容不同。

研究問(wèn)題3. 國(guó)外3D虛擬世界教育實(shí)證研究采用了哪些研究方法？

樣本文獻(xiàn)采用的研究方法包括描述性研究和實(shí)驗(yàn)研究。描述性研究對(duì)自然產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行描述，不施加人為控制[19]。其采用的數(shù)據(jù)收集方法包括問(wèn)卷、采訪、觀察、測(cè)試和在線日志文件等，其中問(wèn)卷最為常用，在涉及情感的研究中尤其如此。樣本文獻(xiàn)中，描述性研究占65.4%，是主要的研究方法。實(shí)驗(yàn)研究通過(guò)控制變量，比較控制組和實(shí)驗(yàn)組從而檢驗(yàn)假設(shè)和因果關(guān)系[20]。樣本文獻(xiàn)中34.6%為實(shí)驗(yàn)研究。

筆者將采用描述性研究和實(shí)驗(yàn)研究的文獻(xiàn)分別按年度劃分，得出近年研究方法的分布趨勢(shì)（如圖9）。2009年，實(shí)驗(yàn)研究數(shù)量顯著低于描述性研究，此后，兩者差距不斷縮小，最終實(shí)驗(yàn)研究數(shù)量超過(guò)了描述性研究。 Hew和Cheung[21]的綜述指出，2008年2月之前，93.3%的研究為描述性研究，實(shí)驗(yàn)研究?jī)H占6.7%。本綜述截至2014年7月的數(shù)據(jù)顯示，描述性研究占65.4%，實(shí)驗(yàn)研究占34.6%。這同樣證明了近年實(shí)驗(yàn)研究的大幅增長(zhǎng)，說(shuō)明更多的研究者開(kāi)始通過(guò)有目的地操縱變量建立變量間的因果關(guān)系，而不再局限于描述和解釋自然環(huán)境下的變量，這也表明相關(guān)研究日臻成熟。

以上三個(gè)研究問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，近年來(lái)，3D虛擬世界教育實(shí)證研究成果卓然且增勢(shì)不減，在3D虛擬世界應(yīng)用情況、研究?jī)?nèi)容和研究方法三個(gè)維度都呈現(xiàn)了突出的現(xiàn)狀和趨勢(shì)特征，具體可歸納如下：

3D虛擬世界應(yīng)用情況特征包括：① 交流和模擬為最主要且增長(zhǎng)最快的應(yīng)用目的，鑒于3D虛擬世界能提供便捷的交流工具、模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境和促進(jìn)沉浸式學(xué)習(xí)，筆者預(yù)期這兩類應(yīng)用目的將受到持續(xù)關(guān)注；② 在線學(xué)習(xí)在研究中的應(yīng)用略多于混合學(xué)習(xí)且增長(zhǎng)更穩(wěn)定。目前，3D虛擬世界教育實(shí)證研究不斷深入，相關(guān)教學(xué)策略也逐漸成熟，這讓在線學(xué)習(xí)更易實(shí)施，但鑒于混合學(xué)習(xí)能結(jié)合面授和在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，同樣會(huì)受到研究者的重視；③ Second Life是最常用且增長(zhǎng)最快的應(yīng)用平臺(tái)，采用其他平臺(tái)的研究數(shù)量有所上升，隨著開(kāi)源虛擬世界的發(fā)展，筆者預(yù)期研究者對(duì)其他平臺(tái)的應(yīng)用將更廣泛。

研究?jī)?nèi)容以學(xué)習(xí)效果和情感為焦點(diǎn)，探討學(xué)習(xí)效果的研究增長(zhǎng)最顯著。此外，科學(xué)和語(yǔ)言學(xué)科的研究成果最豐富，并且不同學(xué)科偏向探討的研究?jī)?nèi)容不同。隨著對(duì)既有研究?jī)?nèi)容的深入探討以及更多學(xué)科領(lǐng)域的參與，筆者預(yù)期新的研究?jī)?nèi)容將相繼出現(xiàn)。

研究方法以描述性研究為主，實(shí)驗(yàn)研究增長(zhǎng)更顯著。研究者對(duì)學(xué)習(xí)效果的關(guān)注度逐年上升，而實(shí)驗(yàn)研究能更準(zhǔn)確地反映學(xué)習(xí)效果，前期的描述性研究也為實(shí)驗(yàn)研究做了準(zhǔn)備，因此推測(cè)實(shí)驗(yàn)研究會(huì)得到更多的應(yīng)用。

四、現(xiàn)存問(wèn)題與啟示

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的梳理和分析，筆者發(fā)現(xiàn)目前3D虛擬世界教育實(shí)證研究存在如下問(wèn)題：

1. 應(yīng)用平臺(tái)的選擇理?yè)?jù)尚待探討

數(shù)據(jù)顯示，盡管Second Life是最常用的平臺(tái)，其他平臺(tái)在研究中的應(yīng)用日漸廣泛，因此，供研究者選擇的平臺(tái)更豐富了。然而，鮮有研究闡述選擇某3D虛擬世界平臺(tái)的原因，有所闡述的少數(shù)研究也僅涉及軟件技術(shù)層面的因素。忽視對(duì)平臺(tái)選擇理?yè)?jù)的探討導(dǎo)致一些研究未利用虛擬世界的優(yōu)勢(shì)，而僅將它作為傳統(tǒng)教學(xué)的替代方式。

2. 研究?jī)?nèi)容中地區(qū)和個(gè)體差異尚未涉及

首先，尚無(wú)學(xué)者探討不同地區(qū)的學(xué)習(xí)者使用3D虛擬世界的教育效果差異。同時(shí)，樣本文獻(xiàn)中，40.7%的研究出自北美，34.6%的研究出自歐洲，出自亞洲和澳洲的研究分別占14.8%和9.9%。研究成果明顯集中于歐美地區(qū)，這讓我們難以通過(guò)閱讀文獻(xiàn)比較3D虛擬世界教育效果的地區(qū)差異。其次，研究?jī)?nèi)容未涉及學(xué)習(xí)者個(gè)體差異，如性別、感知覺(jué)類型等。

3. 研究方法的效度和信度有待提高

首先，樣本文獻(xiàn)中，一些研究的內(nèi)部效度不高，即自變量和因變量之間的關(guān)系不夠明確。一方面，由于實(shí)驗(yàn)對(duì)無(wú)關(guān)變量的控制不佳，例如在探討3D虛擬世界對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響時(shí)，研究者忽略教學(xué)方法對(duì)學(xué)習(xí)效果同樣存在影響。另一方面，由于在一些長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)中被試流失嚴(yán)重，因此，即使初期被試樣本是隨機(jī)取樣和分配的，避免了被試的個(gè)體差異對(duì)研究的影響，但被試的中途缺失導(dǎo)致剩余樣本無(wú)法代表原樣本，這同樣會(huì)降低內(nèi)部效度。其次，一些研究的信度受到以下三類因素的影響，被試方面，尤其在描述性研究中，多數(shù)研究得出被試通過(guò)在3D虛擬世界中的學(xué)習(xí)獲得了良好效果，其依據(jù)主要是觀察和回顧性自我報(bào)告，例如采訪和問(wèn)卷。然而，被試通常對(duì)社會(huì)贊許的問(wèn)題給予肯定回答，社會(huì)贊許性長(zhǎng)期被視為自我報(bào)告數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的潛在因素 [22]。主試方面，一些研究由單一人員完成，數(shù)據(jù)質(zhì)量取決于研究者的專業(yè)程度，但基于個(gè)人因素（如情緒、既有觀念等）的影響，這類研究難以保證研究者采集的數(shù)據(jù)是客觀公正的。時(shí)間方面，超過(guò)半數(shù)的研究（61%）的持續(xù)時(shí)間不足半年，而短期研究可能產(chǎn)生新奇效應(yīng)，即學(xué)生和教師由于對(duì)3D虛擬世界的新鮮感產(chǎn)生偏見(jiàn)，降低結(jié)果的準(zhǔn)確度。

基于以上對(duì)樣本文獻(xiàn)現(xiàn)存問(wèn)題的分析，筆者得出以下對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)研究的啟示：

1. 探討應(yīng)用平臺(tái)的選擇理?yè)?jù)

為有效利用3D虛擬世界平臺(tái)，未來(lái)研究應(yīng)更詳細(xì)地闡述選擇某平臺(tái)的原因，例如說(shuō)明其類型、可行性和可拓展性，從而有效利用3D虛擬世界平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，探究3D虛擬世界平臺(tái)的普遍屬性和某平臺(tái)的特殊屬性的研究也很有價(jià)值，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行教育實(shí)證研究的學(xué)者能科學(xué)地選擇符合研究目的的應(yīng)用平臺(tái)，進(jìn)而探討選擇理?yè)?jù)。

2. 開(kāi)啟虛擬世界教育效果的地區(qū)和個(gè)體差異的討論

就研究?jī)?nèi)容而言，為了解3D虛擬世界教育效果的地區(qū)差異，從而更恰當(dāng)和廣泛地將它用于輔助教學(xué)，研究者應(yīng)探討不同地區(qū)學(xué)習(xí)者使用3D虛擬世界的教育效果差異，例如，在主張教師中心論的地區(qū)和主張學(xué)生中心論的地區(qū)，3D虛擬世界促進(jìn)學(xué)習(xí)者社交的程度差異。同時(shí)，來(lái)自不同國(guó)家和地區(qū)的研究包括國(guó)內(nèi)研究很有必要。研究?jī)?nèi)容應(yīng)更多地關(guān)注學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異，例如感知覺(jué)類型，可以假設(shè)聽(tīng)覺(jué)型、視覺(jué)型和動(dòng)覺(jué)型學(xué)生分別偏好將虛擬世界用于交流、模擬和體驗(yàn)。

3. 提高研究方法的效度和信度

為提高內(nèi)部效度，研究者應(yīng)對(duì)無(wú)關(guān)變量進(jìn)行有效控制，消除并防止被試流失。此外，為提高信度，未來(lái)研究可采取以下措施：在被試方面，從程序上和統(tǒng)計(jì)上控制社會(huì)贊許性；在程序上，可采用指導(dǎo)語(yǔ)控制法，即告知問(wèn)卷的匿名性以及誠(chéng)實(shí)準(zhǔn)確的自我報(bào)告對(duì)調(diào)查結(jié)果的重要性；在統(tǒng)計(jì)上，可通過(guò)協(xié)變量技術(shù)將社會(huì)贊許性作為影響測(cè)量結(jié)果的協(xié)變量剔除[23]；在主試方面，減少觀察者對(duì)被觀察者的影響，同時(shí)提高觀察的標(biāo)準(zhǔn)化程度，減少觀察者主觀因素的影響；在時(shí)間方面，研究的持續(xù)時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，這不僅能讓研究者得知參與者是否受新奇效應(yīng)的影響，還能揭示長(zhǎng)期使用虛擬世界的效果，例如是否會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，這目前還未得到探討。

五、結(jié)束語(yǔ)

既有的3D虛擬世界教育實(shí)證研究已揭示和驗(yàn)證了3D虛擬世界的教育效果。不斷涌現(xiàn)的實(shí)證研究和3D虛擬世界的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)都預(yù)示著它更廣闊的教學(xué)應(yīng)用前景?？v然已涌現(xiàn)了一批研究成果，研究存在的問(wèn)題仍有待突破，3D虛擬世界蘊(yùn)含的教育潛能還有待挖掘。盡管我國(guó)現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展迅速，類似Second Life的虛擬世界平臺(tái)也相繼出現(xiàn)，但迄今國(guó)內(nèi)對(duì)3D虛擬世界的教育實(shí)證研究尚處于探索階段，相關(guān)研究仍有待推進(jìn)。相信通過(guò)借鑒國(guó)外研究成果并避免其局限性，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究將取得更深入的發(fā)展并推動(dòng)3D虛擬世界在教育領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 樊曉紅. 虛擬世界的學(xué)習(xí)行為研究——教育研究的一個(gè)新領(lǐng)域[J]. 電化教育研究，2010，（11）：24-27.

[2][5][8][21] Hew， K. F. & Cheung， W. S. . Use of three-dimensional （3-D） immersive virtual worlds in K-12 and higher education settings： A review of the research [J]. British Journal of Educational Technology， 2008， 41（1）：33-55.

[3] Daniel， V. Second Life Grid Stats Q4 2014[DB/OL]. https：//danielvoyager.wordpress.com/sl-metrics/.

[4] Bouta， H. & Paraskeva， F. . The cognitive apprenticeship theory for the teaching of mathematics in an online 3D virtual environment[J]. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology， 2013， 44（2）：159-178.

[6][7][14] Kim， S. H. & Lee， J. & Thomas， M. K. . Between Purpose and Method： A Review of Educational Research on 3D Virtual Worlds[J]. Journal of virtual world research. 2012，5（1）： 1-17.

[9] Robbins， S. . A futurist’s view of Second Life education： a developing taxonomy of digital spaces[C]. Chicago： Proceedings of the Second Life Education Workshop，2007. 27-33.

[10] Steinkuehler， C.， & Williams， D. . Where everybody knows your （screen） name： Online Games as "Third Places”[J]. Journal of Computer-Mediated Communication， 2006，11（4）： 885-909.

[11] Chee， Y. S. . Embodiment， embeddedness， and experience： game-based learning and the construction of identity[J]. Research and Practice in Technology Enhanced Learning，2007，2（1）： 3-30.

[12] Doyle， D. . Immersed in Learning： supporting creative practice in virtual worlds[J]. Learning， Media and Technology. 2010， 35（2）： 99-110.

[13] Dickey， M. D. . The pragmatics of virtual worlds for K-12 educators： investigating the affordances and constraints of Active Worlds and Second Life with K-12 in-service teachers[J]. Educational Technology Research and Development， 2011， 59（1）： 1-20.

[15] Aydogan， H. ， Ata， R. ， Ozen， S. ， & Aras， F. . A study of education on power transformers in a virtual world[C]. Procedia - Social and Behavioral Sciences， 2014. 3952-3956.

[16] Gonzalez， C. R. ， Gutierrez， J. M. ， Dominguez， M. G. ， HernanPerez， A. S. ， & Carrodeguas， C. M. . Improving Spatial Skills： An Orienteering Experience in Real and Virtual Environments With First Year Engineering Students[C]. Procedia Computer Science， 2013. 428-435.

[17] [18] Seefeldt， T. M. ， Mort， J. R. ， Brockevelt， B. ， Giger， J. ， Jordre， B. ，Lawler， M. ，… Svien， L. . A pilot study of interprofessional case discussions for health professions students using the virtual world Second Life[J]. Currents in Pharmacy Teaching and Learning， 2012， （4）： 224 -231.

[19] [20] Creswell， J. W. . Qualitative inquiry and research design： Choosing among five traditions （2nded.）[M]. Thousand Oaks， CA： Sage Publications， 2007.

[22] Hancock， D. R. & Flowers， C. P. . Comparing social desirability responding on World Wide Web and paper-administered surveys[J]. Educational Technology Research and Development， 2001， 49（1）：5-13.

[23] 彭瓊，張西平. 贊許動(dòng)機(jī)和測(cè)量情境對(duì)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果的影響[J]. 體育學(xué)刊，2010，17（3）：109-112.

收稿日期：2015-01-30

定稿日期：2015-04-08

作者簡(jiǎn)介：李月，碩士研究生；陳毅萍，副教授，碩士生導(dǎo)師。重慶大學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院 （400044）。

陳雨薇，重慶大學(xué)藝術(shù)學(xué)院 （400044）。

責(zé)任編輯 池 塘