基于具身認知理論研究復雜技能學習模式

范玉 歐陽明 白柯晨

摘 要 在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，學生的學習依賴于學習環(huán)境、學生身體與大腦彼此之間復雜的多維和多向互動，在這樣多維和多向的復雜互動中涌現(xiàn)出學生的復雜知識、技能和能力。嘗試以網(wǎng)絡課程的設計和開發(fā)作為案例，探討分析具身認知理論在職教復雜技能學習中的應用。

關鍵詞 具身認知；復雜技能；4C/ID教學模式；網(wǎng)絡課程；虛擬現(xiàn)實技術；Moodle

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）04-0088-03

1 前言

與傳統(tǒng)的“離身”教育思想相對，具身認知思想分析了學習者心理機能、身體與環(huán)境的復雜作用關系，既強調心智對于以身體為基礎的外部活動的依賴性，也強調身體外在活動的內化對于思維和認知過程的作用。因此，本文以網(wǎng)絡課程的設計和開發(fā)為例，探析具身認知學習理論在復雜技能學習中的應用。

2 具身認知概述

具身認知的哲學概述 具身認知最初是一種哲學思考，其演變路徑可以歸納為身心的獨立—身心的統(tǒng)一[1]。在人類哲學思想發(fā)展史上，對二元論的質疑一直沒有停息過。德國哲學家尼采提出“一切從身體出發(fā)”的觀點，打破了身體在意識哲學中的黑暗[2]。從身體出發(fā)，就是要重新解讀心智、話語和身體之間的關系。20世紀，德國存在主義哲學創(chuàng)始人海德格爾對笛卡爾的二元劃分提出反對的觀點。他認為，個體就是世界的存在。換句話來說，個體與整個世界連成一體，個體嵌入在世界上的萬事萬物中。同一時期，法國哲學家梅洛龐蒂從知覺現(xiàn)象學出發(fā)，力圖使認識過程回歸于身體。他將身體視為人與世界關聯(lián)的唯一橋梁，促成了現(xiàn)代西方哲學的“身體”轉向[3]。至此，哲學視角下的心智具身性觀點已經(jīng)初具形態(tài)。

具身認知的心理學研究概述 具身認知的另一個主要觀點是，認知不僅受到身體的物理屬性制約，也根植于環(huán)境，嵌入社會和文化之中。20世紀20年代，蘇聯(lián)心理學家維果茨基就曾經(jīng)論證過這一點。他認為：“人所持有的新的心理過程結構最初必須在人的外部活動中形成，然后才能轉移至內部，成為人的內部心理過程的結構。”[4]換言之，人的認知是與社會緊密聯(lián)系在一起的，人的語言、思維、推理和判斷等是社會文化歷史影響的結果。

國內外研究現(xiàn)狀分析

1）國外研究現(xiàn)狀分析。當前，國外關于具身認知的研究已經(jīng)取得長足發(fā)展，最具代表性的是亞利桑那大學開發(fā)的SMALLab空間。SMALLab始建于2010年，美國亞利桑那州大學David博士創(chuàng)建了一個跨學科團隊，該團隊開發(fā)的目的和使命都是推進具身認知在學校和博物館中的應用。因為認知領域的學者認為，學習者的所有經(jīng)驗幾乎都是通過身體的某種交互方式獲得的，人的身體并非只是承載行為的工具，而是能夠參與實踐活動，這表明人在社會實踐中，具體的經(jīng)驗可以產(chǎn)生更有效的學習。

和SMALLab相類似的研究開發(fā)還有德克薩斯大學奧斯汀分校開發(fā)的Action Learning Lab教學環(huán)境和哥倫比亞大學的3D力學反饋環(huán)境[5]。這類具身學習環(huán)境是一種融合了實體環(huán)境與網(wǎng)絡虛擬的具身學習環(huán)境，其傾向于以學習者為中心，將抽象的知識和原理轉化為可交互、可視化的學習內容。

2）國內研究現(xiàn)狀分析。我國的認知領域研究學者也開始注意到具身認知思想在教育教學中的影響力，一部分學者開始從具身認知的理論研究轉向實踐探索。在理論研究方面，浙江大學語言與認知研究中心的學者李恒威和肖家燕對具身認知研究進行了系統(tǒng)的引進和梳理，這一理論梳理引起研究學者的關注，并為研究者提供了新的線索和思路。以葉浩生為代表的心理學家提出具身認知是認知心理學的新取向，為具身認知走向實證研究提供了具體的實證支撐[6]。丁俊和陳巍等學者在收集實證研究的基礎上提出具身模仿論。在實踐領域方面，我國與之關聯(lián)度較大的是未來課堂研究與智慧課堂研究。目前，已經(jīng)有學者引進新的技術模式和框架對其展開設計與開發(fā)研究，但是還未形成一種行之有效的設計模式和構建標準。

因此，基于以往的研究，筆者認為，具身認知思想可以朝著以下幾個方向邁進：

1）研究者可以從交叉學科的角度來思考具身認知思想的實際運用，而不僅限于哲學和心理學領域；

2）研究者在追求身心一體的教育過程中，可以嘗試開發(fā)虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用；

3）研究者可以總結歸納出一套屬于具身認知的教學設計模式，應用于一般課堂教學。

3 具身認知在復雜技能教學中的應用模式探析

復雜技能的學習是一種綜合性的學習，往往涉及多種教學目標的達成，包括學習者的認知策略、智慧技能和動作技能等。具身認知是一種新的認知觀，要把這一觀念應用到實際的教學中，就需要借助已有的教學模式、教學策略和教學方法。筆者認為，4C/ID教學模式在學習復雜技能時適用于具身認知理論。4C/ID教學模式在設計完成復雜學習時摻入了協(xié)調和綜合局部知能的能力。

4C/ID教學模式又被叫作四要素教學設計模式，是由國際著名教學系統(tǒng)設計理論家馮·曼利伯提出的[7]。4C/ID用于復雜認知技能的學習，適合技術領域的設計開發(fā)人員培訓，目標是培養(yǎng)學習者解決復雜技術問題的能力。它假設：復雜的技能只有在“做”中才能學會，主張“在做中學”和“在學中做”。它的理論基礎是系統(tǒng)論、建構主義學習理論和情景式學習理論。其中四要素為學習任務、支持性信息、及時信息和部分任務練習。

4C/ID教學模式一般從一項需要“復雜技能”才能完成的整體任務開始向外分解“任務類別”（子任務），而每一項“任務類別”也可以繼續(xù)分解為“最簡任務”，教師給“最簡任務”安排專項訓練，規(guī)劃學習任務。如此分解，就形成一個有序的、線性的教學模式，即4C/ID教學模式。

4C/ID教學模式的基本設計步驟分為以下幾點：

1）分解復雜技能；

2）排序任務類別；

3）規(guī)劃學習任務；

4）確定心理模式；

5）理清認知策略；

6）呈現(xiàn)相關技能；

7）明晰規(guī)則與程序；

8）弄清前提知能；

9）設計即時信息；

10）安排專項訓練。

4 具身認知在復雜技能教學中的應用舉例

本文嘗試運用4C/ID教學模式，以云南大學職業(yè)與繼續(xù)教育學院2014級計算機科學與技術教育和應用電子技術教育兩個專業(yè)的52名本科生為設計對象，以“網(wǎng)絡課程的設計和開發(fā)”為教學內容，實踐具身認知觀念。

學習者需要分析 從學習者的一般特征來看，大學階段的學生，基本上都已經(jīng)是成年人，心理發(fā)展可以說已經(jīng)比較成熟。另外，大學生的心智水平也已經(jīng)發(fā)展到一定程度，相較于小學生和中學生來說，他們已經(jīng)有自己的思想，并且能夠自己獨立解決一些問題。在認知方面，他們能夠抓住重點，不僅僅只是停留在最初的記憶和理解層面，更多的是能夠從學習和生活中發(fā)現(xiàn)問題，在解決比較復雜的問題情境時注重運用自身所學的知識來應對所處的環(huán)境，借助已有經(jīng)驗、技術等解決問題。辯證思維和批判性思維的發(fā)展已經(jīng)達到一定水平，通常會發(fā)表自己的觀點，有自己獨特的見解。

教學任務的設計 將“網(wǎng)絡課程的設計與開發(fā)”這一整體任務的構成性技能分解為網(wǎng)絡課程的教學設計、網(wǎng)絡課程的開發(fā)和網(wǎng)絡課程的調試與評價。根據(jù)教學設計的一般模式，網(wǎng)絡課程的教學設計又可以細分為學習者分析、教學目標的確定、教學內容的設計、教學重難點的分析、學習策略的設計和評價工具的設計。網(wǎng)絡課程的開發(fā)是以Moodle平臺為載體，因此可以將網(wǎng)絡課程的開發(fā)分為Moodle軟件的基本安裝與學習、確定網(wǎng)絡課程的總體原型、編寫網(wǎng)絡課件的腳本、準備網(wǎng)絡課程的素材資源、添加網(wǎng)絡課程的素材資源和生成網(wǎng)絡資源。

完成“網(wǎng)絡課程的設計與開發(fā)”構成性技能的分解工作之后，需要對這一整體任務劃分類別，并對任務類別進行排序。按照4C/ID模型的思想，整體任務排序是按照由易到難的順序進行的，經(jīng)過排序之后的每一個任務組也是一個面向真實情境的整體的學習任務。針對“網(wǎng)絡課程的設計與開發(fā)”這一整體任務，筆者將其劃分為三個任務組，分別是網(wǎng)絡課程的教學設計、網(wǎng)絡課程的制作和開發(fā)、網(wǎng)絡課程的調試和評價。

任務組一要求學生根據(jù)自身需要，自選網(wǎng)絡課程學習內容，進行教學設計。

任務組二根據(jù)任務組一的教學設計，利用Moodle平臺開發(fā)網(wǎng)絡課程。

任務組三試運行生成的網(wǎng)絡課程，在班級進行展示，模擬講授，互相評價，進一步完善。

根據(jù)任務分析和對任務的構成性技能進行分解和歸類，運用4C/ID模型進行具體課程的教學設計，完成教學設計之后就需要根據(jù)實際情況設計教學支持。

教學支持的設計 在教學設計中僅僅為學習者提供學習任務還不夠，與此同時，還要為學習者提供一定的支持和引導，這樣才能幫助學習者更好地利用自身所學完成意義的構建和知識的遷移。在這里，筆者將按照構成性技能的分類進行教學支持的設計。

任務組一：“網(wǎng)絡課程的教學設計”支持性信息的設計。這一任務組呈現(xiàn)給學生的是這樣一個情境，即要完成的任務已經(jīng)明確給出，任務中課程的主題并沒有清晰的限定，具體的設計過程也沒有。教師為學生提供自己的教學設計案例，為學生解釋這些教學設計案例有什么特點，每一項內容的設計有什么意義、為什么要這樣設計，從而引導學生自主學習。

任務組二：“網(wǎng)絡課程的制作和開發(fā)”支持性信息的設計。這一任務組呈現(xiàn)給學生的是這樣一個情境，即網(wǎng)絡課程的設計與開發(fā)這一整體任務中網(wǎng)絡課程的設計這一任務已經(jīng)完成，課程的主題已經(jīng)確定，網(wǎng)絡課程的教學內容也已經(jīng)選擇好，只需要按照做好的教學設計，在現(xiàn)有的開發(fā)平臺上進行資源的添加和設置就可以了。教師可以向學生提供相關網(wǎng)絡課程的開發(fā)案例、視頻和文獻資料，讓學生以小組的形式觀察和思考，促進學生的自主探究和協(xié)作學習的能力。

任務組三：“網(wǎng)絡課程的調試與評價”支持性信息的設計。這一任務組呈現(xiàn)給學生的是這樣一個情境，即網(wǎng)絡課程的教學設計與網(wǎng)絡課程的開發(fā)工作已經(jīng)完成，學習者需要對自己的網(wǎng)絡課程進行使用，每個人在班級上對自己的作品進行規(guī)定時間內的陳述、說明。結合自評和互評，學習者進一步修改并完善自己的網(wǎng)絡課程。在評價過程中，教師要為學習者提供計算機實驗室、Moodle軟件，以保證每一個學習者都可以順利展示自己的學習作品。

教學評價的設計 本研究的教學案例是基于4C/ID模型進行設計的，目的在于促進學習者學習，培養(yǎng)學習者的問題解決、創(chuàng)造性等方面的高階能力。那么，利用4C/ID模型進行教學設計后，學習者是否有所收獲？學習水平是否提高了？筆者在學習評價的設計方面選擇以過程性評價和總結性評價相結合的評價體系。

首先是過程性評價，從多方面展開。在完成學習任務過程中，教師觀察學生的行為表現(xiàn)，咨詢相關心理問題。學生對自己在完成任務過程中存在的問題予以發(fā)表，從任務的難易程度、教師給予的支持是否得當有效等方面進行說明。過程性的評價重點抓住教師和學生作為教學活動的主體來展開。

其次是總結性評價。在教學任務完成之后，每個學生應向教師提交一份自主設計和開發(fā)的網(wǎng)絡課程。總結性評價的重點在于評價網(wǎng)絡課程設計的結果，可以將藝術性、技術性、科學性和教育性等作為評價的標準。

教學反思的設計 每一個學生在教師的幫助下獨立自主地進行網(wǎng)絡課程的設計與開發(fā)工作，最終利用Moodle平臺設計和開發(fā)屬于自己的網(wǎng)絡課程。作品完成以后，每個學生會有15分鐘的現(xiàn)場展示時間，把自己的設計思想表達出來，最后借助教師點評、學生互評和自評的方式進行反思評價，給出成績。

5 小結

本文介紹了具身認知觀，綜述了國內外的現(xiàn)有觀點及應用情況，并將其與現(xiàn)有的學習理論觀點進行比較，闡明了具身認知觀所適合的學習類型——筆者認為它更適合有動作技能參與類型的學習。在梳理了適合具身認知觀教學模式的基礎上，筆者借助4C/ID教學模式，以網(wǎng)絡課程的設計和開發(fā)為例，實踐具身認知觀。

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