Imbricación del Metaverso en la complejidad de la
educación 4.0: Aproximación desde un análisis de la literatura
Imbrication of the Metaverse in the complexity of education
4.0: Approach from an analysis of the literature
Dr. Carlos Enrique George-Reyes. PhD Education Sciences. Tecnológico de
Monterrey. México
Dra. María Soledad
Ramírez Montoya. PhD Filosofía y Ciencias de la
Educación. Tecnológico de Monterrey. México
Dr. Edgar Omar López-Caudana.
PhD in Communications and Electronics.
Tecnológico de Monterrey. México
Recibido:
2022/10/11; Revisado: 2022/10/29;
Aceptado: 2022/11/30; Preprint: 2022/12/20;
Publicado: 2023/01/07
Cómo citar este artículo:
George-Reyes,
C. E., Ramírez-Montoya, M. S., & López-Caudana,
E. O. (2023). Imbricación del Metaverso en la complejidad de la educación 4.0:
Aproximación desde un análisis de la literatura [[Imbrication
of the Metaverse
in the complexity of education 4.0: Approach from an
analysis of the literature]]. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66,
199-237. https://doi.org/10.12795/pixelbit.97337
RESUMEN
El Metaverso como objeto de estudio
se ha incrementado debido a su potencial para crear entornos inmersivos para
acercar a las personas a realidades alternas. Aunque las investigaciones
realizadas permiten conocer aspectos conceptuales y de aplicación, existe un
conocimiento limitado sobre cómo se imbrica con la complejidad de la educación
4.0. En este estudio se realizó una revisión sistemática de la literatura (SLR)
con 231 investigaciones recopiladas de Scopus y Web of Science en las que se imbricó
el Metaverso con los componentes de la educación 4.0. Los resultados
evidenciaron: (a) un amplio crecimiento de las publicaciones desde el año 2022,
(b) el predominio del uso del Metaverso en la industria del diseño de
algoritmos y las ventas al detalle, (c) una fuerte colaboración para desarrollar
infraestructura 4.0 entre investigadores de Estados Unidos de Norteamérica,
Corea del Sur, China, Reino Unido y Japón, (d) la aplicación del Metaverso
utilizando tecnologías inmersivas, aumentadas y el diseño de avatares, así como
su aplicación como estrategia de elearning. Se
concluye que el tema ha despertado interés en la academia, no solo por su
incidencia en el conocimiento de las tecnologías emergentes, sino también por
su trascendencia en la evolución de ecosistemas digitales.
ABSTRACT
The Metaverse as an object of
study has increased due to its potential to create immersive environments to
bring people closer to alternate realities. Although the research carried out
allows us to know conceptual and application aspects, there is limited
knowledge about how it is intertwined with the complexity of education 4.0. In
this study, a systematic review of the literature (SLR) was carried out with
231 investigations compiled from Scopus and Web of Science in which the
Metaverse was interwoven with the components of education 4.0. The results
evidenced: (a) a large growth in publications since 2022, (b) the predominance
of the use of the Metaverse in the industry of algorithm design and retail
sales, (c) a strong collaboration to develop infrastructure 4.0 among
researchers from the United States of America, South Korea, China, the United
Kingdom and Japan, (d) the application of the Metaverse using immersive,
augmented technologies and the design of avatars, as well as its application as
an e-learning strategy. It is concluded that the subject has aroused interest
in the academy, not only because of its impact on the knowledge of emerging
technologies, but also because of its importance in the evolution of digital
ecosystems.
PALABRAS CLAVES · KEYWORDS
Educación 4.0, educación superior, innovación
educativa, metaverso, pensamiento complejo, realidad extendida.
Education 4.0, higher education, educational
innovation, metaverse, complex thinking, extended reality.
1. Introducción
El uso de las tecnologías
digitales para contribuir con la mejora de la calidad de la educación, así como
para acercar la formación profesional a una mayor cantidad de estudiantes ha
sido un tema de estudio en las décadas recientes (Cabero & Martínez, 2019;
Cabero, 2020; UNESCO, 2019). Sin embargo, la aparición del Covid19 en el
continente americano representó no solamente trasladar la formación a
escenarios virtuales basados en el uso de herramientas de videoconferencias,
plataformas de aprendizaje y contenidos en formato digital (García et al.,
2020; Sepulveda & Morrison, 2020), sino también fortalecer el uso de estas
tecnologías y generar estrategias de enseñanza que permitieran romper el
paradigma que indica que la educación debe prevalecer de forma permanente en
las aulas físicas (Means & Neisler, 2021).
Los procesos de formación
deben responder a los desafíos de los escenarios educativos emergentes, que como
se está observando en el contexto de la pandemia pueden ser cambiantes y no
necesariamente presentarse en formatos presenciales. Por otra parte, es
imperativo aprovechar las oportunidades que ofrecen las tendencias
tecnológicas, no solo en situaciones de emergencia, sino también para lograr
una transformación que convierta al uso de las tecnologías en la educación en
un componente indispensable para lograr el aprendizaje disruptivo. En especial
los ambientes educativos traen consigo nuevos requerimientos para la educación
digital, con requerimientos de inclusión, diversidad y uso de tecnologías de
última generación para integrarse en la complejidad de los entornos cambiantes
y de crisis (Ramírez-Montoya et al., 2022a).
Durante el intercambio entre la enseñanza presencial y no presencial millones
de estudiantes habilitaron sus competencias digitales para participar en los
procesos de formación (Darling & Hyler, 2020), y muy probablemente lo
seguirán haciendo de forma constante ante la evolución y la integración de
tecnologías disruptivas, competencias e infraestructura para dar soporte a la
enseñanza en los ecosistemas digitales, en este sentido, la utilización de
herramientas virtuales para afrontar situaciones de enseñanza emergente se ha
considerado como una alternativa exitosa para ampliar los escenarios de
aprendizaje a corto y mediano plazo (Arnove, 2020; Maier et al., 2020).
Los mundos virtuales han sido
impulsados para ofrecer experiencias inmersivas que agilizan y flexibilizan el
acceso a los conocimientos, provocando con ello interacciones más
participativas y sostenibles (Díaz, 2020; Lee & Hwang, 2022). En
particular, el metaverso, entendido como un mundo virtual basado en la madurez
de varias tecnologías digitales como la realidad virtual (VR), la realidad
aumentada (AR), big data y blockchain representa el siguiente paso en el futuro
de la educación (Gu & Gao, 2022), sobre todo en aquellos procesos
formativos en los que están presentes estrategias de enseñanza basadas en la
colaboración en mundos alternos mediante el diseño de avatares que interactúan
con otras personas y con el entorno, así, el Metaverso se está constituyendo
como un espacio alternativo de enseñanza-aprendizaje para las nuevas
generaciones (Lee et al., 2022).
2. La imbricación del metaverso en el espacio
de la educación 4.0
El metaverso se ha posicionado
como un tema de debate en la educación, en parte debido a la popularidad que ha
generado el anuncio de la empresa Facebook respecto a la transición a Meta, un
ecosistema unificado de entornos virtuales que permite a los usuarios no
solamente socializar, colaborar y divertirse, sino también formar parte del
aprendizaje mediante el desarrollo de realidades extendidas y el financiamiento
de experiencias inmersivas de alta calidad (Meta, 2022).
Sin embargo, el concepto ya se
había esbozado desde hace muchas décadas por Stephenson en su novela Snow Crash
(1992), en donde los personajes coexisten tanto en el mundo real como en el
ciberespacio mediante avatares que interactúan y desarrollan historias
alternativas. Así, el metaverso representa la evolución de un internet de
hipervínculos a otro basado en entornos de realidad virtual. El término
metaverso recibió un fuerte impulso en el año 2003 al salir al mercado la
plataforma Second Life (SL), que se puede considerarse como el primer mundo
virtual en donde mediante un avatar una persona podía ingresar a un universo
paralelo y vivir situaciones simuladas en un mundo alternativo.
En esa época, SL se convirtió
en un espacio inmersivo en donde los profesores tuvieron por primera vez la
posibilidad de construir escenarios de trabajo simulados como laboratorios y
aulas sin muros (Brenen & de la Cerna, 2010; Beaumont et al., 2014), en
donde por medio de la demostración, el aprendizaje basado en problemas, el
juego de roles o el ejercicio práctico se desarrollaban actividades formativas
curriculares (Anacona et al., 2019). Durante el surgimiento del metaverso como
una opción para participar en realidades alternas, este se describió como la
convergencia entre la realidad física virtualmente mejorada y el espacio
virtual físicamente persistente, es decir, como espejos digitales del mundo
real que coexisten junto con mundos digitales en los que se generan
interacciones, comunicación e intercambio de información en el entorno de
internet (Collins, 2008), también se ha descrito como un conjunto de
iteraciones de internet en espacios tridimensionales persistentes y compartidos
(Hackl, 2021).
En el contexto de la educación
4.0, el concepto de metaverso es mucho más amplio que utilizar lentes de
realidad virtual e interactuar con avatares, ya que se vincula con las
necesidades de la Industria 4.0 como la cooperación, creación, difusión,
gestión del conocimiento y fortalecimiento del pensamiento complejo (García-González & Ramírez-Montoya, 2019; Kipper et al., 2021; Miranda et al., 2021), y se relaciona con
experiencias formativas que utilizan una amplia diversidad de herramientas
digitales como por ejemplo, HoloLens con los que se pueden explorar modelos
anatómicos de enfermedades utilizando realidades aumentadas y virtuales
(Stromberga et al., 2021), plataformas de realidad virtual y aumentada para
construir modelos moleculares (Cortés et al., 2022), así como experiencias de
gamificación en espacios simulados que motivan el aprendizaje (Park & Kim,
2022).
En el entorno de la realidad
virtual basada en web (WebVR) se puede señalar como ejemplo el Virtual Campus
del Tecnológico de Monterrey, que es un entorno especialmente diseñado para que
los estudiantes asistan a clases con sus avatares personalizados (TecReview,
2021), en este espacio se han realizado tanto sesiones temáticas como cursos
completos en el metaverso (CONECTA, 2021). Adicionalmente, investigadores de
esta universidad diseñaron e implementaron un instrumento para evaluar la
aceptación de esta herramienta entre docentes y estudiantes, que demostró que
el metaverso es una herramienta en la que no solamente se pueden generar
experiencias de aprendizaje interactivas y dinámicas, sino que también contribuye
al fortalecimiento de competencias como transformación digital, razonamiento
para la complejidad, inteligencia social y comunicación (Rocha et al., 2022).
Por lo anterior, el metaverso
y la educación 4.0 se imbrican para ofrecer un valor agregado a los procesos
formativos para generar nuevas experiencias de pedagogía digital (Abdul Bujang
et al., 2020) y difusión de conocimientos en ecologías de aprendizaje activas e
híbridas (Vodovozov et al., 2021; Wasilah et al., 2021). Al respecto,
Ramírez-Montoya et al. (2022b) han elaborado un marco de referencia para
comprender la aportación de la educación 4.0 para el diseño de estrategias
pedagógicas innovadoras, en la Figura 1, se puede observar una primera
aproximación a la imbricación ya mencionada.
Figura 1
Primera aproximación a la imbricación
Metaverso-Educación 4.0
La llegada del metaverso a la
educación significa poder participar en un entorno de aprendizaje más
disruptivo que se basa en el cambio de un paradigma que implica pasar de
dinámicas de formación en modalidades presencial, híbrida o digital mediada por
el uso de contenidos digitales, videoconferencias y plataformas educativas a un
proceso educativo 4.0 totalmente inmersivo que requiere de un cambio en los
formatos de entrega de contenidos y mejora en la formación de conocimientos.
Así, este artículo tiene como
objetivo presentar los resultados una investigación bibliométrica que se centra
en identificar estudios que consideren la relación entre la infraestructura,
las competencias y las tecnologías de la industria 4.0, con los stakeholders
(grupos de interés) y los métodos de enseñanza y aprendizaje con el metaverso.
Para ello se elaboró una revisión sistemática de la literatura (RSL) utilizando
las bases de datos SCOPUS y Web of Science (WoS) con el fin de proporcionar una
visión amplia y fijar un horizonte para futuras investigaciones.
3. Metodología
En este apartado, se definen
las etapas y las técnicas para llevar a cabo la RSL con el fin de responder a
la pregunta de investigación ¿Cómo pueden clasificarse las investigaciones
acerca del Metaverso en el marco de la educación 4.0 y cuáles son las nociones
que pueden generar nuevo conocimiento? Para responder la interrogante se
realizó la búsqueda y selección de literatura en la base de datos Scopus y WoS
para conocer los aportes de las
investigaciones relacionadas con el Metaverso y los componentes de la educación
4.0, su evolución en el tiempo y de esta forma analizar el tema desde una
visión comprensiva del fenómeno estudiado (Donthu et al. 2021; Baena et al.,
2022). La investigación es descriptiva, ya que recopila
información para análizar el fenómeno social del Metaverso y cómo se imbrica
con la educación 4.0 (Shields, 2020). Para buscar la producción científica se
utilizaron los términos metaverso (MV) como palabra clave y educación
4.0 (E4.0) y complejidad (CM) como términos contextuales, también
fueron buscados en inglés para garantizar su aparición en las bases de datos. El periodo de tiempo que abarcó
el análisis fue de 2000-2022, se utilizó el método PRISMA (Preferred
Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)
(Page et al., 2021) que consta de dos etapas: planificación y acción (Vázquez
et al., 2022). En la Figura 2 se puede apreciar con detalle la estrategia utilizada.
Estrategia aplicada para el buscar información
3.1 Objetivo de la RSL
El objetivo de la RSL fue analizar
el comportamiento de las publicaciones acerca del tema del Metaverso en el
marco de referencia de la educación 4.0 con el fin de identificar sus
contribuciones para generar nuevos conocimientos.
3.2 Preguntas de investigación
Las preguntas de investigación
estuvieron guiadas por el sentido de la complejidad que implica la
transformación de los ecosistemas digitales (García-González &
Ramírez-Montoya, 2019; Ramírez-Montoya et al., 2022a). En la Figura 4 puede
observarse la redacción de las preguntas, mismas que orientaron el análisis
realizado, así como las etapas de planificación y acción del método PRISMA
utilizado.
Etapas para llevar a cabo el estudio
3.3 Criterios de inclusión y
selección de bases de datos
Se eligieron dos bases de
datos para realizar la búsqueda y selección de la información: Scopus como principal y Web of Science (Wos) como
complementaria, se hizo énfasis en la utilización de Scopus
debido a que se considera una de las bases de datos más grandes y prestigiosas
de citas y literatura revisada por pares (Ball, 2021). El primer paso en esta
etapa fue realizar la búsqueda de las palabras clave seleccionadas
(MV-E4.0-CM), en la Tabla 1 se muestran los descriptores.
Tabla 1
Descriptores para la búsqueda en bases de datos
|
Base
de datos |
Descriptor |
|
Scopus |
(TITLE-ABS-KEY (“Metaverse”)
AND TITLE-ABS-KEY (“Education 4.0”) AND TITLE-ABS-KEY (“Complexity”)) |
|
Web of Science |
(“Metaverse”) AND
(“Education 4.0”) AND Complexity |
El resultado fue la
identificación de 390 artículos, posteriormente se realizó la curación de los
documentos aplicando los siguientes criterios de inclusión y exclusión:
Se incluyeron documentos de
investigación, divulgación científica, revisión sistemática de la literatura,
metodológicos y de metaanálisis. Publicaciones con título, resumen o palabras
clave que contuvieran los códigos MV-E4.0-CM.
Se excluyeron editoriales,
erratas y documentos sin relación estrecha con el tema de estudio, así como
publicaciones sin título, resumen o palabras clave.
Como criterios de calidad se estableció
que fueran artículos publicados en el periodo 2010-2022, con acceso a texto
completo, escritos en inglés o español y cuyo enfoque se encontrara en el
estudio del metaverso y cuyas temáticas pudieran ser ubicadas en alguno de los
componentes de la educación 4.0.
3.4 Método de análisis
El método de análisis
seleccionado fue PRISMA (Page et al., 2021), que consiste identificar y
seleccionar los documentos científicos, llevar a cabo su curación eliminando
los duplicados y aplicando los criterios inclusión, exclusión y de calidad.
Finalmente se llevó a cabo la lectura del resumen de los documentos para
incluir a aquellos que fueran relevantes para realizar los análisis
cuantitativos y cualitativos. El resultado fue la clasificación de los
documentos en alguna de las categorías relacionadas con los componentes de la
educación 4.0: competencias, métodos de enseñanza-aprendizaje, stakeholders, industria 4.0 e infraestructura 4.0.
Lo anterior generó un total de
232 documentos (ver Figura 4), a los que se les asignó una numeración
secuencial y se colocaron en una base de datos bibliográfica utilizando
software Excel con los siguientes campos: a) autor(es), b) título de trabajo,
c) año, d) tipo de documento, e) revista o editor, f) país de los autores, g) instituciones
u organizaciones, h) DOI, i) datos bibliográficos en estilo APA, j) resúmenes,
k) palabras clave, l) idioma y m) tipo de acceso.
Aplicación del método PRISMA para la elaboración del
estudio
3. Análisis y resultados
A continuación se presenta un
análisis panorámico del total de las publicaciones encontradas en Scopus y Web of
Science y la forma en las que se clasificaron de acuerdo con su contenido en
alguno de los componentes de la Educación 4.0, así como el número de citas y
las palabras clave que se presentan con mayor frecuencia. En la Figura 5 se
puede observar que el Metaverso ha encontrado mayor impacto en la producción
científica relacionada con la Infraestructura 4.0 con 61 publicaciones y 292
citas, a estas publicaciones se asocian las palabras clave realidad virtual,
aumentada, aprendizaje profundo, realidad mixta y juegos
revolucionarios, lo cual demuestra que el conocimiento acerca del metaverso se
enfoca en explorar las tendencias tecnológicas que han logrado incorporarse en
la educación y la industria. Engeneral las palabras más frecuentes son: realidad
virtual y aumentada, seguridad digital y ventas al detalle.
Figura 5
Clasificación del MV en el entorno de la E4
3.1. Q1 ¿En qué años, idiomas
y países se han generado estudios del Metaverso?
En la Figura 6 se observa que
la producción científica se ha incrementado de en el año 2022 con 170 publicaciones,
lo anterior representa un aumento de 156 más que el año anterior (14
documentos). Esto puede explicarse debido a dos factores: el primero
relacionado con el aumento de las estrategias para utilizar herramientas
disruptivas para dar continuidad a las actividades escolares y laborales en
entornos digitales debido a la transición de la presencialidad a la no
presencialidad provocada por la pandemia por covid19 (Rocha et al., 2022), y
segundo, por el seguimiento mediático que originó en la industria, el anuncio
de la creación de Meta por Mark Suckerberg (Fernandez, 2022), lo que implica el uso y la difusión de
entornos de realidad virtual para posicionar productos y servicios en el
entorno de las redes sociales (Kraus et al., 2022), así como en la educación (Akgül & Uymaz, 2022).
Producción científica por año de publicación
En cuanto a los idiomas, la mayoría
de las publicaciones fueron realizadas en inglés (215), seguidas por chino (6),
coreano y español (2) y finalmente japones y portugués (1). Respecto a la
contribución por países, en la Figura 7 se puede observar que 59 países han
contribuido con la producción científica, destacando los Estados Unidos de
Norteamérica como mayor productor (66), seguido por China (53), Corea del Sur
(41), Gran Bretaña (36) y Japón (23). El país iberoamericano con mayor
producción es España (1).
Producción científica por país
La Figura 8 muestra la estructura
de colaboración de los trabajos, como se puede apreciar, la relación más
estrecha es entre investigadores de Estados Unidos de Norteamérica (316 citas y
fuerza de enlace de 276) y Corea (212 citas y fuerza de enlace de 236), Japón
se encuentra en el mismo cluster
de colaboración (112 citas y fuerza de enlace de 83). De igual forma, se puede
observar que los trabajos provenientes del Reino Unido (126 citas y fuerza de
enlace de 147) tienen vínculos menos estrechos con los países anteriormente
mencionados ya que su producción se relaciona más con Bélgica, Irak, Yemen,
Malasia, Arabia Saudita, entre otros.
Colaboración científica por país
3.2. Q2 ¿Cuáles son los
estudios con mayor relevancia científica?
Los documentos con mayor frecuencia
de publicación son los artículos (138), seguidos por papers
de conferencia (86) y finalmente capítulos de libro (6). En cuanto a la
relevancia, en la Tabla 2 se muestra que las revistas y congresos tienen mayor
número de citas. La información está clasificada de acuerdo con los componentes
de la educación 4.0 (E4.0): Infraestructura 4.0 (IFR), Industria 4.0 (IND), Stakeholders (ST), Competencias (CT), y Métodos de
enseñanza y aprendizaje (MTE).
El artículo mejor posicionado
en la lista se llama 3D virtual worlds and the metaverse: Current status and future possibilities,
ha sido citado 62 veces en el año 2022, es decir más del doble de las que fue
citado a partir de su publicación en 2013 (53), lo que indica que se ha
convertido en un referente para diversos investigadores ya que explora cuatro
dimensiones atribuibles al metaverso: realismo inmersivo, ubicuidad de acceso e
identidad, interoperabilidad y escalabilidad, así como el vínculo con la E4.0
desde la infraestructura digital y la industria.
Por otra parte, el documento
de conferencia A Metaverse: Taxonomy,
Components, Applications,
and Open Challenges, ha sido citado en 55
ocasiones en el mismo año de su aparición (2022), esto indica que tiene una
alta relevancia en el campo científico, en particular por la temática que
aborda, relacionada con una redefinición del Metaverso basada en la evolución
del hardware, software y los contenidos, así como desde los enfoques de
interacción con el usuario, implementación y aplicación.
Documentos con mayor relevancia científica.
En cuanto a la relevancia por
autor, en la Figura 8 se muestra un análisis de co-citación
entre los principales investigadores. Los resultados muestran que al menos 3
autores han colaborado en el desarrollo de los fundamentos teóricos sobre el
tema de estudio. Se puede observar que el trabajo Decision
Intelligence and Modeling, Multisensory Customer Experiences, and Socially Interconnected Virtual Services across the Metaverse
Ecosystem de Elvira Nica (Nica et al., 2022) ha
servido como puente de colaboración en obras como Multimedia research toward the metaverse (Cheng. 2022) y A survey on metaverse: Fundamentals, security, and
privacy (Wang et al., 2022).
Colaboración científica por autor
3.3 Q3 ¿Cómo pueden categorizarse
los estudios en el marco de la educación 4.0?
Para responder la pregunta se
elaboró una clasificación enfocada en los componentes de la educación 4.0 (ver
Tabla 3). En cuanto a las competencias, se afirma que uno de los retos del
metaverso es habilitar a los estudiantes para que cultiven estrategias de
ciberseguridad que permitan la interacción saludable en los escenarios
virtuales, por otra parte, se construyó el término immersive netnography para
estudiar desde el enfoque cualitativo-fenomenológico las experiencias de
realidad aumentada y virtual.
La industria 4.0 se relaciona
con el metaverso desde el enfoque de la evolución de los espacios de ventas al
detalle, que están empezando a trasladarse de los espacios de exposición en
entornos físicos a mundos virtuales en los que se logra tener una visión
realista de los productos y servicios ofrecidos diferentes tipos de
distribuidores, asimismo se afirma que metaverso facilita cada vez más el
trabajo la educación, salud, consumo y entretenimiento.
En cuanto a la infraestructura
4.0, los estudios más importantes tienen como foco de atención el diseño y
desarrollo de los campus virtuales así como los retos, posibilidades y desafíos
para incorporar las realidades extendidas en los espacios educativos, el
componente anterior tiene estrecha relación con las metodologías de
enseñanza-aprendizaje en donde se indaga acerca de los formatos de entrega y
evaluación relacionados con estrategias STEM (Science, Technology, Engineering
and Mathematics), así como el uso de sistemas biométricos para medir la
atención de los estudiantes.
Finalmente, en cuanto a los
stakeholders, los estudios del metaverso consideran la implementación de
contenido para distintos tipos de exhibición de servicios basados en la
realidad virtual, mixta y aumentada, también para evaluar la calidad del
servicio ofrecido por los minoristas. Si bien, en las investigaciones del año
2022 se enfatiza el análisis de la experiencia del consumidor, también se
explora la incorporación de la sociedad y el gobierno en experiencias del
metaverso.
Categorización de estudios del metaverso en los
componentes de la educación 4.0
|
E4.0 |
Autores |
Título |
Publicación |
Citas |
Universidades |
|
CT |
Falchuk, Loeb & Neff (2018) |
The Social Metaverse: Battle for Privacy |
IEEE Technology and Society Magazine |
16 |
Vencore LabsNJ, Open Ventures LLC.NJ, InterDigital
Inc. |
|
Kozinets (2022) |
Immersive netnography: a novel method for
service experience research in virtual reality, augmented reality and
metaverse contexts |
Journal of Service Management |
11 |
University of Southern California |
|
|
Zyda (2022) |
Let's Rename Everything 'the Metaverse!' |
Computer |
8 |
University of Southern California |
|
|
IND |
Bourlakis & Papagiannidis (2009) |
Retail spatial evolution: Paving the way from traditional to metaverse
retailing |
Electronic Commerce Research |
43 |
Brunel University, Newcastle University. |
|
Xi, et al. (2022) |
The challenges of entering the metaverse: An experiment on the effect of
extended reality on workload |
Information Systems Frontiers |
20 |
Tampere University, University of Vaasa, Anhui University of Finance and
Economics, Technical University of Berlin |
|
|
Siyaev & Jo (2021) |
Towards aircraft maintenance metaverse using speech interactions with
virtual objects in mixed reality |
Sensors |
16 |
Inha University |
|
|
IFR |
Dionisio, Burns & Gilbert (2013) |
3D virtual worlds and the metaverse: Current status
and future possibilities |
ACM Computing Surveys |
108 |
Loyola Marymount University. |
|
Park & Kim (2022) |
A Metaverse: Taxonomy, Components, Applications, and Open Challenges |
IEEE Access |
48 |
Korea University, Sejong University. |
|
|
Duan, Li, Fan, Lin, Wu & Cai (2021) |
Metaverse for Social Good: A University Campus Prototype |
MM 2021 - Proceedings of the 29th ACM International Conference on
Multimedia |
45 |
The Chinese University of Hong Kong. |
|
|
MTE |
Barry et al. (2015) |
Evaluation for students' learning manner using eye blinking system in
Metaverse |
Procedia Computer Science |
15 |
Clarkson University, Gifu College, Nagoka
University of Technology, National Institute of Technology, Nagoka University of Technology, Sendai College, Tsuyama College, Japan |
|
Kanematsu et al. (2014) |
Virtual STEM class for nuclear safety education in metaverse |
Procedia Computer Science |
15 |
Suzuka National
College of Technology, Nagaoka University of Technology, Gifu National
College of Technology. |
|
|
Kanematsu et al. (2012) |
Nuclear Energy Safety Project in Metaverse |
Smart Innovation, Systems and Technologies |
15 |
Suzuka National
College of Technology, Tsuyama National College of
Technology, Gifu National College of Technology, Nagaoka University of
Technology, Clarkson University. |
|
|
ST |
Choi & Kim (2017) |
A content service deployment plan for metaverse museum
exhibitions—Centering on the combination of beacons and HMDs |
International Journal of Information Management |
51 |
Sangmyung University. |
|
Gadalla, Keeling & Abosag (2013) |
Metaverse-retail service quality: A future framework for retail service
quality in the 3D internet |
Journal of Marketing Management |
14 |
University of Manchester |
|
|
Han, Bergs & Moorhouse (2022) |
Virtual reality consumer experience escapes: preparing for the metaverse |
Virtual Reality |
14 |
Breda University of Applied Sciences, Zuyd
University of Applied Sciences, Manchester Metropolitan University. |
3.4 Q4 ¿Cuáles
son las palabras clave en el vínculo Metaverso y Educación 4.0?
El análisis realizado
identificó las palabras clave las cuales que se muestran en la Figura 8. Se
destacan tres términos con correlación: metaverso (frecuencia=602), realidad virtual
(frecuencia=456), realidad aumentada (frecuencia=190) e inmersión
(frecuencia=119). Existe una dispersión destacable entre la relación de los
espacios inmersivos y la aplicación del metaverso con el diseño de algoritmos,
las compras y las ventas al detalle con el uso de entornos virtuales.
Respecto a la realidad
virtual, esta encuentra en la investigación del comportamiento y la relación
humano-computadora sus líneas de generación de conocimiento más frecuentes. La
realidad aumentada se vincula con la evolución de los sistemas de comunicación
5G, así como con el aprendizaje en el entorno de la pandemia por covid19. Se
puede encontrar una correlación emergente respecto al blockchain
con temas de privacidad y seguridad en internet, lo que invita a generar líneas
de investigación en ese campo.
Colaboración científica por país
Finalmente, en la Figura 11 se
muestra la frecuencia de las palabras clave en el tiempo, se observa que el
metaverso evolucionó desde las primeras prácticas llevadas a cabo en el entorno
de Second Life,
el diseño de los primeros espacios virtuales accesibles, así como la creación
de ambientes de aprendizaje digitales. A partir del año 2020 el estudio del
metaverso empieza a correlacionarse con las tecnologías de la educación 4.0
como la realidad virtual, aumentada, los ambientes inmersivos, y el elearning. También se puede observar que las
investigaciones que se han generado en el 2022 exploran temas relacionados con
el covid19, las tecnologías 5g, el aprendizaje profundo, el blockchain,
el machine learning, la seguridad y privacidad
en medios como Facebook, así como la relación con partes interesadas
dedicadas a la elaboración de algoritmos para direccionar ofertas de compra y
las ventas al detalle en ecosistemas inmersivos.
Figura 11
Frecuencia temporal de palabras clave
3.5 Q5
¿Cuáles son las nociones del Metaverso desde el enfoque de la
educación 4.0?
El metaverso y su implicación
con la educación 4.0 se enfoca en formular propuestas que abordan esquemas
complejos de interacción, colaboración, gestión y pensamiento crítico basado en
el desarrollo de metodologías activas e hibridas, competencias e
infraestructuras para dar soporte al aprendizaje. La imbricación MV-E4.0
encuentra su espacio de acción en entornos mediados por ambientes extendidos
como la realidad virtual, aumentada y mixta en donde las personas interactúan
de forma simulada pero realista, tanto entre ellas como como con los objetos y
espacios tridimensionales.
La noción que surge de la
imbricación MV-E4.0 provoca más que definiciones que expliquen la forma en la
que el metaverso está incorporándose en cada uno de los componentes de la
educación 4.0, por el contrario, preguntas que pueden orientar líneas de
investigación tan complejas como la propia evolución de las transformaciones
digitales que provocan el surgimiento de nuevas revoluciones industriales.
Para finalizar con los
resultados de este estudio, en la Tabla 4 se redactan a manera de preguntas
inacabadas y perfectibles algunas nociones que pretender servir para orientar
estudios futuros e independientes relacionados con las competencias, industrias
e infraestructura 4.0, así como las metodologías de enseñanza aprendizaje y las
aportaciones de los grupos interesados en fortalecer las implicaciones del
metaverso en la sociedad.
Tabla 4
Nociones de la imbricación MV-E4.0
4. Discusión
Los escenarios analizados para
comprender el interés del estudio de metaversos son cada vez más frecuentes y
han encontrado un despunte significativo en los últimos 2 años. En la Figura 6
se ha demostrado un claro interés sobre el tema a partir del año 2022, que
coincide con las transformaciones de empresas lideres en el desarrollo de la
tecnología social como Facebook. A diferencia de estudios incipientes del uso
de las tecnologías en general (Cabero & Martínez, 2019), el metaverso se
forma de tecnologías disruptivas que al madurar permiten crear escenarios
adecuados para la conformación de las demandas de la educación 4.0.
Esta investigación permite
reconocer que si bien no existe un área geográfica en la que que predomine la
producción científica al respecto del metaverso, en la Figura 7 se que existe
una colaboración estrecha entre países geográficamente dispersos como Estados
Unidos de Norteamerica y Corea del Sur, lo que denota un tema de interés que
traciende fronteras y que no se concentra específicamente en alguna región
geografica.
Por otra parte, los estudios
acerca del metaverso se hace alusión al tema de la transición de los escenarios
presenciales a los virtuales por motivo de la expansión del COVID19 y la
importancia de la formulación de estrategias adecuadas para para afrontar los
retos que la pandemia estableció (Darling & Hyler, 2020), como respuesta,
se generaron herramientas y experiencias
a nivel mundial que facilitaron el proceso de aprendizaje a distancia, marcando
la aceleración del uso de herramientas digitales de la Educación 4.0 que dieron
forma a un escenario más complejo como lo es el metaverso.
Durante
el desarrollo del artículo se estableció un panorama que aclara la imbricación Metaverso-Educación
4.0 en su camino actual, encontrando que las diferentes herramientas
disruptivas propias de la Educación 4.0 permiten la iteración y condiciones
necesarias para que el Metaverso sea posible tales como el desarrollo de
tecnologías indispensables como la realidad aumentada y el concepto de
inmersión. En este sentido, se logró identificar que un entorno virtual
inmersivo es una definición adecuada para el entendimiento del Metaverso, sin embargo también emergieron términos como diseño
5. Conclusiones
La digitalización ha creado
espacios para la interacción de las personas; estos nuevos escenarios, hasta
hace poco inimaginables han permitido la construcción de diversos tipos de
relaciones, formas de interacción e instancias de construcción de imaginarios y
representaciones sociales. Esta nueva realidad paralela (que se puede convertir
en una oportunidad para la enseñanza educativa), hace necesaria una mirada
desde la complejidad, donde se derriben los límites educativos tradicionales,
para aprender la realidad que brinde soluciones alternativas a los entornos
cambiantes. En este sentido, el Metaverso trae consigo la posibilidad de
acercar la tecnología a los ambientes de aprendizaje con el fin de reducir la
brecha digital entre escuela y sociedad. El objetivo de este artículo se centró
en el análisis de la literatura del Metaverso, como escenario alternativo de
interacción digital.
El estudio partió de la
interrogante acerca de como clasificar las investigaciones del Metaverso en el
marco de la educación 4.0 y las nociones que pudieran generar nuevo
conocimiento. Como todo nuevo fenómeno social se hace necesario documentar el
hecho que ubique las posibles potencialidades, los efectos y el impacto en los
diversos entornos de aplicación, con el fin de proyectar alternativas que
busquen mejores beneficios.
Los resultados evidenciaron un
amplio crecimiento de las publicaciones desde el año 2022, demostrando que el
aspecto digital forma parte de la vida cotidiana en diversos aspectos, tanto
políticos, social, cultural y económico; específicamente, en el área de la
economía, se observa un incremento importante en el área del marketing, ya que
el Metaverso se ha transformado en un vehículo importante en las nuevas formas
de ofrecer productos y su consecuente consumo, destacando un predominio del uso
del Metaverso en la industria del diseño de algoritmos y las ventas al detalle.
La impronta de los nuevos
espacios han incrementado la comunicación entre diversas comunidades,
resaltando una fuerte colaboración para desarrollar infraestructura 4.0 entre
investigadores de Estados Unidos de Norteamérica, Corea del Sur, China, Reino
Unido y Japón; y en el marco de la complejidad, el Metaverso se ha transformado
en un espacio más de interacción entre las personas, llevando a instancias que
superan procesos comunicativos transformando espacios digitales “artificiales”
en escenarios “casi reales” a partir de las características de la interacción,
con realidades inmersivas, aumentadas y el diseño de avatares, así como su
aplicación como estrategia de elearning.
Las implicaciones para la
práctica educativa se vinculan con el interés en la academia, no solo por su
incidencia en el conocimiento de las tecnologías emergentes, sino también por
su trascendencia en la evolución de los ecosistemas digitales. En especial, los
entornos de educación 4.0 promueven el desarrollo de competencias, a partir de
nuevas estrategias e infraestructuras, que lleven a la configuración de
espacios formativos digitales, tanto en la escuela, como en entornos laborales
y en la interacción de las familias. Las implicaciones para la investigación de
la innovación educativa, tiene ante si el fenómeno de una entidad que puede ser
analizada desde diversas perspectivas, tanto mega, como macro y micro, según el
foco de estudio.
Las limitaciones de esta
investigación pudieran considerarse a partir de la sujeción del análisis de la
literatura basado en dos sistemas de indización (Scopus y Web of Science), que
si bien son los que se consideran de mayor amplitud bibliométrica, se han
dejado de lado otros entornos donde, sin duda, se ubica también literatura
valiosa. Futuros estudios pudieran ampliar la cadena de búsqueda en esos otros
sistemas y abordar el análisis desde cuestionamientos diversos que permitan
ampliar el conocimiento del Metaverso y sus potencialidades. Queda con este
escrito una invitación para seguir analizando las posibilidades que mejoren la
diversidad para el aprendizaje y los entornos educativos, que permitan
enriquecer las opciones que abran nuevas vías de construcciones digitales más
democráticas.
6. Financiación
Esta publicación es producto
del proyecto “OpenResearchLab: innovación con inteligencia artificial y
robótica para escalar niveles de dominio de razonamiento para la complejidad”
(ID Novus N21-207), financiado por el Instituto para el Futuro de la Educación
(IFE), Tecnológico de Monterrey. Se recibió el apoyo financiero del Tecnológico
de Monterrey a través del “Challenge-Based Research Funding Program 2022”. ID #
I003 - IFE001 - C2-T3 –T, ID # I004 - IFE001 - C2-T3 – T
Imbrication of the Metaverse in the complexity of
education 4.0: Approach from an analysis of the literature
1.
Introduction
The use of digital
technologies to improve the quality of education and bring professional
teaching closer to more students has been a topic of study in recent decades
(Cabero & Martínez, 2019; Cabero, 2020; UNESCO, 2019). However, the
appearance of Covid19 in the American continent forced the migration of
teaching to virtual settings using videoconference tools, learning platforms,
and digital content (García et al., 2020; Sepulveda & Morrison, 2020 ).
This move required strengthening the use of these technologies and generating
teaching strategies that break the paradigm that education must take place
permanently in physical classrooms (Means & Neisler, 2021).
The learning processes must
respond to the challenges of emerging educational scenarios, which can change
and not necessarily be conducive to face-to-face formats. Taking advantage of
the opportunities offered by technological trends in our day-to-day classes is
imperative. This can achieve a transformation that makes using technology in
education essential for disruptive learning. In particular, educational
environments bring new requirements for digital education, specifically those
regarding inclusion, diversity, and the use of state-of-the-art technologies to
integrate into complex environments seamlessly (Ramírez-Montoya et al., 2022a).
During the change from presential to non-face-to-face teaching, millions of
students used digital skills to participate in learning processes (Darling
& Hyler, 2020). They will likely continue to do so continuously due to the
evolution and integration of disruptive technologies, skills, and
infrastructures that support teaching in digital ecosystems. In this sense,
using virtual tools to deal with emergent teaching situations has been
considered a successful alternative to expanding learning scenarios in the
short and medium term (Arnove, 2020; Maier et al., 2020).
Virtual worlds offer immersive
experiences that streamline and make access to knowledge more flexible, thereby
causing more participatory and sustainable interactions (Díaz, 2020; Lee &
Hwang, 2022). In particular, the Metaverse, understood as a virtual world based
on the maturity of various digital technologies such as virtual reality (VR),
augmented reality (AR), Big Data, and blockchain, represents the next step in
the future of education (Gu & Gao, 2022), especially in those formative
processes in which teaching strategies based on collaboration in alternate
worlds are present through the design of avatars that interact with other
people and with the environment. Thus, the Metaverse is becoming an alternative
teaching-learning space for the new generations (Lee et al., 2022).
2.
The imbrication of
the Metaverse in Education 4.0
The Metaverse is a topic of
debate in education, in part due to the excitement generated by Facebook's
announcement regarding its transition to Meta, a unified ecosystem of virtual
environments that allows users to not only socialize, collaborate, and have fun
but also be part of learning by developing extended realities and financing
high-quality immersive experiences (Meta, 2022).
However, Stephenson outlined
the concept decades before in his novel Snow Crash (1992), where characters
coexist in the real world and cyberspace through avatars that interact and
develop alternative histories. Thus, the Metaverse represents the evolution of
an internet of hyperlinks to another based on virtual reality environments. The
term metaverse received a substantial boost in 2003 when the Second Life (SL)
platform came onto the market, which can be considered the first virtual world
where a person uses an avatar to enter a parallel universe and experience
simulated situations in an alternate world.
At that time, SL became an
immersive space where teachers could simulate workplaces such as laboratories
and classrooms without walls (Brenen & de la Cerna, 2010; Beaumont et al.,
2014) and develop demonstrations, problem-based learning, role-playing,
practical exercises, and curricular learning activities (Anacona et al., 2019).
The rise of the Metaverse as an option to participate in alternate realities
became another convergence between virtually-enhanced physical reality and
physically persistent virtual space. That is, digital mirrors of the natural
world coexist alongside digital worlds in which interactions, communication,
and exchange of information are generated in the internet environment (Collins,
2008). The Metaverse is also described as a set of internet iterations in
persistent and shared three-dimensional spaces (Hackl, 2021).
In Education 4.0, the concept
of the Metaverse is much broader than using virtual reality glasses and
interacting with avatars because it is linked to the needs of Industry 4.0,
requiring cooperation, creation, dissemination, knowledge management, and
strengthening of complex thinking (García-González & Ramírez-Montoya, 2019;
Kipper et al., 2021; Miranda et al., 2021). It is related to learning
experiences that use a wide variety of digital tools such as HoloLens, where
anatomical models of diseases can be explored with augmented and virtual
realities (Stromberga et al., 2021), virtual and augmented reality platforms to
build molecular models (Cortés et al., 2022), and gamification experiences in
simulated spaces that motivate learning (Park & Kim, 2022).
In the web-based virtual
reality (WebVR) environment, the Virtual Campus of Tecnologico de Monterrey
stands out as an example; it is an environment specially designed for students
to attend classes with their personalized avatars (TecReview, 2021). Thematic
sessions and complete courses in the Metaverse have been held in this space
(CONECTA, 2021). Additionally, researchers from this university designed and
implemented an instrument to assess the acceptance of this tool among teachers
and students. This demonstrated that the Metaverse could generate interactive
and dynamic learning experiences that strengthen competencies in digital
transformation, the reasoning for complexity, social intelligence, and
communication (Rocha et al., 2022).
Due to the above, the
Metaverse and Education 4.0 overlap to offer added value to the learning
processes, thus generating new experiences of digital pedagogy (Abdul Bujang et
al., 2020) and dissemination of knowledge in active and hybrid learning
ecologies (Vodovozov et al., 2021; Wasilah et al., 2021). In this regard, Ramírez-Montoya
et al. (2022b) developed a reference framework to understand the contribution
of Education 4.0 in the design of innovative pedagogical strategies. Figure 1
illustrates a first approximation to the already mentioned imbrication.
A first approach to the
Metaverse-Education 4.0 imbrication
The arrival of the Metaverse in
education means participating in a more disruptive learning environment due to
the paradigm change. This implies moving from traditional teaching dynamics
such as face-to-face, hybrid or digital modalities mediated by digital content,
videoconferences, and educational platforms to a fully immersive 4.0
educational process that requires a change in content delivery formats and
improvement in knowledge formation.
Thus, this article aims to
present the results of bibliometric research that identifies studies that
consider the relationship between the infrastructure, skills, and technologies
of Industry 4.0 with stakeholders (interest groups) and teaching methods within
the Metaverse. For this, a systematic review of the literature (SRL) was
prepared using the SCOPUS and Web of Science (WoS) databases to provide a broad
vision and set a horizon for future research.
2. Metodology
In this section, the stages and techniques for
carrying out SRL are defined to answer the research question: How can research
on the Metaverse be classified within the framework of Education 4.0, and what
are the notions that can generate new knowledge? The search and selection of
literature were carried out in the Scopus and WoS databases to know the
contributions of research related to the Metaverse and the components of
Education 4.0, its evolution over time, and in this way, analyze the topic from
a comprehensive vision of the phenomenon studied (Donthu et al., 2021; Baena et
al., 2022). The research is descriptive since it collects information to
analyze the social phenomenon of the Metaverse and how it overlaps with
Education 4.0 (Shields, 2020). To search for scientific production, we used the
term metaverse (MV) as a keyword, and Education 4.0 (E4.0) and
complexity (CM) were used as contextual terms. They were also searched for in
English to guarantee their appearance in the databases. The period covered by
the analysis was 2000-2022; the PRISMA method (Preferred Reporting Items for
Systematic Reviews and Meta-Analyses) (Page et al., 2021) was used, which
consists of two stages: planning and action (Vázquez et al., 2022). Figure 2
shows the strategy used in detail.
Figure 2
The strategy applied to search for information
31 Objective of the SRL
The objective of the SRL was to analyze the behavior
of publications focusing on the Metaverse in the reference framework of Education
4.0 to identify their contributions to generating new knowledge.
3.2 Research questions
The research questions were guided by the sense of
complexity that the transformation of digital ecosystems implies
(García-González & Ramírez-Montoya, 2019; Ramírez-Montoya et al., 2022a).
Figure 4 shows the wording of the questions, which guided the analysis, and the
planning and action stages of the PRISMA method used.
Figure 3
Steps to carry out the study
3.3 Inclusion criteria and selection of databases
Two databases were chosen to search for and select information:
Scopus as the main one and Web of Science (WoS) as its complement. Emphasis was
placed on using Scopus because it is considered one of the largest and most
prestigious peer-reviewed literature and citation databases (Ball, 2021). The
first step in this stage was to search for the selected keywords (MV-E4.0-CM);
Table 1 shows the descriptors.
Table 1
Descriptors for the search in databases
|
Database |
Descriptor |
|
Scopus |
(TITLE-ABS-KEY
("Metaverse") AND TITLE-ABS-KEY ("Education 4.0") AND
TITLE-ABS-KEY ("Complexity")) |
|
Web of Science |
("Metaverse")
AND ("Education 4.0") AND Complexity |
The result was the identification
of 390 articles; subsequently, the filtering of the documents was carried out
by applying the following inclusion and exclusion criteria:
Research, scientific dissemination, systematic review of
literature, and methodological and meta-analysis documents were included - as
well as publications with titles, abstracts, or keywords that contained the
keywords MV-E4.0-CM.
Editorials, errata, and documents not closely related
to the subject of study were excluded, as well as publications without a title,
abstract, or keywords.
The quality criteria were that
they were articles published in the period 2010-2022, with access to the full
text, written in English or Spanish, and whose focus was on the study of the
Metaverse and whose topics touched on any of the components of Education 4.0.
3.4 Analysis method
The selected analysis method
was PRISMA (Page et al., 2021). It consists of identifying and selecting
scientific documents, curating by eliminating duplicates, and applying the
inclusion, exclusion, and quality criteria. Finally, the abstract was read to
include those that were relevant to carry out the quantitative and qualitative
analyses. The result was the classification of the documents in one of the
categories related to the components of Education 4.0: skills,
teaching-learning methods, stakeholders, Industry 4.0, and Infrastructure 4.0.
This generated a total of 232
documents (see Figure 4), which were assigned a sequential numbering and placed
in a bibliographic database using Excel software with the following fields: a)
author(s), b) title of work, c) year, d) type of document, e) journal or
publisher, f) country of the authors, g) institutions or organizations, h) DOI,
i) bibliographic data in APA style, j) abstracts, k)
keywords, l) language and m) type of access.
Application
of the PRISMA method for the preparation of the study
Figure 5
Classification of MV in the environment of E4.0
3. Analysis and Results
Below is a panoramic analysis of the publications
found and how they were classified according to their content related to
Education 4.0, the number of citations, and the keywords that appear most
frequently. Figure 5 shows that the Metaverse has had more impact on the
scientific production related to Infrastructure 4.0, with 61 publications and
292 citations. The keywords virtual reality, augmented reality, deep
learning, mixed reality, and innovative games are associated
with these publications, which shows that knowledge about the Metaverse is
focused on exploring technological trends that have managed to be incorporated
into education and industry. The most frequent words were virtual and augmented
reality, digital security, and retail sales.
3.1 Q1 In what years, what
languages, and which countries have researched the Metaverse?
Figure 6 shows that scientific
production increased in 2022 with 170 publications, representing 156 more than
the previous year (14 documents). Two factors can explain this: the first is
related to the increase in strategies to use disruptive tools to give
continuity to school and work activities in digital environments due to the
transition from face-to-face to distance attendance caused by the Covid19
pandemic. (Rocha et al., 2022). The second one is due to the media coverage
that the creation of Meta by Mark Zuckerberg garnered (Fernandez, 2022), which
implies the use and dissemination of virtual reality environments to position
products and services in social networks (Kraus et al., 2022), and education
(Akgül & Uymaz, 2022).
Figure 6
Scientific production by year of publication
Regarding languages, most of
the publications were in English (215), followed by Chinese (6), Korean and Spanish
(2), and finally, Japanese and Portuguese (1). Regarding the contribution by
country, Figure 7 shows that 59 countries contributed to scientific production,
highlighting the United States of America as the largest producer (66),
followed by China (53), South Korea (41), Great Britain (36), and Japan (23).
The Ibero-American country with the highest production was Spain (1).
Figure 7
Scientific production by country
Figure 8 shows the
collaboration structure of the papers; as can be seen, the closest relationship
is between researchers from the United States of America (316 citations and a
link strength of 276) and Korea (212 citations and a link strength of 236).
Japan is in the same collaboration cluster (112 citations and link strength of
83). Similarly, it can be seen that the works from the
United Kingdom (126 citations and a link strength of 147) have fewer ties with
the countries mentioned above since their production is more closely related to
Belgium, Iraq, Yemen, Malaysia, and Saudi Arabia, among others.
Figure 8
Scientific collaboration by country
3.2 Q2 What are the most
scientifically relevant studies?
The documents with the highest
frequency of publication were articles (138), followed by conference papers
(86), and finally, book chapters (6). Regarding relevance, Table 2 shows that
the journals and conferences had the highest citations. The information was
classified according to the components of Education 4.0 (E4.0): Infrastructure
4.0 (IFR), Industry 4.0 (IND), Stakeholders (ST), Competencies (CT), and
Teaching and learning methods (MTE).
The best-positioned article on
the list is called 3D Virtual Worlds and the Metaverse: Current Status and
Future Possibilities; it has been cited 62 times in 2022, that is, more
than twice as many as cited from its publication in 2013 (53), which indicates
that it has become a benchmark for various researchers. It explores four
dimensions attributable to the Metaverse: immersive realism, ubiquity of access
and identity, interoperability and scalability, and the link with E4.0 from the
digital infrastructure and industry.
Table 2
Documents with greater scientific relevance
On the other hand, the
conference document A Metaverse: Taxonomy, Components, Applications, and
Open Challenges, has been cited 55 times in the same year of its
publication (2022). This indicates that it has high relevance in the scientific
field, in particular, because of the subject it addresses. It redefines the
Metaverse based on hardware, software, and content evolution. It also touches
upon the interaction with the user, implementation, and application.
Regarding the author's
relevance, Figure 8 shows a co-citation analysis of the leading researchers.
The results show that at least three authors have collaborated in developing
the theoretical foundations on the topic of study. It can be seen that the work
Decision Intelligence and Modeling, Multisensory
Customer Experiences, and Socially Interconnected Virtual Services across the
Metaverse Ecosystem by Elvira Nica (Nica et al., 2022) has served as a
bridge for collaboration in works such as Multimedia Research towards the
Metaverse ( Cheng. 2022) and A survey on
Metaverse: Fundamentals, Security, and Privacy (Wang et al., 2022).
Figure 9
Scientific collaboration by author
3.3 Q3 How can studies be
categorized within the framework of Education 4.0?
Classification focused on the components
of Education 4.0 was elaborated (see Table 3). Regarding the skills, it is
stated that one of the challenges of the Metaverse is to enable students to
cultivate cybersecurity strategies that allow healthy interaction in virtual
settings. On the other hand, the term immersive netnography
was constructed to study augmented and virtual reality experiences from the
qualitative-phenomenological approach.
Industry 4.0 is related to the
Metaverse from the perspective of the evolution of retail sales spaces, which
are beginning to move from exhibition spaces in physical environments to
virtual worlds in which it is possible to have a realistic vision of the
products and services offered by different types of distributors. It is also
stated that the Metaverse increasingly facilitates work, education, health,
consumption, and entertainment.
Regarding Infrastructure 4.0,
the most important studies focus on the design and development of virtual
campuses and the challenges and possibilities of incorporating extended
realities in educational spaces. The previous component is closely related to
the teaching-learning methodologies that investigate delivery and evaluation
formats related to STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics)
strategies and the use of biometric systems to measure student attention.
Finally, regarding the
stakeholders, studies including the Metaverse consider implementing content for
different types of display of services based on virtual, mixed, and augmented
reality, as well as evaluating the quality of the service offered by retailers.
While research done in 2022 emphasizes consumer experience analysis, it also
explores incorporating society and government into metaverse experiences.
Table 3
Categorization of metaverse studies in the components of Education 4.0
|
E4.0 |
Authors |
Title |
Journal |
Citations |
Universities |
|
CT |
Falchuk, Loeb & Neff (2018) |
The Social Metaverse: Battle for Privacy |
IEEE Technology and Society Magazine |
16 |
Vencore Labs NJ, Open Ventures LLC.NJ, InterDigital
Inc. |
|
Kozinets (2022) |
Immersive netnography: a novel method for
service experience research in virtual reality, augmented reality, and
metaverse contexts |
Journal of Service Management |
11 |
University of Southern California |
|
|
Zyda (2022) |
Let's Rename Everything 'the Metaverse!' |
Computer |
8 |
University of Southern California |
|
|
IND |
Bourlakis & Papagiannidis (2009) |
Retail spatial evolution: Paving the way from traditional to Metaverse
retailing |
Electronic Commerce Research |
43 |
Brunel University, Newcastle University. |
|
Xi et al. (2022) |
The challenges of entering the Metaverse: An experiment on the effect of
extended reality on workload |
Information Systems Frontiers |
20 |
Tampere University, University of Vaasa, Anhui University of Finance and
Economics, Technical University of Berlin |
|
|
Siyaev & Jo (2021) |
Towards aircraft maintenance metaverse using speech interactions with
virtual objects in mixed reality |
Sensors |
16 |
Inha University |
|
|
IFR |
Dionisio, Burns & Gilbert (2013) |
3D virtual worlds and the Metaverse: Current status
and future possibilities |
ACM Computing Surveys |
108 |
Loyola Marymount University. |
|
Park & Kim (2022) |
A Metaverse: Taxonomy, Components, Applications, and Open Challenges |
IEEE Access |
48 |
Korea University, Sejong University. |
|
|
Duan, Li, Fan, Lin, Wu & Cai (2021) |
Metaverse for Social Good: A University Campus Prototype |
MM 2021 - Proceedings of the 29th ACM International Conference on
Multimedia |
45 |
The Chinese University of Hong Kong. |
|
|
MTE |
Barry et al. (2015) |
Evaluation of students' learning manner using the eye blinking system in
Metaverse |
Procedia Computer Science |
15 |
Clarkson University, Gifu College, Nagaoka University of Technology,
National Institute of Technology, Nagaoka University of Technology, Sendai
College, Tsuyama College, Japan |
|
Kanematsu et al. (2014) |
Virtual STEM class for nuclear safety education in Metaverse |
Procedia Computer Science |
15 |
Suzuka National
College of Technology, Nagaoka University of Technology, Gifu National
College of Technology. |
|
|
Kanematsu et al. (2012). |
Nuclear Energy Safety Project in Metaverse |
Smart Innovation, Systems, and Technologies |
15 |
Suzuka National
College of Technology, Tsuyama National College of
Technology, Gifu National College of Technology, Nagaoka University of
Technology, Clarkson University. |
|
|
ST |
Choi & Kim (2017) |
A content service deployment plan for metaverse museum
exhibitions—Centering on the combination of beacons and HMDs |
International Journal of Information Management |
51 |
Sangmyung University. |
|
Gadalla, Keeling & Abosag (2013) |
Metaverse-retail service quality: A future framework for retail service
quality in the 3D internet |
Journal of Marketing Management |
14 |
University of Manchester |
|
|
Han, Bergs & Moorhouse (2022) |
Virtual reality consumer experience escapes: preparing for the Metaverse |
Virtual Reality |
14 |
Breda University of Applied Sciences, Zuyd
University of Applied Sciences, Manchester Metropolitan University. |
3.4 Q4 What are the keywords
in the Metaverse and Education 4.0 link?
The analysis carried out
identified the keywords, which are shown in Figure 11. Four terms with
correlation stand out: metaverse (frequency=602), virtual reality
(frequency=456), augmented reality (frequency=190), and immersion (frequency
=119). There is a remarkable dispersion between immersive spaces and the
application of the Metaverse with the design of algorithms, purchases, and
retail sales in virtual environments.
Figure 10
Scientific collaboration by country
Regarding virtual reality,
most research focuses on behavioral research and the human-computer
relationship. Augmented reality is linked to the evolution of 5G communication
systems and learning in the environment of the Covid19 pandemic. An emerging
correlation between the blockchain and privacy and security issues on the
internet can be found.
Finally, Figure 12 shows the
frequency of the keywords over time. It is observed that the Metaverse evolved
from the first practices carried out in the Second Life environment, the
design of the first accessible virtual spaces, and the creation of digital
learning environments. As of 2020, the study of the Metaverse begins to
correlate with Education 4.0 technologies such as virtual reality, augmented
reality, immersive environments, and e-learning. Figure 9 also shows that
research generated in 2022 explores topics related to COVID-19, 5G
technologies, deep learning, blockchain, machine learning, security, and
privacy in media such as Facebook, and the correlation with stakeholders
dedicated to developing algorithms to direct purchase offers and retail sales
in immersive ecosystems.
Figure 11
Keywords temporal frequency
3.5 Q5 What are the notions of
the Metaverse from the perspective of Education 4.0?
The Metaverse and its involvement
with Education 4.0 focus on formulating proposals that
address complex schemes of interaction, collaboration, management, and critical
thinking based on the development of active and hybrid methodologies,
competencies, and infrastructures to support learning. The MV-E4.0 imbrication
finds its space in environments mediated by extended environments such as
virtual, augmented, and mixed reality, where people interact in a simulated but
realistic way, both among themselves and with objects and three-dimensional
spaces.
The notion arising from the
MV-E4.0 imbrication provokes more than definitions that explain how the
Metaverse is being incorporated into each component of Education 4.0. It
creates questions that can guide future studies as complex as the evolution of
digital transformations that cause the emergence of new industrial revolutions.
To conclude with the results
of this study, Table 4 includes questions that intend to guide future and
independent studies related to skills, industries, and Infrastructure 4.0, as
well as teaching-learning methodologies and the contributions of groups
interested in strengthening the implications of the Metaverse in society.
Table 4
Notions of nesting MV-E4.0
The scenarios
analyzed to understand the interest in studying metaverses are increasingly frequent
and have significantly risen in the last two years. Figure 6 shows a clear
interest in the subject from 2022, which coincides with the transformations of
leading companies in developing social technology, such as Facebook. Unlike
other studies regarding the use of technologies in general (Cabero &
Martínez, 2019), the Metaverse is made up of disruptive technologies that, when
they mature, allow the creation of suitable scenarios that meet the demands of
Education 4.0.
This research
recognizes no geographical area in which scientific production regarding the
Metaverse predominates. Figure 7 shows close collaboration between
geographically dispersed countries such as the United States of America and
South Korea. This denotes a topic of interest transcending borders and is not
explicitly concentrated in any geographic region.
On the other hand,
studies about the Metaverse allude to the transition from face-to-face to
virtual scenarios due to the expansion of COVID-19 and the importance of
formulating appropriate strategies to face the challenges that the pandemic
established (Darling & Hyler, 2020). In response to this, tools and
experiences were created worldwide that facilitated the distance learning
process, marking the acceleration of the use of digital tools of Education 4.0
that shaped a more complex scenario, such as the Metaverse.
During the
development of the article, an overview was established that clarifies the
Metaverse-Education 4.0 imbrication in its current path. It found that the
different disruptive tools typical of Education 4.0 allow iteration and
necessary conditions for the Metaverse to be possible, such as the development
of indispensable technologies like augmented reality and the concept of
immersion. In this sense, it was possible to identify that an immersive virtual
environment is an adequate definition for understanding the Metaverse; however,
terms such as algorithmic design also emerged.
5. Conclusions
Digitalization has created
spaces for people's interactions. These new scenarios, unimaginable until
recently, have allowed the construction of various types of relationships,
forms of interaction, and the construction of imaginaries and social
representations. This new parallel reality (which can become an opportunity for
educational teaching) requires a unique perspective, where traditional
educational limits are broken down, to learn the reality that provides
alternative solutions to changing environments. In this sense, the Metaverse
can bring technology closer to learning environments to reduce the digital gap
between schools and society. This article's objective focused on analyzing the
Metaverse literature as an alternative scenario of digital interaction.
The study started
with the question regarding how to classify research studies about the
Metaverse in the framework of Education 4.0 and the notions that could generate
new knowledge. Like any new social phenomenon, it is necessary to document
possible potentialities, the effects, and the impact on the various application
environments to project alternatives that seek better benefits.
The results showed an
overall growth in publications since 2022, demonstrating that digital
environments are part of daily life in various political, social, cultural, and
economic aspects. Specifically, in the financial aspect, there is a significant
increase in marketing since the Metaverse has become an essential vehicle in
new ways of offering products and their consequent consumption. The results
highlight a predominance of the use of the Metaverse in algorithm design and
retail sales.
The new spaces'
imprint has increased communication among various communities, demonstrating
strong collaboration on 4.0 infrastructure among researchers from the United
States of America, South Korea, China, the United Kingdom, and Japan. The
Metaverse has become another space for interactions among people beyond
communications. This has transformed "artificial" digital spaces into
"almost real" scenarios based on interaction characteristics, with
immersive and augmented realities and the design of avatars and their
application as an e-learning strategy.
The implications for
educational practice are linked to interest in academia because of its impact
on knowledge of emerging technologies and the evolution of digital ecosystems.
In particular, 4.0 education environments promote the development of skills
based on new strategies and infrastructures, which lead to the configuration of
digital learning spaces, both at school and in work environments, and the
interaction of families. The implications for innovative educational research
include the ability to analyze a phenomenon from diverse perspectives, mega,
macro, and micro, according to the focus of the study.
The limitations of
this research could be subjecting the literature analysis to only two indexing
systems (Scopus and Web of Science), which, although they are considered to
have the most bibliometric breadth, other sources with valuable literature might
have been omitted. Future studies should expand the search chain in these other
systems and address the analysis from various questions that broaden the
knowledge of the Metaverse and its potential. With this writing, an invitation
goes out to continue analyzing the possibilities to improve diversity in
learning and educational environments, enriching the options that open new ways
of more democratic digital constructions.
6. Acknowledgements
The authors
acknowledge the financial and technical support of Writing Lab, Institute for
the Future of Education, Tecnologico de Monterrey, Mexico, in the production of
this work.
7. Financing
This publication is
the product of the project "OpenResearchLab: innovation with artificial
intelligence and robotics to scale reasoning for complexity domain levels"
(ID Novus N21-207), funded by the Institute for the Future of Education (IFE),
Tecnologico de Monterey. Financial support was received from Tecnologico de
Monterrey through the "Challenge-Based Research Funding Program
2022". ID # I003 - IFE001 - C2-T3 –T, ID # I004 - IFE001 - C2-T3 –T
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