信息技術具身學習環境的構建

□江蘇省常州市新北區香檳湖小學 周晶

近年來，互聯網通信及物聯網等技術的發展，尤其是可穿戴設備、3D、VR 等技術的應用，為具身學習環境的發展創造了基礎，國內外對具身學習環境的關注也是逐年增加。同時，近年來，信息技術課程越發受到了人們的重視。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展是遵循邏輯規則的，并不與外界產生聯系或接觸。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。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展出來的學習方式。具身認知也被稱為身體性認知、體現認知等，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、心理與環境持續交互的動態開放系統。

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。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展，信息技術學科的學習內容是與時俱進的，不再像數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、構成具身學習環境的要素

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

（一）物理環境

物理環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。物理環境是非常重要的，好的環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）資源環境

資源環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）社會文化環境

社會文化環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，從而持反對意見。

（四）感情環境

感情環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，在課后還能繼續討論和交流。

四、未來發展將面臨的問題

（一）經濟調節上面臨困境

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。因為地區之間的經濟差異，目前甚至有些偏遠地區的學校還沒有開設信息技術課程。就算是在經濟發展較好的地區，也難以做到統一管理。所以需要先開設試點，一步一步推廣，逐漸實現覆蓋。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水平要求高

信息技術在不斷發展，所以日益出現的新興技術就需要教師不斷地提高自身的專業水平去適應和掌握。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，結合具身學習環境的要素，筆者認為構建信息技術具身學習環境途徑如下：

（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，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換代速度較為緩慢。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?？梢栽囍褂秒娮影娴慕虒W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。可以將學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、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，為以后培養該領域的優秀人才做鋪墊，意義重大。構建信息技術具身學習環境離不開環境、設備、氛圍、資源，如果能在這幾方面為學生創造條件，那么信息技術課程會變得更加有意義。