中小学生具身学习:观点、谱系、原则与案例
2020-03-22张旭亚殷世东
张旭亚 殷世东
(福建师范大学教育学院,福建福州 350117)
具身学习与离身学习是一对相反相成、彼此规约的概念。按照离身学习概念,身体及其活动会影响和阻碍大脑的学习效率,因此需要严加约束和规训。具身学习理论对传统的离身学习观念进行了深刻反思,在强调用脑学习、用心学习的同时,更加强调用身学习和全身心学习。
一、中小学生具身学习的基本观点
就其本质而言,学习并不是大脑独自开展的封闭性活动,而是学习者身心共同参与并受到外部环境影响的开放性活动。探讨中小学生具身学习理论的核心思想,可以从基本内涵和主张两方面展开。
(一)中小学生具身学习的基本内涵
中小学生具身学习是一种鼓励学生调动情感体验、主动参与实践、发挥整体认知功能的学习形式。中小学生具身学习理论必须解答“学什么”和“怎么学”两个方面的问题。就“学什么”而言,学习不只是对间接经验和书本知识的机械获取与记忆,还必须能够与已有知识、个体经验进行衔接和融合,实现素养、能力、情感、态度等多方面的提升与发展。就“怎么学”而言,学习不只是学习者脖子以上的活动,更是个体全身心参与的活动。在具体学习过程中,学习者的身体姿态、健康状况以及外部空间结构,都会直接影响学习的实际效果。
有效学习既不是机械灌输,也不是被动接受,更不是对既定知识符号的无意义复制。中小学生具身学习可以划分为三种层面的具身:第一种是在思维加工层面实现的具身,学习者要将学习内容与已有经验联结起来,生成个性化的理解和见识。第二种是在体验感受层面实现的具身,不同的学习目标、学习内容和学习活动,直接影响学习者的情感、态度和价值观。第三种是在物质环境层面实现的具身,学习必然是在特定空间中发生的活动,周围环境的构造、摆设和装饰必然会在一定程度上影响整体进程。
(二)中小学生具身学习的基本主张
首先,中小学生具身学习理论秉承身心一体的认知理念,对传统的离身学习观念进行了变革和超越。身体是学习活动的主体和主角,更是人生在世的前提和基础;心智是身体的心智,认知也是身体的认知。“没有身体,决不会有心智,离开了物理的身体,就不存在所谓精神性的心智和认知”。[1]可见,心智和思维的力量固然强大,却无法脱离身体而独立存在。
其次,中小学生具身学习理论强调学习和认知要回归身体、回归生活世界,以便发挥身体的学习功能和认知功能。人只有通过身体活动才能够认识世界和改造世界,学生也只有通过身体活动才能够实现对知识的理解和建构。因此,教育者必须高度重视学生的感官刺激、肢体活动以及情感体验,在解放学生身体的同时增强认知功能和学习效果。
再次,中小学生具身学习理论重视多元学习空间创设,凸显学习空间的人文性、开放性、灵活性以及网络化、信息化、智能化。具身学习空间中的学习是有互动、有交流、有反思的交往活动,这种交往活动通过多种多样的身体活动得以发生,学生的情感、态度、价值观等全方位地参与其中。另外,具身学习空间借助先进技术和科学设备,能够为学生提供丰富多样的感知和体验。
最后,中小学生具身学习理论倡导学生全身心参与学习。学习不是大脑某一部位的活动,也不是身体某一部位的活动,更不是神经系统之间简单的信号传递,而是一项基于学习者身体结构及其功能的系统性活动。身体不同部位的不同机能和感知系统之间相互影响、相互作用,直接限制着学习活动的过程和结果。具身学习理论在认可心智功能之于个人学习重要性的同时,比较全面地揭示了学习者身体全方位介入学习的重要意义。
二、中小学生具身学习的思想谱系
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”在行动学习、体验学习、生成学习、情境学习等学习理论中,均具有明确的“具身”思想,它们为中小学生具身学习奠定了坚实的理论基础。
(一)行动学习的具身思想
行动学习(Action Learning)是由英国管理学学者雷格·瑞文斯(Reg Revans)1971年在其著作《发展高效管理者》(Developing Effective Managers)中正式提出的一种学习理论。[2]此后,瑞文斯运用行动学习理论开发了系统的管理学培训课程,用事实证明了行动学习的价值和效果。瑞文斯认为行动学习就是“ 在行动中学习”,并用等式“L(Learning)=P(Programmed knowledge)+Q(Insightful questioning)”对行动学习的核心思想进行了概括,即行动学习由“程序知识”和“问题洞察”两部分构成。[3]行动学习所突出强调的主体性、活动性、参与性、生成性等特点与中小学生具身学习的理论主张基本一致。
(二)体验学习的具身思想
体验学习(Experiential Learning)是20世纪70年代初兴起的一种学习理论。该理论以哲学认识论和学习心理学为根基,核心思想源自约翰·杜威(John Dewey)、库特·勒温(Kurt Lewin)、让·皮亚杰(Jean Piaget)、大卫·库伯(David A Kolb)等。[4]体验学习是一种与纯思维训练、纯书本知识学习相区别的学习方式。与从书本和教师那里获取公共知识和间接经验不同,学生通过体验学习能够与既定的学习内容建立更加直接紧密的联系,从而获得更加真实的个人感受和直接经验。不难发现,与中小学生具身学习理论强调活动和实践的观点一样,体验学习也鼓励通过灵活多样的身体活动和实践参与开展学习。或者说,体验学习与具身学习都认识到了学习者亲身体验、亲身经历的重要意义。
(三)生成学习的具身思想
生成学习(Generative learning)由美国教育心理学家维特罗克(Wittrock)于1974年提出。[5]他特别强调,学习不是被动地接受灌输和死记硬背的机械化活动,而是一种建立在已有知识体系上的探究活动。在学习过程中,探究新事物所生成的新知识与学习者的个体经验和知识基础紧密关联,因而必须主动参与、积极建构,才能形成新的思考和个性化解读。事实上,生成学习并不是一种新型的学习方式,而是对学习活动生成性本质特征的明晰和强调,即将学习看作是学习者借助个人经验和知识储备实现对新事物的理解和认知活动。
(四)情境学习的具身思想
系统的情境学习(Situated Learning)理论形成于20世纪90年代,它对学习过程中情境创设的重要性进行了比较全面的阐释,代表人物有莱夫(J.Lave)、温格(E.Wenger)、布朗(J.S.Brown)等。该理论认为,学习不是生硬、抽象的知识传递和知识加工,只有创设灵活多样的学习情境,让学生产生“身临其境”之感,才能提高学习的效率和效果。[6]另外,特级教师李吉林在40多年教学实践的基础上也形成了比较完备的“情境教学(育)”理论。[7]情境学习理论对如何创设与应用学习情境提出了具体明确的要求,为具身学习的有效开展提供了多种切实可行的思路。
基于以上梳理可知,行动学习理论强调在行动中学习,情境学习理论重视学习情境的创设,生成学习理论注重知识习得的动态特征,体验学习强调学习者个人感受的重要作用。尽管这四种学习理论在内涵上有一定的差异,但都与传统教育教学中忽视身体、视学习为抽象符号记忆的观念截然不同,其核心观点与中小学生具身学习理论一脉相承。
三、中小学生具身学习的实践原则
从“离身”向“具身”转变的过程中,特别关注的是学习者身体活动、个体经验之于学习的根本价值。中小学生具身学习的实践原则可以归纳为主体性、整体性、空间性、过程性和差异性五个方面。
(一)主体性原则
具身学习理论强调,教学活动不仅要关注学生的精神自由,还要关注学生的身体自由。学生不是无差别的生命体,每个人都拥有独特的生活经验和思维模式,它们直接支配着个人的日常行为方式。对于教师而言,如果不关注学生的个体经验和个人需求,就不可能落实因材施教的基本原则。相反,只有充分意识到学生的主体性特征,把学习的主动权还给学生,才有可能达到事半功倍的教学效果。
(二)整体性原则
学习不可能是离身的头脑内部的“精神活动”,“人脑和身体的各个部分是一个不可分割的有机整体,无论是简单还是复杂的心智活动,都需要头脑和身体的共同参与。”[8]学习不仅依赖于人的头脑,还必然依赖于人的身体;学习是一种需要全身心参与的整体性、系统性活动。在学习过程中,学习者需要身心合一,才能顺利地获取信息、加工信息、输出信息。“我们应从生理、心理、情感、认知等多维度关注身体,意味着课堂教学既要重视理性知识的传授,又要注重生理学层面的身体以及各个器官之间的全面协调发展”。[9]对于个体的学习者而言,身体既是学习的出发点也是学习的归宿:学习者凭借个人身体认识世界、改造世界,进而认识自我、改造自我。
(三)空间性原则
任何学习都是特定空间中的学习,空间创设对于学习结果至关重要。一方面,脱离特定空间的知识会成为抽象的文字符号,学习会成为冰冷、僵硬的知识输导,学习者由此建构的个人知识也必然成为“空中楼阁”。另一方面,创设学习空间必须以具体的课程内容和学习者的特定情况为先导,且只有将抽象的知识与学生已知的事物联系起来,真正触发学生的情感、态度、价值观,真正引发知识、生命与生活的深刻共鸣,才有可能达到理想的“具身”效果,否则可能会事倍功半,使原本可以简约的学习活动徒增繁琐。
(四)过程性原则
对于学生而言,学习是一个从未知到已知、从陌生到熟悉的渐进过程,其间必然会受到多方面因素的影响。正因为如此,对于教师而言,应在注重教学预设性的同时,追求生成性教学的实践价值。“一定要让学生经历从感性到理性、从现象到本质、从猜测到验证的过程,经历从片面到全面、从浅到深、从易到难的过程。”[10]在这种预设与生成交互作用的学习过程中,教师的基本职责就是帮助学生理解知识、建构知识、创新知识。
(五)差异性原则
学生的个体差异性是因材施教原则的现实基础。从宏观上讲,学生在身心两方面的个体差异性决定了学习内容和学习形式的个体差异性。从微观上讲,任何人的学习活动都不可能脱离自身的个体经验,都必然以独特的方式方法解读知识、加工知识。同时,任何人的学习都不可能完全复制,方式方法可以借鉴或模仿,但思维模式和思维过程不可能照搬照抄。尊重差异、尊重个性,帮助每个学生找到最适合的方式方法,是具身学习理论对教师教学工作的要求。
四、中小学生具身学习的典型案例
(一)5G+MR全息教室
成立于2014年的上海影创信息科技有限公司(简称“影创科技”),利用先进的5G技术和混合现实技术对传统的学校教学空间进行了改造,推出了5G+MR(Mixed Reality)全息教室。目前,全息教室项目已普及到全国300多所院校。在基础教育领域,影创科技已与北大附中、上海建平中学、上海徐汇中学、青岛萃英中学等国内数百所重点学校建立了合作关系,成功开展了异地双向的同步教学活动。基于混合现实MR、增强现实AR(Augmented Reality)、虚拟现实VR(Virtual Reality)、人工智能AI(Artificial Intelligence)等高科技教育技术,5G+MR全息教室能够为学生提供高度融合、高度沉浸的学习体验,大幅度提升了学习空间的智能性、情境性和互动性。
(二)SMALLab——多媒体情境艺术学习实验室
2010年,由美国政府与社会机构合作研发的“多媒体情境艺术学习实验室”(Situated Multimedia Arts Learning Lab,SMALLab),综合运用了教育学、心理学、信息科学的最新成果,能够让学生充分运用视觉、听觉、触觉等感官全身心地投入到学习中去。该实验室通过在学习环境中安装红外线动作追踪摄影机、投影仪、感应摄像头等设备,可以对学习者的身体行为和学习活动进行捕捉和识别,并转化为数据,进而为恰当的身体活动和有效学习提供导引信息。相比于传统的学习方式,该实验室中的学习能够更好地促进学习者认知技能、思维技能、批判性思维等方面的发展与提升。
(三)Second Life——三维虚拟世界应用平台
Second Life是由美国林登实验室于2003年创立的三维虚拟平台。该平台的用户可以自由地建造理想的虚拟学习环境,在其中上传学习内容,开展学习活动。Second Life凭借强大的三维模型系统打破了传统学习中空间和距离的限制,使学习过程、学习内容可视化、可体验,为学习者提供真实多样的个人感受。教师和学生不仅可以借助虚拟设备以虚拟化身的形式在虚拟世界中获取知识,还可以通过相应的声音、表情、动作等实现与其他师生的合作与交流,从而提高教和学的参与性、互动性和情境性。
(四)Kinect——体感交互设备
2010年,由微软公司研发的“体感交互设备”(Kinect),能够运用语音识别、摄像头、激光灯、3D深度传感器、麦克风等交互设备与技术,对相关信息以及使用者的实时行为活动进行捕捉和识别,从而实现肢体动作与数字设备的实时联结。在该设备的帮助下,学习内容对于学习者来说不再是平面抽象的文字符号,而是能够调动视觉、听觉、触觉等身体感知的动态信息。目前,该设备在教育、医学、商业等领域都得到了不同程度的应用和推广,其中教育领域主要以交互式电子白板和沉浸式教育游戏为主,就其使用效果来看,不仅提升了学习的趣味性,也为教学实验和教学创新提供了更多的可能性。[11]
(五)中国汉字具身学习软件
早在2011年,哥伦比亚大学的Pierre Lu博士设计了汉字学习软件,通过身体动作、身体姿势等视频展现汉字的构造和书写方式,以便外国人更好地理解和掌握汉字。在该软件的帮助下,母语非汉语的学生能够更有效地打破语言文化的隔阂,通过图片或视频中的人体动作加深汉字理解,提升学习的效率和效果。[12]该软件的核心理念和操作方式较好地提升了汉语言学习的趣味性和灵活性,对于其他语言文字的学习来说同样具有借鉴和参考价值。
(六)WiiKinemathics——数学比例学习软件
由美国加州伯克利分校的Dor Abrahamson教授设计的数学比例学习软件(WiiKinemathics)的使用价值在于,能够辅助学生运用肢体活动深度学习数学比例方面的知识。具体而言,学生需要坐在装有动作感应器的设备上,利用双手的各种动作来运行软件。该软件的特色在于能够发挥身体活动、视觉感知的促学功能,让学生更加直接、生动、形象地理解抽象的数学比例知识。另外,该学习软件的设计理念和使用方式还可以推广到数学、物理、化学等学科教学中去,开发出内容更加丰富、形式更加多样的学习软件,将原本过于抽象、平面、机械的书本知识更加灵活地呈现给学生,实现具身学习。
上述六个案例都以各自不同的形式体现了具身学习的实践原则和基本观点,属于具身学习研究的理论前沿,它们不仅打破了教室、校园等物理学习空间的限制,而且打破了地区之间、国家之间学习空间的限制;不仅为学生提供了具有真实感、立体感、互动感的学习空间,也为教师教学改革提供广阔的空间。同时,通过对相关案例的梳理和分析发现,目前有关具身学习的实验研究尚属于起步阶段,虽然取得了一些成果,但主要集中在技术设备、环境创设等方面,成果应用并不普遍,亟须深化研究和扩大宣传。