摘 要：關(guān)于混合現(xiàn)實(shí)（MR）能否切實(shí)提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效，以及如何運(yùn)用才能取得理想的教學(xué)效果，學(xué)界尚未達(dá)成共識(shí)。鑒于此，本研究檢索并篩選了近10年國(guó)內(nèi)外23項(xiàng)相關(guān)（準(zhǔn)）實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明：①?gòu)木C合影響看，MR對(duì)學(xué)習(xí)成效具有中等偏上的積極影響；②從學(xué)段看，MR對(duì)小學(xué)及以下的影響最大，對(duì)中學(xué)的影響最小；③從學(xué)科看，MR對(duì)醫(yī)學(xué)護(hù)理類的影響最為顯著；④從教學(xué)方法看，MR結(jié)合講授法能大幅提高學(xué)習(xí)成效；⑤從教學(xué)目標(biāo)看，MR對(duì)知識(shí)類和技能類教學(xué)目標(biāo)的學(xué)習(xí)成效也產(chǎn)生了中等偏上的積極影響。

關(guān)鍵詞：混合現(xiàn)實(shí)；學(xué)習(xí)成效；元分析；調(diào)節(jié)效應(yīng)；（準(zhǔn)）實(shí)驗(yàn)研究

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-0069（2024）04-0010-06

引言

混合現(xiàn)實(shí)（MR）能將現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界動(dòng)態(tài)相融，完成虛實(shí)世界的實(shí)時(shí)交互和信息的及時(shí)獲取，真正讓用戶產(chǎn)生身臨其境的體驗(yàn)感。

憑借虛實(shí)融合、自然交互和異時(shí)空對(duì)象共存的教育特性，MR在教學(xué)變革、師資培養(yǎng)、場(chǎng)館教育、實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)設(shè)等方面展現(xiàn)出獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和無(wú)限的發(fā)展空間。但目前對(duì)MR的研究還不成熟，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于MR是否能切實(shí)提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效持有異議，這將阻礙“MR＋教學(xué)”的深度融合與普及推廣。因此，在深入研究MR并將其投入實(shí)踐應(yīng)用前，須探明MR對(duì)學(xué)習(xí)成效的實(shí)際影響，剖析影響MR教學(xué)效果的因素，這對(duì)于促進(jìn)教育事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

一、文獻(xiàn)綜述

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)MR的研究逐漸從理論探討走向?qū)嵺`應(yīng)用，相繼開(kāi)展了一系列的實(shí)證研究，但研究結(jié)論卻存在較大差異，主要包括以下兩種。

（一）MR對(duì)學(xué)習(xí)成效具有顯著影響

這種結(jié)論是學(xué)界的主流觀點(diǎn)。凱西·翁（Cathy Weng）等[1]以“日食與月食”為學(xué)習(xí)內(nèi)容開(kāi)展研究，實(shí)驗(yàn)組使用融合了MR技術(shù)的書(shū)籍，對(duì)照組使用普通書(shū)籍，結(jié)果表明，融合了MR技術(shù)的教學(xué)可以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，尤其是對(duì)空間能力差的學(xué)習(xí)者幫助較大。還有研究者以“設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)”為學(xué)習(xí)內(nèi)容，比較了MR和傳統(tǒng)教材支持下學(xué)習(xí)者在設(shè)計(jì)方面的學(xué)習(xí)效果，研究發(fā)現(xiàn)，使用MR學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者在幾何分析和創(chuàng)造力上顯著優(yōu)于對(duì)照組[2]。江榮旺等[3]將MR應(yīng)用于幾何教學(xué)，結(jié)果表明，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，MR教學(xué)更有效地提高了學(xué)習(xí)效果，并激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。

（二）MR對(duì)學(xué)習(xí)成效不具有顯著影響

部分學(xué)者認(rèn)為MR對(duì)學(xué)習(xí)成效不具有顯著影響。吳偉（Wu Wei）等[4]設(shè)計(jì)了一個(gè)戶外木結(jié)構(gòu)建筑實(shí)驗(yàn)室，使用MR輔助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)建筑知識(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，是否使用MR對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響不存在顯著性差異。還有研究者創(chuàng)建了一個(gè)MR模擬系統(tǒng)，用來(lái)學(xué)習(xí)“行星天文學(xué)”的相關(guān)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)者使用該系統(tǒng)控制行星運(yùn)動(dòng)，對(duì)照組的學(xué)習(xí)者使用計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行控制，研究發(fā)現(xiàn)，兩組學(xué)習(xí)者最終分?jǐn)?shù)的差異并不顯著[5]。蔣佳霖等[6]將MR應(yīng)用于脊柱外科教學(xué)，實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者佩戴MR眼鏡模擬手術(shù)場(chǎng)景，對(duì)照組學(xué)習(xí)者通過(guò)PPT的案例展示進(jìn)行學(xué)習(xí)，結(jié)果表明，兩組學(xué)習(xí)者在知識(shí)的掌握度以及課堂的專注度上無(wú)顯著性差異。

由此可見(jiàn)，關(guān)于MR能否切實(shí)提高學(xué)習(xí)成效這一問(wèn)題，迄今為止還未形成統(tǒng)一觀點(diǎn)?；诖耍狙芯坎捎迷治龇椒?，逐一解決以下問(wèn)題：①相較于傳統(tǒng)教學(xué)，MR是否更能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效？②MR在學(xué)段、學(xué)科、教學(xué)方法、班級(jí)規(guī)模、教學(xué)目標(biāo)及知識(shí)類型等6類調(diào)節(jié)變量上對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效的影響是否存在顯著性差異？

二、研究方法與過(guò)程

（一）研究方法

元分析是一種可以將多個(gè)不一致的研究結(jié)果進(jìn)行整體分析與評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，能解決各項(xiàng)研究之間因樣本量、實(shí)驗(yàn)流程、統(tǒng)計(jì)方法等不同而導(dǎo)致研究結(jié)論不一致的矛盾，通過(guò)定量與定性兩種分析手段，客觀地辨析各項(xiàng)研究之間的差異性，從而使研究結(jié)論更加真實(shí)全面。

（二）研究過(guò)程

1.文獻(xiàn)檢索

以中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、Web of Science、Springer Link、

ERIC、Science Direct等數(shù)據(jù)庫(kù)為文獻(xiàn)來(lái)源，檢索時(shí)間為2010年1月至2023年12月。中文文獻(xiàn)的檢索主題詞為“混合現(xiàn)實(shí)”或“MR”，并含“學(xué)習(xí)成效”或“學(xué)習(xí)效果”或“學(xué)習(xí)成績(jī)”或“教學(xué)效果”或“應(yīng)用效果”或“訓(xùn)練”；外文文獻(xiàn)的檢索主題詞為“Mixed Reality（混合現(xiàn)實(shí)）”或“MR”，并含“l(fā)earning effect（學(xué)習(xí)成效）”或“l(fā)earning effectiveness（學(xué)習(xí)效果）”或“effect of learning（學(xué)習(xí)效果）”或“l(fā)earning performance（學(xué)習(xí)成績(jī)）”或“l(fā)earning gains（學(xué)習(xí)成績(jī)）”或“teaching effect（教學(xué)效果）”或“application effect（應(yīng)用效果）”或“training（訓(xùn)練）”。匯總檢索到的文獻(xiàn)并導(dǎo)入End Note軟件進(jìn)行初步篩選。

2.文獻(xiàn)篩選

閱讀全文，對(duì)初篩后的文獻(xiàn)進(jìn)行二次篩選，標(biāo)準(zhǔn)如下：①研究主題必須是MR對(duì)學(xué)習(xí)成效（主要指學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)成績(jī)，可以通過(guò)測(cè)驗(yàn)成績(jī)、操作技能等級(jí)等方式體現(xiàn)）的影響；②研究方法必須是實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究，其中，單組實(shí)驗(yàn)需包括前后測(cè)，雙組實(shí)驗(yàn)需包括使用MR教學(xué)或?qū)W習(xí)的實(shí)驗(yàn)組，以及相應(yīng)的對(duì)照組；③研究結(jié)論必須提供完整的、易于計(jì)算效應(yīng)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，主要包括樣本量、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差或者是統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)后的t值、F值等。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)篩選后，最終納入元分析的樣本文獻(xiàn)共計(jì)23篇（國(guó)內(nèi)7篇，國(guó)外16篇）。

3.特征值編碼

為了方便后期數(shù)據(jù)分析和計(jì)算效應(yīng)值，對(duì)樣本文獻(xiàn)的各項(xiàng)特征值進(jìn)行編碼，包括作者、發(fā)表年份、學(xué)段、學(xué)科、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中，按照學(xué)習(xí)者所處的學(xué)習(xí)階段，將學(xué)段編碼為：小學(xué)及以下、中學(xué)、大學(xué)、成人/社會(huì)教育；按照學(xué)科性質(zhì)，將相近學(xué)科合并，如將工業(yè)、土木工程、制造業(yè)合并為工程制造，最終將學(xué)科編碼為：工程制造類、數(shù)理科學(xué)類、醫(yī)學(xué)護(hù)理類、其他類；按照教學(xué)形態(tài)，將教學(xué)方法編碼為：講授法、探究發(fā)現(xiàn)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法；學(xué)習(xí)成果反映教學(xué)目標(biāo)，按照大多數(shù)國(guó)家的資格框架，將教學(xué)目標(biāo)編碼為：知識(shí)、技能、能力；按照研究結(jié)論，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果編碼為：積極影響、無(wú)顯著性差異。

編碼過(guò)程由兩位研究人員獨(dú)立完成，若出現(xiàn)歸類不一致的情況，由兩位研究人員協(xié)商，最終確立統(tǒng)一結(jié)果，以保證文獻(xiàn)特征值編碼的一致性和有效性。

4.數(shù)據(jù)分析

本研究將MR設(shè)為自變量，學(xué)習(xí)成效設(shè)為因變量，學(xué)段、學(xué)科、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)設(shè)為調(diào)節(jié)變量，借助Review Manager 5.3軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

三、研究結(jié)果與分析

（一）發(fā)表偏移與異質(zhì)性檢驗(yàn)

本研究采用定性漏斗圖法檢驗(yàn)23個(gè)樣本文獻(xiàn)的發(fā)表偏移情況，若漏斗圖對(duì)稱，說(shuō)明發(fā)表偏移不明顯；若漏斗圖不對(duì)稱，則說(shuō)明發(fā)表偏移明顯。如圖1所示，絕大多數(shù)樣本向中線靠攏，對(duì)稱分布且集中于漏斗圖的中上方，說(shuō)明納入的樣本之間發(fā)表偏移不明顯，可靠性強(qiáng)、穩(wěn)健性高。

本研究采用I2值衡量樣本之間的異質(zhì)性程度：當(dāng)I2≤50%時(shí)，認(rèn)為不存在異質(zhì)性或異質(zhì)性可以接受，需使用固定效應(yīng)模型；當(dāng)I2＞50%時(shí)，認(rèn)為存在異質(zhì)性，需使用隨機(jī)效應(yīng)模型消除異質(zhì)性。23個(gè)有效樣本的異質(zhì)性檢驗(yàn)I2＝87%，說(shuō)明樣本之間存在較大的異質(zhì)性，因此選用隨機(jī)效應(yīng)模型，以保證研究結(jié)果科學(xué)合理。

（二）整體效應(yīng)檢驗(yàn)

雅各布·科恩（Jacob Cohen）[7]認(rèn)為，當(dāng)效應(yīng)值為0.2左右時(shí)，影響較??；當(dāng)效應(yīng)值為0.5左右時(shí)，影響中等；當(dāng)效應(yīng)值為0.8左右時(shí)，影響較大；當(dāng)效應(yīng)值為1.0左右時(shí)，影響最為顯著。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，MR對(duì)學(xué)習(xí)成效綜合影響的效應(yīng)值為0.81（95%置信區(qū)間為0.5～1.12），Z＝5.13（p＜0.05），達(dá)到顯著水平。這表明MR教學(xué)相較于傳統(tǒng)教學(xué)來(lái)說(shuō)，對(duì)學(xué)習(xí)成效具有明顯的促進(jìn)作用。

（三）調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗(yàn)

本研究分別按照學(xué)段、學(xué)科、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)4類調(diào)節(jié)變量的編碼進(jìn)行亞組分析，深度剖析使用MR教學(xué)影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效的關(guān)鍵要素。

1.不同學(xué)段對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響

小學(xué)及以下、中學(xué)、大學(xué)、成人/社會(huì)教育的效應(yīng)值均為正值，且都達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著水平（p＜0.05），說(shuō)明MR對(duì)不同學(xué)段均具有顯著的積極影響。具體來(lái)說(shuō)，小學(xué)及以下（SMD＝1.21）＞大學(xué)（SMD＝0.88）＞成人/社會(huì)教育（SMD＝0.68）＞中學(xué)（SMD＝0.43）。說(shuō)明MR對(duì)小學(xué)及以下的影響最為顯著，對(duì)中學(xué)的影響相對(duì)較小，處于中等偏下的影響。從組間效應(yīng)看，Chi2＝4.35，p＝0.230＞0.05，未達(dá)到顯著水平。因此MR在不同學(xué)段之間對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響不存在顯著性差異，即MR對(duì)不同學(xué)段下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效都具有促進(jìn)作用。

2.不同學(xué)科對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響

醫(yī)學(xué)護(hù)理類的效應(yīng)值最大（SMD＝1.20），且達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著水平（p＜0.05），說(shuō)明MR對(duì)醫(yī)學(xué)護(hù)理類的影響最為顯著，具有顯著的積極影響。數(shù)理科學(xué)類的效應(yīng)值次之（SMD＝0.87），且達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著水平（p＜0.05），說(shuō)明MR對(duì)數(shù)理科學(xué)類具有中等偏上的積極影響。然而，工程制造類和其他類的效應(yīng)值分別為0.05和0.24，且都沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平（p＞0.05），說(shuō)明MR對(duì)工程制造類和其他類的影響較小，不具有顯著的積極影響。從組間效應(yīng)看，Chi2＝14.94，p＝0.002＜0.05，達(dá)到顯著水平。因此，MR在不同學(xué)科之間對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響存在顯著性差異，即MR對(duì)不同學(xué)科的作用效果并不一樣。

3.不同教學(xué)方法對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響

講授法、探究發(fā)現(xiàn)法及任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的效應(yīng)值均為正值，且都達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著水平（p＜0.05），說(shuō)明MR對(duì)不同教學(xué)方法均具有顯著的積極影響。具體來(lái)說(shuō)，講授法（SMD＝1.25）＞探究發(fā)現(xiàn)法（SMD＝0.70）＞任務(wù)驅(qū)動(dòng)法（SMD＝0.57）。說(shuō)明MR對(duì)講授法的影響最為顯著，即MR結(jié)合講授法能大幅度提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效。從組間效應(yīng)看，Chi2＝2.65，p＝0.270＞0.05，未達(dá)到顯著水平。因此，MR在不同教學(xué)方法之間對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響不存在顯著性差異，即MR對(duì)不同教學(xué)方法下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效都具有促進(jìn)作用。

4.不同教學(xué)目標(biāo)對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響

知識(shí)、技能及能力的效應(yīng)值均為正值，且都達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著水平（p＜0.05），說(shuō)明MR對(duì)不同的教學(xué)目標(biāo)均具有顯著的積極影響。具體來(lái)說(shuō)，知識(shí)（SMD＝

0.91）＞技能（SMD＝0.88）＞能力（SMD＝0.63）。說(shuō)明MR對(duì)知識(shí)和技能的影響較大，即MR在知識(shí)和技能方面對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響均處于中等偏上的程度。從組間效應(yīng)看，Chi2＝0.53，p＝0.770＞0.05，未達(dá)到顯著水平。因此，MR在不同教學(xué)目標(biāo)之間對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響不存在顯著性差異，即MR對(duì)不同教學(xué)目標(biāo)下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效都具有促進(jìn)作用。

四、研究結(jié)論與討論

本研究通過(guò)對(duì)23份中外文獻(xiàn)的元分析，探究了混合現(xiàn)實(shí)（MR）對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響，結(jié)果表明：MR對(duì)學(xué)習(xí)成效具有中等偏上的積極影響；MR對(duì)小學(xué)及以下階段的影響最大，對(duì)中學(xué)階段的影響最小；MR對(duì)醫(yī)學(xué)護(hù)理類學(xué)科的影響最為顯著；MR結(jié)合講授法能大幅度提高學(xué)習(xí)成效；MR對(duì)知識(shí)類和技能類教學(xué)目標(biāo)的學(xué)習(xí)成效會(huì)產(chǎn)生中等偏上的積極影響。

（一）MR對(duì)學(xué)習(xí)成效具有顯著的積極影響

MR對(duì)學(xué)習(xí)成效的作用機(jī)制可能在于：MR通過(guò)營(yíng)造更加真實(shí)、自然和動(dòng)態(tài)的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，將抽象知識(shí)以3D虛擬的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，刺激學(xué)習(xí)者從“離身學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)為“具身學(xué)習(xí)”，學(xué)習(xí)內(nèi)容的“真實(shí)”反饋不僅增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的趣味性，還提高了學(xué)習(xí)者的參與感，進(jìn)而幫助學(xué)習(xí)者加深對(duì)知識(shí)的理解?，F(xiàn)階段，MR在與教育教學(xué)初步融合上的表現(xiàn)可圈可點(diǎn)，能為學(xué)習(xí)者提供“所見(jiàn)即所得”的感官體驗(yàn)，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的有效補(bǔ)充。

（二）各個(gè)調(diào)節(jié)變量對(duì)學(xué)習(xí)成效的調(diào)節(jié)效應(yīng)

1.不同學(xué)段

MR對(duì)小學(xué)及以下階段的學(xué)習(xí)成效影響最大，對(duì)中學(xué)階段的學(xué)習(xí)成效影響最小。對(duì)于小學(xué)及以下階段的學(xué)習(xí)者而言，MR可以營(yíng)造便于感知理解的學(xué)習(xí)情境和呈現(xiàn)直觀生動(dòng)的知識(shí)形象，不僅能最大限度地滿足該階段學(xué)習(xí)者的主體地位，還能激發(fā)他們的求知欲，活躍其思維，讓他們?cè)凇巴嬷袑W(xué)、學(xué)中樂(lè)”的教學(xué)活動(dòng)中開(kāi)闊學(xué)習(xí)視野，提高認(rèn)知水平。中學(xué)階段的學(xué)習(xí)者已經(jīng)具備一定的自主學(xué)習(xí)能力，對(duì)知識(shí)的探索更傾向于深層次的思辨，且升學(xué)壓力使他們更加重視學(xué)習(xí)，所以不太容易受學(xué)習(xí)環(huán)境中其他因素的影響。

2.不同學(xué)科

MR對(duì)不同學(xué)科學(xué)習(xí)成效的影響存在顯著性差異，其中，MR對(duì)醫(yī)學(xué)護(hù)理類的影響最大。其原因主要是MR應(yīng)用于虛擬醫(yī)學(xué)課堂，能生動(dòng)逼真地展示教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)者通過(guò)身臨其境的觀察、設(shè)身處地的操作，更容易理解和記憶所學(xué)內(nèi)容，真正做到學(xué)以致用。MR對(duì)工程制造類的影響最小，其原因：一是納入樣本量太少，可能造成偏差；二是工程制造類學(xué)科對(duì)程序的實(shí)際記憶比抽象知識(shí)更多，而新興技術(shù)的使用需要更高的認(rèn)知負(fù)荷，學(xué)習(xí)者起初在MR環(huán)境下無(wú)法大量記憶知識(shí)或猜測(cè)下一步做什么，反而要比傳統(tǒng)面對(duì)面的學(xué)習(xí)花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，在工程制造類學(xué)科中，MR并不能完全替代面對(duì)面的培訓(xùn)，還需要專業(yè)的培訓(xùn)人員。

3.不同教學(xué)方法

MR結(jié)合講授法對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響最大，其次是探究發(fā)現(xiàn)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。由此可見(jiàn)，在信息化時(shí)代，講授法依然有著其他教學(xué)方法無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。MR能將真實(shí)世界“搬進(jìn)”課堂，師生在高度仿真的學(xué)習(xí)情境中親身感知知識(shí)，結(jié)合教師富有經(jīng)驗(yàn)的多維度講解，學(xué)習(xí)者能更加全面地了解學(xué)習(xí)內(nèi)容、提高知識(shí)保留度?！癕R＋講授法”做到了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、揚(yáng)長(zhǎng)避短，使得課堂形象生動(dòng)。另外，MR無(wú)論是結(jié)合探究發(fā)現(xiàn)法還是任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，都能在一定程度上提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效。

4.不同教學(xué)目標(biāo)

MR對(duì)知識(shí)類和技能類教學(xué)目標(biāo)的學(xué)習(xí)成效也產(chǎn)生了中等偏上的影響。教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度直接關(guān)系著學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的優(yōu)劣。在MR課堂中，學(xué)習(xí)者、環(huán)境和資源等要素相互影響、交融共生。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與學(xué)習(xí)者的交互行為，MR課堂動(dòng)態(tài)演化，極具體驗(yàn)性和互動(dòng)性，虛實(shí)相生的學(xué)習(xí)環(huán)境與真實(shí)觸感的操作更有利于學(xué)習(xí)者輕松掌握知識(shí)、習(xí)得技能，從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。能力類的教學(xué)目標(biāo)可以理解為對(duì)知識(shí)和技能的創(chuàng)造性使用，例如對(duì)知識(shí)的舉一反三、對(duì)技能遷移的應(yīng)用。能力的提高并非一蹴而就，必須循序漸進(jìn)，因此MR在能力類教學(xué)目標(biāo)中對(duì)學(xué)習(xí)成效的作用效果相對(duì)較小。

五、研究啟示與建議

元分析結(jié)果驗(yàn)證了MR能切實(shí)提高學(xué)習(xí)成效這一觀點(diǎn)，但是，如何合理應(yīng)用MR以追求教學(xué)效果的最優(yōu)化，還需充分考慮學(xué)段、學(xué)科、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)的調(diào)節(jié)作用。

（一）積極推進(jìn)MR在教學(xué)中的普及化應(yīng)用

MR能將平面的、靜態(tài)的文字立體化、情趣化，將微觀的、抽象的事物概念可視化、形象化，在教學(xué)中有著其他技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，且本研究發(fā)現(xiàn)MR對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效的綜合影響具有中等偏上的積極作用。但是，目前關(guān)于MR應(yīng)用教學(xué)的實(shí)證研究太少，說(shuō)明大眾對(duì)MR依然持觀望態(tài)度，這不利于實(shí)現(xiàn)國(guó)家提出的加快推進(jìn)技術(shù)與教學(xué)的深度融合，實(shí)現(xiàn)從融合應(yīng)用邁向創(chuàng)新發(fā)展的目標(biāo)。因此，相關(guān)研究人員應(yīng)加大研究力度，依據(jù)各階段學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，在當(dāng)前研究的基礎(chǔ)上廣泛開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，為一線教師的實(shí)踐應(yīng)用提供指導(dǎo)，形成產(chǎn)學(xué)研一體化的MR教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)，集各方之力合作推進(jìn)MR教學(xué)從實(shí)驗(yàn)研究階段走向普及化應(yīng)用階段。鑒于MR對(duì)小學(xué)及以下階段的影響效果非常顯著，小學(xué)教師可以優(yōu)先開(kāi)展MR教學(xué)，結(jié)合小學(xué)生天性好動(dòng)愛(ài)玩、注意力難以集中，但是思維開(kāi)闊、想象力豐富的特點(diǎn)，借助MR開(kāi)展游戲化教學(xué)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者情感、社交、認(rèn)知的全面發(fā)展。鑒于MR對(duì)中學(xué)階段的影響效果明顯下降，本研究認(rèn)為應(yīng)多多關(guān)注和探討MR在中學(xué)階段應(yīng)用不佳的深層次原因及解決措施。

（二）以學(xué)科特點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)MR的深度發(fā)展

本研究發(fā)現(xiàn)，MR在不同學(xué)科的應(yīng)用效果存在顯著性差異：數(shù)理科學(xué)類和醫(yī)學(xué)護(hù)理類的效果非常顯著，工程制造類的效果則不盡如人意，在社會(huì)哲學(xué)類、文學(xué)藝術(shù)類學(xué)科中的應(yīng)用也有待持續(xù)推廣。這表明MR并不適用于所有學(xué)科，廣大研究人員需要客觀、冷靜地審視MR的實(shí)際效果，切勿盲目追捧新興技術(shù)。根據(jù)MR對(duì)醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)具有明顯優(yōu)勢(shì)這一結(jié)果，本研究建議大力推廣醫(yī)學(xué)護(hù)理類學(xué)科與MR的深度融合。醫(yī)學(xué)生課業(yè)內(nèi)容多、學(xué)制時(shí)間長(zhǎng)，教師應(yīng)善用MR技術(shù)構(gòu)建三維仿真空間，一來(lái)緩解醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力和緊迫感，二來(lái)幫助醫(yī)學(xué)生全方位、多角度地觀察人體結(jié)構(gòu)，掌握手術(shù)操作要領(lǐng)，提高臨床實(shí)踐能力。對(duì)于哲學(xué)社科類學(xué)科，教師可以利用MR再現(xiàn)真實(shí)場(chǎng)景，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)習(xí)者的情感交流與思維碰撞，培養(yǎng)其人文情懷。此外，在后續(xù)研究中，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)科范圍，推進(jìn)MR在文學(xué)藝術(shù)類學(xué)科中的應(yīng)用，積極探討其應(yīng)用效果，為實(shí)現(xiàn)MR與多學(xué)科的融合發(fā)展提供依據(jù)。

（三）以教學(xué)設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)MR的靈活應(yīng)用

技術(shù)只是實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的輔助手段，教師應(yīng)更多地關(guān)注新興技術(shù)在應(yīng)用方面的內(nèi)容設(shè)計(jì)。本研究發(fā)現(xiàn)，MR結(jié)合講授法對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響最大，這不僅為講授法擴(kuò)大效用發(fā)揮空間開(kāi)辟了新路徑，也能提醒教師在選擇教學(xué)方法時(shí)，不要一味地追求新穎，提高教學(xué)質(zhì)量和效率才是關(guān)鍵。本研究建議在開(kāi)展MR教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)熟知并掌握MR的特點(diǎn)與操作技巧，基于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知基礎(chǔ)、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn)，選擇合適的教學(xué)方法，靈活使用MR，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性。比如，在采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法完成技能類的教學(xué)目標(biāo)時(shí)，教師需要善用MR建立知識(shí)與情景之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者將所學(xué)技能應(yīng)用于真實(shí)任務(wù)。這個(gè)過(guò)程可以發(fā)揮學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新想象力，促使其全身心投入到MR教學(xué)活動(dòng)中。此外，由于在沉浸式MR環(huán)境下難以區(qū)分學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，因此，教師應(yīng)采用多元的考核評(píng)估方式，并在課后記錄和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，為學(xué)習(xí)者提供及時(shí)的效果反饋。

綜上，本研究對(duì)國(guó)內(nèi)外23項(xiàng)（準(zhǔn)）實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了元分析，對(duì)“混合現(xiàn)實(shí)（MR）能提高學(xué)習(xí)成效嗎？”這一問(wèn)題作出了基本解釋。本研究的結(jié)論是在廣泛收集相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，采用嚴(yán)格的納入標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出的，具有較高的可靠性，但仍存在兩點(diǎn)不足：一是由于MR是新興技術(shù)，教育領(lǐng)域與之相關(guān)的實(shí)證研究不多，導(dǎo)致有效樣本較少；二是由于樣本數(shù)量的原因，對(duì)個(gè)別調(diào)節(jié)變量未進(jìn)行更細(xì)致的劃分，因而對(duì)相關(guān)結(jié)論需要謹(jǐn)慎看待。總之，本研究剖析了MR對(duì)學(xué)習(xí)成效的綜合影響以及調(diào)節(jié)變量的具體效應(yīng)，未來(lái)還將持續(xù)關(guān)注MR教學(xué)的實(shí)證研究新結(jié)論，希望引入更多新視角深度探究MR影響學(xué)習(xí)成效的潛在調(diào)節(jié)變量，綜合分析MR應(yīng)結(jié)合何種情境、條件，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果的最優(yōu)化。

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（責(zé)任編輯 孫興麗）

Can Mixed Reality （MR） Improve Learning Effectiveness？

—— A Meta-Analysis Based on 23 Experiments and Quasi-Experiments

Yang Xinyu， Huang Bin， Xiang Lei

（School of Education， China West Normal University， Nanchong， Sichuan， China 637009）

Abstract： There is no consensus on whether Mixed Reality （MR） can effectively improve learners’ learning effectiveness and how it can be utilized to achieve ideal teaching results. In view of this， this paper searches， screens and systematically analyzes 23 relevant （quasi-） experimental studies at home and abroad in the past ten years. The results show that： （1） from the perspective of comprehensive impact， MR has a moderately positive impact on learning effectiveness; （2） in terms of the phase of studying， MR has the greatest impact on elementary school and below， and the smallest impact on secondary schools; （3） seen from the academic disciplines， the impact of MR on medical and nursing classes is the most significant; （4） speaking of the teaching methods， MR combined with the didactic method can significantly improve learning effectiveness; （5） as for the teaching objectives， MR also has a moderately positive impact on the learning outcomes of knowledge and skill-based teaching objectives.

Key words： Mixed reality; Learning effectiveness; Meta-analysis; Moderating effect; （Quasi-） experimental study

收稿日期：2024-03-05

基金項(xiàng)目：國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金“十四五”規(guī)劃2021年度教育學(xué)青年課題“構(gòu)建區(qū)域創(chuàng)新實(shí)踐共同體：中小學(xué)創(chuàng)客教師創(chuàng)新素養(yǎng)提升的路徑與策略”（ CCA210255）；南充市社會(huì)科學(xué)研究“十四五”規(guī)劃2021年度青年項(xiàng)目“擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）技術(shù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響研究”（NC21C204）

作者簡(jiǎn)介：楊馨宇（1997— ），女，山東濟(jì)寧人，碩士研究生，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)學(xué)基本理論；黃斌（1981— ），男，陜西西安人，副教授、碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)學(xué)基本理論，系本文通信作者；向磊（1981— ），男，湖北荊門人，副教授、碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻逃畔⒒?/p>