虚拟现实辅助学习对学生批判性思维的影响：对37项实验性和准实验性研究的元分析

《Thinking Skills and Creativity》：The impact of virtual reality-assisted learning on students' critical thinking: A meta-analysis of 37 experimental and quasi-experimental studies

虚拟现实（VR）通过沉浸、交互和想象力技术矩阵促进批判性思维发展的元分析显示，VR与教学深度融合对批判性思维提升有显著中等至大效应（SMD=0.67, p<0.00001），但存在异质性（I2=88%）。教学周期、教育水平、思维维度、教学方法及学科领域等因素显著调节效应。研究提出VR作用于批判性思维的机制及适用场景，为教育技术发展提供新范式。

　　

郑玉倩|李成正|曹磊

中国西华师范大学教育学院，教育技术专业

摘要

批判性思维作为一种高级思维形式，在人才培养中具有重要意义。虚拟现实（VR）凭借其“3I”技术矩阵（即沉浸感、交互性和想象力），被视为培养批判性思维的潜在工具。因此，全球众多研究者进行了实证研究，探讨利用VR辅助学习来提升学生的批判性思维能力。然而，这类干预措施的效果仍存在争议，研究成果分散且缺乏统一的评估标准和方法论。对2014年至2026年2月间发表的37项实证研究的元分析显示，VR与教学法的深度融合对学生批判性思维的发展具有显著的中等到较大的积极影响（Q = 312.14, I2 = 88 %, z = 6.23, df = 36, p<0.00001）。研究结果表明出版偏倚的可能性较低（Egger回归检验 = 0.067, p > 0.05）。此外，教学周期、教育水平、批判性思维维度、教学方法和知识领域对整体效应大小有显著调节作用。基于这一综合评估，本研究提出了VR辅助学习促进学生批判性思维的作用机制，并讨论了有效提升这一能力的适用场景。

引言

批判性思维作为21世纪的核心能力（Alp & Bulunuz, 2023），是当代创新型人才的重要素质，也是学习者分析和解决问题的基础认知框架。在日益复杂的社会生活和信息技术持续创新的背景下，学习者比以往任何时候都更需要进行批判性思考。他们需要更敏锐地分析和评估传播信息的质量——包括其真实性、时效性和完整性——以应对数字时代的信息过载和认知偏差（Alp & Bulunuz, 2023）。此外，他们还应运用创造力和解决问题的能力来筛选信息，区分真伪，提炼精华去除冗余（Alasadi & Baiz, 2023; Chen & Wu, 2023）。

审视当前的传统教学模式可以发现，学生往往处于被动的学习状态，导致参与度低，缺乏与现实生活相关的学习体验。随着时间的推移，这种倾向使学生过度依赖死记硬背，削弱了他们的批判性思维能力（Yilmaz-Na & S?nmez, 2023）。因此，大量研究开始关注将VR深入整合到教学中以提升学生的批判性思维技能。教育研究者强调，提供沉浸式学习环境、互动式教学体验和多样化的学习资源能鼓励学生积极参与教学活动，从而增强他们的解决问题和批判性思维能力。面对复杂问题或意外挑战时，他们可以从多个角度进行评估和决策，探索最佳解决方案。然而，由于关于VR在教育应用的研究尚处于起步阶段，目前还没有元分析综合各项研究结果来提供这一主题的全面概述。本研究旨在通过元分析方法探讨虚拟现实对学生批判性思维发展的影响机制和效果。

研究方法

本研究严格遵循PRISMA指南收集和整理现有研究的数据。基于元分析方法，我们探讨了虚拟现实辅助学习对学生批判性思维的影响。Cumming（2006）指出，元分析侧重于对具有相似研究问题的实证结果的定量整合，通过汇总数据来评估各变量的综合效应

出版偏倚检验

出版偏倚是指满足搜索条件和研究要求的文献可能无法全面反映该研究领域的整体情况，从而导致研究结果存在偏差，无法充分体现结论的准确性和可信度（Debray et al, 2019）。因此，检测和分析出版偏倚是确保研究结果有效性的重要环节。在本研究中，研究人员将对此进行评估

讨论与结论

采用随机效应模型对符合筛选标准的37篇论文进行了定量分析。实证结果显示，虚拟现实技术驱动的教学环境对培养学生批判性思维的积极作用显著（SMD = 0.67, 95% CI = [0.46, 0.88], Q = 312.14, I2 = 88%, df = 36, p = 0.000）。尽管元分析数据显示整体效应较大，但效应存在显著异质性

总结与展望

虚拟现实辅助学习在教育中的应用取得了重大突破，并展现出巨大潜力。从早期研究到当前的发展，将VR融入教育实践已成为一个备受关注的话题。它被认为是解决传统教育模式下学生被动性和脱离现实问题的有效途径（Al-Gindy et al., 2020）。

根据PRISMA框架，本研究对37项研究进行了定量分析

作者贡献声明

郑玉倩：可视化、验证、软件开发、数据整理、概念化。李成正：验证。曹磊：方法论、研究设计。

利益冲突声明

作者未报告潜在的利益冲突。

致谢

我们衷心感谢以下机构的资助：2024年至2026年期间，四川省高等教育人才培养质量与教学改革项目“数字智能时代教育技术创新人才综合培训模式的探索与实践”（项目编号483145）。

郑玉倩是中国西华师范大学教育学院教育技术专业的2023级研究生，研究方向包括虚拟现实技术、教育资源开发和教育数字化。（电子邮件：[e-mail]）。