摘要:隨著通用人工智能的迅猛發(fā)展,社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求日益迫切。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力方面存在的局限性,本研究創(chuàng)新性地提出了一種基于具身認(rèn)知理論的新型教學(xué)模式。通過(guò)運(yùn)用問(wèn)卷調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù),系統(tǒng)探究了課堂環(huán)境要素(包括師生關(guān)系、課堂參與度和教學(xué)模式等) 與學(xué)生創(chuàng)造力表現(xiàn)(涵蓋日常創(chuàng)造力和科學(xué)創(chuàng)造力等維度) 之間的相互作用機(jī)制及其關(guān)鍵影響路徑。實(shí)證研究表明,該新型教學(xué)模式有效突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的桎梏,顯著提升了學(xué)生的創(chuàng)造力水平,不僅契合國(guó)家創(chuàng)新人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略需求,更為具身智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展提供了重要的理論支撐和實(shí)踐指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:具身認(rèn)知;師生互動(dòng);課堂參與;創(chuàng)造力;教學(xué)模式變革
中圖分類(lèi)號(hào):G642" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2025)19-0134-04
開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù)) 標(biāo)識(shí)碼(OSID)
0 引言
在當(dāng)今全球化經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的浪潮中,創(chuàng)新能力已成為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的核心指標(biāo)。人工智能等前沿技術(shù)的迅猛發(fā)展,進(jìn)一步加劇了對(duì)具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力人才的迫切需求。然而,傳統(tǒng)教育模式在培養(yǎng)學(xué)生探索未知、激發(fā)創(chuàng)新思維和提升問(wèn)題解決能力方面,展現(xiàn)出明顯的局限性[1]。這種教學(xué)模式固守于知識(shí)的單向傳授和技能的機(jī)械訓(xùn)練,忽略了對(duì)學(xué)生內(nèi)在潛能的挖掘與開(kāi)發(fā),導(dǎo)致學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜挑戰(zhàn)時(shí),創(chuàng)新意識(shí)不足,解決策略匱乏。因此,亟須探索一種更加符合時(shí)代需求的新型教學(xué)模式,以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的發(fā)展。
近年來(lái),具身認(rèn)知理論的發(fā)展為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)、深入理解學(xué)生認(rèn)知學(xué)習(xí)過(guò)程開(kāi)辟了新的視角。該理論認(rèn)為,認(rèn)知是大腦的內(nèi)部處理過(guò)程,與身體的動(dòng)作、感知以及與外部環(huán)境的交互密切相關(guān)[2-3]。具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)身體與認(rèn)知之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,認(rèn)為身體的參與能夠塑造認(rèn)知過(guò)程,為促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)及提升學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了理論依據(jù)[4-5]?;诰呱碚J(rèn)知理論的通用具身智能和多模態(tài)大模型技術(shù)為教育領(lǐng)域帶來(lái)了新的變革[6],通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和智能反饋,輔助教師調(diào)整教學(xué)策略,提升課堂教學(xué)的互動(dòng)性和針對(duì)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜科學(xué)問(wèn)題的理解與解決能力,推動(dòng)創(chuàng)造性思維的發(fā)展[8]。
本研究基于具身認(rèn)知理論,采用認(rèn)知心理學(xué)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析方法深入探究課堂環(huán)境(師生關(guān)系、課堂參與、教學(xué)模式等)和學(xué)生創(chuàng)造力(日常創(chuàng)造力、科學(xué)創(chuàng)造力等)之間的互動(dòng)機(jī)制,構(gòu)建一個(gè)以具身認(rèn)知理論為核心的新型教學(xué)模式。研究表明,該模式通過(guò)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的主動(dòng)參與、深化創(chuàng)造性思維的應(yīng)用以及強(qiáng)化科學(xué)探索的實(shí)踐性,能有效緩解傳統(tǒng)教學(xué)的不足,顯著提升學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造力。通過(guò)將具身認(rèn)知理論與學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)相結(jié)合,構(gòu)建新型教學(xué)模式,為教學(xué)模式改革和人才培養(yǎng)模式優(yōu)化提供了實(shí)踐基礎(chǔ)。
1 研究背景與現(xiàn)狀
1.1 具身認(rèn)知理論及其教育應(yīng)用
具身認(rèn)知理論起源于20世紀(jì)90年代,作為認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,強(qiáng)調(diào)認(rèn)知過(guò)程與身體經(jīng)驗(yàn)、環(huán)境互動(dòng)的緊密聯(lián)系[2]。該理論認(rèn)為,認(rèn)知不僅是大腦內(nèi)部的信息處理,而是身體在特定環(huán)境中的動(dòng)態(tài)交互結(jié)果[3]。近年來(lái),具身認(rèn)知理論在教育實(shí)踐中的應(yīng)用逐漸增多。例如江等人將具身認(rèn)知理論引入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過(guò)將具象的事物引入游戲,讓學(xué)生通過(guò)身體參與和感知來(lái)探索數(shù)學(xué)規(guī)律,顯著增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力[4]。艾等人通過(guò)體感游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段,構(gòu)建了基于具身認(rèn)知的沉浸式教學(xué)模式,提升教學(xué)效果[5]。通過(guò)身體參與、情境模擬和多模態(tài)學(xué)習(xí)等方式,具身認(rèn)知理論能夠增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知體驗(yàn),促進(jìn)知識(shí)的深度理解。
1.2 創(chuàng)造力的構(gòu)成與影響因素
創(chuàng)造力是指?jìng)€(gè)體產(chǎn)生新穎且有用的產(chǎn)品的能力,是個(gè)體科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,也是推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵力量[6]。創(chuàng)造力的構(gòu)成包括學(xué)術(shù)創(chuàng)造力、科學(xué)創(chuàng)造力、藝術(shù)創(chuàng)造力等多個(gè)方面。其中學(xué)術(shù)創(chuàng)造力是指在學(xué)術(shù)領(lǐng)域內(nèi)提出新穎理論、創(chuàng)新方法及解決復(fù)雜難題的能力。研究表明,跨學(xué)科學(xué)習(xí)、批判性討論及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)術(shù)創(chuàng)造力的培養(yǎng)具有顯著正向影響[9]。藝術(shù)創(chuàng)造力是指通過(guò)藝術(shù)媒介(繪畫(huà)、音樂(lè)、舞蹈等) 表達(dá)獨(dú)特情感與創(chuàng)意。藝術(shù)教育與創(chuàng)作實(shí)踐,尤其是鼓勵(lì)自由表達(dá)與創(chuàng)新嘗試的環(huán)境,對(duì)提升藝術(shù)創(chuàng)造力至關(guān)重要[10]??茖W(xué)創(chuàng)造力是指在科學(xué)探索中勇于提出新假設(shè)、設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及揭示自然規(guī)律。研究表明,探究式學(xué)習(xí)、早期科學(xué)教育中的創(chuàng)新實(shí)踐對(duì)科學(xué)創(chuàng)造力的培養(yǎng)具有深遠(yuǎn)意義[11]。影響學(xué)生創(chuàng)造力的因素眾多,其中課堂環(huán)境是非常關(guān)鍵的因素。教學(xué)模式等能夠激發(fā)學(xué)生的探索欲望和求知欲,促進(jìn)其積極參與創(chuàng)造性活動(dòng);課堂參與則能夠讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷嘗試和創(chuàng)新,從而提高其創(chuàng)造力水平[9]。
1.3 教學(xué)模式的演變與創(chuàng)新
傳統(tǒng)教學(xué)模式以講授式教學(xué)為主,注重知識(shí)的傳授和記憶。然而,隨著教育理念的不斷更新和技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端逐漸顯現(xiàn),如學(xué)生參與度低、學(xué)習(xí)興趣不足等。為克服這些弊端,教育者們不斷探索新的教學(xué)模式[12]。例如基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、合作學(xué)習(xí)等教學(xué)模式。這些教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,注重學(xué)生的主體性和創(chuàng)造性,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、合作探討和實(shí)踐操作等方式,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。此外,隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字化教學(xué)、在線(xiàn)學(xué)習(xí)等新型教學(xué)模式也逐漸興起,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更加便捷和靈活的方式。不同于上述教學(xué)模式,研究人員提出了基于游戲的學(xué)習(xí)[4]和個(gè)性化學(xué)習(xí)[5]等創(chuàng)新教學(xué)模式。前者通過(guò)將學(xué)習(xí)內(nèi)容巧妙融入游戲設(shè)計(jì)之中,實(shí)現(xiàn)了寓教于樂(lè),能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。而后者則借助大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù),分析學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣及能力,為每位學(xué)生量身打造個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和資源,有效滿(mǎn)足了學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)需求,促進(jìn)了每個(gè)學(xué)生的全面發(fā)展。
2 具身認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的新型教學(xué)模式
在具身智能與大模型技術(shù)驅(qū)動(dòng)下,新型教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)核心環(huán)節(jié)之一是選擇和配置合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與教學(xué)平臺(tái)。本研究團(tuán)隊(duì)選擇具備前沿交互技術(shù)的物理設(shè)備,并搭建了一個(gè)集成化的教學(xué)互動(dòng)平臺(tái),以滿(mǎn)足具身智能的硬件需求和大模型技術(shù)處理海量數(shù)據(jù)的軟件需求。
2.1 教學(xué)模式設(shè)計(jì)思路
依托具身認(rèn)知理論,本文構(gòu)建了一種創(chuàng)新教學(xué)模式,旨在通過(guò)學(xué)生的身體參與、情境模擬以及多模態(tài)感官體驗(yàn),全面提升學(xué)生的認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)體驗(yàn)。其中,身體參與奠定認(rèn)知基礎(chǔ),為情境模擬提供實(shí)踐舞臺(tái),促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化;情境模擬作為橋梁,轉(zhuǎn)化身體參與為實(shí)際操作能力,強(qiáng)化學(xué)習(xí)實(shí)用性;多模態(tài)感官體驗(yàn)則通過(guò)多元感官整合,豐富學(xué)習(xí)維度,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性。三者相輔相成,形成高效全面的學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)。
(1) 身體參與在認(rèn)知過(guò)程中的作用。具身認(rèn)知理論認(rèn)為,身體活動(dòng)是認(rèn)知過(guò)程的重要組成部分。在教學(xué)設(shè)計(jì)中,通過(guò)引入體感互動(dòng)、實(shí)踐操作等環(huán)節(jié),讓學(xué)生在身體活動(dòng)的基礎(chǔ)上感知和理解知識(shí),使學(xué)生能夠獲得更為深刻的認(rèn)知體驗(yàn),有助于在身體經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)抽象概念的理解和內(nèi)化,進(jìn)而提升認(rèn)知的深度與質(zhì)量。
(2) 情境模擬的沉浸式教學(xué)。情境模擬是教學(xué)策略的關(guān)鍵組成部分,能夠營(yíng)造接近現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在沉浸式體驗(yàn)中探索和運(yùn)用知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)的虛擬或現(xiàn)實(shí)情境,學(xué)生可以在實(shí)際操作中遇到問(wèn)題并解決問(wèn)題,提升學(xué)生的參與度和自主性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的實(shí)用性和學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(3) 多模態(tài)感官整合的學(xué)習(xí)方法。多模態(tài)學(xué)習(xí)通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感官的整合,能夠充分激發(fā)學(xué)生的感知系統(tǒng),提升學(xué)習(xí)效果。運(yùn)用不同感官渠道的信息呈現(xiàn)方式,有助于學(xué)生全面理解知識(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。在實(shí)踐中,視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多模態(tài)元素相互作用,共同促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知和情感參與,提高學(xué)習(xí)效率和成果。
2.2 教學(xué)模式實(shí)施步驟
在實(shí)施教學(xué)模式的過(guò)程中,課堂活動(dòng)圍繞具身智能理念展開(kāi),以學(xué)生為中心,構(gòu)建了一個(gè)互動(dòng)式、智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境。具體實(shí)施步驟如下:
(1) 教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。以C/C++程序設(shè)計(jì)為例,在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中,課程內(nèi)容通過(guò)動(dòng)態(tài)PPT演示、交互動(dòng)畫(huà)、課堂實(shí)戰(zhàn)等多媒體輔助工具進(jìn)行展現(xiàn),結(jié)合具身智能理念,學(xué)生通過(guò)身體動(dòng)作與智能設(shè)備的互動(dòng),來(lái)深度掌握核心知識(shí)點(diǎn)。具體而言,課程配備了具備通用大模型技術(shù)的智能交互平臺(tái)。學(xué)生可以通過(guò)語(yǔ)音與智能交互平臺(tái)進(jìn)行溝通,詢(xún)問(wèn)編程難題、獲取代碼示例或?qū)崟r(shí)反饋。智能交互平臺(tái)能夠精準(zhǔn)理解學(xué)生意圖,快速響應(yīng)并提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議,顯著提升了學(xué)習(xí)體驗(yàn)與效率,為學(xué)生提供了更加便捷、智能的學(xué)習(xí)路徑。在此過(guò)程中,教師擔(dān)任的是引導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色,旨在通過(guò)靈活的教學(xué)設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生積極參與。教師借助超星平臺(tái)等智能分析工具,能夠?qū)崟r(shí)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、情感變化以及學(xué)習(xí)效果,并根據(jù)學(xué)生的反饋動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略。
(2) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在C/C++程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,課程設(shè)計(jì)應(yīng)采用隨機(jī)分組的方法,將學(xué)生劃分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,確保兩組在性別、年齡、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)等方面具有均衡性,以消除潛在干擾因素。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生將體驗(yàn)一種融合了具身智能設(shè)備與通用大模型技術(shù)的全新教學(xué)模式,通過(guò)智能硬件與軟件的緊密結(jié)合,創(chuàng)造了更加互動(dòng)和沉浸的學(xué)習(xí)環(huán)境。對(duì)照組學(xué)生則繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,主要依賴(lài)教師的講授和紙質(zhì)教材進(jìn)行學(xué)習(xí),并通過(guò)練習(xí)和作業(yè)來(lái)鞏固所學(xué)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,采用多種數(shù)據(jù)收集工具來(lái)系統(tǒng)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和反饋。課堂觀察將用于記錄學(xué)生的參與度、互動(dòng)情況和學(xué)習(xí)態(tài)度;超星平臺(tái)將追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)完成情況以及在線(xiàn)學(xué)習(xí)資源的使用情況;智能分析工具則能夠?qū)崟r(shí)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),為教師提供個(gè)性化的教學(xué)建議。這些數(shù)據(jù)為教師調(diào)整教學(xué)策略、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)提供了寶貴的依據(jù),確保教學(xué)能夠精準(zhǔn)匹配每位學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求與風(fēng)格。
(3) 評(píng)估方法。在C/C++程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的評(píng)估中,采用了學(xué)生的理解能力、創(chuàng)新能力、問(wèn)題解決能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力等多個(gè)維度的評(píng)估指標(biāo)。通過(guò)這些多維度的評(píng)估,能夠全面反映學(xué)生在課程中的綜合表現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中,除了需要運(yùn)用具身智能技術(shù),還要結(jié)合大模型技術(shù)提出創(chuàng)新的解決方案,這種方式促進(jìn)了學(xué)生從多角度、多維度思考問(wèn)題。此外,為了提升學(xué)生的主動(dòng)性與協(xié)作能力,課程設(shè)計(jì)了基于任務(wù)的學(xué)習(xí)模式。每位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)班級(jí)中都被賦予不同的角色和任務(wù),通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)激勵(lì)學(xué)生深入?yún)⑴c、與同伴協(xié)作并共同解決問(wèn)題。通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作,學(xué)生不僅鍛煉了自己的創(chuàng)新能力,還能在互動(dòng)中提升自己的溝通與合作技能。
(4) 反饋與優(yōu)化。教師依托超星平臺(tái)等智能教學(xué)分析系統(tǒng),跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和行為模式,進(jìn)一步細(xì)化教學(xué)策略,優(yōu)化整個(gè)教學(xué)流程。智能教學(xué)分析系統(tǒng)能夠捕捉學(xué)生在編程練習(xí)、課堂互動(dòng)、在線(xiàn)資源使用等多方面的數(shù)據(jù),為教師提供詳盡的學(xué)生學(xué)習(xí)畫(huà)像。通過(guò)深入分析這些數(shù)據(jù),教師能夠識(shí)別出學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)、興趣點(diǎn)以及潛在的學(xué)習(xí)障礙,從而針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和節(jié)奏。例如,對(duì)于在C/C++語(yǔ)法理解上存在困難的學(xué)生,教師可以增加相關(guān)的教學(xué)輔導(dǎo)材料或提供個(gè)性化的編程練習(xí);對(duì)于在算法設(shè)計(jì)或問(wèn)題解決能力上表現(xiàn)突出的學(xué)生,教師可以設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的任務(wù),以進(jìn)一步激發(fā)其學(xué)習(xí)潛力。通過(guò)技術(shù)與教學(xué)實(shí)踐的深度結(jié)合,實(shí)驗(yàn)旨在驗(yàn)證結(jié)合具身智能與大模型技術(shù)的教學(xué)模式能否有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和課程理解,推動(dòng)教育模式創(chuàng)新[3,7]。
(5) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在C/C++程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性應(yīng)顯著提高。通過(guò)具身智能設(shè)備與大模型技術(shù)的融合,學(xué)生不僅能夠在實(shí)踐中深入理解知識(shí),還能在互動(dòng)式學(xué)習(xí)中培養(yǎng)出更強(qiáng)的創(chuàng)新能力。教師普遍反映,學(xué)生在運(yùn)用具身智能設(shè)備和大模型技術(shù)完成任務(wù)時(shí),展現(xiàn)出了前所未有的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和創(chuàng)造性,學(xué)習(xí)興趣和參與度明顯提升。這種創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在C/C++程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜算法和類(lèi)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)中尤為顯著,學(xué)生能夠更靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí),創(chuàng)造出獨(dú)特的程序解決方案。從評(píng)估結(jié)果來(lái)看,實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在創(chuàng)新思維、問(wèn)題解決能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面普遍表現(xiàn)優(yōu)于對(duì)照組。通過(guò)大模型技術(shù)的輔助,學(xué)生能夠更迅速地獲取信息并應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題中,從而在短時(shí)間內(nèi)提出創(chuàng)新性的解決方案。同時(shí),具身智能設(shè)備的使用使得學(xué)生能夠在動(dòng)手實(shí)踐中直觀地理解抽象概念,如指針、內(nèi)存管理等,顯著提升了學(xué)習(xí)效果。
2.3 教學(xué)效果與反思
本文基于具身認(rèn)知理論探討了學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng),并提出了一種具身認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的新型教學(xué)模式。為了明晰具身認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式下,課堂環(huán)境和學(xué)生創(chuàng)造力之間的相互作用機(jī)理。通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)模式與具身認(rèn)知教學(xué)模式在學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)中的效果,深入分析了課堂環(huán)境與學(xué)生創(chuàng)造力之間的影響路徑。具身認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式應(yīng)顯著提升師生互動(dòng)、生生互動(dòng),增強(qiáng)了創(chuàng)造性思維的參與度,并有效促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)創(chuàng)造力的提升。
(1) 傳統(tǒng)教學(xué)模式在創(chuàng)造力培養(yǎng)中的弊端。傳統(tǒng)教學(xué)模式普遍以教師為中心,注重知識(shí)的灌輸和技能的傳授,課堂互動(dòng)性較弱,學(xué)生的主動(dòng)思考和創(chuàng)造性表達(dá)往往受到限制。在這種模式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程往往是被動(dòng)的,知識(shí)點(diǎn)的記憶和應(yīng)用脫離了真實(shí)情境,缺乏與現(xiàn)實(shí)世界的直接聯(lián)系。這種教學(xué)方式忽視了學(xué)生個(gè)體的創(chuàng)造性潛力。更為關(guān)鍵的是,傳統(tǒng)模式中的課堂活動(dòng)通常強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化答案和規(guī)范化解題過(guò)程,限制了學(xué)生在創(chuàng)造性思維上的自由發(fā)揮。師生互動(dòng)和生生互動(dòng)的缺乏、課堂參與的低下,導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)造力得不到有效培養(yǎng),限制了其科學(xué)思維的拓展和創(chuàng)新能力的提升。
(2) 具身認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式在創(chuàng)造力培養(yǎng)中的優(yōu)勢(shì)。基于具身認(rèn)知理論,本研究提出了一種新型教學(xué)模式,旨在通過(guò)學(xué)生的身體參與和互動(dòng)體驗(yàn),促進(jìn)知識(shí)的深度理解和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào),身體活動(dòng)、感官體驗(yàn)與認(rèn)知過(guò)程緊密相連,學(xué)習(xí)不僅是大腦的思維過(guò)程,也是身體和感官的全面參與。在創(chuàng)造力的培養(yǎng)中,學(xué)生通過(guò)身體動(dòng)作、情境模擬和實(shí)際操作,將抽象的科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為具體的體驗(yàn),進(jìn)而激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的興趣與探討欲望。在這一教學(xué)模式中,教師是知識(shí)的傳遞者,也是引導(dǎo)者和促進(jìn)者。教師通過(guò)設(shè)計(jì)具身認(rèn)知任務(wù),組織學(xué)生參與富有創(chuàng)造性和實(shí)踐性的活動(dòng)中,讓學(xué)生在真實(shí)或模擬的情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、解決問(wèn)題,體驗(yàn)創(chuàng)造思維的過(guò)程。同時(shí),文心一言等大模型和超星平臺(tái)等智能分析系統(tǒng)為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑,實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展,提供針對(duì)性的建議,進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和創(chuàng)造性思維。
(3) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與效果驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的學(xué)習(xí)成果,采用具身認(rèn)知驅(qū)動(dòng)的新型教學(xué)模式的學(xué)生,在創(chuàng)造力的各項(xiàng)維度上應(yīng)均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)生。具體而言,研究假設(shè)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在以下幾個(gè)方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。
師生互動(dòng):具身認(rèn)知教學(xué)模式通過(guò)豐富的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和感官體驗(yàn),激發(fā)了學(xué)生對(duì)創(chuàng)造活動(dòng)的興趣和好奇心,顯著提高了學(xué)生與老師互動(dòng)的動(dòng)機(jī)。學(xué)生表現(xiàn)出更多的主動(dòng)性和探索欲望。
課堂參與:在具身認(rèn)知教學(xué)環(huán)境中,學(xué)生的課堂參與得到了更充分的激發(fā)。通過(guò)互動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)操作和情境模擬,學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)不僅依賴(lài)已有知識(shí),還能夠?qū)⒆约旱南敕ā⒓僭O(shè)和創(chuàng)新方案付諸實(shí)踐。
科學(xué)創(chuàng)造力:具身認(rèn)知教學(xué)模式有效促進(jìn)了學(xué)生從“知識(shí)接收者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)探索者”,科學(xué)創(chuàng)造力得到了明顯增強(qiáng)。通過(guò)將身體活動(dòng)與思維過(guò)程緊密結(jié)合,在實(shí)際操作中激發(fā)出新的想法和創(chuàng)造性解決方案。
(4) 存在的問(wèn)題與改進(jìn)建議。部分學(xué)生在面對(duì)高度互動(dòng)和實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)任務(wù)時(shí),可能會(huì)感到不適應(yīng),特別是對(duì)于那些依賴(lài)傳統(tǒng)教學(xué)方式的學(xué)生,可能在初期表現(xiàn)出一定的學(xué)習(xí)困難。為此,未來(lái)可以進(jìn)一步改進(jìn)以下幾個(gè)方面。
分階段逐步引入互動(dòng)與實(shí)踐任務(wù):在課程開(kāi)始時(shí),先安排一些低難度、引導(dǎo)性強(qiáng)的互動(dòng)活動(dòng),如小組討論、角色扮演等,逐步增加任務(wù)的復(fù)雜性和實(shí)踐性,幫助學(xué)生逐步適應(yīng)。同時(shí)設(shè)計(jì)“過(guò)渡任務(wù)”,這些任務(wù)結(jié)合了傳統(tǒng)講授與新型互動(dòng)元素,讓學(xué)生在熟悉的環(huán)境中逐漸接觸并接受新的學(xué)習(xí)方式。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)指導(dǎo)與反饋:教師需定期檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和適應(yīng)性,提供及時(shí)反饋,特別是針對(duì)那些遇到困難的學(xué)生,要給予更多的個(gè)別指導(dǎo)。同時(shí)引入“學(xué)習(xí)伙伴”機(jī)制,即讓適應(yīng)性較強(qiáng)的學(xué)生與依賴(lài)性較強(qiáng)的學(xué)生結(jié)對(duì),通過(guò)同伴互助促進(jìn)學(xué)習(xí)適應(yīng)。
3 結(jié)論
本研究基于具身認(rèn)知理論,創(chuàng)新性地構(gòu)建了一種融合親身體驗(yàn)與感官沉浸的新型教學(xué)模式。該模式顯著提升了師生互動(dòng)質(zhì)量與課堂參與度,有效激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力。研究結(jié)果不僅為具身認(rèn)知理論在教育領(lǐng)域的應(yīng)用提供了實(shí)證支持,更深化了人們對(duì)身體與認(rèn)知相互作用機(jī)制的理解,為教育模式創(chuàng)新指明了發(fā)展方向。
在理論層面,本研究拓展了具身學(xué)習(xí)理論的內(nèi)涵,突破了傳統(tǒng)智力訓(xùn)練的固有觀念,為教育心理學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)研究提供了新的理論視角。在實(shí)踐層面,該模式通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)策略,顯著提升了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果,在創(chuàng)造力培養(yǎng)方面表現(xiàn)尤為突出,同時(shí)具有縮小學(xué)習(xí)差距、促進(jìn)教育公平的潛在價(jià)值。這些發(fā)現(xiàn)充分體現(xiàn)了本研究的重要理論與實(shí)踐意義,對(duì)推動(dòng)教育現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型和質(zhì)量提升具有深遠(yuǎn)影響。
展望未來(lái),隨著具身認(rèn)知理論的不斷完善和教育技術(shù)的持續(xù)革新,該教學(xué)模式展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。具體而言,未來(lái)研究可從兩個(gè)方向深入探索:一是將具身認(rèn)知理念系統(tǒng)融入各學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)更具針對(duì)性和實(shí)效性的教學(xué)策略;二是借助虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù),開(kāi)發(fā)沉浸式教學(xué)工具,為學(xué)生創(chuàng)造更豐富的感官體驗(yàn)。這些探索將進(jìn)一步推動(dòng)教育領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供有力支撐。
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