教育元宇宙時代教師發(fā)展的挑戰(zhàn)與應(yīng)對

徐 建 王 俊 鐘 正 張國良 馮思佳

（華中師范大學 國家數(shù)字化學習工程技術(shù)研究中心，湖北武漢 430079）

一、引 言

教育元宇宙作為元宇宙在教育領(lǐng)域的垂直應(yīng)用（鐘正等，2022），通過虛擬與真實、線上線下的深度融合，驅(qū)動教育過程從被組織向自組織轉(zhuǎn)變，為教師發(fā)展帶來全新契機。教育元宇宙有利于突破真實世界的時空限制，輔助教師靈活創(chuàng)設(shè)教學環(huán)境，開展沉浸式體驗教學（華子荀等，2021）；將教師從基礎(chǔ)性、重復性的活動中解放出來，利用虛擬化身為學習者答疑解惑或“分身授課”；突破真實世界的教研瓶頸，模擬真實教學情境，自由開展擬真式教研。教育元宇宙能促進教學環(huán)境的重塑、教學資源的聚合、教學方式的轉(zhuǎn)變、師生關(guān)系的變化、教師職業(yè)規(guī)范的更新，為教師發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)。

鑒于此，本文剖析教育元宇宙時代教師發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，探究教師發(fā)展的應(yīng)對策略，幫助教師做好準備迎接教育元宇宙時代的到來。

二、教育系統(tǒng)變革對教師提出新要求

教育元宇宙從微觀層面對人重構(gòu)，從宏觀層面對現(xiàn)實世界重構(gòu)，塑造新的教育形態(tài)（喻國明，2021）。教學環(huán)境、教學資源、教學方式均將發(fā)生新的變化，令主體形態(tài)、師生關(guān)系、教師職業(yè)道德規(guī)范等產(chǎn)生深刻變革，為教師發(fā)展帶來一系列挑戰(zhàn)。

（一）教學環(huán)境的虛實融合對教師場景構(gòu)建與應(yīng)用能力提出新要求

教育元宇宙為創(chuàng)設(shè)多樣化、跨時空的虛實融合情境提供良好的基礎(chǔ)。在大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)的加持下，教學空間具有泛在智能、人機協(xié)同等特征（劉革平等，2022）。結(jié)合可穿戴、VR/AR/MR 技術(shù)，教育元宇宙可以實現(xiàn)對教師和學生、設(shè)備和服務(wù)、內(nèi)容和資源、時空和社會、活動和交互等特定教學情境的全時空、多維度的情境感知（王一巖等，2021）。情境感知結(jié)果以可視化形式動態(tài)呈現(xiàn)在教學空間中，幫助教師及時了解自身的專業(yè)知識、教學風格與教學能力，掌握學習者的認知、技能和情感的發(fā)展，以及教學服務(wù)、教學資源、教學活動等外部環(huán)境因素對學習者的影響。

教育元宇宙中教學環(huán)境的虛實融合與多維感知特性對教師的場景構(gòu)建、情境化教學能力提出了新要求。在現(xiàn)有智慧教室、視頻會議系統(tǒng)、即時通訊軟件、MOOC 平臺等環(huán)境中，教師往往通過文字、語音、圖像、視頻等信息傳輸方式組織教學，不利于學生創(chuàng)造性思維、批判性思維、問題解決、協(xié)作交流等高階能力的發(fā)展。虛實融合環(huán)境要求教師能夠根據(jù)教學需求，提供多樣化的學習支架，支持學生感知多模態(tài)教學信息并自由表達；能夠根據(jù)虛擬化身群體規(guī)模改變空間的形態(tài)、大小、布局等，重構(gòu)更真實的教學空間；能夠根據(jù)教學內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)歷史場景、地理環(huán)境、生物模型等高度真實、沉浸的教學情境；能夠根據(jù)教學內(nèi)容和策略，提供虛擬仿真實驗、圓桌對話、動作競技等多樣化交互方式。

（二）教學資源的自由編輯對教師資源創(chuàng)作與整合能力提出新要求

教育元宇宙打破不同學科、不同類型資源散亂割裂的狀況，有利于匯聚虛擬與真實、傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)教育資源，促進教育資源交叉融通。教師可以鏈接虛擬模型與物理實體，實現(xiàn)雙向操作，如使用物理螺絲刀安裝帶有槽頭的虛擬螺絲釘或者操作虛擬面板控制物理教室的白板；將文創(chuàng)資源、科普資源、互聯(lián)網(wǎng)資源等與學科知識相結(jié)合，構(gòu)建基于科學大概念、文化大主題、社會大活動的跨學科、大單元、交互式教學資源，如將詩詞描述的情景以可視化形式疊加到教學環(huán)境中，利用AI 將詩詞編創(chuàng)成古風樂曲，通過古今對話、文化探究、歷史觀察等，深入體會主人公的內(nèi)心世界，了解詞曲故事的文化和歷史背景，開展體驗式深度教學。

教育元宇宙中教學資源的自由編輯和虛實融通特性對教師的資源創(chuàng)作技能和多學科整合能力提出了新要求。目前，線上線下的教學資源都需要提前預制，教師自由調(diào)整的空間十分有限。教育元宇宙中教師可以根據(jù)教學需求自由創(chuàng)作、編輯教學資源，使用專家生產(chǎn)內(nèi)容（Professional User Generated Content，PUGC）素材和動作編輯器，定制動作和表情，設(shè)計不同場景的虛擬化身，為虛擬對象設(shè)置運動路徑、動畫效果和聲音特效；生成教具的虛擬模型，支持自由拆解，調(diào)整零部件的尺寸大小和外形；制作由特定故事線組成的動態(tài)教學資源，控制虛擬對象的出現(xiàn)次序、時長等。這些均要求教師具備較強的資源創(chuàng)作和整合技能。

（三）教學方式的豐富多元對教師實踐創(chuàng)新能力提出新要求

教育元宇宙在促進教學互動、豐富教學形態(tài)上潛力巨大。它可以支持教師以直觀、動態(tài)的方式開展教學，如歷史教師可帶領(lǐng)學生穿越時空回到古代，身臨其境地了解歷史人物的時代背景和歷史事件的發(fā)生過程，以“上帝”視角審思歷史演進；支持異地師生共處同一虛擬空間，以交互方式開展教學，如在教授商務(wù)、語言等課程時，身處異地的師生可在企業(yè)總部、談判場所等虛擬教學空間與其他虛擬化身開展交互，帶來真實的教學體驗；支持教師開展游戲化教學，根據(jù)教材的重難點及知識點，創(chuàng)設(shè)游戲關(guān)卡，并將知識點和學習任務(wù)設(shè)置成游戲指引，實現(xiàn)寓教于樂。

教育元宇宙中社會化、游戲化、智能化和個性化的教學方式對教師的教學實踐與創(chuàng)新能力提出了新要求。受師資、時空、教學時長等限制，當前教學較難滿足智能化、個性化需求，教師缺乏智能化、個性化教學實踐能力。教育元宇宙中教師可以通過虛擬化身開展答疑解惑或者“分身教學”，將優(yōu)秀教師的教學知識、經(jīng)驗等以AI 形式固化下來，擴大優(yōu)質(zhì)師資覆蓋面，滿足智能教學需求；按照教學環(huán)節(jié)、教學重難點等分解教學內(nèi)容，面向不同教學空間的學習者開展個性化教學，如講授“地球的自轉(zhuǎn)”課程時，掌握地球自轉(zhuǎn)知識的學生可以在虛擬教學空間中自主選擇進階內(nèi)容，觀看虛擬教師的講解，從而實現(xiàn)個性化、菜單式教學。

（四）師生關(guān)系的日益復雜對教師角色轉(zhuǎn)型與專業(yè)發(fā)展提出新要求

師生關(guān)系是教育關(guān)系中最基礎(chǔ)、最復雜的人際關(guān)系，一定程度上反映了教師和學習者的狀態(tài)。傳統(tǒng)教學中師生關(guān)系的核心主體是教師和學習者（李方安，2016）。在教育元宇宙所構(gòu)建的虛實融合世界中，真人教師、虛擬教師、真人學習者、虛擬學習者四類主體構(gòu)成了多元主體參與的復雜、新型師生關(guān)系（見圖1）。不同教學空間的參與者將全部或者部分來自于上述主體，例如自主學習空間可能存在四種主體組合類型，而合作學習空間由于虛擬伙伴化身的加入，甚至可能存在八種主體組合類型。

圖1 教育元宇宙中的師生關(guān)系

在多元主體參與的教學活動中，教師的交際行為也發(fā)生變化，其權(quán)威性不再凸顯（陶麗，2016）。在不同的教學空間中，各類主體分別扮演不同的角色（見表一），人機交互成為常態(tài)，教師向價值引領(lǐng)者、學習指導者和社會陪伴者等角色轉(zhuǎn)變（范國睿，2018）。教育元宇宙中人工智能和虛擬化身的加入，將會降低真人教師的“被需要感”，削弱真人教師和真人學習者交往的動力，導致雙方互動的間接化，減少師生交往的時間、密度和頻次，可能令師生交互過度依賴技術(shù)，使兩者之間的真實情感“虛化”。

表一 教育元宇宙不同學習空間的師生角色

（五）教育風險的多重疊加對教師職業(yè)道德與倫理素養(yǎng)提出新要求

教育元宇宙將改變教育的形態(tài)、規(guī)模、對象和活動結(jié)果，原有的教育倫理體系難以完全包容（沈璿，2016）。虛擬教師的加入可能產(chǎn)生類人教育倫理問題，包括隱私侵犯、過度依賴、欺騙和失去真實接觸，甚至失控和不負責任等（張立國等，2021；Sharkey，2016）。例如，虛擬教師可能會給未成年學生隱私保護帶來風險，特別是在其被當成朋友或者同伴時，傳感器會記錄和保存未成年學生的個人信息、情緒和反應(yīng)；理解和關(guān)心學習者的虛擬教師可能會給學習者造成錯覺，導致學習者與虛擬教師之間產(chǎn)生特定的情緒連結(jié)，引發(fā)面向?qū)W習者的欺詐行為或者導致學習者過度依賴虛擬世界；使用虛擬教師評價或者控制學習者課堂上的行為，導致學習者與虛擬教師之間形成依附關(guān)系。

在教育元宇宙中，虛擬教師將分擔高重復性、低創(chuàng)造性、強規(guī)律性的教學工作，擠壓真人教師可發(fā)揮作用的空間，削弱教師的職業(yè)發(fā)展動力。真人教師可能產(chǎn)生對虛擬教師的過度依賴，將大量教學工作轉(zhuǎn)移至虛擬世界，加速教學“脫實向虛”，淡化教師教書育人情懷。另外，目前缺乏成熟的運行規(guī)則和監(jiān)管機制，可能導致真實世界的師生矛盾擴展到虛擬世界中。例如，學習者欺凌虛擬學習者，學習者或者家長辱罵、攻擊虛擬教師，真人教師侵犯虛擬學習者等。教育元宇宙中技術(shù)的異化使用和畸形發(fā)展將給師生發(fā)展帶來多重風險，教師勢必需要具備更高的倫理道德素養(yǎng)，才能從容應(yīng)對各種新挑戰(zhàn)。

三、教育元宇宙時代的教師核心能力

技術(shù)進步加速教師角色與思維的轉(zhuǎn)變，并重新定義教師能力標準。隨著人工智能和虛擬化身技術(shù)進入教育領(lǐng)域，批改作業(yè)、日常答疑、組卷閱卷等重復性工作均可被虛擬化身替代。教師在教育教學、教研創(chuàng)新、溝通交流等方面的核心能力將在教育元宇宙時代面臨重大轉(zhuǎn)向（見表二）。在教育元宇宙時代，教師應(yīng)重點學習如何創(chuàng)設(shè)虛實融合的教學情境，定制跨學科教育資源，實施全要素過程性評價，開展人機協(xié)同教研，提高應(yīng)變和共情能力。

（一）創(chuàng)設(shè)虛實融合的教學環(huán)境，提升情境化教學能力

傳統(tǒng)教學強調(diào)教師在真實課堂環(huán)境中傳授學科知識，教育元宇宙時代的教師應(yīng)掌握創(chuàng)設(shè)虛擬教學環(huán)境的工具和方法，根據(jù)教學內(nèi)容、對象和教學方式，熟練、靈活地創(chuàng)設(shè)虛實融合的教學環(huán)境，開展情境化教學：其一，能在教育元宇宙的通用虛擬教學環(huán)境中，選擇合適的教學工具，例如空間畫筆、模型編輯器、立體視頻頻道、虛擬化身定制工具等，滿足常規(guī)教學需求；其二，根據(jù)教學活動的人數(shù)規(guī)模和組織形式，自主設(shè)計虛擬教學環(huán)境的形態(tài)、大小、布局、互動等，例如將虛擬教學環(huán)境改造成若干相互連接且互不干擾的小組教學空間，教師以虛擬化身形式在不同空間中開展教學，或組織不同空間之間的交流互動；其三，根據(jù)教學內(nèi)容或者教學活動形式，構(gòu)建與之適應(yīng)的虛擬教學情境，例如背景環(huán)境、虛擬形象、互動方式、教學敘事等。

表二 教育元宇宙時代的教師核心能力

（二）定制教學資源，提升跨學科教學能力

傳統(tǒng)教學強調(diào)教師基于單學科搜集、整合、加工已有的教學資源。教育元宇宙支持開放式資源創(chuàng)作。教師不僅可以創(chuàng)作屬于自己的虛擬化身，還可以使用創(chuàng)作套件生成不同教學場景和虛擬角色，例如將學習者熟悉的優(yōu)秀動漫形象設(shè)計成教學活動中的虛擬角色；賦予虛擬角色性格、動作和故事線，將自主探究、小組協(xié)作等融入故事編創(chuàng)，設(shè)計探險、推理、文學、歷史等故事場景。此外，教育元宇宙可以創(chuàng)設(shè)基于空間位置信息的教育資源，無需使用者來回拷貝或者反復下載。例如，教師帶領(lǐng)學習者在不同虛擬空間穿梭，空間中的虛擬角色可以根據(jù)資源向?qū)W習者介紹歷史和文化背景；創(chuàng)設(shè)多學科融合的教育資源，提升學習者綜合素養(yǎng)，例如將語文學科與文旅資源整合，使學習者在高山、叢林、海洋等環(huán)境中感受自然界的壯美與神奇，將歷史學科與地理資源整合，使學習者在游歷古址遺跡時，調(diào)動時空邏輯思維，正確認識人與環(huán)境、人與社會的關(guān)系等。

（三）分析全要素過程性數(shù)據(jù)，提升教學評價能力

傳統(tǒng)教學強調(diào)教師開發(fā)試題等評價工具，分析答題表現(xiàn)等終結(jié)性教學評價能力。教育元宇宙的情境感知有助于教師開展過程性評價，把握課堂教學的深層次規(guī)律。教師可運用教育元宇宙中大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴、VR/AR/MR 等技術(shù)工具，感知與利用包含自身和學生、設(shè)備和服務(wù)、內(nèi)容和資源、時空和社會、活動和交互等要素在內(nèi)的立體化情境，及時分析并掌握教學現(xiàn)狀，包括：利用感知設(shè)備采集要素信息，實現(xiàn)情境要素的數(shù)字化表征，例如采集呼吸、心跳、皮膚電、腦電等生理信息，手勢、體態(tài)、空間軌跡、人機交互等活動信息，教學資源、教學診斷、教學策略、教學管理等支持服務(wù)信息，虛擬、現(xiàn)實和虛實融合等時空信息；綜合人工智能、可視化、教學互動分析、社會網(wǎng)絡(luò)分析等技術(shù)，剖析自身和學生的深層次特征以及其他情境要素的影響，例如從知識建構(gòu)、認知發(fā)展和情感發(fā)生方面分析學生狀態(tài)，掌握其興趣偏好、情感動機、認知風格等特征；從背景信息、教學行為和內(nèi)在特征方面分析教師狀態(tài)，了解其專業(yè)素養(yǎng)、教學能力、職業(yè)認同感等特征；分析其他情境要素對學生知識掌握情況和課堂行為表現(xiàn)、教師情緒狀態(tài)和教學行為表現(xiàn)等的影響，為教學決策提供參考。

（四）擁抱人機協(xié)同，提升教研能力

傳統(tǒng)教研活動主要以教師獨立或者教研組協(xié)作等方式開展，難以營造真實的課堂環(huán)境。教育元宇宙支持創(chuàng)造智能化的虛擬教師，真人教師可以將自身的教學知識和經(jīng)驗以人工智能的形式賦予虛擬教師，還能夠創(chuàng)造不同類型的虛擬學習者，其既可以與虛擬教師自由開展協(xié)作教研，也可以面向虛擬學習者開展教學演練。由于教學對象從真人學習者轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M學習者，教師能夠真正放下思想包袱、增強教學自信心（Dalinger et al.，2020），專注教學演練，針對自身在活動設(shè)計、教學組織、交流互動、課堂管理等方面存在的問題，制定可行的解決方案，不必擔心因暴露或者誤解真實學習者、不當溝通等教學失誤而產(chǎn)生不利影響。

（五）模擬教學事件，提升應(yīng)變、共情能力

傳統(tǒng)教學要求教師具備基本的溝通交流能力，然而面對突如其來的教學事件時，教師可能手足無措。教育元宇宙能夠模擬現(xiàn)實課堂的教學事件，支持教師反復嘗試并開展教學反思（Dieker et al.，2014）。教師可以從引發(fā)學習者注意、刺激回憶先前習得內(nèi)容、提供學習指導、引發(fā)行為表現(xiàn)、提供反饋等方面模擬不同類型和難度的教學事件，例如提出與學習者相關(guān)的有趣問題、講解與其經(jīng)歷類似的示例、利用類比幫助其構(gòu)建知識、向?qū)W習者提出簡明反饋、指出并糾正不當行為。教師還可以從教學干擾、課堂矛盾、教學意外等方面模擬突發(fā)教學事件，例如利用對象假托的方法排除教學干擾、通過滑稽言行化解學習者之間的矛盾、因勢利導消除教學尷尬。教師也可以從師生的情緒、行為等方面模擬不同層級的沖突，例如依據(jù)學習者的暗示修正自身言行、運用教育和心理理論弱化沖突、控制情緒阻止沖突升級、在教育法律法規(guī)范圍內(nèi)解決沖突。此外，教師能以虛擬學習者的方式，站在學習者的角度理解其想法和情緒，培養(yǎng)共情意識；可以從知識教學、心理關(guān)懷、行為規(guī)范等方面模擬師生互動，鍛煉共情能力，例如重復或者正面回應(yīng)學習者所述的內(nèi)容，自我暴露或者表示理解和關(guān)愛，提出針對學習者行為缺陷的指導意見或者發(fā)展建議。

四、全面推進“元宇宙+教師教育”的建議

教師發(fā)展是一項系統(tǒng)性工程，需要多方主體協(xié)同參與（見圖2）。為幫助教師適應(yīng)教育元宇宙時代的發(fā)展要求，政府、企業(yè)、學校和教師需按照政策引領(lǐng)、技術(shù)實現(xiàn)、培訓組織和自主發(fā)展的思路，積極推進“元宇宙+教師教育”。

圖2 多主體協(xié)同教師發(fā)展的條件、重點和路徑

（一）政府：加強頂層設(shè)計，科學布局教師教育體系

教育元宇宙是綜合眾多信息技術(shù)構(gòu)建的新型教學環(huán)境，將在教學環(huán)境、教學資源和教學方式上產(chǎn)生重大變革，給教師的數(shù)字素養(yǎng)、角色定位、職業(yè)規(guī)范等帶來新的挑戰(zhàn)。為科學、規(guī)范、有序引導教師發(fā)展，教育主管部門應(yīng)加強頂層設(shè)計，做好教育元宇宙時代教師發(fā)展的前瞻性布局，鼓勵對教育元宇宙的研究學習，并適時制定教育元宇宙中長期發(fā)展規(guī)劃，明確教育元宇宙時代教師的權(quán)利與義務(wù)、教師的行為規(guī)范、教師專業(yè)發(fā)展目標，探索教師專業(yè)素質(zhì)評價標準、教學技能標準等，為元宇宙時代教育的變革做好準備。

（二）企業(yè)：注重應(yīng)用驅(qū)動，建立教育元宇宙大平臺

教育元宇宙不是一個孤立的平臺，而是覆蓋教、學、研、訓、評等教育應(yīng)用場景平臺所形成的開放、連通、共享的元宇宙大平臺。為此，推進教育元宇宙工作，需建立統(tǒng)一的聯(lián)通協(xié)議和接口規(guī)范，鼓勵企業(yè)從平臺服務(wù)、內(nèi)容生態(tài)、用戶管理等方面開展協(xié)作共建。由于教育元宇宙需要建設(shè)海量的場景、資源、角色等，同時支持用戶個性化創(chuàng)作，企業(yè)應(yīng)采取PUGC 的內(nèi)容生產(chǎn)模式，即公司或者團體生產(chǎn)專業(yè)內(nèi)容，個人自由創(chuàng)作內(nèi)容。這就需要建設(shè)面向企業(yè)用戶的專業(yè)開發(fā)平臺和個人用戶的低代碼、積木式開發(fā)平臺，保證教育元宇宙內(nèi)容的深度和廣度；其次，生態(tài)是教育元宇宙未來發(fā)展的基礎(chǔ)，企業(yè)應(yīng)提供學習平臺和交流社區(qū)，建立創(chuàng)作激勵機制，吸引師生用戶主動創(chuàng)作和分享內(nèi)容。

（三）學校：組織應(yīng)用培訓，培育教師發(fā)展典型案例

學校應(yīng)采取措施，增強教師利用教育元宇宙開展教學實踐的意識和能力，培育典型案例：一方面，學校要創(chuàng)設(shè)教育元宇宙應(yīng)用的環(huán)境和氛圍，例如，組織校領(lǐng)導和學科骨干教師參與教育元宇宙的教學理論和學科應(yīng)用培訓；依托教育元宇宙打造標準、受控的新型教師培訓環(huán)境（Shernoff et al.，2021），開展交互式模擬課堂實踐；支持學科教師組建發(fā)展共同體，鼓勵教師開展教學研討；另一方面，學校要積極培育元宇宙背景下的教師發(fā)展典型案例，將優(yōu)秀教師的教學、管理經(jīng)驗以人工智能形式固化下來，形成不同類型的教師成長路徑，并基于此設(shè)計各類模擬課堂教學案例。

（四）教師：強化自我提升，主動適應(yīng)教育元宇宙發(fā)展

教育元宇宙對教師發(fā)展既是挑戰(zhàn)也是機遇，主動參與是其發(fā)展的必要條件（宋廣文等，2005）。一方面，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變思想觀念，加強教育元宇宙相關(guān)知識的學習，積極參與教育元宇宙研修活動，學習新思想、新理論、新技術(shù)、新應(yīng)用；拓展專業(yè)知識面，廣泛涉獵教育心理學、教育倫理學、教育政策和法律等知識，明確教育元宇宙中師生關(guān)系處理方法和倫理準則。另一方面，教師應(yīng)提高信息化教學能力，應(yīng)對教育元宇宙帶來的全新挑戰(zhàn)。在教學環(huán)境上，教師應(yīng)主動適應(yīng)虛擬化身參與的人機協(xié)同課堂教學模式，探索高效的協(xié)同方式；在教學資源上，教師應(yīng)學習場景、資源、角色開發(fā)工具的使用技巧，創(chuàng)作合適的教學內(nèi)容；在教學方式上，教師應(yīng)積極采用社交化、游戲化、智能化等教學方式，滿足多樣的教學需求。