面向未來課堂的具身教與學(xué)活動設(shè)計研究

李曉迎

摘要：已有的“未來課堂”研究側(cè)重于內(nèi)涵、特性、空間設(shè)計等方面的研究，缺乏相應(yīng)教學(xué)模式及教學(xué)活動設(shè)計的系統(tǒng)研究，開展“未來課堂”的教學(xué)活動設(shè)計有利于推動“未來課堂”教學(xué)改革實踐。當(dāng)前認(rèn)知理論的研究已從“離身”轉(zhuǎn)向“具身”，面向“未來課堂”的具身學(xué)習(xí)活動設(shè)計，基于“學(xué)生”的需求，以“學(xué)”為中心，將“認(rèn)知、身體及環(huán)境”三者深度融合，職業(yè)院校專業(yè)課堂正發(fā)生著根本性的結(jié)構(gòu)性變化。

關(guān)鍵詞：未來課堂;具身認(rèn)知;學(xué)習(xí)活動;傳感器技術(shù)及應(yīng)用

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9094-（2018）11C-0039-05

“未來課堂”這一新的課堂形態(tài)是基于“教育要面向未來”思想對教學(xué)場所創(chuàng)新設(shè)計提出的，是技術(shù)與教學(xué)深度融合的產(chǎn)物，是充滿技術(shù)支持及更加人性化的泛在學(xué)習(xí)空間?！拔磥碚n堂”的“未來”并不意味著遙遠(yuǎn)，而是表達了職業(yè)院校課堂發(fā)展的趨勢，預(yù)示著已經(jīng)到來的職業(yè)院校課堂是職業(yè)院校學(xué)生期盼的課堂。

一、從“離身”走向“具身”：未來課堂教學(xué)活動范式轉(zhuǎn)型

具身認(rèn)知（embodied cognition）主張認(rèn)知、身體及環(huán)境三者密不可分，表達認(rèn)知是具體身體的認(rèn)知，是人類通過“身體”體驗及其活動方式對世界的理解，其本質(zhì)是強調(diào)身體和身體動作在認(rèn)知過程中起到關(guān)鍵作用，揭示了認(rèn)知對身體的依賴以及身體的感知與體驗對認(rèn)知產(chǎn)生的影響。

具身學(xué)習(xí)（embodied of learning）遵循心智統(tǒng)一、身心合一，將認(rèn)知、身體體驗與學(xué)習(xí)環(huán)境三者融為一體，強調(diào)教師與學(xué)生之間的身體交流互動，主張心智根植于身體、身體根植于環(huán)境，使學(xué)習(xí)者最大限度地利用心理資源和外部學(xué)習(xí)環(huán)境條件，以達到心智、身體及環(huán)境三者之間動態(tài)平衡的過程。

目前，職業(yè)院校專業(yè)課堂以“離身型”（認(rèn)知脫離身體與環(huán)境）為主，忽視認(rèn)知、身體與環(huán)境的關(guān)系，忽視學(xué)生的情感參與。在課堂教學(xué)中，具身（認(rèn)知、身體、環(huán)境相結(jié)合）特征蘊含于教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境等教學(xué)要素之中。具身認(rèn)知理論為未來課堂的教學(xué)實踐改革提供了新的視角，未來課堂教學(xué)需要從“離身”向“具身”轉(zhuǎn)型，讓學(xué)習(xí)者在“人際交互”與“人機交互”中有效地建構(gòu)知識，實現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。

二、具身學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建

筆者根據(jù)省電氣控制與運行專業(yè)《傳感器技術(shù)與應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)（試行）》精神、結(jié)合專業(yè)教學(xué)實際，嘗試基于核心素養(yǎng)構(gòu)建《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程“具身學(xué)習(xí)”模式，在成熟的教學(xué)設(shè)計基礎(chǔ)上融合具身要素，聚焦學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)過程等方面的設(shè)計，充分發(fā)揮教師與學(xué)生“身體”的教育價值，改造與優(yōu)化多向互動的學(xué)習(xí)環(huán)境，實現(xiàn)專業(yè)課堂教學(xué)的“互動”價值，努力形成基于“認(rèn)知—身體—環(huán)境”的教育合力功能。

結(jié)合教學(xué)設(shè)計的理論背景，具身學(xué)習(xí)模式設(shè)計框架主要包括前端分析（學(xué)習(xí)者需求、學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)環(huán)境）、具身學(xué)習(xí)設(shè)計（學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)活動及學(xué)習(xí)評價）及效果分析三個方面。如圖1所示。

三、具身學(xué)習(xí)模式的實踐

（一）具身學(xué)習(xí)前端分析

1.學(xué)習(xí)者特征分析。對學(xué)習(xí)者特征的分析有助于掌握學(xué)習(xí)者基本學(xué)情、先前的身體經(jīng)驗、知識儲備、認(rèn)知水平以及學(xué)習(xí)風(fēng)格，可以此作為依據(jù)，有的放矢，設(shè)計符合學(xué)習(xí)者需求的學(xué)習(xí)內(nèi)容、資源、活動及情境。本課程教學(xué)對象是電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)二年級的學(xué)生，學(xué)生對于傳感器與檢測技術(shù)已有初步的認(rèn)識，但缺少職業(yè)崗位認(rèn)知;學(xué)生思維活躍、實際操作能力較強，但自主學(xué)習(xí)、合作探究能力較為欠缺;學(xué)生易于接受新事物，對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)具有較強的參與意識。

2.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析。目前，大部分學(xué)校選用的教材內(nèi)容陳舊，與工程生產(chǎn)實踐嚴(yán)重脫節(jié);教學(xué)內(nèi)容更新緩慢，缺乏新知識、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新案例;教材選用的案例枯燥難以理解，實驗內(nèi)容基本為驗證性的實驗，很難提高學(xué)生的興趣。具身學(xué)習(xí)模式在學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計上強調(diào)可視化及可操作。可視化是在技術(shù)的支持下利用視覺記憶將抽象難以理解的傳感器結(jié)構(gòu)原理、工作過程等學(xué)習(xí)內(nèi)容以圖形、圖像等方式呈現(xiàn)出來;可操作是將抽象的傳感器概念、驗證性的實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榛谡鎸嵚殬I(yè)情境的問題探究、項目學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動及游戲活動等。

3.學(xué)習(xí)環(huán)境分析。學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計包括空間規(guī)劃、物理環(huán)境、室內(nèi)陳設(shè)、仿真情境等。目前，教師在授課時大多還局限于傳統(tǒng)的課堂，傳統(tǒng)傳感器課堂的空間設(shè)計、布局，桌椅、實訓(xùn)教學(xué)設(shè)備設(shè)施等配置上，追求統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時顯得統(tǒng)一與呆板，學(xué)習(xí)者身體的可活動范圍較小，不利于身體自由伸展及互動學(xué)習(xí)，忽視了如何突破時空壁壘，按學(xué)生的實際需求提供學(xué)習(xí)及交流空間。

Roth & Lawless認(rèn)為，不支持學(xué)習(xí)者利用身體和姿勢的學(xué)習(xí)環(huán)境會限制學(xué)生的學(xué)習(xí)。具身認(rèn)知視域下的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計倡導(dǎo)“個性鮮明”特征，給予學(xué)習(xí)者身體自由的活動空間，在物理環(huán)境與服務(wù)、空間規(guī)劃、陳設(shè)、仿真情境、信息技術(shù)等構(gòu)成要素設(shè)計上滿足學(xué)習(xí)者身體的感知與交互體驗。

（二）具身學(xué)習(xí)設(shè)計

1.學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計。

學(xué)習(xí)內(nèi)容情境化?！秱鞲衅骷夹g(shù)與應(yīng)用》是一門理論與實踐相結(jié)合的核心課程，其任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生正確選擇與使用傳感器的能力，為后續(xù)達到電氣設(shè)備安裝與維護工作崗位要求奠定基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)內(nèi)容重構(gòu)時基于職業(yè)情境、緊貼工作崗位實際要求和職業(yè)發(fā)展，改變以往的驗證性實驗教學(xué)，以項目為載體實施具身學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)內(nèi)容可操作。精選“溫度、力、位置、位移、環(huán)境量”五種典型的、可操作的傳感器應(yīng)用案例為教學(xué)項目，將傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、特性、應(yīng)用等有機融入學(xué)習(xí)項目，各項目以傳感器應(yīng)用電路的安裝與調(diào)試過程為路徑，設(shè)計制作溫度計、電視機紅外遙控器、工業(yè)電子秤、超聲波倒車防撞電路等16個必修任務(wù)及5個可選任務(wù)，供學(xué)生多元選擇，讓學(xué)習(xí)者通過真實的任務(wù)學(xué)習(xí)在觀察、探究、操作、總結(jié)、反思等學(xué)習(xí)活動中生成知識，在親身體驗的過程中建構(gòu)知識、技能與情感。

學(xué)習(xí)內(nèi)容可視化。通過技術(shù)支持，將原本復(fù)雜抽象、難以理解的傳感器結(jié)構(gòu)、原理特性等內(nèi)容以圖像、flash動畫、視頻等可視化的方式動態(tài)呈現(xiàn)出來，讓學(xué)習(xí)者通過身體感知體驗完成專業(yè)知識的建構(gòu)。如本案例中通過flash動畫演示方式向?qū)W生展示電阻應(yīng)變片原理，力傳感器的軸向應(yīng)變效應(yīng)、電子應(yīng)變片電橋測量原理等，將枯燥的原理形象呈現(xiàn)。

2.學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)。

突破專業(yè)教學(xué)的時間、空間壁壘，突破傳統(tǒng)教室的空間設(shè)計，根據(jù)傳感器實訓(xùn)教學(xué)實際需要調(diào)整學(xué)習(xí)空間，創(chuàng)設(shè)綜合、動態(tài)、平衡，可兼容各教學(xué)要素的特定功能，形成健康有序的具身型學(xué)習(xí)環(huán)境。

空間規(guī)劃與陳設(shè)。實驗室空間規(guī)劃與陳設(shè)重視學(xué)習(xí)者個體差異，倡導(dǎo)學(xué)習(xí)者“身體”在認(rèn)知過程的主體作用，給予學(xué)習(xí)者身體自由靈活的學(xué)習(xí)活動空間，確保實驗室課桌椅選擇及編排樣式、課桌椅選擇及編排樣式以及室內(nèi)空調(diào)、盆栽等陳設(shè)的設(shè)計，滿足學(xué)習(xí)者身體的感知與交互體驗。如實驗設(shè)備設(shè)施要按教學(xué)項目需求配置，椅子應(yīng)符合人體工程學(xué)，靈活可調(diào)、易拼接，配合不同形狀的課桌，形成不同的創(chuàng)意組合，便于學(xué)習(xí)者交流互動、合作學(xué)習(xí)。

仿真情境。在學(xué)習(xí)情境的設(shè)計上應(yīng)注意學(xué)習(xí)情境布設(shè)的“職業(yè)性”“生產(chǎn)性”，依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)要求布置實訓(xùn)環(huán)境，還原職場的真實生產(chǎn)環(huán)境，實現(xiàn)教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接，引發(fā)學(xué)習(xí)者具身體驗，從而調(diào)動感知。設(shè)計開發(fā)3D虛擬實訓(xùn)仿真系統(tǒng)、設(shè)計基于仿真情境的虛擬現(xiàn)實體感游戲，同時通過任務(wù)規(guī)則的設(shè)置，提升學(xué)習(xí)者的挑戰(zhàn)性，讓學(xué)習(xí)者在虛擬現(xiàn)實的世界中師生合作、小組協(xié)作、好奇探索、沉浸體驗、身心交互。

3.具身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)活動設(shè)計。學(xué)習(xí)活動是在時間上連續(xù)開展的順序結(jié)構(gòu)，根據(jù)前端分析、重構(gòu)的具身學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)計具身學(xué)習(xí)活動。設(shè)計精髓在于“面向?qū)W習(xí)者的需求”，強調(diào)身體體驗與知識生成，教師給學(xué)生設(shè)計具有體驗性及多樣化的學(xué)習(xí)活動，并扮演“交響樂指揮”的角色，協(xié)調(diào)和指導(dǎo)整個樂隊的演奏，學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)時空、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)形式，通過“身體體驗、交往對話、互動協(xié)作”等方式，掌握知識技能，形成情感態(tài)度，養(yǎng)成行為習(xí)慣，實現(xiàn)最好的學(xué)習(xí)效果，最終在原有的基礎(chǔ)上得到充分地發(fā)展。筆者以項目三“力傳感器的使用”中的“任務(wù)一制作工業(yè)電子秤”作為具身學(xué)習(xí)實踐的典型案例，詳述“課前—課中—課后”三環(huán)節(jié)、“具身體驗—知識內(nèi)化—反思總結(jié)—強化知識—評價分享”五步驟的學(xué)習(xí)活動過程。活動設(shè)置以預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)目標(biāo)為前提，以激發(fā)學(xué)習(xí)者主動探究為出發(fā)點，學(xué)習(xí)活動難度設(shè)置適中、逐級遞進。如表1所示。

（三）具身學(xué)習(xí)效果分析

1.滿意度問卷調(diào)查。為深度了解《傳感器技術(shù)應(yīng)用》課程具身學(xué)習(xí)改革的效果，筆者對開展具身學(xué)習(xí)教改班級的5名教師和70名學(xué)生發(fā)放具身“教與學(xué)”滿意度調(diào)查問卷，發(fā)放問卷75份，回收71份，有效問卷69份，有效率為92%。問卷采用不記名方式，內(nèi)容設(shè)計分為學(xué)習(xí)模式、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)互動及學(xué)習(xí)成效4個維度12個調(diào)查項目。如表3所示。問卷采用“非常滿意”“較為滿意”“一般”“不太滿意”“很不滿意”五個量級，分值分別設(shè)為“1—5”分。教師的問卷答案反映具身教學(xué)實效，學(xué)生的問卷回答反映具身學(xué)習(xí)效果。

2.調(diào)查結(jié)果。問卷數(shù)據(jù)采用SPSS23.0軟件整理分析。根據(jù)調(diào)查目的，筆者選用樣本t檢驗對問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算，檢驗值設(shè)為“一般”量級對應(yīng)的數(shù)值3，通過統(tǒng)計問卷各維度的均值，標(biāo)準(zhǔn)差分析教師與學(xué)生對“具身教與學(xué)”的滿意度。據(jù)表2數(shù)據(jù)分析可知，師生對《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》“具身教與學(xué)”的總體滿意度均值為4.06，標(biāo)準(zhǔn)差為0.675，較低。

表2為師生對具身教與學(xué)四個維度的滿意度，教學(xué)模式的滿意度都較高（M≥4.19），體現(xiàn)了此學(xué)習(xí)模式以“學(xué)”為中心，技術(shù)感知易用性強，學(xué)生的總體學(xué)習(xí)興趣較高;“情境體驗，挑戰(zhàn)性強”（M=4.31）和“學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富，選擇性強”（M=4.17）受到了學(xué)生的高度認(rèn)可;“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”（M=4.19）和“分析解決問題能力提升，形成良好的與職業(yè)素養(yǎng)”（M=4.03）兩個調(diào)查項目的均值（M）均大于4，而其余10個調(diào)查項目均值M>3.75，且數(shù)據(jù)P<0.05，說明師生對《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程具身教與學(xué)的整體滿意度較高，各個維度的滿意度趨于一致。

具身學(xué)習(xí)摒棄了傳統(tǒng)的思維定式，從學(xué)生的實際情況出發(fā)，因人而宜，因材施教，將“認(rèn)知、體驗、環(huán)境”融為一體，強調(diào)學(xué)習(xí)者身體參與認(rèn)知活動的交互行為，給予學(xué)習(xí)者更多身臨其境的身體感知與體驗，激發(fā)了學(xué)習(xí)者探索新知的欲望與行動，為學(xué)生提供“適合”的教學(xué)，使每個學(xué)生獲得“最佳”的發(fā)展。這樣“具身”專業(yè)課堂少一些喧囂、厭惡和無益的勞苦，多一些興趣、體驗和行動，為專業(yè)課堂教學(xué)改革提供借鑒。

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責(zé)任編輯：章躍一

Research on the Design of Teaching and Learning Activities for Future Classrooms——A Case Study

LI Xiao-ying

（Jiangsu Lianyungang Secondary Vocational School， Lianyungang 222000， Jiangsu Province）

Abstract： The existing "future classroom" research focuses on the research of connotation， characteristics， space design， etc.， but it lacks systematic research on the corresponding teaching mode and teaching activity design. The design of teaching activities for the "future classroom" is conducive to promoting the "future classroom" teaching reform practice. The current research on cognitive theory has changed from "disembodiment" to "embodiment"， and the design of learning activities for the "future classroom" is based on the students needs， with "learning" as the center integrated with "cognition， body and environment”. The professional classrooms of vocational colleges are undergoing fundamental structural changes.

Key words： future classroom; embodied cognition; learning activities; sensor technology and application