基于具身认知的智慧教室课堂互动教学模式设计

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　　摘要：智慧教室中的教学互动实践因离身认知观的限制仍停留在传统课堂水平，将具身认知理论引入互动教学模式，实现高水平课堂教学互动。依据智慧教室中教学互动设计贯一性、内容生成性、过程动态性、内容体验性原则，重构互动教学过程，构建基于具身认知的智慧教室课堂互动教学模式。该模式将教学过程分为即时性认知、结构化反思和反思性实践3部分，形成实践中获取认知、认知中进行反思、反思中进行实践的动态循环，智慧教室则提供技术支持以促进学习者的高效互动。该模式有利于引导和帮助学习者开展高效的互动教学，促进学习者实现知识的意义建构和主体性成长。
　　关键词：具身认知;智慧教室;互动教学
　　DOI： 10. 11907/rjdk.192256
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　中图分类号：G436
　　文献标识码：A
　　文章编号：1672-7800（ 2020）004-0268-04
　　0 引言
　　互动教学可显著促进学习者良好的非认知能力发展，营造和谐教学氛围并提高教学效率，是新课程改革的重要理念。高水平的互动教学立足于高水平的教学互动，需要多元化的技术性工具和高互动的教学环境支持。
　　智慧教室是在分析传统课堂不足的基础上，通过新型课堂教学技术支持和策略构建，成为满足学习者学习和发展需要的新型学习环境[1]。智慧教室以其丰富的教学工具、多样化的教学资源、灵活的互动技术和个性化的学习环境，极大地满足了教学对于人际互动、人机交互的需求，为促进高水平的教学互动提供了便利[2]。
　　然而在实际教学中，智慧教室中的教学互动实践与高互动的教学期望仍存在较大差距。技术仍然是教师主导教学的工具，未能支持课堂生成资源的有效应用，生成性教学的技术优势没有得到彰显[3];在学生不持有终端设备的情况下，突出交互作用的交互白板与传统投影并没有什么区别[4];媒体的使用并不总能提高协作学习的交互质量[5];智慧教室中的技术并未像期望的那样能有效提升教学互动效果。
　　追根溯源，传统基于离身主义的认知观限制了教学活动中高水平教学互动的开展，身心的分离使身体在学习中的作用受到忽视，技术的支持被大大弱化，大量教学驻足于单向式传授的教学层次。继续使用以离身为基础的认知理论框架，无法解决一些教学中的关键问题，更无法在技术支持、资源多维度、学习个性化的智慧教室中开展高互动的教学[6]。
　　基于对离身认知的反思与批判，具身认知逐渐受到教育学者们的关注。本文基于具身认知理论，试图对互动教学中的教学过程进行重构，探析互动教学中教学互动的特征，构建基于具身认知的智慧教室互动教学模式，以解决目前智慧教室中难以达成高水平教学互动的问题，从而提高教学效率，为基于智慧教室的互动教学提供参考。
　　1 智慧教室中互动教学从离身到具身的转变
　　互动教学是在教学活动中师生、生生间进行交互、沟通，在动态的教学中形成教与学统一的交互影响和交互活动的过程[7]。通过开展师生、生生间的讨论、探究和对话，使思维在碰撞中达成共识，实现知识的意义建构，促进学习者主体性成长。教学中的互动，不单纯是师生间单向、线性的作用，而是师生、生生间双向、多元的交互和影响，是双方认知、情感、个性等各方面互相影响的循环过程[8]。
　　西方文化对教育有着深刻影响，以法国哲学家笛卡尔为代表的身心二元论看重精神培养，贬低身体需求。教育者普遍认为教育是对学习者心智的培养和认知能力的训练，忽视了身体与环境的交互对认知的作用。教学中的互动被视为师生、生生间的精神交流、脑域沟通和知识互建，身体在教学互动中的作用受到忽视。随着教育信息化的大力推进和智慧教育环境的普及，其弊端也逐渐凸显，大量教学仍以单向传授为主，学生缺乏自主性，教学缺乏探究、互动等。
　　随着具身认知理论与实践研究的逐渐深入，基于离身认知的学习文化及以此为基础的学习环境日益受到质疑与批判[9]。建立于此基础上的具身认知，逐漸受到教育学者们的关注。英国哲学家洛克[10]是具身认知思想的先驱，他认为人类所有观念都建立于身体感官获得的经验。梅洛一庞蒂[11]开始真正将身体作为学习的主体，指出知觉的主体是身体，经验源于身体，身体是知觉的中心。关于具身认知，目前并无一致的定义或观点，学者们大多是多角度、辩证地看待这门理论[12]。具身认知的中心观点是：认知、思维、记忆、学习、情感和态度等是身体作用于环境的活动塑造出来的[13]。
　　从具身认知的观点看，学习是基于身体感知的即时性行动和借助技术工具的结构化反思两种认知模式的协调运作[14]。为学习者提供多元化、丰富的具身体验需要众多学习资源支持，高效的结构化反思也需要技术工具支持。智慧教室以其丰富的技术工具、多元的资源配给、灵活的互动技术，适用于各种高互动的教学场景，可支持互动教学的有效进行。
　　在智慧教室中开展互动教学，通过技术性工具支持，在师生、生生间开展讨论、探究和对话，使思维在碰撞中达成共识，实现知识的意义建构[15]。学习不再是单纯对知识的记忆，而是在即时性认知、结构性反思和行动中，实现耦合循环的建构理解。完成智慧教室中互动教学从离身到具身的转变，对于理解智慧教室中的学习和认识教学互动过程具有重要启示意义。
　　2 基于具身认知的教学互动模式特性
　　具身认知并非一门学习理论，而是一种认知理论，它不能直接作用于实际教学。要想利用具身认知改进教学互动效果，需要与具体的教学实践相结合，跟具体的学习理论相融合。具身学习视角下的互动，应是物理、生理和心理互相影响、循环作用的过程。教学应该有意识地引导学生展现出更多的可能性，对于互动设计也应为教学中更多的可能性作准备。因此，基于具身认知的教学互动设计应具有以下方面的特性。
　　2.1 互动设计贯一性 　　智慧教室环境下的教学活动不是单一化的，而是个性化、多样化、灵活性的。教学互动也不再单一，不是传统师问生答、小组口头讨论等常见形式，而是结合了智慧教室高互动的技术支持，融合了先进理论指导的灵活多样、个性化的互动。在技术支持下，在线课堂与线下课堂有机融合，各种互动形式灵活组合。但是这种互动形式的组合不应该是简单叠加，不能单纯地增加互动形式和互动频率，给教师和学习者增加负担，而应通过连贯、一致的设计使互动有效组合。
　　贯一设计作为一种教学设计理念，强调教学设计应与核心理论基础高度协调，与秉持的认识论相一致，一致性是贯一设计最关键的特征[16]。基于这样的认识，智慧教室中的教学互动设计，不应该是多种互动形式的简单堆砌，不是互动工具的排列组合，也不是刻意而为之的强制性互动，而是与教学情境相融合，与技术性工具相结合，与教学内容相联系，与教学理论相依托的灵活、连贯的设计。互动形式符合当下需求，互动工具完备且灵活，互动内容与当前教学内容相联系，互动环境是情境性的。这样的教学互动，才与智慧教学环境下的教学需求相符合，是“高互动”的。
　　2.2 互动内容生成性
　　在课堂互动中，学习者的认知活动往往被认为是纯粹精神世界的行为，是利用旧有知识对新事物进行理解反思进而建构的过程。然而认知活动并不是仅仅发生在大脑中的纯精神活动，而是发生于身体与真实世界情境的互动之中。根据具身认知理论，学习者在进行学习或与师生互动时，在情境下的反应几乎是自动的，是先天的基础加上后天的积累在某一瞬间即时反应的表现。在认知过程中，通过身体感知到的各种信息持续影响着学习者，学习者通过对信息的快速认知加工完成与外界的交互，对外界刺激进行反馈。情境针对这种反馈会产生对应变化，继而继续对学习者产生新的影响。
　　互动过程中，学习者经历的情境超出了自身旧有经验，身体感官即时输入的信息与旧有经验不能完成匹配，而即时性的快速认知又不足以当即作出反应，互动就会出现停滞。在这种互动内容与当前情境不匹配的情况下，互动的运转将难以为继，“高互动”的教学也就无从谈起。
　　因此，发生于智慧教室环境中的教学互动，其互动内容也应是情境性的。无论是互动前的知识输入，还是互动中的问题设置、活动组织、话题讨论等内容，需要符合当时的情境和学习者的认知结构。互动内容设计应保证学习者可以根据技术工具快速学习，对输入知识达成即时性反馈，且为后续结构化思考留有空间。
　　2.3 互动过程动态性
　　具身认知理论认为，学习从表现形式上体现为即时性行动和结构化反思的协调运作。在互动过程中，则表现为当时情景下对互动内容的即时性反馈，以及借助于技术工具和一些经过合理组织的相关互动活动引导的讨论、反思，对自身即时性行为和快速认知反馈进行精密思考的过程。
　　外界刺激通过物理形式作用于学习者的身体，并通过生理性的感官系统形成感觉和知觉，大脑则根据这些信息调动旧有知识、经验和情绪等，对这些知觉信息进行即时性处理和深度加工，并对外界刺激作出反馈。学习者的互动过程，实际上是动态建构经验认识的过程。借助于技术工具支持，学习者与学习情境展开频繁互动，在该过程中学习者实现经验认识的建构。
　　因此，智慧教室环境下的教学互动，应保证学习者在互动过程中实现环境、身体和心理的动态协调。保证学习者在互动过程中，对互动内容作出即时性反馈，对反馈行为借助技术工具进行结构性反思，根据反思在互动活动中实践，并从实践中得到新反馈的动态协调。这就需要在进行互动设计时，通过情境设计、问题引导、适时提示、组织讨论等教学活动引导学习者开展学习，使学习者在动态的互动过程中，完成知识和经验建构。
　　2.4 互动形式体验性
　　在以往认识中，学习活动往往被视为一种脑内的纯粹精神活动，互动则是学习者展现对构建的意义理解，从而与他人相互影响的过程。在该过程中，言语交流、对话问答、小组讨论等形式作为最普遍的互动形式被广泛使用，心灵之间的沟通、认知之间的互构则是互动目标。而根据具身认知理论，人们的认知与理解并不独立于身体，它们有赖于人们身体感官系统对外界刺激的反应，大脑对旧有知识、經验和情绪的调动和认知系统对信息的处理与反馈。互动不仅是人与人之间、大脑与大脑之间的互动，还是身体与环境之间的互动。智慧教室对新媒体、新技术的大量使用，使得互动形式更加丰富，互动工具更加灵活，对增强互动的体验性提供了良好支持作用。
　　互动形式的体验性，不仅是身体参与互动体验，还是身体经验与情境的交互。互动发生于身体与情境的交互，身体是互动的载体，是互动发生和在情境中实践的媒介。借助于智慧教室环境中丰富的资源和工具，使身体在情境中体验到更真实的刺激，帮助学习者实现旧有经验和情境实践的互动，更好地进行知识建构。
　　3 基于具身认知的智慧教室课堂互动教学模式设计
　　互动教学模式通过深化和优化教学互动方式，调节教学各要素的联系与作用，是以强调学生主体性，调动学生主动性，改善教学氛围，优化教学效率，塑造学生良好个性的一种教学模式。
　　关于互动教学模式，许多学者作过相关研究。张妮等[17]借助教育游戏理念，设计了对外汉语游戏型互动教学模式，该模式让学生参与教学目标制定，发挥其学习主体作用，深化教学互动;黄桦[18]引引入适时教学和同伴教学，强化课堂互动的创新交互式教学模式，提高学生的学习成效及课堂参与水平;李红美等[19]结合智慧教室中课堂互动教学特点，构建了面向智慧教室的ARS互动教学模式。该模式强调反馈在教学过程中的作用，通过连续教学互动活动中的反馈动态调整教学，以提高教学效果。结合以上学者研究成果，智慧教室的功能特点和具身认知在学习、互动层面的理论，构建基于具身认知的智慧教室课堂互动教学模式如图1所示。
　　不同于传统互动教学模式只注重言语上的互动，基于具身认知的智慧教室课堂互动教学模式关注互动过程中身体与心灵的协调发展，强调生理、心理与情境的动态耦合。根据具身认知的学习观和互动教学模式特点，将教学过程分为3个阶段。 　　3.1 基于身体感知的即时性认知
　　由于认知负荷的存在，学习者在面对某些情境或需要短时大量获取学习资源时，有限时间内难以充分思考和最佳应对，学习者基于身体本能反应，加上学习积累的认知经验，对某一事物作出一种即时性的认知与反应。因此，在模式的第一阶段，是学習者基于原有认知水平，对输入的学习资源及困惑作即时性反应和认知。
　　互动教学模式的第一个环节是确定学习目标。让学生明确要学习的内容和需要达到的标准，这样做实际是为了使学习者产生完成目标的心理倾向，促使其积极参与教学互动[20]。通过将教学内容转化为切合实际、适应情境的序列性问题，将教学设计为不断产生问题、分析问题、解决问题的过程。学习者则在不断产生问题和解决问题的路线中波浪式前进，由此质疑问难就成为互动教学模式的主要环节。
　　3.2 借助技术工具的结构化反思
　　除即时性认知外，通常在时间充足的情况下完成认知活动，这体现在借助技术工具的结构化反思上。学习者借助技术工具，通过回顾学习情境对所学内容进行自我反思，用不同于当时的方式去分析与思考同一内容。教师通过创设合适的情境、提出恰当的问题、即时给出提示、适时组织讨论等方式调动学习者结构化反思，使学习者深入、系统地思考与探索，对同一内容产生不同的感悟。恰当的技术工具在该过程中起到媒介和支撑作用[21]，既要支持学习者的反思、理解和联想可视化，还要再现学习者的学习过程与学习结果，帮助学习者实现从外在行动到内在认知的经验建构过程。
　　与同伴进行讨论，是学习者进行结构化反思的重要方式。学习者在讨论中共建对问题的认识，重现认知时的学习情景，为后续自我反思提供参考。为保证教学过程的完整性，还需要对学生作即时评价，对学习者的学习状况进行反馈，促使其深入思考与探索[22]。
　　3.3 身心一致的反思性实践
　　行动和反思是具身学习中的两个关键概念。具身学习要求学习者身体力行地积极参与学习过程，还需要对具体情境中自身的行为、感受和认知进行反思与感悟。学习者在具体情境中对事物快速作出、由生理反应和经验积累决定的即时性反应和认知，之后则要在有组织、结构化的反思活动中进行精细的深入反思，更重要的是根据反思后形成的经验认识，以验证反思、促进思考为目的进行再实践。因此，基于具身认知的智慧教室互动教学，应是一种实践中获取认知，认知中进行反思，反思中进行实践的循环迭代、波浪式前进的过程。
　　4 结语
　　教学互动是教学过程的重要一环，决定着学习者能否顺利将知识内化建构为新的认知结构，彰显自身的学习主体地位。根据具身认知理论对学习的分析可知，学习不是脱离身体的，也不是单纯的脑内活动，教学互动不能脱离身体，而是身体、心理和环境的动态交互。传统教学中身心分离的教学限制了高水平互动的开展，而智慧教室环境下的教学互动设计不是创造固定的剧本，应为教学中更多的可能性作准备，并具备设计的贯一性、内容的生成性、过程的动态性和形式的体验性。在智慧教室环境下开展互动教学应重视身体的参与和技术对身体的影响，并在即时性认知、结构化反思、反思性实践的波浪式发展中实现高效互动，以及知识的意义建构和主体性能力发展。
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　　（责任编辑：孙娟）
　　作者简介：廖彦泽（1995-），男，江南大学教育信息化研究中心硕士研究生，研究方向为适应性学习环境与技术;王小根（1965-），男，博士，江南大学教育信息化研究中心教授，研究方向为信息化教育、网络多媒体技术教育应用。
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