TPACK視角下國際虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用

摘 要：教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在全球教育領(lǐng)域備受關(guān)注。針對缺乏立足教師專業(yè)成長視角的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用研究，該研究采用系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述法，基于TPACK框架，對2020—2024年間Web of Science、Scopus和EBSCO3個數(shù)據(jù)庫中的70項實證研究進(jìn)行分析，結(jié)果表明：已有研究質(zhì)量較高，國際合作頻繁，但多集中于高等教育領(lǐng)域，以量化分析為主，對學(xué)習(xí)成果關(guān)注較多；研究應(yīng)用的學(xué)科較為廣泛且均衡，應(yīng)用的教學(xué)法側(cè)重于直接指導(dǎo)法；使用的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在功能上偏向半沉浸，需要聯(lián)網(wǎng)且場所靈活，主要通過創(chuàng)設(shè)情境賦能教學(xué)。然而，已有研究方法較為單一，學(xué)科邊界較為明顯，對學(xué)習(xí)體驗關(guān)注不足，“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)法較為缺乏，理論基礎(chǔ)也亟須加強(qiáng)。后續(xù)研究需進(jìn)一步關(guān)注：研究方法的多樣性，教育階段的普適性；對跨學(xué)科活動的賦能，學(xué)習(xí)體驗的教育價值；以“學(xué)習(xí)者為中心”教學(xué)法的實施，以及有效實踐范式的構(gòu)建；基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)作用、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境多重價值的挖掘；內(nèi)容、教學(xué)法和賦能路徑的聯(lián)動效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型；虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境；系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述；TPACK

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-0069（2025）01-0085-08

引言

學(xué)習(xí)環(huán)境作為學(xué)習(xí)發(fā)生的直接支持條件，是教育高質(zhì)量發(fā)展的重要使能點[1]。在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（Virtual Learning Environment ，簡稱VLE）的應(yīng)用在國際教育領(lǐng)域備受關(guān)注，但當(dāng)前尚未有研究系統(tǒng)闡釋其究竟如何有效應(yīng)用于教學(xué)實踐。TPACK為理解教師在教學(xué)中整合技術(shù)提供了有力的理論支撐，也為審視國際上虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用提供了富有教育技術(shù)學(xué)科特色的視角。有鑒于此，本研究使用系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述的方法，梳理2020—2024年（截至2024年2月1日）間國際教育領(lǐng)域的相關(guān)實證研究，從TPACK視角呈現(xiàn)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境具體應(yīng)用的學(xué)科內(nèi)容和對學(xué)生的影響（TCK）、關(guān)聯(lián)的教學(xué)法（PCK）以及遵循的賦能路徑（TPK），為虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)應(yīng)用實踐提供參考。具體而言，本研究主要探討4個問題：一是虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教育實證研究的整體發(fā)展趨勢如何；二是虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境被用于哪些學(xué)科知識的教學(xué)；三是虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在應(yīng)用過程中關(guān)聯(lián)了哪些教學(xué)法；四是構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的信息技術(shù)有何特點；搭載這些技術(shù)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境如何賦能教學(xué)。

一、文獻(xiàn)綜述

虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（VLE）是以信息技術(shù)為載體的學(xué)習(xí)環(huán)境新形態(tài)，能夠支持教學(xué)的彈性組織及個性化學(xué)習(xí)的實現(xiàn)[2]。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地刺激了虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的迭代更新。目前針對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的研究主要包括：一是基于特定教學(xué)法的應(yīng)用效果的研究，如聚焦翻轉(zhuǎn)課堂、協(xié)作學(xué)習(xí)[3]等不同教學(xué)法，并探討其相較于傳統(tǒng)物理學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢；二是虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用面臨的潛在挑戰(zhàn)，比如代價過高和效果不顯著[4]；三是影響虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境效果發(fā)揮的關(guān)鍵變量，比如文化背景、學(xué)科、學(xué)段等[5]。盡管相關(guān)研究與教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路均表明虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是支持當(dāng)前及未來教育發(fā)展的關(guān)鍵外部支持條件，但當(dāng)前尚未有研究對其應(yīng)用的學(xué)科領(lǐng)域、關(guān)聯(lián)的教學(xué)法和應(yīng)用路徑等進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析。

米什拉·普尼亞（Mishra Punya）構(gòu)筑了TPACK框架[6]，包括TCK、PCK和TPK3個知識維度，它們相互交疊構(gòu)成了TPACK框架的核心：整合技術(shù)使用于教學(xué)所需的知識。TPACK框架能夠闡釋技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合的內(nèi)在機(jī)理，為理解和實現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境中的技術(shù)整合提供重要的理論基礎(chǔ)。因此，本研究采用系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述法，基于TPACK視角，對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的相關(guān)研究進(jìn)行解構(gòu)分析。本研究聚焦于分析虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)科內(nèi)容應(yīng)用、學(xué)生影響評估、教學(xué)法關(guān)聯(lián)性以及遵循的賦能路徑，系統(tǒng)梳理虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用方法，為有效應(yīng)用虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支持。

二、研究設(shè)計

（一）研究方法

本研究主要采用系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述的方法，對2020—2024年（截至2024年2月1日）間，國際虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)應(yīng)用的實證研究進(jìn)行分析。研究基于TPACK視角，重點探討虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用過程中，其具體應(yīng)用的學(xué)科內(nèi)容、對學(xué)生的影響、關(guān)聯(lián)的教學(xué)法以及遵循的賦能路徑。

（二）文獻(xiàn)獲取

本研究以PRISMA為文獻(xiàn)獲取和篩選的行動指南，以Web of Science、Scopus和EBSCO 3個數(shù)據(jù)庫為文獻(xiàn)來源，通過檢索、篩選和納入3個階段對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)應(yīng)用的實證研究文獻(xiàn)進(jìn)行選取。在文獻(xiàn)檢索過程中，設(shè)置“虛擬現(xiàn)實/增強(qiáng)現(xiàn)實/混合現(xiàn)實/擴(kuò)展現(xiàn)實”“學(xué)習(xí)環(huán)境/學(xué)習(xí)空間”“虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（縮寫）”“虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境/交互學(xué)習(xí)環(huán)境/在線學(xué)習(xí)環(huán)境/智慧學(xué)習(xí)環(huán)境/虛擬教室/虛擬圖書館”4組關(guān)鍵詞，前3組關(guān)鍵詞為“并且”關(guān)系，前3組關(guān)鍵詞與第4組關(guān)鍵詞為“或者”關(guān)系，限定檢索時間為2020—2024年（截至2024年2月1日），選擇文獻(xiàn)類型為Article（文章）。經(jīng)初步檢索與去重后，共計檢索獲得2 661篇文獻(xiàn)。

（三）文獻(xiàn)篩選

文獻(xiàn)篩選遵循了以下4點納入標(biāo)準(zhǔn)：一是文獻(xiàn)所關(guān)注的核心主題為虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教育應(yīng)用，包括但不限于VR學(xué)習(xí)環(huán)境、在線學(xué)習(xí)環(huán)境的教育應(yīng)用等；二是文獻(xiàn)需要以虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教育應(yīng)用為研究主要內(nèi)容，僅僅在文中簡單涉及到的不予納入；三是文獻(xiàn)必須是教學(xué)相關(guān)的實證研究；四是文獻(xiàn)可以在權(quán)威數(shù)據(jù)庫中被檢索和全文獲取，并具有摘要、關(guān)鍵詞、正文等健全信息要素。

篩選過程分為兩步：首先，通過人工閱讀標(biāo)題、摘要和關(guān)鍵詞，排除明顯不符合上述納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)共2286篇；其次，進(jìn)行全文閱讀篩除文獻(xiàn)305篇，最終保留了70篇文獻(xiàn)。文獻(xiàn)獲取和篩選流程如圖1所示（見下頁）。

（四）文獻(xiàn)編碼

參考龔鑫等[7]和徐亞萍等[8]的研究，研究團(tuán)隊制定了編碼標(biāo)準(zhǔn)：從元數(shù)據(jù)、研究設(shè)計、技術(shù)內(nèi)容知識、教學(xué)內(nèi)容知識、技術(shù)教學(xué)知識等維度依次編碼分析，編碼框架如表1所示（見下頁）。

完成編碼體系的設(shè)計后，為保證研究的可靠性，由兩位研究者對文獻(xiàn)進(jìn)行了背對背編碼，編碼結(jié)果完全相同的文獻(xiàn)數(shù)為64篇（即M為64，文獻(xiàn)總數(shù)N為70），按照平均相互同意度和信度計算公式，計算得出K值為91.43%，信度R為0.955gt;0.9。因此，可以認(rèn)為該編碼框架和結(jié)果信度良好。

三、研究結(jié)果和討論

（一）虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的績效分析

1. 刊文期刊質(zhì)量高，研究者遍布多國

就納入文獻(xiàn)所屬的期刊來看，70篇文獻(xiàn)來自46本不同的期刊。按照2022—2023年最新影響因子和排名對刊文期刊進(jìn)行分區(qū)，超半數(shù)文獻(xiàn)的刊文期刊屬于Q1分區(qū)（N=36），表明虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用研究正受到高質(zhì)量期刊的青睞。

對文獻(xiàn)的第一作者所屬國家進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)70篇文獻(xiàn)來自24個不同的國家，發(fā)文量前4名的國家分別是中國（19篇）、美國（10篇）、土耳其（8篇）、西班牙（4篇）。說明虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用研究受到多國學(xué)者的關(guān)注。

2. 應(yīng)用領(lǐng)域側(cè)重高等教育，研究方法偏重量化分析

就應(yīng)用領(lǐng)域來看，目前虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境主要應(yīng)用于高等教育領(lǐng)域（N=43），在小學(xué)、初中、高中等基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用相對較少。這在一定程度上說明高等教育是當(dāng)前虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)應(yīng)用的前沿陣地。

對研究方法進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)多數(shù)研究（N=60，占85.7%）主要采用量化研究方法，如準(zhǔn)實驗（N=63）和問卷調(diào)查（N=56），少數(shù)研究（N=10，占14.3%）采用了融合量化研究方法和訪談（N=8）、觀察（N=3）的混合研究方法。

（二）從TPACK的3個核心元素看虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用現(xiàn)狀

TK、CK和PK的兩兩交疊，TPACK形成了TCK（整合技術(shù)的內(nèi)容知識）、PCK（教學(xué)內(nèi)容知識）、TPK（整合技術(shù)的教學(xué)知識）3個核心元素。基于此，本研究立足3個核心元素，分別從不同的視角來審視虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)應(yīng)用。

1. TCK視角：應(yīng)用虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)的內(nèi)容知識

技術(shù)內(nèi)容知識（TCK）視角下，本研究主要關(guān)注虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的學(xué)科及其對學(xué)習(xí)者的影響。

如圖2所示，對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的學(xué)科進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在各個學(xué)科開展的相關(guān)研究實踐分布較為均衡，但多數(shù)研究涉及的教學(xué)內(nèi)容仍局限于單學(xué)科知識體系，也有少部分研究超越單學(xué)科邊界來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，如赫什菲爾德·勞拉（Hirshfield Laura）等[9]探討在工程設(shè)計課程中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維。

分析虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)習(xí)者的影響發(fā)現(xiàn)，大部分研究著眼于虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境對認(rèn)知與技能學(xué)習(xí)成果（N=64）的影響，關(guān)注其對自我效能感和學(xué)習(xí)動機(jī)等學(xué)習(xí)體驗（N=42）方面的研究數(shù)量相對較少。在對學(xué)習(xí)體驗的關(guān)注方面，馬蘭·馬爾萊茲（Malan Marelize）[3]從目標(biāo)導(dǎo)向、自我效能感、控制學(xué)習(xí)信念、任務(wù)價值感知等方面切入，對集成游戲化學(xué)習(xí)方法的增強(qiáng)現(xiàn)實學(xué)習(xí)環(huán)境提出了改進(jìn)思路。

2. PCK視角：虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境關(guān)聯(lián)的教學(xué)法

教學(xué)內(nèi)容知識（PCK）視角下，本研究主要關(guān)注虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用過程中所關(guān)聯(lián)的教學(xué)法。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的直接指導(dǎo)教學(xué)法（N=30）依然占主流，應(yīng)用該教學(xué)法的研究主要發(fā)揮了虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境破除時空限制的優(yōu)勢，如拉賈比·穆罕默德·薩德拉（Rajabi Mohammad Sadra）等[10]使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計了地震應(yīng)急教學(xué)課堂。盡管反復(fù)實驗（N=19）、探究（N=15）和協(xié)作（N=18）等傳統(tǒng)受限的教學(xué)法在實踐中也得到了應(yīng)用，但其研究數(shù)量相對較少，特別是翻轉(zhuǎn)課堂和基于問題的學(xué)習(xí)，都只有極少數(shù)研究涉及（N=4，5.7%）。

3. TPK視角：虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能教學(xué)的路徑

技術(shù)教學(xué)知識（TPK）視角下，本研究主要從虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境搭載技術(shù)的特點、賦能教學(xué)的路徑和參照的理論基礎(chǔ)3個方面來考量虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能教學(xué)的路徑。

借鑒羅恒（Luo Heng）等[11]的研究，本研究從沉浸程度、是否可移動和是否需要聯(lián)網(wǎng)3個方面對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境搭載技術(shù)的特點進(jìn)行統(tǒng)計。其中，將沉浸程度分為沉浸、半沉浸和無沉浸，學(xué)習(xí)者在沉浸式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中的體驗完全來自虛擬世界，在無沉浸虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中的體驗僅來自真實世界，在半沉浸虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中同時接受真實世界和虛擬世界的刺激。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，半沉浸式（N=48）的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是當(dāng)下研究的主流，沉浸（N=11）和無沉浸（N=9）虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用相對較少。另外，需要聯(lián)網(wǎng)（N=44）的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境多于無須聯(lián)網(wǎng)（N=21）的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，多數(shù)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境具備可移動性（N=57）。如埃爾索伊·梅夫呂特（Ersoy Mevlüt）等[12]開展的讓學(xué)生使用移動設(shè)備在線訪問虛擬實驗室進(jìn)行數(shù)字通信課程的相關(guān)實驗，其學(xué)習(xí)環(huán)境就具備半沉浸、可移動、需聯(lián)網(wǎng)的特征。但也有少部分虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境受限于學(xué)習(xí)設(shè)備而不可移動（N=10），如學(xué)習(xí)者需要在特定鋼琴前佩戴擴(kuò)展顯示設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練[13]。

對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能教學(xué)的路徑進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)研究強(qiáng)調(diào)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境對于創(chuàng)設(shè)情境（N=48，占68.6%）的賦能作用，且該類虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境無一例外，均搭載了能夠提供沉浸式學(xué)習(xí)體驗的技術(shù)。如有研究者為醫(yī)學(xué)生開發(fā)了3D大腦標(biāo)本模型，允許學(xué)生在沉浸式虛擬現(xiàn)實實驗室中進(jìn)行學(xué)習(xí)[14]。反觀不以創(chuàng)設(shè)情境為主要賦能路徑的研究，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境主要用于賦能教學(xué)法的創(chuàng)新（N=12）、學(xué)習(xí)資源的提供（N=13）、學(xué)習(xí)過程的記錄（N=11）和診斷評估（N=9）。如埃爾索伊·梅夫呂特（Ersoy Mevlüt）等[12]開發(fā)的虛擬實驗室，能夠為學(xué)生提供數(shù)字電子和數(shù)字通信課程的實驗資料，并可以將學(xué)生的實驗操作過程記錄到實驗日志中，支持教師在線評估學(xué)生的實驗過程并給出反饋。

對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)應(yīng)用過程中參照的理論基礎(chǔ)進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，僅有少部分研究（N=21，占30%）具體闡述了所依托的理論基礎(chǔ)。這表明虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境與其相關(guān)理論基礎(chǔ)之間的緊密聯(lián)系尚未獲得充分的學(xué)術(shù)關(guān)注與認(rèn)識。

（三）從TCK、PCK、TPK的交疊看虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用現(xiàn)狀

基于TPACK框架，本研究還在TCK、PCK、TPK 3個維度的兩兩交疊部分尋找已有研究的共性，進(jìn)一步抽象與歸納虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)應(yīng)用研究的特點與規(guī)律。

1. TCK與PCK交疊視角：基礎(chǔ)科學(xué)教學(xué)多采用反復(fù)實驗和探究教學(xué)法

觀察每個學(xué)科領(lǐng)域在教學(xué)時應(yīng)用的教學(xué)法發(fā)現(xiàn)，該視角下的已有研究局限于基礎(chǔ)科學(xué)（涉及物理、化學(xué)、生物、地理等領(lǐng)域）教學(xué)中。在基礎(chǔ)科學(xué)教學(xué)的18項研究中，有14項涉及反復(fù)實驗教學(xué)法和探究教學(xué)法。例如，翁凱西（Weng Cathy）等[4]使用增強(qiáng)現(xiàn)實集成游戲化學(xué)習(xí)方法幫助學(xué)生更好地理解電子課程中的概念，揭示了探究教學(xué)法與基礎(chǔ)科學(xué)教學(xué)的適配性。反觀使用直接指導(dǎo)教學(xué)法的研究只有5項，而采用直接指導(dǎo)教學(xué)法的研究只有1項。

2. TCK與TPK交疊視角：聚焦醫(yī)學(xué)教學(xué)，側(cè)重于創(chuàng)設(shè)情境

聚焦每個學(xué)科領(lǐng)域，觀察虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能其教學(xué)的路徑發(fā)現(xiàn)，該視角下的已有研究局限于醫(yī)學(xué)教學(xué)。在醫(yī)學(xué)教學(xué)中，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能教學(xué)的路徑主要側(cè)重于創(chuàng)設(shè)情境，且其核心目的在于通過高度模擬的環(huán)境加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生對醫(yī)學(xué)模型的理解。例如，醫(yī)學(xué)生通過在虛擬現(xiàn)實實驗室中對3D人腦模型進(jìn)行探索以學(xué)習(xí)解剖學(xué)，結(jié)果表明學(xué)生的空間理解能力有所增強(qiáng)[14]。

3. PCK與TPK交疊視角：協(xié)作教學(xué)法的應(yīng)用呈現(xiàn)出理論基礎(chǔ)與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能路徑上的一致性

聚焦教學(xué)法觀察虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的賦能路徑與依托的理論基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)，僅有應(yīng)用協(xié)作教學(xué)法的研究展現(xiàn)出教學(xué)法與理論基礎(chǔ)、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能路徑之間相對一致的聯(lián)系。例如，Chien Shu-Yun（陳舒云）等[15]使用基于社會學(xué)習(xí)理論的同伴評估策略促進(jìn)學(xué)生的英語口語能力，其虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的理論基礎(chǔ)強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)過程中學(xué)生間社會化互動和多主體參與的重要性。聚焦虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境賦能教學(xué)法創(chuàng)新來看，協(xié)作教學(xué)法能夠充分利用虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的獨特優(yōu)勢。例如，馬蘭·馬爾萊茲（Malan Marelize）[3]在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中有效地實施和管理了復(fù)雜的協(xié)作學(xué)習(xí)模式。

四、結(jié)論和建議

本研究總覽2020—2024年（截至2月1日）虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的70項研究，立足于績效分析，TPACK的核心元素，以及TCK、PCK、TPK的交疊3個視角進(jìn)行分析，得出如下5個結(jié)論：第一，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)應(yīng)用研究質(zhì)量較高，國際合作頻繁，應(yīng)用領(lǐng)域雖然廣泛但聚焦高等教育，研究方法以量化分析為主；第二，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用覆蓋了多個學(xué)科領(lǐng)域，顯示出應(yīng)用的廣泛性和均衡性，其研究對學(xué)習(xí)成果關(guān)注較多；第三，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的教學(xué)法較為多樣，以直接指導(dǎo)法為主；第四，現(xiàn)有的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在功能上偏向半沉浸，需要聯(lián)網(wǎng)且具備可移動性，其中的技術(shù)主要通過創(chuàng)設(shè)情境賦能教學(xué)；第五，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)應(yīng)用在TCK、PCK、TPK的交疊維度上形成了互補(bǔ)的格局，基礎(chǔ)科學(xué)多用反復(fù)實驗和探究教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，目前虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境主要聚焦于賦能醫(yī)學(xué)教學(xué)，且賦能路徑側(cè)重于創(chuàng)設(shè)情境，協(xié)作教學(xué)法與社會學(xué)習(xí)理論、教育博弈論等理論聯(lián)系緊密，能夠充分指導(dǎo)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境來創(chuàng)新教學(xué)法。

同時，關(guān)于虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用的研究主要存在5大問題：一是研究方法相對單一，質(zhì)性研究方法和混合研究方法應(yīng)用較少，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用相對不足；二是跨越學(xué)科界限培養(yǎng)高階認(rèn)知技能的研究較少，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)體驗的研究數(shù)量略顯不足；三是“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)法應(yīng)用較少；四是當(dāng)下研究對構(gòu)筑虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教育相關(guān)基礎(chǔ)理論重視不足，賦能路徑也較為單一；五是在多數(shù)研究中，內(nèi)容、教學(xué)法與賦能路徑之間的有效協(xié)同尚未形成。針對上述問題，后續(xù)關(guān)于虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用研究仍需關(guān)注以下幾方面：

（一）注重研究方法的多樣性，同步輻射不同教育階段

從績效分析可以看出，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用研究主要受到兩方面約束：一是研究方法以量化研究為主，對質(zhì)性研究方法在處理復(fù)雜和特殊研究對象上的優(yōu)勢關(guān)注不足；二是研究應(yīng)用的領(lǐng)域主要聚焦于高等教育領(lǐng)域，在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用較少。在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略下，未來研究一方面需要進(jìn)一步注重研究方法的多樣性，通過多元化的研究方法挖掘虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的多維教育價值；另一方面需要進(jìn)一步拓展虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用領(lǐng)域，使其在基礎(chǔ)教育、特殊教育等全教育領(lǐng)域能夠均衡地充分發(fā)揮優(yōu)勢作用，賦能教育高質(zhì)量發(fā)展。

（二）關(guān)注對跨學(xué)科活動的賦能，重視學(xué)習(xí)體驗的教育價值

TCK視角下的分析發(fā)現(xiàn)，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用主要有兩方面不足：一是對跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動的賦能不足；二是對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗賦能不足?？紤]到跨學(xué)科活動對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)的關(guān)鍵作用，后續(xù)研究一方面要進(jìn)一步關(guān)注如何利用虛擬學(xué)習(xí)空間來賦能跨學(xué)科活動的開展；另一方面要進(jìn)一步從學(xué)習(xí)體驗的角度出發(fā)設(shè)計和優(yōu)化虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，使其能夠有效關(guān)注到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)參與感和情感投入，進(jìn)而提升學(xué)習(xí)效果。

（三）深化“以學(xué)習(xí)者為中心”的教學(xué)法，構(gòu)建有效實踐范式

PCK視角下的分析發(fā)現(xiàn)，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中的教學(xué)法仍然偏重于以教師為中心的直接指導(dǎo)法。以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)法，諸如探究式學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)及基于問題的學(xué)習(xí)等，在已有的實證研究體系中尚未完全釋放其潛在的教育價值。因此，后續(xù)可以進(jìn)一步探索虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下“以學(xué)習(xí)者為中心”教學(xué)法的應(yīng)用方式，并借助實證研究等構(gòu)建有效的實踐模型與策略，形成貫穿不同學(xué)段、覆蓋不同學(xué)科的有效實踐范式，為虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)應(yīng)用提供實踐指導(dǎo)。

（四）加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)，挖掘虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的多重價值

TPK視角下的分析發(fā)現(xiàn)，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用有兩方面不足：一是虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用研究對教育理論基礎(chǔ)的關(guān)注不足；二是虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境遵循的賦能路徑主要是創(chuàng)設(shè)情境，類型上較為單一。據(jù)此，后續(xù)研究需要強(qiáng)化教育相關(guān)基礎(chǔ)理論對虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建及應(yīng)用的指導(dǎo)，積極探索對教學(xué)法創(chuàng)新、學(xué)習(xí)資源提供、學(xué)習(xí)過程記錄和診斷評估等賦能路徑的實踐，并通過技術(shù)的迭代更新和應(yīng)用方法創(chuàng)新來挖掘虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的多重價值。

（五）關(guān)注內(nèi)容、教學(xué)法與賦能路徑的聯(lián)動效應(yīng)，創(chuàng)新課堂形態(tài)

從TCK、PCK、TPK交疊視角下的分析可以看出，在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用過程中，內(nèi)容、教學(xué)法與賦能路徑之間的關(guān)聯(lián)受到的重視不足，三者尚未形成有效的協(xié)同。該現(xiàn)狀不利于充分挖掘與釋放虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的多重價值，促進(jìn)構(gòu)建統(tǒng)一、連貫的創(chuàng)新型教學(xué)理論體系。因此，后續(xù)研究需要進(jìn)一步探索內(nèi)容、教學(xué)法與賦能路徑的聯(lián)動效應(yīng)，實現(xiàn)三者的有機(jī)整合，創(chuàng)新課堂形態(tài)，并在實踐中持續(xù)驗證和優(yōu)化該理論框架。

參考文獻(xiàn)

[1]景玉慧，王培均，沈書生.學(xué)習(xí)空間何以賦能教育高質(zhì)量發(fā)展：基于教與學(xué)的視角[J].數(shù)字教育，2023，9（4）：15-21.

[2]JING Y H， DAI J， WANG C L， et al. Unleashing the power of virtual learning environment： exploring the impact on learning outcomes through a meta-analysis[J]. Interactive Learning Environments，2024 1-18.

[3]MARELLIE M. The effectiveness of cooperative learning in an online learning environment through a comparison of group and individual marks[J]. Electronic Journal of E-Learning，2021，19（6）：1-13.

[4]WENG C， TRAN K N P， YANG C C， et al. Can an augmented reality-integrated gamification approach enhance vocational high school students’ learning outcomes and motivation in an electronics course？[J]. Education and Information Technologies，2024，29（4）.4023-4053.

[5]LI N， ZHANG X J， LIMNIOU M. A country’s national culture affects virtual learning environment adoption in higher education： a systematic review （2001–2020）[J]. Interactive Learning Environmen-ts，2023，31（7）：4407-4425.

[6]MISHRA P， KOEHLER M J. Technological pedagogical content knowledge： a framework for teacher knowledge[J]. Teachers College Record，2006，108（6）：1017-1054.

[7]龔鑫，許潔，胡若楠，等.游戲化測評在教學(xué)中如何應(yīng)用？——基于國際研究的系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述[J].數(shù)字教育，2023，9（6）：1-8.

[8]徐亞萍，李艷燕，李新，等.學(xué)習(xí)情感計算研究：基于國際研究的系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述[J].數(shù)字教育，2024，10（1）：1-9.

[9]HIRSHFIELD L J， KORETSKY M D. Cultivating creative thinking in engineering student teams： can a computer-mediated virtual laboratory help？[J]. Journal of Computer Assisted Learning，2021，37（2）：587-601.

[10]RAJABI M S， TAGHADDOS H， ZAHRAI S M. Improving emergency

training for earthquakes through immersive virtual environments and anxiety tests： a case study[J]. Buildings，2022，12（11）：1850.

[11]LUO H， LI G， FENG Q， et al. Virtual reality in K-12 and higher education： a systematic review of the literature from 2000 to 2019[J]. Journal of Computer Assisted Learning，2021，37（3）：887-901.

[12]ERSOY M， KUMRAL C D， COLAK R， et al. Development of a

server-based integrated virtual laboratory for digital electronics[J].

Computer Applications in Engineering education，2022，30（5）：1307-

1320.

[13]CHEN Y Q. Interactive piano training using augmented reality and the internet of things[J]. Education and Information Technologi-es，2023，28（6）：6373-6389.

[14]ARIDAN N， BERNSTEIN-ELIAV M， GAMZO D， et al. Neuroanatomy in virtual reality： development and pedagogical evaluation of photogrammetry-based 3D brain models[J]. Anatomical Sciences Education，2024，17（2）：239-248.

[15]CHIEN S Y， HWANG G J， JONG S Y. Effects of peer assessment within the context of spherical video-based virtual reality on EFL students’ english-speaking performance and learning perceptions[J]. Computers amp; Education，2020，146：103751.

（責(zé)任編輯 孫興麗）

A systematic Literature Review on the Application of International Virtual Learning Environment under the TPACK Framework

Jin Sheng1， Chen Xiaojiao1， Jing Yuhui1， Shen Shusheng2

（1.College of Education， Zhejiang University of Technology， Hangzhou， Zhejiang， China 310023;

2.School of Education Science， Nanjing Normal University， Nanjing， Jiangsu， China 210097）

Abstract： Under the background of digital transformation in education， Virtual Learning Environments （VLE） has received much attention in the global education field. In response to the lack of a professional growth perspective for teachers in VLE applications， this study， based on the TPACK framework， uses a systematic literature review method to analyze 70 empirical studies from the Web of Science， Scopus， and EBSCO databases between 2020 and 2024. The results show that the existing research has high quality and frequent international cooperation， but it is mostly concentrated in higher education， with a focus on quantitative analysis and learning outcomes; the disciplines applied in the research are relatively wide and balanced， with a focus on direct guidance in teaching methods; the VREs used tend to be semi-immersive in functionality， requiring networking and flexible locations， and are mainly empowered by creating situations for teaching. However， the existing research methods are relatively single， the disciplinary boundaries are relatively clear， and there is insufficient attention to the learning experience and a lack of application of the “l(fā)earner-centered” teaching methods， and the theoretical foundation needs to be strengthened. Subsequent research needs to further focus on the diversity of research methods， the universality of educational stages， the empowerment of interdisciplinary activities， the educational value of learning experience， the implementation of “l(fā)earner-centered” teaching methods， the construction of effective practice paradigms， the guiding role of basic theory， the exploration of the multiple values of VLEs， and the linkage effect of content， teaching methods， and empowerment paths.

Key words：" Education digital transformation; VLE; Systematic literature review; TPACK

收稿日期：2021-05-28

基金項目：國家社會科學(xué)基金教育學(xué)青年課題“‘雙減’背景下學(xué)習(xí)空間價值創(chuàng)生賦能課堂教學(xué)的策略研究”（CCA220319）

作者簡介：金晟（2002— ），男，浙江溫州人，本科生；陳小嬌（2004— ），女，江西宜春人，本科生；景玉慧（1991— ），女，河南林州人，博士，副教授、碩士生導(dǎo)師，研究方向為信息化教學(xué)設(shè)計、學(xué)習(xí)空間設(shè)計及應(yīng)用等，系本文通信作者；沈書生（1968— ），男，江蘇海安人，教授、博士生導(dǎo)師，研究方向為信息化教學(xué)設(shè)計等。