虛擬現(xiàn)實技術(shù)促進在線課程的具身轉(zhuǎn)向

侯雅婷 尚曉青 陜西師范大學(xué)教育學(xué)部

在新冠疫情期間，教育部發(fā)布“停課不停學(xué)”的相關(guān)要求，在線課程以其便利性、靈活性、資源快速共享等優(yōu)勢脫穎而出。但在線課程在展示其優(yōu)勢的同時，也陷入了“離身旁觀”的怪圈，具體表現(xiàn)為：①課程內(nèi)容形式單一，學(xué)生難以借助身體及身體活動進行體驗；②課程實施脫離情境，忽視日常生活和真實情境；③課程互動生成有限，師生、生生互動性差。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸性、想象性和交互性三大功能能夠有效克服傳統(tǒng)在線課程“離身旁觀”的問題，為在線課程的具身轉(zhuǎn)向提供技術(shù)支持。

● 虛擬現(xiàn)實技術(shù)促進在線課程具身轉(zhuǎn)向的應(yīng)然特征

傳統(tǒng)在線課程是基于二維網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺的平面化課程，脫離學(xué)生個體經(jīng)驗和具體生活情境，師生交互性較差，具有客觀普遍性、靜態(tài)確定性等特征。隨著教育信息化的不斷發(fā)展，基于信息技術(shù)的智能思維取代傳統(tǒng)的實體思維，為信息技術(shù)與課程領(lǐng)域的深度融合提供更加廣闊的空間。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)促進在線課程發(fā)展的核心，在于打破傳統(tǒng)思維的限制，發(fā)揮智能思維的個性化、情境性、交互性、生成性等特征。虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的在線課程表現(xiàn)出身心合一的課程內(nèi)容、體場融合的課程實施以及體場生成的課程創(chuàng)生的具身性特征。

1.沉浸式體驗：身心合一的課程內(nèi)容

身心合一是指在線課程內(nèi)容具有可操作性和具體性。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，在線課程學(xué)習(xí)中的學(xué)生化身生動鮮活的虛擬人物進入虛擬世界，借助虛擬角色的虛擬身體感知課程內(nèi)容，參與知識探索。從具身認知理論出發(fā)，身體經(jīng)驗是建構(gòu)知識的基礎(chǔ)，學(xué)生可以通過身體活動和鮮活的生理性體驗進行知識的建構(gòu)。特別地，針對工程、機械、醫(yī)學(xué)等實踐性較強的學(xué)科，設(shè)計支持學(xué)生身體參與的在線課程尤為重要，在具身的操作和實驗中，學(xué)生可以深切體會到知識的實踐價值，在實踐操作中形塑認知。黃坪等人探討了基于MOOC的醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗室，學(xué)生可以不受倫理學(xué)、時空界限、實驗條件等多種限制，自由地在網(wǎng)上預(yù)約實驗，將那些無法在病人身上練習(xí)或醫(yī)療危險性較大的實驗通過模擬訓(xùn)練的方式操作練習(xí)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融入使在線課程以可視化、立體化的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生可通過視覺、觸覺、聽覺、嗅覺等多種感官通道在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中感知和參與。這種積極的身體參與也使深度認知得以產(chǎn)生，身體參與認知激活的交感神經(jīng)幫助理解復(fù)雜概念，同時，交互引導(dǎo)也有助于心智擴展，虛擬現(xiàn)實環(huán)境、認知和身體共同構(gòu)成具身認知系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)在線課程的物理限制，拓寬身體通往深度認知的渠道。

2.情境中學(xué)習(xí)：體場融合的課程實施

體場融合是指在線課程實施具有情境嵌入性和體驗性。在線課程的學(xué)習(xí)不再是觀看平面化的課程視頻，而是在一個高度逼真的立體化虛擬情境中探索和活動，教師可以在虛擬情境中重現(xiàn)現(xiàn)實世界或創(chuàng)造一個豐富多元的虛擬世界。從具身認知理論出發(fā)，身體是嵌入環(huán)境的身體，知覺是實時的、發(fā)生于具體環(huán)境中的行動，與情境密切相關(guān)。瓦雷拉認為，具身認知的方法源于佛教的“正念”，“正念”意味著心智呈現(xiàn)在具身的日常經(jīng)驗中，即將抽象的心智還原到個人經(jīng)驗的情境中。因此，在線課程的有效實施離不開模擬真實場景的虛擬情境的創(chuàng)設(shè)。曲茜美等人設(shè)計了情境故事視角下的MOOC游戲化設(shè)計模型，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)設(shè)虛擬情境，能夠克服MOOC學(xué)習(xí)中缺少真實情境的弊端，增加MOOC的沉浸感和吸引力，減少MOOC輟學(xué)率。在整個MOOC的設(shè)計中，教師可以借助視頻創(chuàng)設(shè)完整的故事情境，也可以在情境任務(wù)中加入MOOC平臺的討論、作業(yè)等功能，使學(xué)生沉浸于一個真實完整的故事中，感悟知識的生活價值和實踐魅力。虛擬情境的創(chuàng)設(shè)為在線課程突破場域限制提供可能，學(xué)生成為知識的積極反應(yīng)者和主動探索者，課程實施取向從知識技能的忠實傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造性思維和自主探究能力的激發(fā)與培養(yǎng)。

3.虛擬式互動：體場生成的課程創(chuàng)生

體場生成是指在線課程的創(chuàng)造與生成具有動態(tài)性和互動性。在線課程中的互動不再是靜態(tài)的、線性的輸入—輸出過程，而是以多元的、互動生成的非線性思維代替單一的、預(yù)定的線性思維，實現(xiàn)課程內(nèi)容的動態(tài)生成，學(xué)生在與環(huán)境、與他人的動態(tài)交互中生成新的經(jīng)驗體驗。從具身認知理論出發(fā)，交互的認知過程既是身體與環(huán)境不斷交換信息的動態(tài)平衡過程，也是身體在更大場域建構(gòu)新知識、新概念的生成過程。因此，在線課程中的學(xué)習(xí)互動是一個連續(xù)的動態(tài)生成過程。劉萍萍等人探究了“慕課”環(huán)境下的虛擬實驗系統(tǒng)，虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)由虛擬實驗室、自主學(xué)習(xí)、實驗報告評閱等模塊組成，支持多用戶同時在線操作，有效改善傳統(tǒng)實驗資源匱乏的問題。學(xué)生可以不受場域限制開展在線實驗，在虛擬實驗室中自由地與小組成員互動交流，并通過成員間的合作探究，共筑在線學(xué)習(xí)共同體。虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入在線課程，有效促進學(xué)生在體場生成的過程中實現(xiàn)人際互動和自我建構(gòu)：①虛擬現(xiàn)實技術(shù)使學(xué)生化身為虛擬角色與虛擬情境中的教師和同伴進行互動，師生、生生通過提問、答疑、合作探究等多種形式進行實時互動；②在動態(tài)實時的互動中，學(xué)生得以將群體的智慧沉淀為自己的智慧，在多元的視角中不斷審視知識和概念的合理性，培養(yǎng)批判性思維和反思意識。

● 虛擬現(xiàn)實技術(shù)促進在線課程具身轉(zhuǎn)向的實踐路徑

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，在線課程與學(xué)生身體、具體情境的對立消解于虛擬現(xiàn)實環(huán)境中。在線課程的發(fā)展，不僅要搭建課程實施的信息技術(shù)平臺，更要尊重學(xué)生在平臺中的主體地位。因此，在線課程具身轉(zhuǎn)向的實踐路徑，就是設(shè)計立體化、可視化的課程內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)生動有效的虛擬情境，打造動態(tài)多樣的互動形式以及構(gòu)建多模態(tài)反饋的立體化評價。

1.具身的參與——設(shè)計立體化、可視化的課程內(nèi)容

①概念符號立體化。教師可以設(shè)計立體化的知識模型，學(xué)生360度全方位觀察模型要素及其結(jié)構(gòu)，并根據(jù)自己的需求任意放大或縮小知識模型，促進復(fù)雜概念知識的內(nèi)化。有研究表明，360度的VR視頻有助于學(xué)生掌握知識技能，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并且會產(chǎn)生長期的學(xué)習(xí)效果。例如，在工程教學(xué)中，教師可以利用MOOC虛擬交流平臺以可視化、立體化的形式全方位展示建筑物所處的周邊環(huán)境，師生可以共同在建筑物內(nèi)虛擬漫游，獲得一手資料。

②內(nèi)在邏輯可視化。教師可以將抽象復(fù)雜的概念以及它們之間的相互關(guān)系以外顯的形式表現(xiàn)出來，學(xué)生通過親身觀察和操作立體化的知識模型，挖掘內(nèi)隱信息，進而深入理解抽象復(fù)雜的概念，厘清知識的內(nèi)在邏輯。例如，構(gòu)建立體化的化學(xué)分子模型，學(xué)生可以具身操控分子模型，觀察不同原子之間相互連接的方式，也可以根據(jù)化學(xué)原理改變分子結(jié)構(gòu)，將抽象的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)內(nèi)化于心。

2.具身的想象——創(chuàng)設(shè)生動有效的虛擬情境

學(xué)習(xí)氛圍差、知識脫離生活情境一直以來都是傳統(tǒng)在線課程的弊端。在線課程的學(xué)習(xí)既缺少面對面的課堂氣氛，又缺少特定文化場域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)下的在線課程支持“身臨其境”的學(xué)習(xí)，學(xué)生在虛擬情境中的體驗與真實情境類似，甚至可獲得真實情境中無法獲得的體驗。虛擬情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)考慮以下兩點要求：①可操作性強。虛擬情境不應(yīng)只是學(xué)生可觀察的動態(tài)場景，而應(yīng)融合視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多感官體驗的多模態(tài)情境。教師應(yīng)當(dāng)選擇和設(shè)計簡單可操作的多感官融合虛擬情境，學(xué)生通過控制虛擬角色接觸虛擬情境中的事物，進行自主探索。②知識重難點突出?；谇榫车膶W(xué)習(xí)有利于挖掘其隱性育人功能，潛移默化地影響學(xué)生，但也容易產(chǎn)生無關(guān)干擾，增加學(xué)生的認知負荷。因此，虛擬情境的創(chuàng)設(shè)并非將所有知識全部呈現(xiàn)給學(xué)生，教師應(yīng)當(dāng)考慮具體的課程與教學(xué)目標(biāo)，以目標(biāo)為導(dǎo)向，突出知識重難點，實現(xiàn)育人目標(biāo)最大化。

3.具身的互動——打造動態(tài)多樣的互動形式

傳統(tǒng)在線課程使學(xué)生處于孤立狀態(tài)，難以獲得線下課堂教學(xué)中師生、生生之間親密無間的互動體驗?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的在線課程能夠打造動態(tài)多樣的互動形式，主要包括以教師指導(dǎo)為主的互動、以同伴協(xié)作為主的互動和以自主探究為主的互動。此外，每種互動形式都不是孤立無援的，而是與其他形式相互融合、相輔相成，共筑“虛擬情境—教師—學(xué)生”的線上學(xué)習(xí)共同體。

①以教師指導(dǎo)為主。教師借助替身對學(xué)生進行針對性指導(dǎo)，開展個性化教學(xué)，學(xué)生也可求助于虛擬輔助教師，與輔助教師進行虛擬問答。例如，教師可以通過學(xué)生的身體語言和面目表情理解其要表達的意思,學(xué)生可以實時舉手發(fā)言，增強教學(xué)的交互性。

②以同伴協(xié)作為主。學(xué)生及同伴紛紛化作虛擬角色，在虛擬情境中合作交流，完成共同的任務(wù)。

③以自主探究為主。學(xué)生可以依據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計自主學(xué)習(xí)目標(biāo)，選擇感興趣的內(nèi)容進行自主探究，在“身臨其境”的學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和自我反思，促進顯性知識的內(nèi)化，實現(xiàn)隱性知識的有效挖掘。

4.具身的反思——構(gòu)建多模態(tài)反饋的立體化評價

傳統(tǒng)在線課程的評價僅僅關(guān)注客觀知識和技能的學(xué)習(xí)，以線上章節(jié)測試和期末考試為主要形式。評價過分強調(diào)認知層面，往往忽視學(xué)生參與多模態(tài)活動的身體主體層面。在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，教學(xué)數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)一并存入云端數(shù)據(jù)庫中，師生可以隨時監(jiān)控學(xué)習(xí)過程進展，并通過分析多模態(tài)數(shù)據(jù)獲得教學(xué)和學(xué)習(xí)反饋，完成對整個學(xué)習(xí)過程的立體化評價和對自身的反思。基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的在線課程評價應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮其記錄多模態(tài)數(shù)據(jù)和實時反饋的優(yōu)勢，構(gòu)建多模態(tài)反饋的立體化評價。

①關(guān)照身體信息的評價。將對學(xué)生身體結(jié)構(gòu)和感知覺—運動系統(tǒng)的評價納入評價范圍。課前，教師創(chuàng)設(shè)虛擬情境，預(yù)估學(xué)生可能出現(xiàn)的身體行為變化；課中，教師在虛擬教室和虛擬實驗室中觀察并記錄學(xué)生的身體表現(xiàn)；課后，教師通過分析虛擬現(xiàn)實技術(shù)收集的多模態(tài)數(shù)據(jù)，對學(xué)生的身體參與程度進行全方位評估。與傳統(tǒng)在線課程相比，教師更加聚焦于學(xué)生的身體信息，如行為表現(xiàn)、表情、姿態(tài)、手勢等非語言信息，創(chuàng)造性地將動覺或身體動作納入在線課程評價。有研究表明，在學(xué)習(xí)期間（形成性或過程中）和學(xué)習(xí)行為之后（總結(jié)性）的手勢設(shè)計可以揭示學(xué)習(xí)者的心理狀態(tài)。

②關(guān)照師生互動的評價。將師生交互納入評價范圍，圍繞師生主體互動設(shè)計評價指標(biāo)，如主體主動程度、主體互動程度、主體互動效果等?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的在線課程評價應(yīng)當(dāng)突破教師單方面評價的限制，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)打造線上學(xué)習(xí)共同體，從答疑與交流、合作與探究、共同解決問題等師生互動的多個方面進行評估。

③關(guān)照動態(tài)生成的評價。將師生在共同學(xué)習(xí)過程中生成的知識經(jīng)驗納入評價范圍，收集整個學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的新概念和新體驗。教師可以充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實時記錄和整理數(shù)據(jù)，并對存入云端數(shù)據(jù)庫中的新知識和新經(jīng)驗進行統(tǒng)計與分析，關(guān)照在線課程學(xué)習(xí)中的知識生成。

● 結(jié)語

從具身認知理論出發(fā)，身體及身體所存在的環(huán)境塑造著認知過程，認知過程是“心—身—境”相互作用的動態(tài)生成過程。虛擬現(xiàn)實技術(shù)下的在線課程發(fā)展，不應(yīng)只是技術(shù)的簡單應(yīng)用，而應(yīng)轉(zhuǎn)變教育理念，牢牢把握在線課程的具身性特征，使學(xué)生的身體體驗與心靈體驗相遇，促進身心統(tǒng)一的學(xué)習(xí)。

在“身臨其境”的虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，學(xué)生能夠不斷獲得具身化的、情境化的、互動生成化的身體體驗。相比傳統(tǒng)在線課程而言，課程學(xué)習(xí)變得具身化、情境化、交互化，體現(xiàn)出“身心合一”“體場融合”“體場生成”的具身特征。借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)搭建的MOOC虛擬交流平臺和虛擬實驗室，教師可以與學(xué)生共筑在線學(xué)習(xí)共同體，實現(xiàn)在線課程中身與心的融合和升華。