聚焦具身认知，促进素养生长

方炎亮 王敏军

【摘   要】具身认知视域下的信息技术教学能有效促进学生的素养生长。教师在Micro：bit编程教学时，要努力“创建学习情境场：优化内外交互学习的环境”“创建思维发生场：激活提升学习动力的内核”“创建反思评价场：多元反哺学习素养的生长”，从而促进学生编程能力、计算思维和信息素养的发展。

【关键词】信息技术;具身认知; Micro：bit

美国思想家贝洛克在《具身认知：身体如何影响思维和行为》一书中指出：“认知是身体的认知，心智是身体的心智。离开了身体，认知和心智根本就不存在。”即认知是具身的、情境的，身体及其经验与环境的交互可以帮助学生更好地理解概念、掌握知识。

信息技术编程学习，是指在信息技术教学理论和信息技术核心素养观照下，学生借助软件和硬件，通过对素材进行“数字化学习和创新”，从而实现探究规律、形成概念、解决问题、验证结论的学习方式。这与具身认知理论所强调的“学习应该采用身体、环境、心智共同参与的学习方式”不谋而合。因此，教师在Micro：bit编程教学中，要努力“创建学习情境场：优化内外交互学习的环境”“创建思维发生场：激活提升学习动力的内核”“创建反思评价场：多元反哺学习素养的生长”，从而促进学生编程能力、计算思维和信息素养的发展。

一、创建学习情境场：优化内外交互学习的环境

具身认知理论强调，认知植根于身体活动，是被身体作用于世界活动所塑造出来的。因此，在信息技术教学中，构建一个适切的“情境场”，以此激活学生的学习积极性和主动性就显得尤为关键。就Micro：bit编程学习而言，应通过营造良好、融洽的立体课堂交互环境来激发学生积极参与、主动学习，构建具身学习课堂。

（一）合理解读教材，创设适宜学习的具身场景

信息技术教材的编写围绕信息技术“核心素养”的四大领域展开。在基础性课程和拓展性课程中都包含一定数量的具有实践性操作特点的编程内容。教师要在合理解读教材的基础上，为学生创建一个适合学习的具身场景。

编程学习环境不仅指周边物理学习环境，更多的是指软件环境。创设编程学习环境主要是通过学习平台、反馈方式、互动协作、学习评价等途径。但无论哪一种环境的创设都应因时因需动态变化，注重全局与局部环境的耦合，力求场景的真实，追求“具身”的效果。

【案例1：《初识Micro：bit》】

学生观看“Micro：bit智能小车运动”视频，讲讲小车有哪些趣味玩法，从而导入新课：初识Micro：bit。

教师以不同颜色、亮度、形状、显示方式展示了三种幸运符：忽明忽暗的心形、循环闪亮的线型、亮度渐变的呼吸灯。随后，教师说明幸运符的编程思路，鼓励学生制作不同显示效果的幸运符。

案例1中，教师为學生实现具身学习提供了适宜的全局性软件和针对性软件环境，通过智能小车的趣味运动导入情境，学生整体感知Micro：bit的趣味性，基于亮度、颜色、形状等针对性软件展示幸运符的变化效果，直观感知Micro：bit的多变性。这种具身视域下的编程软件创建了适宜具身学习的真实场景，有效激发了学生学习编程的兴趣，进一步明确了学习目的。同时，具身场景还关注学生在学习与生活方面的关系，提供了与他人交流、协作的空间，使学生深切体会到学习的重要性，逐渐在具身学习的活动中提升信息素养。

（二）抓住重点难点，搭建多维体验的学习平台

钻研教材必须是教学的前提。因此，教师要立体解读教材，领会编者意图，在满足学生实际需求的基础上对教材进行适度调整。尤其要抓住教学重点、难点，并以此作为具身学习的切入点，搭建多维体验的学习平台。

【案例2：《数学计算题》】

教师准备了Micro：bit 板子，其在正面有A和B两个标记按钮，按下不同的按钮就可以执行相应的程序（见图2）。

学生尝试体验：单独按下A键或B键时，会随机出现0—9中的一个数;AB键同时按下时，程序就会进行加法运算，得出最终的结果。

该课的教学目标是了解编程运算下按键、变量、随机数等的关系。教师基于教材，从载体、算法、调试、评价等维度设计教学过程，搭建多维度的学习平台，利用身边的学习素材，通过猜想、尝试、交流和验证等方式，直观感受编程的作用，逐步帮助学生建立编程学习的模型。

二、创建思维发生场：激活提升学习动力的内核

古希腊科学家阿基米德有句名言：“给我一个支点，我就能撬动整个地球。” 构建合适的思维发生场是基于具身认知的编程教学的支点。教师适时找准学生思维的起点，通过“做”“思”融合、“做”“思”共生激活学生已有经验，提升学习动力，催化具身认知，使课堂走向高效。

（一）找准已有经验，“做”“思”融合，激活学习需求

“需要”是产生动机和内驱力的基础。只有在学习动机和内驱力的作用下，学习兴趣才能自然产生。基于具身认知的编程教学活动首先要关注学生的已有经验，在学生认知发展水平和已有知识的基础上形成学习需要。

问题解决是学生进行编程学习的起点。教师要准确把握学生的已有经验，激活学习需求，使编程学习从知识和技能升华到思维和经验，从感性升华到理性。

【案例3：《东南西北》】

教师准备了Micro：bit主板和USB数据线，请学生尝试在Micro：bit中用默认度数表示compass heading（罗盘指向）的方向，并通过改变度数改变显示屏的指向（见图3）。

《东南西北》一课的学习目标是学生自行编写程序，调试Micro：bit开发板显示与东、东北、北、西北、西、西南、南、东南八个方向的关系，并验证“无论Micro：bit摆向何方，点阵上面的指针都会指向同一个方向”。教学中，教师基于学生对于方位、指南针、罗盘等的已知经验，将现实的方向与程序中虚拟的度数进行有效结合，设计相对应的学习准备和学习尝试，抓住了具身学习的有效切入点。这样的设计，既尊重学生的已有经验，又关注到学生的学习需求，使课内学习和课外生活相结合，让“做”与“思”有机融合，利用课内学习解决生活和学习中的问题。学生在学习中感到生活中的许多现象都蕴含着丰富的信息技术知识，从而激励他们勇敢探索其中的奥秘。

（二）立足经验积累，“做”“思”共生，提升学习动力

实践性操作是编程教学活动的基本形式，深度的实践性操作是学生“做中学”的直接呈现。因此，在设计实践性操作活动时，教师要立足经验积累，追求“做”“思”共生。不简单止于编程和创客教学的利用，在为学生提供操作的软件、硬件环境和工具，借助算法、流程图和思维导图进行操作时，更要同步追求学生信息技术高阶思维的培养。

【案例4：《猜数字》】

学生尝试设计编写猜数字的程序。被猜的数字由程序随机生成，可以是（ ）到（ ）之间的任一整数。学生输入数字进行猜测，程序根据两数情况自动进行比较，并进行提示：如果猜测数大于预设数，程序提示“B（Big）”;反之，则提示“S（Small）”;如果相等，则程序结束。同时， 要求程序自动统计猜测的次数：1次猜出，提示“Bingo”;3次以内猜出，提示“Lucky You”;超过3次但是在N（>3）次以内（包括第N次）猜出，则提示“Good Guess”;超过N次都没有猜出，提示“Game Over”，并结束程序。

教师通过对学生已有的学习经验进行预设，逐步透析为对算法的描述，将其转化为机器能够认读的程序。梳理和提炼知识是编程学习的一项重要内容。这一教学设计，其实是将知识点通过算法描述对已有经验进行梳理和提炼，转化为学生新的学习经验。信息技术又是一门操作性很强的课程，不能将提炼停留在口头和书面，而是要在学习中通过实践操作加以落实和深化。学习经验的形成是一个积累新旧知识的过程，而每个学生的学习经验是不同的。因此，在具身认知视域下的编程教学中，教师要关注每个学生已有的学习经验，建立学习经验的前后联结，提升认知水平，为后续的学习提供新的学习动力。

三、创建反思评价场：多元反哺学习素养的生长

具身认知理念下的信息技术教学，除了强调情境场合实践场的创设外，也需要注重构建反思评价场，引导学生对知识的诞生过程进行反省抽象，从而完成知识的建构和对知识建构的认知。在提升学生学力的同时，教师要将反思和评价有机对接，综合发生作用，多元反哺学习素养的生长。

（一）引领深度反思，培养自我建模的学习素养

具身认知的研究证明，认识过程是身体作用于世界的反复、经常的模式构成的认识方式。反思是高阶思维能力的具体呈现，通过反思，学生對信息技术知识的理解会更加全面与深刻，思维会产生本质性的提升。信息技术的学习模型是参照信息技术学习的特征，概括地或近似地表达出来的一种信息技术学习的结构。从广义上理解，基于具身认知的信息技术学习就是一种模型学习。

【案例5：《计步器》】

计步器支持晃动，是利用晃动次数进行有效计步的。本课要求学生学习有关加速度传感器的知识，利用串口助手读取传感器的值，了解加速计步的原理（A按键是X轴的正方向，数据接口是Y轴的正方向，LED面是Z轴的负方向），并完成如下学习记录表。

在信息技术学习中，基于具身认知的“做中学、画中学、悟中学、思中学”等学习方式，能将反思渗透到每一个具体的学习环节中。案例中，教师根据学习设想设计了学习记录表，通过记录促使学生养成反思的学习习惯，在反思中改进学习方法，提升学生自我建模的学科核心素养。

（二）落实多元评价，彰显具身学习的信息素养

在信息技术程序编写类活动的学习评价中不仅要关注学生活动的结果，更要关注学生在编程、创客活动中的发展。学生信息素养的提升是一个循序渐进的过程，不具有任何性质的偶然性。因此，在具身学习的教学过程中应侧重多元性评价。既要有呈现学习关系的师评、互评和自评，也要有基于学习表现的过程性评价和结果性评价。

评价的价值在于激励学生更好地学习。教师要充分利用好、发挥好多元评价在教学中的作用，从而自然形成良好的具身学习评价环境。如表1所示，《温度计》学习活动评价表包含了自评、同伴评、教师评等多维度评价，符合具身学习的多元评价准则。评价的形式，既有质性描述的评语，又有量化呈现的等级。评价内容，既有指向过程的情感态度、合作交流，又有指向结果的问题解决和收获。所有学生的评价都是基于网络平台公开实施的。

信息技术课堂教学重视以“具身学习”理论为核心的学习。在Micro：bit编程教学中，不仅要培养学生的实践操作和体验能力，也要在具身学习中培养学生发现、提出和解决问题的能力。这就需要教师不断地打破课堂界限，开拓学习空间，搭建多维学习体验平台，以满足学生具身学习的需要。

参考文献：

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[2]李志河，李鹏嫒，周娜娜，等.具身认知学习环境设计：特征、要素、应用及发展趋势[J].远程教育，2018（5）.

[3]卢琴.数学实验：具身认识视野观照下的学习方式[J].江苏教育（小学教学版），2018（3）.

[4]郭继峰.具身认知：儿童数学学习的重要范式[J].数学教学通讯，2018（8）.

（浙江省杭州市学军小学（求智校区）   310012

浙江省杭州市富阳区东洲中心小学   311404）