信息技術具身學習環(huán)境的構建

□江蘇省常州市新北區(qū)香檳湖小學 周晶

近年來，互聯(lián)網通信及物聯(lián)網等技術的發(fā)展，尤其是可穿戴設備、3D、VR 等技術的應用，為具身學習環(huán)境的發(fā)展創(chuàng)造了基礎，國內外對具身學習環(huán)境的關注也是逐年增加。同時，近年來，信息技術課程越發(fā)受到了人們的重視。信息技術課程與其他文化課程有很大的區(qū)別，更加偏向于學習網絡技術以及與電腦相關的先進技術，如3D、VR 等。本文對具身學習內涵的解讀、信息技術課程特點以及如何構建具身環(huán)境等幾個方面展開研究。

一、具身學習

（一）無身學習理論

在傳統(tǒng)的認知理論中，學生的腦袋對學習和認知是有用的，其他身體器官都是無用的。所以認知學習從根本上屬于無身學習。就是說，理性和身體可以脫離開來，身體的欲望和錯覺甚至會對認知學習造成誤導。笛卡爾認為身體和頭腦的理性并不是同一個范圍的東西，理性要先于身體。皮亞杰提出認知的發(fā)展是遵循邏輯規(guī)則的，并不與外界產生聯(lián)系或接觸。但是無身學習在學習目標、理論基礎、學習過程等方面存在很大的問題。無身學習把學生當作白紙，知識直接傳授給學生，并沒有重視學生的經驗改造、實踐能力、自主能力的培養(yǎng)。柏拉圖認為知識本身是在一個完美的世界里，主張遠離身體，以免它會因為身體的不潔凈和無知而丟失。那么無身學習理論導致了知識離身。例如，在信息技術課程中，軟件的學習甚至可以脫離實踐操作。無身學習理論已經難以立足，具身學習逐漸登上舞臺。

（二）具身學習和具身認知理論

無身學習和具身學習則是完全相反的。具身學習主張認知學習是依賴與有血有肉的身體和經驗。所以具身學習重點關注人的生理感官所經歷的東西和感受。洛克認為人類的認知來源于生理感官獲得的經驗，并在《人類理解理論》中將人的思維比作白紙，認為感覺經驗在紙上留下了痕跡。具身學習是從具身認知理論中發(fā)展出來的學習方式。具身認知也被稱為身體性認知、體現(xiàn)認知等，它是在加涅信息加工理論、皮亞杰認知理論以及維果斯基社會文化觀等理論的基礎上，用于解釋人類通過身體與外界交互所獲得認知的新理論。梅洛·龐蒂（Maurice Merleau-Ponty）在此理論的基礎上，提出人類是借助身體和外界進行交互，應重視身體體驗。弗朗西斯科·瓦雷拉（Francisco Varela）等人從生物學角度認為，人的認知源于多感官身體所產生的不同經驗，且身體的感知能力會天然融入一個更寬廣的物質、文化、心理等的具體情境。具身認知理論指出，認知是身體、心理與環(huán)境持續(xù)交互的動態(tài)開放系統(tǒng)。

二、信息技術課程

（一）信息技術課程特色

信息技術課程與主課課程大不相同，不是單一的課程，這門學科是綜合性的。信息技術課程分為理論課、技能課、實驗課和作品制作課。技能課的主要教學方式是計算機的基本操作技能和應用軟件的使用。主要目的是培養(yǎng)和提升學生對計算機及各類常用應用軟件的使用能力。在技能課上，學生通過教師的講解，完成布置的任務，從而掌握學習內容。每個學生完成類似的任務，通過合作學習讓學生的任務或作品進行串聯(lián)。同時，信息技術課還有大量的理論課，主要的內容就是當前興新的技術，如物聯(lián)網、人工智能等。學生上課時使用的不再限于課本、黑板，還有電腦等很多新興技術。因為技術和電腦的發(fā)展，信息技術學科的學習內容是與時俱進的，不再像數(shù)學公式那樣一成不變。所以學生更應該與國際上先進的技術親密接觸，這樣才能體現(xiàn)信息技術課程特色。

（二）當前信息技術課程教學模式

學生上課的地點是學校機房，通常每人都有一臺電腦。上課的模式主要是講解—演示—練習模式，大多數(shù)信息技術教師還會采用任務驅動法、小組討論、自主學習等。大多是操作的展示，教師通過電腦展示操作的過程，學生再在自己的電腦上做出同樣的步驟，這就是一節(jié)課的學習。那么對一些先進技術、計算機基礎知識的講解，如人工智能、物聯(lián)網，通常會用PPT 展示，或動畫短片。這樣的體驗難以讓學生身臨其境，知識的掌握也就大打折扣。學生還是無法體會到這方面的知識，會覺得這些先進技術離他們很遙遠。

三、構成具身學習環(huán)境的要素

筆者閱讀大量資料，總結出構成具身學習環(huán)境的四大要素：下面的分述也應沿用這個排序。

（一）物理環(huán)境

物理環(huán)境包括學生上課的地點和使用的設備等，如電腦、桌椅、噪音等。物理環(huán)境是非常重要的，好的環(huán)境能給學生帶來一種身臨其境的感覺，并且讓學生全身心地投入學習。目前大部分學校仍是普通的機房，有些學校設立了創(chuàng)客教室。在這樣充滿科技感的教室中，學生能感受到較好的氛圍。信息教師布置了科技走廊，當學生走在科技長廊中，不僅能學到張貼在墻上的小知識，還仿佛置身于科技館中。

（二）資源環(huán)境

資源環(huán)境是學習者進行有效學習和有意義學習的橋梁，主要包括學習資料、相關的學習策略、多媒體、虛擬技術和支持教學的具身技術等。書本知識固然重要，但是技術是與時俱進的，教師還需根據(jù)當前的最新技術調整教學內容。資源是組成教學內容的重要部分，資源內容需要緊緊跟住時代的步伐，做到即時更新。這對信息技術教師的業(yè)務水平要求也越來越高，他們要不斷地學習最新技術，更新教學內容。

（三）社會文化環(huán)境

社會文化環(huán)境包括教育者和受教育者的思想觀念、思維方式和學習習慣。年紀稍大的教師可能無法在短時間內接受新興的技術，在教學中也很少會使用相關的設備，他們更傾向于傳統(tǒng)的教學方式。這些都是需要改變的。同時，學校和家長的支持也是很重要的，部分學校會考慮多方因素，如經費、耗時等問題，認為新興技術的引入不那么重要，部分家長還會將其與沉迷游戲相關聯(lián)，從而持反對意見。

（四）感情環(huán)境

感情環(huán)境是學生上課時的情緒波動、上課氛圍、交流等與總述一致。學生是學習的主體，愉悅的情緒更有利于課堂教學的推進和師生情感的交流。通常學生在上此類課時，情緒十分高昂，他們保持著極高的注意力和興趣，在課后還能繼續(xù)討論和交流。

四、未來發(fā)展將面臨的問題

（一）經濟調節(jié)上面臨困境

因為信息技術課程本來就是基于電腦、技術等，需要一定的基礎和經濟上的支持。因為地區(qū)之間的經濟差異，目前甚至有些偏遠地區(qū)的學校還沒有開設信息技術課程。就算是在經濟發(fā)展較好的地區(qū)，也難以做到統(tǒng)一管理。所以需要先開設試點，一步一步推廣，逐漸實現(xiàn)覆蓋。但是這個推廣過程是緩慢的，在這期間，這些技術可能就變得不是那么先進和重要。所以如何解決這部分問題，還需進一步研究。但是值得肯定的是，以上措施的實施是有實際意義的，也是可行的。并且設立專門的教室不一定是每個學校都要投入，可以在一個市或區(qū)設立專門的教室，讓每個學校的學生每個學期都有機會體驗。

（二）對技術條件和教師專業(yè)水平要求高

信息技術在不斷發(fā)展，所以日益出現(xiàn)的新興技術就需要教師不斷地提高自身的專業(yè)水平去適應和掌握。不光是知識儲備，還有使用設備及儀器所需具備的操作水平。教師目前在這一塊是比較欠缺的，也缺少相關的培訓。

（三）相關設備維修問題凸顯

設備需要專業(yè)人員進行維修，并且在使用的過程中因為操作不當比較容易出現(xiàn)設備故障。維修的周期會很長，并且費用也是比較高昂的。在具體實施過程中，這個問題會帶來不少麻煩。隨著技術的更新，相關設備不僅是版本的升級，還涉及更新問題。

五、構建信息技術具身學習環(huán)境之途徑探究

研究了具身學習和信息技術課程后，結合具身學習環(huán)境的要素，筆者認為構建信息技術具身學習環(huán)境途徑如下：

（一）調動人體多種器官參與學習過程

筆者認為信息技術課程需讓學生學會使用技術。普賴斯（Price）等人總結了人與技術的交互類型：泛在交互、臨近交互、可佩戴交互、感知特定的交互、可植入交互和多模態(tài)交互。那么適合信息技術課程的類型有可穿戴交互和多模態(tài)交互。例如，廣為人知的3D 技術和VR 技術，VR 眼鏡就是可穿戴設備，學生戴上它，就可以模擬如坐過山車等真實場景。目前部分學校也有比較先進的3D 打印技術，學生可以直接觀察打印過程?，F(xiàn)在很多中小學都有3D 打印的課程，使用較為簡單的3D 打印機器或3D打印筆進行模型的建立。此外，還有紅外線技術、感測技術、傳感技術等，學生都可以參與其中進行體驗。但是這些先進技術涉及的設備價格昂貴。例如，功能比較齊全的3D 打印機要五千元左右，VR 眼鏡大概要三千元，還要配合大屏幕電視使用。如果在一個中學要購置這一項設備，可能需要幾萬元甚至十幾萬元，那么經費必然是不夠的。但是，目前市場上出現(xiàn)了VR 體驗館、3D 打印博物館等，學?？梢越M織學生參觀瀏覽。不光能省下一大筆經費，學生還能體驗最先進的技術，一舉兩得。目前，還有一些校外社團與學校進行合作，如人工智能、3D 打印筆、無人機，這些社團給感興趣的學生提供了體驗的機會，但是還有許多因為一些因素無法參加的學生，社團也可以舉辦展示秀，讓更多的學生體驗。

（二）營造良好學習氛圍，充分調動學生積極性

營造學習氛圍，讓學生交流互動也是構建具身環(huán)境的一大因素。小學機房容納約50 臺計算機，座位安排和普通教室有所不同。第一種是四列，每列大致有十二位學生。很顯然，在這種教室學生分成了四大組，但是學生進行交流或查看組員電腦時非常不便利。第二種是六人一組圍成一圈。最后一種較為少見，三臺電腦為一組排成一行，討論和查看電腦都更加方便了。所以，信息技術課程中，受座位的限制，學生交流是比較難開展的，學生不愿意下座位走動或隨意走動會導致秩序混亂，學習效果大打折扣，主動性和積極性也調動不起來。那么信息技術課程該如何實現(xiàn)學生的互動與交流，調動他們的積極性呢？筆者認為可以設立兩個教室，學習操作技能的時候，學生在原先的機房，一人一臺電腦，教師演示，學生練習。那么學習技術等知識時，學生可以在一個空曠的教室，座位不是固定的。例如，使座位排列呈現(xiàn)U 型，教師在中間。那么學生可以按小組分，U 型排布座位，中間位置放置電腦和教師講臺。這樣每個小組可以在上課的時候進行討論。

（三）實時更新學習資源

因為信息技術課程與當前先進技術都有關聯(lián)，所以學習內容、軟件等都要及時更新。筆者認為實時更新學習資源有以下幾方面：一是教科書的更新。目前中小學的信息課程使用的教科書的更新?lián)Q代速度較為緩慢。一套教科書往往會使用四五年才更換。但是在這期間，除了計算機基礎知識，很多內容已經不新、不全，甚至不對。學校可以試著使用電子版的教學用書，可以是學校自己的信息教師編寫，或市及省特級教師聯(lián)合研討編寫的教學用書。二是教師上課使用資源的更新。既然教科書都發(fā)生了變化，那么教師的上課資料、教學模式也都要與時俱進。教師首先要自身具備這些新興的知識，然后結合教科書，再傳授給學生。教師要實時關注國內外先進技術，但是講解內容不應過于深奧，而是要結合學生自身的學習經歷和生活經歷。教師之間相互溝通，互換資料，達到效率最大化?？梢詫W習資源通過微信群共享，或中小學信息技術學習網站分享，這樣教師在獲取學習資源上更加便利。

（四）對教師和學生進行培訓

當這些技術融入信息技術課，會使用到很多比較先進并且價格高昂的設備。教師要定期并且積極地參加區(qū)、市、省甚至全國舉辦的各種培訓或講座。需合理安排教學內容，在教學內容安排中，需及時對學生進行簡單的培訓，如設備的使用和管理。

六、結語

筆者認為具身學習和信息技術課程必將碰撞出火花。學校投入時間和精力構建信息技術具身學習環(huán)境是值得的，不僅僅是為了信息技術課程的學習，還可以讓學生與世界先進技術親密接觸，為以后培養(yǎng)該領域的優(yōu)秀人才做鋪墊，意義重大。構建信息技術具身學習環(huán)境離不開環(huán)境、設備、氛圍、資源，如果能在這幾方面為學生創(chuàng)造條件，那么信息技術課程會變得更加有意義。