本文档来源于*schores journal of education research*期刊，于2025年6月出版的Volume 2, Issue 1。文章标题为“Virtual Reality and Augmented Reality in Education: A Systematic Review”，作者为来自巴基斯坦Quaid-i-Azam University的Kashif Ali。这是一篇系统综述，旨在整合分析2019年至2025年间关于虚拟现实（Virtual Reality, VR）和增强现实（Augmented Reality, AR）在教育领域应用的研究成果，探讨其学习有效性、设计考量、挑战及新兴趋势。因此，该文档属于类型b。
本文作者Kashif Ali就职于巴基斯坦的Quaid-i-Azam University。文章发表于2025年6月的*schores journal of education research*（第2卷第1期）。论文的主题是系统性地回顾与综述扩展现实（Extended Reality, XR，即VR与AR的统称）在教育领域中的应用现状、证据、挑战及未来方向。
文章首先在引言部分阐述了研究的背景与目的。当前教育正处于深刻变革之中，传统教学方法虽然在知识传递上有效，但在激发学生参与度和提供真实体验式学习机会方面存在不足。VR和AR技术作为沉浸式技术的代表，能够通过提供交互式、以学习者为中心的体验来弥补这一差距，促进更深层次的理解和参与。近年来，随着硬件（如Oculus Rift, Microsoft Hololens）和软件技术的进步以及成本的降低，特别是新冠疫情加速了数字化工具的采用，VR/AR在教育生态系统中的地位日益重要。然而，其全面应用仍面临财务投资、教师培训、课程整合、公平性获取以及明确教学设计框架缺失等诸多挑战。因此，本系统综述旨在通过整合跨学科研究，审视VR/AR在教育中的应用方式、教学效益、采用过程中遇到的挑战以及塑造未来发展的新兴趋势，从而为系统性地整合这些技术以推进教育实践提供见解。
文章的第一个主要观点是：VR与AR在教育中的学习有效性已得到实证支持，但其效果受到任务类型、教学设计和评估方式等因素的调节。文章通过梳理近期（2019-2025）的元分析、范围综述和伞状综述证据来支撑这一观点。对于沉浸式VR（Immersive VR, IVR），多项元分析表明，与传统教学方法相比，IVR通常能提升学业成绩和实践技能，尤其在需要高互动性、精神运动表现或体验式学习的任务中效果更显著，例如医学、STEM实验室和复杂空间推理领域。然而，对于高阶思维（如批判性思维）的影响则结果不一，这可能依赖于是否提供了有意识的教学支架以及教学评估是否对齐。在医学教育领域，系统综述和伞状综述表明，VR/AR培训在知识和精神运动表现方面有改善作用，其效果至少不逊于传统模拟训练；同时，将VR用于评估的趋势正在增长，但尚处于起步阶段。对于增强现实AR，一项对高等教育（2000-2023）的综合回顾报告了其在参与度、概念理解和表现方面具有一致性的益处，这些效果受到任务类型、技术特性和教学设计的调节。特定学科（如数学）的综述也证实了这些优势，并强调教师培训和技术准备是成功的决定因素。在教师教育方面，一项2014-2024年的综述发现VR支持的教学在教师准备中具有积极的总体效果，但证据较为碎片化，并强调需要理论驱动的设计。
文章的第二个主要观点详细阐述了VR与AR在不同教育领域和学科中的具体应用。作者通过分类列举和表格对比的方式，说明了技术的适用场景。应用领域主要包括：1）STEM与实验室学习：IVR支持危险程序的安全练习和复杂空间理解（如分子结构、工程可视化）；AR则通过叠加操作步骤或仪器数据来增强实验室的真实性。2）医疗保健及相关专业：广泛应用于解剖学、临床技能培训，并越来越多地用于评估；证据支持其在知识和操作表现上相对于传统训练的优势。3）教师教育：课堂管理和实习模拟帮助职前教师在安全环境中演练决策，显示出有希望的效应值，但需要连贯的框架。4）K-6及中等教育：VR对学业成就有积极影响；AR通过操作工具和情境感知叠加来提升动机和概念理解。5）新兴趋势：包括空间计算头显和移动VR正在扩展课堂用例，尽管实证评估仍然有限。文章通过一个表格（表2）对比了不同学科（医学/护理、STEM高等教育、K-12、教师教育）中VR和AR的典型用途及证据概览，清晰地展示了技术应用与学科需求的对应关系。
文章的第三个主要观点归纳了影响VR/AR在教育中广泛采用的关键挑战。尽管益处明显，但全面落地仍面临多重障碍：1）成本与可及性：高质量VR头显、AR设备及配套基础设施成本高昂，限制了不同教育环境下的公平采用。2）技术限制：包括晕动症、硬件要求高、电池续航有限等问题，影响了沉浸式学习体验的可靠性和一致性。3）教学整合：VR/AR常作为新奇工具引入，而非嵌入结构化的教学框架，缺乏与课程目标的明确对齐，可能导致利用不足或仅产生肤浅的参与。4）公平与包容：来自弱势背景的学生在设备获取、稳定网络连接和机构支持方面面临更多困难，数字鸿沟加剧了现有的教育不平等。5）教师培训与专业发展：许多教育者缺乏有效将沉浸式工具融入课程的技术专长和信心，导致实施零散或不一致。作者在“挑战”部分（第5节）及配套的“缓解策略”表格（表3）中，不仅列出了这些挑战“为何重要”，还针对每项挑战（如晕动症与认知负荷、可及性与包容性、教师能力、成本与可扩展性、隐私安全与伦理、评估质量）提出了具体的缓解策略，例如遵循W3C XAUR可及性指南、舒适优先的设计、分阶段沉浸、与课程挂钩的专业学习、总体拥有成本规划、风险感知的采购策略以及使用经过验证的评估结果等。
文章的第四个主要观点对VR和AR进行了比较分析，旨在指导教育者根据具体情境选择合适的技术。分析从多个维度展开（如表4所示）：1）任务类型：VR适用于高风险实践、空间/3D操作、场景演练；AR适用于情境增强、实地任务、真实设备指导。2）认知负荷：VR若设计不当可能导致较高认知负荷，但能通过移除干扰来集中注意力；AR基线负荷较低，但真实世界的干扰依然存在。3）设备与成本：VR需要头显和控制器/触觉设备，总体拥有成本较高；AR依赖于移动设备/平板或轻量头显，成本更低。4）可及性：VR存在更多障碍（移动、晕动症）；AR设备获取更广，运动限制更少。5）评估：VR能捕获丰富的表现数据，但效度研究仍在发展；AR便于进行现场表现提示，更容易在课堂部署。文章指出，VR提供无与伦比的沉浸感，适合需要模拟的学科（如医学、工程），但其成本和基础设施要求限制了广泛采用；AR虽然沉浸感较低，但因其对移动设备的依赖以及易于融入课程，在日常课堂中更具实用性。该比较分析为教育决策者提供了清晰的选型依据。
文章的第五个主要观点展望了VR/AR教育应用的未来方向。作者提出了五个关键的未来发展路径：1）理论驱动的设计：将XR的技术可供性与学习理论（如具身认知、认知负荷、刻意练习）及评估类型对齐，报告设计原理和保真度决策。2）可及性优先的生态系统：在采购和课程设计中落实XAUR指南，与残疾学习者共同设计，建立机构操作手册和审计机制。3）稳健的评估：优先考虑随机对照研究（在可行的情况下）、标准化的结果测量以及纵向效应（迁移、保持、公平性影响）。4）互操作性与分析：推动内容可移植性和XR中保护隐私的学习分析标准，并与学习管理系统和认证系统集成。5）大规模的教师专业学习：通过支架式专业发展、微认证和实践社区，将研究成果转化为课堂实践。这些方向指明了从孤立试点转向可持续、公平的教育创新所必需的努力。
文章的结论部分总结了全文的核心论点。VR和AR在应用于那些受益于沉浸感、空间交互和实时反馈的问题时，能够有意义地增强学习。最有力的证据存在于医疗保健和STEM领域对于知识和技能获取的应用，而AR则能在各个学科中增加情境支持和学习动机。然而，其影响力取决于教学设计、可及性、教师能力以及具有政策意识的实施。该领域现在需要的是以可及性为先、符合标准、有理论依据的部署，并辅以严谨的纵向方法进行评估。在这些指导原则下，XR技术才能从孤立的试点项目转变为可持续、公平的教育创新。
本文的意义与价值在于，它并非简单罗列应用案例，而是通过系统梳理近年来的高质量综述证据，提供了一个关于VR/AR教育应用成效的坚实证据基础。同时，文章超越了单纯的技术乐观主义，深入剖析了成本、公平、教学设计、教师准备等多维度的现实挑战，并提出了具体的缓解策略和未来的发展方向。其比较分析部分为教育工作者和决策者根据具体教育目标和资源条件选择合适技术工具提供了清晰的决策框架。整篇综述结构严谨，论证有据，不仅是对当前研究状态的全面总结，更是推动该领域未来朝着更加理论化、包容化、标准化和可持续方向发展的路线图，对于研究者、教育实践者、政策制定者以及技术开发者都具有重要的参考价值。