核心素養理念下“具身”教學模式的構建與應用
——以《工業機器人實操與應用》課程為例

◇江蘇省連云港中等專業學校 胡梅軍

具身認知理論為我們重新審視教學提供了一個新的視角，對于解決現實教學中的困境提供了新的幫助，在此之上的教學模式更傾向于情境式教學、體驗式教學，而這些教學模式更利于學生核心素養的培養。

1 職業教育中的核心素養

在我國2014年教育部印發的《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中，“核心素養”被定義為“學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力”[1]。2016年9月在《中國學生發展核心素養》中指出核心素養是以培養“全面發展的人”為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面。綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養[2]。這是新時代對學生的共同要求，教育培養的目標也更加清晰。

對職業教育來說，“核心素養”的提出也為職業教育的發展指明了方向。我們都知道職業教育培養目標先后以操作技能培訓為主和以職業能力培養為主的兩個階段，特別是以培養單一技能為主的片面發展目標長期被人們所詬病。核心素養是從以往培養單純的技能、職業能力，向培養綜合素質的根本性轉變，對推進學生的持續健康發展具有重大深遠的意義。當然職業教育有其特殊性，學生畢業后往往直接就業，從學生到員工、從學校到職場、角色轉化快。這就要求職業教育更要重視隸屬于核心素養范疇的職業素養，包含崗位能力、競爭力和社會適應、信息素養、責任意識、工匠精神、敬業精神和規范與安全意識等。

2 現實教學的困境

2.1 傳統的認知主義理論對現實教學的負面影響

認知主義認為認知的本質就是計算，認知的功能是獨立的，身體和大腦只是承載認知功能的載體。認知的過程就像是計算機運算的過程，是對信息的處理。身體就像是硬件，認知是計算機內部的軟件。軟件是可以復制的，如果復制到一臺計算機上，就是我們所說的人工智能。后期還出現了聯結主義，雖然有些不同，但本質沒有改變。這種身心分離的觀點完全抹殺身體和經驗對認知的影響，徹底的否定行為主義的理論。

我們的教學長期受到這種認知理論的影響，認為知識本身具有確定性和統一性，教學的任務就是讓學生獲得更多的知識，拓展更寬的思維。把教學單純看作是發展學習者心智的過程。而這種認知理論已經融入到我們一代代老師血液，深刻影響著我們的教學方式。我們習慣設定一個沒有學習者參與看似合理的教學目標，并把一個學科領域拆解成零碎的知識點，很自然的提煉出所謂的重點和難點，再采取老師認為學生愿意接受的操練方法，在學生掌握知識基礎之上進行教學。這就是我們天天進行的教學，也是非常熟悉的教學常態。

2.2 新時代的拜技術主義對教學的影響

科學技術的進步加快了信息時代的到來，各種教育教學技術的應用正在以大風暴的態勢狂卷而來。但是我們在各類比賽和教學中能夠深刻感受到，許多老師盲目崇拜技術，“積極的改良”自己的課堂，最大化利用技術，他們認為技術可以解決所有專業教學問題，花了大量的時間在做動畫、找視頻、學仿真軟件，希望利用它們充實自己的課堂，認為這樣就可以輕易的突破教學重點難點，教學會更生動有趣，學生可以最大程度的理解和接受預設的知識點。但是事實卻是技術占據了課堂，主體讓位于技術，無論是老師還是學生都在適應技術，更可怕的是有些課堂中，學生還是被動的接受知識的學生，而技術代替了老師。

綜上可知，在部分老師的課堂上，無論是傳統教學還是用教學技術包裝過的教學，其實本質沒有改變，都是教師向學生傳輸信息為主，學生是接受學習、講解式學習以及有意義學習，都沒有擺脫傳統認知理論的桎梏，都沒有脫離教育“離身”的困境。這種教學過程既沒有考慮到師生本身的個人經驗，也沒有注意到教學與現實之間的關系，知識的交流和建構更無從談起，忽視了學生的主動性、發展性、創造性，缺乏以人為本、學生自主探究、互動學習的模式，這樣的教學模式無法培養學生的核心素養。

3 具身認知

近年來，具身認知理論對傳統認知理論下的教學模式產生了質疑，并提出了挑戰，打破傳統認知理論的桎梏，像一股春風吹進了教育的大門，成為現代教育領域中新生的認知策略。

3.1 具身認知的內涵

對于具身認知的理解，先后有很多學者發表自己的觀點。威爾遜認為具身認知是扎根于身體與環境互動的一種認知過程，我國的葉浩生教授則認為具身認知包括三個方面含義：第一，身體的物理屬性決定認知過程進行的方式和步驟；第二，身體提供認知的內容；第三，認知是具身的，身體又是嵌入環境的，認知、身體和環境組成了一個動態的統一體[3]。

3.2 具身認知的特征

與離身正好相反，具身認知理論強調的是身體不只是一個容器，而是能感知周圍環境并與心理狀態之間有著強烈的聯系，其具有以下四個特征：①具身性：認知是身體的認知，身體不只是一個客觀存在的物體，而是我們感知世界變化的身體。我們所能感知、記憶、推理、判斷不是客觀現實的映射，而是在于我們的身體與外界的交互發生作用，并通過身體的體驗實現的。而心智則是依靠運動的身體和獨特的知覺而產生的體驗[4]。②情境性：認知不是先于經驗存在于主體中，而是由主體實踐，并在大腦、身體、及特定的外部環境中相互作用而形成的。③發展性：認知是一個動態變化發展過程，不會一直不變。④生成性：認知是主體與環境各種交互作用動態系統生成的產物。而不是對外面世界的機械投影與預設。

具身認知和傳統認知主義有很大區別，具身認知指出認知絕對不是獨立于身體外的，而是包含身體的認知，認知是身體與外部環境相互作用、持續動態、交互生成的過程，所以有具身性、發展性、情境性、生成性等特點。具身認知理論下，教學過程中不能簡單的將老師與學生的個人經驗分開，而應是在彼此溝通中共同探討學科知識、合作建構思想，實現自己的想法，在過程中體驗和分享。這才是核心素養培養模式，具身認知的這些優勢特性為職業專業教學展示了一個全新的視角，為實現以培養核心素養為目標的新的教學模式開辟了一條道路。

4 基于具身認知下工業機器人的教學模式構建

工業機器人是一門實踐性很強的課程。我們以此課程為例，利用具身理論從教學目標的設定、問題情境的創設、小組合作和多元化教學評價方式等環節探索具身教學模式的構建。

4.1 設計具身的教學目標

具身認知理論認為，認知是一個隨著時間變化而變化，并且呈動態發展的連續性過程。因此，教學目標應該在教學過程中與學生一起建構并形成的。筆者認為，我們強調教學目標的生成并不代表不設置目標，相反，它應該是學生結合自己的學習需求設置的目標。老師需要根據學生的學習目標搭建教學目標。在教學中，課前發布學習任務單時，老師只需布置要完成的任務，共享可參考的材料。要說明的是發布的任務其實是設置具體情境，這樣才能建立學習的意義。學生在思考如何完成任務的過程中，會考慮如何設置自己的目標，會遇到什么問題，并思考總結。教師積極關注學生的目標和問題，并在教學過程中解決問題。這樣我們的教學目標不在只是老師的目標，老師不再是一個“旁觀者”，而是關注學生認知水平并關注素質發展的引導者和陪伴者。如筆者在工業機器人實操與應用教學中，準備進入實踐環節設置示教點的任務中，學生拿到任務后，開始關注很多問題。如果出現操作失誤，該如何急停；機器人系統復雜而且危險性大，老師能不能先演示一遍等。這樣筆者根據學生的目標和問題，在教學中除了確立常規安全常識外，還加入急停操作講解，發布模擬的演示視頻，現場演示操作等。學生在具身體驗任務的過程中發現問題，提出問題，并構建流程，設置分工等這些過程是素質形成最好的載體。

4.2 創設具身情境教學

依據具身理論，我們學習的內容應該來源于我們的生活，因為學生只能通過參與生活情境的活動中，才能真正掌握知識。所以我們教學應最大化的創設情境，以加強“具身”效果。

（1）以任務為驅動創設真實的情境。以任務為驅動創設真實的情境應該包括具身物理環境、具身職業角色、具身職業任務、具身操作流程。

具身物理環境：工業機器人是一個實踐性的課程，我們首先要最大化的將教學環境與實際企業環境接軌，最大化的讓身體感知環境，才能給學生提供真實的思維場景。

具身職業角色：我們真實物理環境中也要積極適應角色，將學生身份轉換成操作者的身份后更容易進入一種心理體驗。分配任務時，根據角色定崗定位。

具身職業任務：我們以任務為驅動，創設一個真實情境，如以完成控制機器人手臂焊接車門模型為任務。

具身的操作流程：在教學過程中，操作的規范要和企業保持一致。如操作之前穿戴要求、安全操作流程的熟悉程度檢查，操作的要點復習，在真實場景中體驗職業的情境。

在最大化具身情境中，學生根據自己的角色、確定自己的崗位職責，嚴格按照操作流程解決具體的情境化的任務，往往需要調動儲備的知識并根據外面的環境也就是情景任務產生關聯，在觀察到的事實和問題情境之間構建橋梁。這是一個發現問題，探索問題的過程。正是在這個過程中，才會發展思維，形成觀念，孕育價值，核心素養才逐漸得到了培養。

（2）利用信息技術實現虛擬的仿真情景。在工業機器人教學中總有一些操作具有一定的危險性，或者操作要求高，學生反復練習才能掌握的實踐。而利用教學實踐慢慢的練習顯然并不現實。合理利用信息技術構建虛擬的仿真情景非常重要。信息技術可以把現實情境傳遞到課堂中，可以讓教師、學生以及真實場景融為一體，并產生交互作用。通過虛擬現實技術，不僅可以讓學生置身于虛擬的情境中酣暢淋漓的訓練，解決實際教學中的設備和訓練時間都少的問題，還可以直觀的看出在實訓課教學中學生練習情況，并能及時反饋，可以真正實現為每位學生提供針對性的訓練和幫助。比如控制機器人手臂完成車門模型的焊接，在這之前我們可以在虛擬仿真的環境中練習規劃路徑，標注示教點，填寫工藝參數等，練習過程可以修改并及時反饋，更利于培養發現問題、解決問題、自我探究、自我學習。而這些正是核心素養培養的重要途徑。

4.3 小組合作組成具身的學習主體

具身認知中教與學是老師和學生彼此共同合作探究學科知識、生活問題、合作建構思想與意義的過程，彼此相互傾聽與對話，共同創建想法，從而實現自我體驗與經驗分享的過程。所以具身的教學，一定是以學生為主體的合作教學。根據職業學校學生的特性，在實踐教學環節中學生在互動的情況下更容易激發他們熱情，并產生新的知識。小組圍繞一定的問題整合材料，相互幫助，尋求答案、體驗意義、獲取信息。

在工業機器人的教學中，可以以小組的形式設定學習目標，并利用提供的資源，確定完成任務的方法。學習六軸運動方向時，鼓勵小組結合我們人體結構，自編記憶口訣。比如，膝蓋腰手臂上下不費力，肩部和手腕可順也可逆，左轉右轉小腳裸，穩穩踩大地等。小組集思廣益積極尋找記憶的好方法，有的小組甚至編排成健身操。學習過程中，小組學習六軸運動方向與操縱桿操作方向的關系時，小組內的學生積極配合，有操作，有指揮、有記錄，并總結規律。互幫互助、取長補短，合作良好。任務完成后，小組的總結、互相評比。同樣組間合作不能忽略，一次真實操作中，一個小組的焊接線出現斷痕，沒有形成閉合的焊接線。這個問題組間探討時，另一組之前恰好出現過類似的情況并解決了問題。組間的經驗分享對各小組也是一種形式的鼓勵和促進。學生在共同面對問題時，質疑、討論、反思、互動、發現問題、解決問題，這樣的過程就是素養形成的過程。

4.4 形成具身的評價方式

現在的教學評價已經呈現多樣化，既注重教學活動的總結性評價，也強調學習者具身學習過程性評價，既有自評也有互評。但筆者認為評價和目標方向一定要一致，在過程性評價還應關注學生學習態度、學習習慣、學習能力、創造性、主動性等核心素質的考察，才能形成真正的與培養核心素養為目標一致的評價方式。

5 結語

綜上所述，具身認知理論為我們重新審視教學提供了一個新的視角，對于解決現實教學中的困境提供了新的幫助，在此之上的教學模式更傾向于參與式教學、情境式教學、體驗式教學，這些模式下的教學更利于學生素養的培養，因此具身認知理論對專業教學課堂有著廣闊研究前景。