基于具身认知理论研究复杂技能学习模式

范玉 欧阳明 白柯晨

摘 要 在“互联网+”时代，学生的学习依赖于学习环境、学生身体与大脑彼此之间复杂的多维和多向互动，在这样多维和多向的复杂互动中涌现出学生的复杂知识、技能和能力。尝试以网络课程的设计和开发作为案例，探讨分析具身认知理论在职教复杂技能学习中的应用。

关键词 具身认知；复杂技能；4C/ID教学模式；网络课程；虚拟现实技术；Moodle

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）04-0088-03

1 前言

与传统的“离身”教育思想相对，具身认知思想分析了学习者心理机能、身体与环境的复杂作用关系，既强调心智对于以身体为基础的外部活动的依赖性，也强调身体外在活动的内化对于思维和认知过程的作用。因此，本文以网络课程的设计和开发为例，探析具身认知学习理论在复杂技能学习中的应用。

2 具身认知概述

具身认知的哲学概述 具身认知最初是一种哲学思考，其演变路径可以归纳为身心的独立—身心的统一[1]。在人类哲学思想发展史上，对二元论的质疑一直没有停息过。德国哲学家尼采提出“一切从身体出发”的观点，打破了身体在意识哲学中的黑暗[2]。从身体出发，就是要重新解读心智、话语和身体之间的关系。20世纪，德国存在主义哲学创始人海德格尔对笛卡尔的二元划分提出反对的观点。他认为，个体就是世界的存在。换句话来说，个体与整个世界连成一体，个体嵌入在世界上的万事万物中。同一时期，法国哲学家梅洛庞蒂从知觉现象学出发，力图使认识过程回归于身体。他将身体视为人与世界关联的唯一桥梁，促成了现代西方哲学的“身体”转向[3]。至此，哲学视角下的心智具身性观点已经初具形态。

具身认知的心理学研究概述 具身认知的另一个主要观点是，认知不仅受到身体的物理属性制约，也根植于环境，嵌入社会和文化之中。20世纪20年代，苏联心理学家维果茨基就曾经论证过这一点。他认为：“人所持有的新的心理过程结构最初必须在人的外部活动中形成，然后才能转移至内部，成为人的内部心理过程的结构。”[4]换言之，人的认知是与社会紧密联系在一起的，人的语言、思维、推理和判断等是社会文化历史影响的结果。

国内外研究现状分析

1）国外研究现状分析。当前，国外关于具身认知的研究已经取得长足发展，最具代表性的是亚利桑那大学开发的SMALLab空间。SMALLab始建于2010年，美国亚利桑那州大学David博士创建了一个跨学科团队，该团队开发的目的和使命都是推进具身认知在学校和博物馆中的应用。因为认知领域的学者认为，学习者的所有经验几乎都是通过身体的某种交互方式获得的，人的身体并非只是承载行为的工具，而是能够参与实践活动，这表明人在社会实践中，具体的经验可以产生更有效的学习。

和SMALLab相类似的研究开发还有德克萨斯大学奥斯汀分校开发的Action Learning Lab教学环境和哥伦比亚大学的3D力学反馈环境[5]。这类具身学习环境是一种融合了实体环境与网络虚拟的具身学习环境，其倾向于以学习者为中心，将抽象的知识和原理转化为可交互、可视化的学习内容。

2）国内研究现状分析。我国的认知领域研究学者也开始注意到具身认知思想在教育教学中的影响力，一部分学者开始从具身认知的理论研究转向实践探索。在理论研究方面，浙江大学语言与认知研究中心的学者李恒威和肖家燕对具身认知研究进行了系统的引进和梳理，这一理论梳理引起研究学者的关注，并为研究者提供了新的线索和思路。以叶浩生为代表的心理学家提出具身认知是认知心理学的新取向，为具身认知走向实证研究提供了具体的实证支撑[6]。丁俊和陈巍等学者在收集实证研究的基础上提出具身模仿论。在实践领域方面，我国与之关联度较大的是未来课堂研究与智慧课堂研究。目前，已经有学者引进新的技术模式和框架对其展开设计与开发研究，但是还未形成一种行之有效的设计模式和构建标准。

因此，基于以往的研究，笔者认为，具身认知思想可以朝着以下几个方向迈进：

1）研究者可以从交叉学科的角度来思考具身认知思想的实际运用，而不仅限于哲学和心理学领域；

2）研究者在追求身心一体的教育过程中，可以尝试开发虚拟现实技术在教育中的应用；

3）研究者可以总结归纳出一套属于具身认知的教学设计模式，应用于一般课堂教学。

3 具身认知在复杂技能教学中的应用模式探析

复杂技能的学习是一种综合性的学习，往往涉及多种教学目标的达成，包括学习者的认知策略、智慧技能和动作技能等。具身认知是一种新的认知观，要把这一观念应用到实际的教学中，就需要借助已有的教学模式、教学策略和教学方法。笔者认为，4C/ID教学模式在学习复杂技能时适用于具身认知理论。4C/ID教学模式在设计完成复杂学习时掺入了协调和综合局部知能的能力。

4C/ID教学模式又被叫作四要素教学设计模式，是由国际著名教学系统设计理论家冯·曼利伯提出的[7]。4C/ID用于復杂认知技能的学习，适合技术领域的设计开发人员培训，目标是培养学习者解决复杂技术问题的能力。它假设：复杂的技能只有在“做”中才能学会，主张“在做中学”和“在学中做”。它的理论基础是系统论、建构主义学习理论和情景式学习理论。其中四要素为学习任务、支持性信息、及时信息和部分任务练习。

4C/ID教学模式一般从一项需要“复杂技能”才能完成的整体任务开始向外分解“任务类别”（子任务），而每一项“任务类别”也可以继续分解为“最简任务”，教师给“最简任务”安排专项训练，规划学习任务。如此分解，就形成一个有序的、线性的教学模式，即4C/ID教学模式。

4C/ID教学模式的基本设计步骤分为以下几点：

1）分解复杂技能；

2）排序任务类别；

3）规划学习任务；

4）确定心理模式；

5）理清认知策略；

6）呈现相关技能；

7）明晰规则与程序；

8）弄清前提知能；

9）设计即时信息；

10）安排专项训练。

4 具身认知在复杂技能教学中的应用举例

本文尝试运用4C/ID教学模式，以云南大学职业与继续教育学院2014级计算机科学与技术教育和应用电子技术教育两个专业的52名本科生为设计对象，以“网络课程的设计和开发”为教学内容，实践具身认知观念。

学习者需要分析 从学习者的一般特征来看，大学阶段的学生，基本上都已经是成年人，心理发展可以说已经比较成熟。另外，大学生的心智水平也已经发展到一定程度，相较于小学生和中学生来说，他们已经有自己的思想，并且能够自己独立解决一些问题。在认知方面，他们能够抓住重点，不仅仅只是停留在最初的记忆和理解层面，更多的是能够从学习和生活中发现问题，在解决比较复杂的问题情境时注重运用自身所学的知识来应对所处的环境，借助已有经验、技术等解决问题。辩证思维和批判性思维的发展已经达到一定水平，通常会发表自己的观点，有自己独特的见解。

教学任务的设计 将“网络课程的设计与开发”这一整体任务的构成性技能分解为网络课程的教学设计、网络课程的开发和网络课程的调试与评价。根据教学设计的一般模式，网络课程的教学设计又可以细分为学习者分析、教学目标的确定、教学内容的设计、教学重难点的分析、学习策略的设计和评价工具的设计。网络课程的开发是以Moodle平台为载体，因此可以將网络课程的开发分为Moodle软件的基本安装与学习、确定网络课程的总体原型、编写网络课件的脚本、准备网络课程的素材资源、添加网络课程的素材资源和生成网络资源。

完成“网络课程的设计与开发”构成性技能的分解工作之后，需要对这一整体任务划分类别，并对任务类别进行排序。按照4C/ID模型的思想，整体任务排序是按照由易到难的顺序进行的，经过排序之后的每一个任务组也是一个面向真实情境的整体的学习任务。针对“网络课程的设计与开发”这一整体任务，笔者将其划分为三个任务组，分别是网络课程的教学设计、网络课程的制作和开发、网络课程的调试和评价。

任务组一要求学生根据自身需要，自选网络课程学习内容，进行教学设计。

任务组二根据任务组一的教学设计，利用Moodle平台开发网络课程。

任务组三试运行生成的网络课程，在班级进行展示，模拟讲授，互相评价，进一步完善。

根据任务分析和对任务的构成性技能进行分解和归类，运用4C/ID模型进行具体课程的教学设计，完成教学设计之后就需要根据实际情况设计教学支持。

教学支持的设计 在教学设计中仅仅为学习者提供学习任务还不够，与此同时，还要为学习者提供一定的支持和引导，这样才能帮助学习者更好地利用自身所学完成意义的构建和知识的迁移。在这里，笔者将按照构成性技能的分类进行教学支持的设计。

任务组一：“网络课程的教学设计”支持性信息的设计。这一任务组呈现给学生的是这样一个情境，即要完成的任务已经明确给出，任务中课程的主题并没有清晰的限定，具体的设计过程也没有。教师为学生提供自己的教学设计案例，为学生解释这些教学设计案例有什么特点，每一项内容的设计有什么意义、为什么要这样设计，从而引导学生自主学习。

任务组二：“网络课程的制作和开发”支持性信息的设计。这一任务组呈现给学生的是这样一个情境，即网络课程的设计与开发这一整体任务中网络课程的设计这一任务已经完成，课程的主题已经确定，网络课程的教学内容也已经选择好，只需要按照做好的教学设计，在现有的开发平台上进行资源的添加和设置就可以了。教师可以向学生提供相关网络课程的开发案例、视频和文献资料，让学生以小组的形式观察和思考，促进学生的自主探究和协作学习的能力。

任务组三：“网络课程的调试与评价”支持性信息的设计。这一任务组呈现给学生的是这样一个情境，即网络课程的教学设计与网络课程的开发工作已经完成，学习者需要对自己的网络课程进行使用，每个人在班级上对自己的作品进行规定时间内的陈述、说明。结合自评和互评，学习者进一步修改并完善自己的网络课程。在评价过程中，教师要为学习者提供计算机实验室、Moodle软件，以保证每一个学习者都可以顺利展示自己的学习作品。

教学评价的设计 本研究的教学案例是基于4C/ID模型进行设计的，目的在于促进学习者学习，培养学习者的问题解决、创造性等方面的高阶能力。那么，利用4C/ID模型进行教学设计后，学习者是否有所收获？学习水平是否提高了？笔者在学习评价的设计方面选择以过程性评价和总结性评价相结合的评价体系。

首先是过程性评价，从多方面展开。在完成学习任务过程中，教师观察学生的行为表现，咨询相关心理问题。学生对自己在完成任务过程中存在的问题予以发表，从任务的难易程度、教师给予的支持是否得当有效等方面进行说明。过程性的评价重点抓住教师和学生作为教学活动的主体来展开。

其次是总结性评价。在教学任务完成之后，每个学生应向教师提交一份自主设计和开发的网络课程。总结性评价的重点在于评价网络课程设计的结果，可以将艺术性、技术性、科学性和教育性等作为评价的标准。

教学反思的设计 每一个学生在教师的帮助下独立自主地进行网络课程的设计与开发工作，最终利用Moodle平台设计和开发属于自己的网络课程。作品完成以后，每个学生会有15分钟的现场展示时间，把自己的设计思想表达出来，最后借助教师点评、学生互评和自评的方式进行反思评价，给出成绩。

5 小结

本文介绍了具身认知观，综述了国内外的现有观点及应用情况，并将其与现有的学习理论观点进行比较，阐明了具身认知观所适合的学习类型——笔者认为它更适合有动作技能参与类型的学习。在梳理了适合具身认知观教学模式的基础上，笔者借助4C/ID教学模式，以网络课程的设计和开发为例，实践具身认知观。

参考文献

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