陳醒 王國光
摘要:隨著具身認(rèn)知理論的興起和現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的變革與創(chuàng)新,具身學(xué)習(xí)作為一種融合具身認(rèn)知和新型交互技術(shù)的學(xué)習(xí)方式,逐漸受到全球各領(lǐng)域研究者的關(guān)注和重視。國際具身學(xué)習(xí)研究歷經(jīng)20年的發(fā)展與積淀,目前處于深化發(fā)展的關(guān)鍵階段。身體現(xiàn)象學(xué)、概念隱喻、知覺符號(hào)、鏡像神經(jīng)元、動(dòng)力系統(tǒng)、技術(shù)現(xiàn)象學(xué)等哲學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等理論為具身學(xué)習(xí)提供了重要的學(xué)理支撐。基于現(xiàn)代技術(shù)的驅(qū)動(dòng),當(dāng)前的具身學(xué)習(xí)研究已呈現(xiàn)出技術(shù)轉(zhuǎn)向,并在層級(jí)劃分、設(shè)計(jì)原則和實(shí)踐應(yīng)用等方面取得階段性進(jìn)展。我國的具身學(xué)習(xí)發(fā)展應(yīng)在借鑒國外理論與實(shí)踐研究經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,合理運(yùn)用具身技術(shù),營造多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境,開發(fā)不同類型的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目,通過構(gòu)建科學(xué)化、智能化的評(píng)價(jià)體系,促進(jìn)具身學(xué)習(xí)效率的提高。
關(guān)鍵詞:具身學(xué)習(xí);研究歷程;理論基礎(chǔ);技術(shù)驅(qū)動(dòng);國際文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):G434? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? 文章編號(hào):1009-5195(2019)06-0078-12? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2019.06.009
一、引言
傳統(tǒng)認(rèn)知主義承襲“身心二元論”的觀點(diǎn),認(rèn)為“教育與教學(xué)乃是一種純粹的觀念傳遞和心智培養(yǎng)”,發(fā)生在人的“脖頸之上”“身體僅僅被當(dāng)成一個(gè)‘容器,是一個(gè)把心智帶到課堂的‘載體”(葉浩生,2015)。然而,這種“揚(yáng)心抑身”的“離身認(rèn)知觀”易造成教學(xué)活動(dòng)的靜態(tài)化與模式化,逐漸受到研究者與實(shí)踐者的質(zhì)疑。20世紀(jì)80年代,以“心智的具身性”為本質(zhì)特征的第二代認(rèn)知科學(xué)——具身認(rèn)知(Embodied Cognition)思潮漸起。具身認(rèn)知理論認(rèn)為“認(rèn)知過程深深地根植于身體與世界的交互中”(Wilson,2012),“依賴于一個(gè)有著特定知覺和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的身體體驗(yàn)”(Thelen et al.,2011),且“認(rèn)知、身體、環(huán)境是一體的”(葉浩生,2010),“強(qiáng)調(diào)人的身心整全意義上的發(fā)展”(趙蒙成等,2017)。
具身認(rèn)知理論的勃興,對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的影響。相關(guān)研究者認(rèn)為具身經(jīng)驗(yàn)有利于學(xué)習(xí)效果的提升,并開始重新闡釋依賴于具身認(rèn)知的學(xué)習(xí)活動(dòng)——具身學(xué)習(xí)(Embodied Learning),即學(xué)習(xí)者在生活、工作或?qū)W習(xí)中通過身體及其感知運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)與環(huán)境的交互,獲取具身經(jīng)驗(yàn),使個(gè)體在行為或行為潛能上產(chǎn)生積極的、相對(duì)持久的變化的過程。這一過程實(shí)際上是“涉及感覺、感知、身與心的相互作用和反作用的體驗(yàn)學(xué)習(xí)”(Matthews,1998),具有“身心合一”和“身臨其境”等特點(diǎn)。本研究將“具身學(xué)習(xí)”界定為廣義上的學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)身體的認(rèn)知屬性,將身體看作學(xué)習(xí)的工具和資源。既包括通過學(xué)校教育中的具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì),獲得知識(shí)或技能提升的過程;也包括通過社會(huì)培訓(xùn)、家庭教育等形式中的具身學(xué)習(xí)體驗(yàn),獲得心理、情感和行為發(fā)展的過程。已有研究者認(rèn)為,具身學(xué)習(xí)的“理論基礎(chǔ)是多學(xué)科的,涉及生物科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、教育學(xué)、社會(huì)學(xué)和哲學(xué)”(裴淼,2018),其理論基礎(chǔ)的多樣性在一定程度上為其應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)前,神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)新型學(xué)習(xí)文化,人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等前沿技術(shù)以其獨(dú)特的交互手段和技術(shù)優(yōu)勢,為具身學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)提供了技術(shù)載體,也為具身學(xué)習(xí)開辟了更為廣闊的應(yīng)用空間?;诖吮尘?,具身學(xué)習(xí)研究與實(shí)踐將成為極具潛力的熱點(diǎn)問題。
具身學(xué)習(xí)作為一個(gè)建基于心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、社會(huì)學(xué)和人機(jī)交互等領(lǐng)域的新型學(xué)習(xí)方式,在國外已得到較為廣泛的關(guān)注與重視。但是,相關(guān)研究在國內(nèi)仍處于起步階段。葉浩生(2015)從本體論、認(rèn)識(shí)論和方法論三個(gè)層面分析了具身認(rèn)知與具身學(xué)習(xí)對(duì)傳統(tǒng)教育觀的沖擊,認(rèn)為具身學(xué)習(xí)遵循著“身心一體原則”、“心智統(tǒng)一原則”和“根植原則”;郭楠(2017)探討了虛擬現(xiàn)實(shí)支持下的具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則和要素,并從實(shí)證角度加以驗(yàn)證;黃紅濤等(2018)認(rèn)為具身型混合現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境能夠幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)概念的理解。這些研究雖然對(duì)具身學(xué)習(xí)作了初步探索,但研究的深度和廣度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。本文基于對(duì)相關(guān)國際文獻(xiàn)的計(jì)量與內(nèi)容分析,嘗試梳理具身學(xué)習(xí)的國際研究歷程,剖析具身學(xué)習(xí)發(fā)展所依賴的理論基礎(chǔ),把握這一領(lǐng)域的前沿問題與發(fā)展動(dòng)向,以期為我國的具身學(xué)習(xí)理論研究與實(shí)踐探索提供有益借鑒。
二、基于文獻(xiàn)計(jì)量的具身學(xué)習(xí)研究歷程分析
據(jù)搜集到的文獻(xiàn)可知,早期的具身學(xué)習(xí)概念多散見于“具身認(rèn)知”等相關(guān)研究中,專門的具身學(xué)習(xí)研究肇始于1998年。因此,本研究選取1998-2018年(檢索時(shí)間截至2018年4月30日)的具身學(xué)習(xí)研究成果為研究對(duì)象;樣本來源主要為EBSCO Discovery Service(簡稱EDS)資源發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)(Find+版本)和Web of Science(含SSCI、SCIE、AHCI)數(shù)據(jù)庫;檢索關(guān)鍵詞為“Embodied Learning”“Embodied Knowledge”和“Embodied Cognition”。在對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行相關(guān)性處理之后,共獲取106篇與“具身學(xué)習(xí)”高度相關(guān)的論文,以此作為研究樣本并展開分析。研究首先通過文獻(xiàn)計(jì)量法,對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的各種外部特征,如刊發(fā)年份、作者信息進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì),以明確其中的數(shù)量關(guān)系、分布特征和變化規(guī)律;其次利用推理和比較的方法,對(duì)文獻(xiàn)的顯性內(nèi)容特征和潛在內(nèi)容特征進(jìn)行挖掘與分析,旨在對(duì)研究問題的本質(zhì)性事實(shí)和發(fā)展趨勢進(jìn)行清晰把脈與預(yù)測。此外,本研究主要將EndNote和Citespace軟件作為計(jì)量分析工具,以提高分析效率。
1.時(shí)間歷程回顧
根據(jù)搜集到的文獻(xiàn)樣本,繪制出具身學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)年度分布圖(見圖1)。由此可知,具身學(xué)習(xí)研究雖未得到大規(guī)模的傳播與發(fā)展,但已逐漸受到國際社會(huì)的關(guān)注與重視,研究成果總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢。國際具身學(xué)習(xí)研究的發(fā)展脈絡(luò)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)基本明晰,其發(fā)展歷程可大致分為三個(gè)階段。
第一,起步萌芽階段(1998-2006年)。由圖1可知,較早的具身學(xué)習(xí)研究文獻(xiàn)出現(xiàn)于1998年,即加拿大研究者Gustafson刊發(fā)的《Embodied Learning about Health and Healing: Involving the Body as Content and Pedagogy》一文。這一階段雖然已有關(guān)于具身學(xué)習(xí)的專門性研究成果,但是相關(guān)文獻(xiàn)仍然較少;研究力量較為分散,澳大利亞、美國、英國、日本和瑞典等國家的研究者進(jìn)行了初步探索;研究內(nèi)容側(cè)重于具身學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、價(jià)值等基本理論問題的探討。
第二,轉(zhuǎn)型奠基階段(2007-2014年)。這一階段的文獻(xiàn)數(shù)量增長緩慢,每年發(fā)表的論文數(shù)量增至5~10篇。相關(guān)國際會(huì)議的開展,如2007年第20屆國際人工智能聯(lián)合會(huì)議、2011年第五屆有形嵌入和具身交互國際會(huì)議,促進(jìn)了以具身學(xué)習(xí)為主題的會(huì)議論文出現(xiàn),研究向多元化領(lǐng)域拓展。而且隨著計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,具身學(xué)習(xí)研究由基礎(chǔ)理論研究向具身技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用轉(zhuǎn)型,這一階段成為具身學(xué)習(xí)發(fā)展的重要奠基期。
第三,深化發(fā)展階段(2015年之后)。這一階段的文獻(xiàn)數(shù)量增長明顯,具身學(xué)習(xí)研究在多個(gè)國家和地區(qū)得到開展。研究方法不斷完善,實(shí)證研究成果數(shù)量增多,具身學(xué)習(xí)在基礎(chǔ)教育以及成人培訓(xùn)等領(lǐng)域的促進(jìn)作用得以驗(yàn)證。同時(shí),基于心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、社會(huì)學(xué)、哲學(xué)和教育學(xué)等多學(xué)科交叉視角,具身學(xué)習(xí)研究呈現(xiàn)出新的研究取向。加之體感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的發(fā)展與更迭,具身學(xué)習(xí)研究將繼續(xù)向精細(xì)化、智能化和多樣化方向深化拓展。
2.作者分布
從第一作者的洲際分布情況來看(見表1),具身學(xué)習(xí)研究主要集中于歐美地區(qū),美洲地區(qū)作者占據(jù)樣本總量的47.17%,歐洲為30.19%,是這一領(lǐng)域的主要研究力量。從作者所屬國家/地區(qū)分布情況來看,美國研究者對(duì)具身學(xué)習(xí)的關(guān)注較早,發(fā)文量排名第一,共計(jì)42篇;其次為英國和澳大利亞,各12篇;再次為加拿大和德國,各7篇;來自其他國家和地區(qū)的研究者則相對(duì)較少,中國臺(tái)灣地區(qū)已有4篇相關(guān)論文??傊呱韺W(xué)習(xí)研究的廣泛關(guān)注度還有待提升。
從作者間的合作情況來看,多數(shù)研究屬于國內(nèi)合作,跨國合作研究較少,僅有15篇,占樣本總量的14.15%。從圖2的合作網(wǎng)絡(luò)知識(shí)圖譜可知,美國是最主要的合作陣營,與加拿大、澳大利亞、瑞典、韓國和中國臺(tái)灣地區(qū)均有一定的合作關(guān)系;德國與英國、澳大利亞、奧地利、加拿大等也有較強(qiáng)的合作關(guān)系。但總體而言,具身學(xué)習(xí)領(lǐng)域的跨國合作研究還有待加強(qiáng)。
從高頻作者來看,美國亞利桑那州立大學(xué)(Arizona State University)的研究者Johnson-Glenberg發(fā)文量最高,在本研究樣本數(shù)據(jù)庫中共收錄其7篇文獻(xiàn),分別發(fā)表于2009-2010年和2013-2017年,在當(dāng)前的具身學(xué)習(xí)研究中具有較大的影響力。近年來,其他國家的研究者對(duì)具身學(xué)習(xí)研究的關(guān)注度有所提高,在樣本數(shù)據(jù)庫中,羅馬尼亞的3篇研究成果均出自于巴比什-波雅依大學(xué)(Babes-Bolyai University)發(fā)展心理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究者Ionescu,分別發(fā)表于2014年、2015年和2018年。德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)(Chemnitz University of Technology)的數(shù)字媒體學(xué)習(xí)心理學(xué)研究者Skulmowski,在2016-2018年間集中發(fā)表了3篇具身學(xué)習(xí)研究成果。我國臺(tái)灣師范大學(xué)(National Taiwan Normal University)對(duì)外漢語研究者Lan,挪威體育學(xué)院(Norwegian School of Sport Sciences)的研究者Standal,以及澳大利亞麥考瑞大學(xué)(Macquarie Universi)的研究者Downey, 分別發(fā)表2篇論文。其他具身學(xué)習(xí)研究成果分散于不同的研究者中。
三、具身學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)解析
如前所述,具身學(xué)習(xí)的發(fā)展得益于具身認(rèn)知理論的推動(dòng),而“具身認(rèn)知來源于多元領(lǐng)域,因此在基本問題上,它仍然經(jīng)受著內(nèi)部分裂的痛苦”(Martiny,2011)。但不可否認(rèn)的是,哲學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的多樣化理論為具身認(rèn)知提供了廣泛的支撐,因此也為具身學(xué)習(xí)的發(fā)生機(jī)制闡釋和促進(jìn)策略設(shè)計(jì),奠定了理論基礎(chǔ)。梳理、概括和分析已有研究所涉及的主要理論(見表2),有助于明晰具身學(xué)習(xí)研究領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò),促進(jìn)相關(guān)理論研究與實(shí)踐應(yīng)用的縱深拓展和橫向發(fā)展。
1.身體現(xiàn)象學(xué)理論
關(guān)于“具身性”的研究最初是一個(gè)形而上學(xué)的問題,是從心身關(guān)系的思考即“具身心智(Embodied Mind)”開始的。法國哲學(xué)家梅洛-龐蒂的身體現(xiàn)象學(xué)理論為具身學(xué)習(xí)的發(fā)展奠定了本體性基礎(chǔ),也為具身學(xué)習(xí)研究提供了立論之基和思維框架。在梅洛-龐蒂(Merleau-Ponty,1968)看來,身體不僅是一個(gè)生物器官,更是一個(gè)“主動(dòng)的實(shí)體”(Lived Body),具有“生物”和“社會(huì)”雙重屬性;人們通過“體認(rèn)”的方式認(rèn)識(shí)世界、他人和自己,身體才是知覺的中心,而非“純粹意識(shí)”。就此而言,“學(xué)習(xí)是一種在世存在”,學(xué)習(xí)者是一個(gè)本體的“我”,而不是意識(shí)的“我”。學(xué)習(xí)在本質(zhì)上是由具體情境引發(fā)身體回應(yīng),身體進(jìn)一步辨別情境的動(dòng)力循環(huán)過程,即一個(gè)具身性、情境性的體驗(yàn)過程。Stolz(2015)通過對(duì)這一理論的分析認(rèn)為,“梅洛-龐蒂的身體現(xiàn)象學(xué)思想認(rèn)識(shí)到知覺經(jīng)驗(yàn)是‘一切理性的基礎(chǔ),特別適合解釋具身化在促進(jìn)學(xué)習(xí)者理解學(xué)習(xí)內(nèi)容上所具有的重要作用”。由此他認(rèn)為,在具身學(xué)習(xí)中“應(yīng)把學(xué)習(xí)者當(dāng)作一個(gè)整體看待,讓他作為一個(gè)整體來體驗(yàn),以一個(gè)綜合的行為來思考和感知這個(gè)世界”。
由于身體是整個(gè)體驗(yàn)過程的基礎(chǔ)與核心,那么通常情況下,健康的身體在學(xué)習(xí)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,但是當(dāng)身體功能發(fā)生變化時(shí),便會(huì)導(dǎo)致體驗(yàn)過程和意義的改變。正如梅洛-龐蒂(Merleau-Ponty,2012)所說,“當(dāng)身體出現(xiàn)混亂的時(shí)候,(這種功能)也就隨之發(fā)生了變化”。不過,這并不意味著無法進(jìn)行正常的具身學(xué)習(xí),否則的話便陷入了身心二元論所造成的錯(cuò)覺中。例如喪失雙腿的殘疾人,同樣具有人類特有的感知和思維方式,他們“盡管同我們的身體不同,但是從種族起源的角度來說,我們享有同樣的身體”(葉浩生,2017);只是從個(gè)體的角度來看,其身體的活動(dòng)能力限制了認(rèn)知的內(nèi)容,需要獲取相應(yīng)的輔助措施。基于此,研究者同樣關(guān)注感知運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有不同損傷的殘疾人或者老年人等特殊群體的具身學(xué)習(xí)。如Griffin(2017)將老年人作為研究對(duì)象,認(rèn)為他們由于身體的老化,致使老年階段的學(xué)習(xí)帶有一定的脆弱性、警惕性和封閉性,而適當(dāng)?shù)木呱韺W(xué)習(xí)策略,有助于協(xié)調(diào)他們的感官和認(rèn)知能力,幫助其實(shí)現(xiàn)積極老齡化。
2.概念隱喻理論
概念隱喻是指人們借助于具體的、有形的、簡單的始源域概念來表達(dá)抽象的、無形的、復(fù)雜的目標(biāo)域概念(葉浩生,2017)。隱喻的研究可追溯于語言學(xué)研究領(lǐng)域,而萊可夫和約翰遜則最早從認(rèn)知機(jī)制的視角對(duì)概念隱喻現(xiàn)象進(jìn)行了分析和解釋。他們認(rèn)為隱喻具有重要的認(rèn)知功效,而以隱喻為基礎(chǔ)的概念系統(tǒng)影響著人類的思考和行動(dòng)(Lakoff et al.,2008),因而也就影響著人類依賴于思考和行動(dòng)而發(fā)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),尤其是具身學(xué)習(xí)活動(dòng)。在很多情況下,人們有意或無意地通過概念隱喻的思維方式,借助于具體的或熟悉的感知覺經(jīng)驗(yàn),將較為抽象化、復(fù)雜化的學(xué)習(xí)任務(wù)形象化、簡單化,以促進(jìn)學(xué)習(xí)效率的提高。因此,概念隱喻理論主要揭示了具身學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)者利用身體經(jīng)驗(yàn)習(xí)得非身體經(jīng)驗(yàn)時(shí)的理解機(jī)制?;诖?,一些研究者進(jìn)行了相關(guān)實(shí)證研究。例如,Ionescu等(2016)以概念隱喻理論為基礎(chǔ),在羅馬尼亞選取了25名4~5歲的兒童進(jìn)行了語言學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,具身學(xué)習(xí)策略與傳統(tǒng)語言學(xué)習(xí)活動(dòng)中的抽象策略相比,更有助于促進(jìn)學(xué)齡前兒童的語言學(xué)習(xí)。從某種意義來講,語言是通過身體和身體所處的環(huán)境而習(xí)得和理解的,充分激發(fā)視覺、聽覺、觸覺等知覺通道進(jìn)行具身學(xué)習(xí),能夠幫助兒童習(xí)得更多的詞匯。此外,Weisberg等(2017)從“抽象概念通常以具身化和情境性知識(shí)來表征”的觀點(diǎn)出發(fā),認(rèn)為科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(簡稱STEM)學(xué)科依賴于抽象的概念系統(tǒng),且主要研究復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象,因此非常適合于手勢動(dòng)作等基于身體的隱喻。相關(guān)實(shí)驗(yàn)已證明,具身學(xué)習(xí)有助于促進(jìn)STEM學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和內(nèi)化。例如,Burte等(2017)選取了92名3~6年級(jí)的小學(xué)生進(jìn)行實(shí)證研究,結(jié)果表明,具身學(xué)習(xí)不僅有利于促進(jìn)小學(xué)生空間和數(shù)學(xué)思維能力,也會(huì)對(duì)STEM科目的學(xué)習(xí)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。
3.知覺符號(hào)理論
知覺符號(hào)理論同樣關(guān)注知識(shí)在大腦中的表征方式,其理論成果對(duì)認(rèn)識(shí)與了解大腦的加工機(jī)制具有重要貢獻(xiàn)。知覺符號(hào)理論認(rèn)為,知覺符號(hào)作為認(rèn)知的材料,來自于感覺運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的神經(jīng)表征,是從外界事物和自身知覺中產(chǎn)生的;知覺符號(hào)通過選擇性注意被抽取出來儲(chǔ)存到長時(shí)記憶中,之后作為代表外界事物的符號(hào)參與到認(rèn)知加工中;知覺符號(hào)是多模態(tài)的,它不僅可以來源于聽覺,還可以來源于視覺、觸覺等等。Skulmowski等(2018)基于Barsalou的知覺符號(hào)理論,認(rèn)為教育研究者應(yīng)采取合理的干預(yù)措施,激發(fā)學(xué)習(xí)者的多感官協(xié)同活動(dòng),促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶;同時(shí),他們還提出了基于身體參與(低與高)和任務(wù)整合(偶發(fā)與綜合)兩個(gè)維度的“2×2網(wǎng)格式”具身學(xué)習(xí)分類標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步促進(jìn)了具身學(xué)習(xí)理論的發(fā)展與完善。Weisberg等(2017)則以此為理論基礎(chǔ),致力于在感覺運(yùn)動(dòng)和抽象領(lǐng)域之間建立類比關(guān)系。他們認(rèn)為手勢是非言語表征運(yùn)動(dòng),可以將抽象概念與具體的感官表征聯(lián)系起來。因此,在學(xué)習(xí)過程中添加一個(gè)有特色的附加運(yùn)動(dòng)(如手勢),能夠加強(qiáng)與學(xué)習(xí)相關(guān)的記憶提取。
4.鏡像神經(jīng)元理論
神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域鏡像神經(jīng)元理論的提出為具身學(xué)習(xí)提供了神經(jīng)生物學(xué)依據(jù),其有助于研究者從更為微觀和精確的視角,了解具身學(xué)習(xí)的心智過程和神經(jīng)機(jī)制。鏡像神經(jīng)元理論認(rèn)為,人類具有鏡像神經(jīng)系統(tǒng);在執(zhí)行某種行為時(shí)所被激活的神經(jīng)元,在觀察他人的活動(dòng)時(shí)同樣會(huì)被激活。易言之,運(yùn)動(dòng)皮層既主管身體動(dòng)作等初級(jí)運(yùn)動(dòng)功能,也主管識(shí)別和理解等高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)。近年來,研究者開始思考如何通過鏡像神經(jīng)系統(tǒng)來促進(jìn)人類學(xué)習(xí)等問題。例如,Gulliksen(2017)認(rèn)為,一個(gè)新的研究領(lǐng)域——教育神經(jīng)科學(xué)正在不斷發(fā)展,其最新進(jìn)展能夠幫助我們更好地理解學(xué)習(xí)個(gè)體內(nèi)部所發(fā)生的狀況。從這一理論視角來看,學(xué)習(xí)者通過視覺觀察或動(dòng)覺操作等具身活動(dòng),能夠誘發(fā)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)也就是鏡像神經(jīng)系統(tǒng)的激活,形成大腦內(nèi)部的模擬,并在外部互動(dòng)與內(nèi)部模擬的映射中,經(jīng)過不斷的匹配、重組完成對(duì)抽象概念的理解。在人類鏡像神經(jīng)系統(tǒng)研究中,主要使用ERP、fMRI等腦成像技術(shù)來證明其功能。當(dāng)然,其同樣可以應(yīng)用于具身學(xué)習(xí)的研究中,作為監(jiān)測、調(diào)控具身學(xué)習(xí)過程的重要工具。例如,Skulmowski等(2017)認(rèn)為,可以通過監(jiān)測腦電圖、心率、瞳孔擴(kuò)張等情況,測量具身學(xué)習(xí)和認(rèn)知任務(wù)期間的認(rèn)知負(fù)荷并加以有效控制,進(jìn)而提高具身學(xué)習(xí)的效率。總之,鏡像神經(jīng)元理論為具身學(xué)習(xí)研究提供了獨(dú)特的視角,也為具身學(xué)習(xí)的科學(xué)化和精密化發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。不過以鏡像神經(jīng)元理論為基礎(chǔ)的具身學(xué)習(xí)研究尚且屬于前沿領(lǐng)域,未來可能會(huì)有更大的探索空間。
5.動(dòng)力系統(tǒng)理論
認(rèn)知的動(dòng)力系統(tǒng)理論認(rèn)為,認(rèn)知不只是屬于腦,而是“涌現(xiàn)于腦、身體和世界之間的動(dòng)力交互作用”(勞倫斯·夏皮羅,2014)。易言之,人作為認(rèn)知者并不是“一個(gè)鏡像般的記錄器”“認(rèn)知過程并非線性的符號(hào)表征與計(jì)算,而是一個(gè)動(dòng)力性的自組織系統(tǒng)”(葉浩生,2017)。動(dòng)力系統(tǒng)理論主要揭示了具身學(xué)習(xí)的動(dòng)力機(jī)制,就此也可以說,具身學(xué)習(xí)始于“認(rèn)知?jiǎng)恿ο到y(tǒng)的失衡,即心智、身體和環(huán)境之間的不平衡”(鄭旭東等,2019)。當(dāng)然,動(dòng)力系統(tǒng)理論實(shí)質(zhì)上是一種數(shù)學(xué)工具,是從幾何學(xué)意義上來描述系統(tǒng)演變的過程。因此,認(rèn)知的動(dòng)力系統(tǒng)理論強(qiáng)調(diào)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的時(shí)間屬性,并將動(dòng)力學(xué)的概念及工具應(yīng)用于認(rèn)知變化過程的分析,著重探討隨著系統(tǒng)其他變量的變化,認(rèn)知過程會(huì)發(fā)生什么樣的改變等問題。Andrade等(2017)以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了實(shí)證研究,并在具身學(xué)習(xí)環(huán)境中構(gòu)建了手勢測量模型,評(píng)估了手勢測量中的時(shí)間依賴性,其研究對(duì)深入了解具身化與學(xué)習(xí)效果的關(guān)系具有一定的促進(jìn)作用。不過,動(dòng)力系統(tǒng)理論目前并不能替代認(rèn)知心理學(xué)中經(jīng)典的表征計(jì)算的研究范式,其在一些高級(jí)的心理現(xiàn)象和行為的研究上尚有不足。
6.技術(shù)現(xiàn)象學(xué)理論
隨著具身理念的發(fā)展,以及人們對(duì)具身學(xué)習(xí)的發(fā)生機(jī)制和獨(dú)特效果等方面認(rèn)識(shí)程度的加深,研究者開始探討技術(shù)工具之于具身學(xué)習(xí)效率提升的作用,并進(jìn)行現(xiàn)代技術(shù)支持下的具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì),而技術(shù)現(xiàn)象學(xué)理論則為此提供了學(xué)理支撐。技術(shù)現(xiàn)象學(xué)主要運(yùn)用現(xiàn)象學(xué)的方法探討“人-技術(shù)-世界”三者之間的關(guān)系,剖析技術(shù)對(duì)人與世界的影響。其認(rèn)為我們生存的系統(tǒng)是由技術(shù)構(gòu)造而成的,技術(shù)深深地嵌在生活實(shí)踐之中,環(huán)境通過技術(shù)影響著人們的經(jīng)驗(yàn)活動(dòng);而人通過技術(shù)感知世界的最佳狀態(tài),則是技術(shù)成為人類身體的自然延伸,形成“(人-技術(shù))→世界”的具身關(guān)系(Ihde,1990)。技術(shù)現(xiàn)象學(xué)理論為我們理性地分析教育與學(xué)習(xí)中的技術(shù)問題提供了良好借鑒(王良輝,2012)。一方面,技術(shù)可作為促進(jìn)具身學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境交互的居間調(diào)節(jié)工具,提升學(xué)習(xí)者的身體參與水平,使其獲得身臨其境的知覺感受和身體體驗(yàn),從而幫助學(xué)習(xí)者完成對(duì)所學(xué)目標(biāo)內(nèi)容的意義建構(gòu);另一方面,技術(shù)可作為使學(xué)習(xí)者具身學(xué)習(xí)思維過程可視化的重要工具,為具身學(xué)習(xí)的調(diào)節(jié)與指導(dǎo)行動(dòng)提供較為客觀的參考依據(jù)。目前,以技術(shù)現(xiàn)象學(xué)為理論基礎(chǔ)的具身學(xué)習(xí)研究已然展開并受到關(guān)注。例如,Black等(2012)認(rèn)為將移動(dòng)設(shè)備作為具身學(xué)習(xí)活動(dòng)中的教學(xué)工具,能夠使學(xué)習(xí)者通過一種新的學(xué)習(xí)方式與世界進(jìn)行身體交互。Johnson-Glenberg等(2017)則重點(diǎn)探討了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等前沿技術(shù)在具身學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。此外,其他例證將在下文列舉。
四、基于技術(shù)驅(qū)動(dòng)的具身學(xué)習(xí)研究
“技術(shù)展現(xiàn)著外界環(huán)境,外界環(huán)境也影響著技術(shù)的功能”(Heidegger,2009)。現(xiàn)代技術(shù)的更迭與發(fā)展,驅(qū)動(dòng)著人們認(rèn)知方式的改變,也催生了全新的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式。近年來,以計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、電子通信技術(shù)、智能識(shí)別技術(shù)、可穿戴設(shè)備為代表的信息技術(shù),在具身學(xué)習(xí)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。通過對(duì)相關(guān)國際文獻(xiàn)的分析可知,具身學(xué)習(xí)研究已然呈現(xiàn)出技術(shù)轉(zhuǎn)向(Hung et al.,2017;Tamaddon et al.,2017;Lan et al.,2018)。
1.技術(shù)支持下的具身學(xué)習(xí)層級(jí)劃分
Johnson-Glenberg等(2014)將技術(shù)支持下的具身學(xué)習(xí)劃分為四個(gè)層級(jí),具體情況見表3。他們認(rèn)為影響層級(jí)劃分的因素主要包括三個(gè)方面:運(yùn)動(dòng)參與量、手勢一致性(即手勢與學(xué)習(xí)內(nèi)容的映射聯(lián)系)和沉浸感(即給學(xué)習(xí)者帶來的身臨其境感)。不同的數(shù)字技術(shù)所營造的具身情境不同,從圖3中可以直觀看到,第一級(jí)別和第二級(jí)別的具身學(xué)習(xí)主要依靠小型數(shù)字屏幕,以上半身的運(yùn)動(dòng)為主;第三級(jí)別和第四級(jí)別則主要依靠多項(xiàng)數(shù)字技術(shù)配合的大型場景,全身都可參與到學(xué)習(xí)情境中。學(xué)習(xí)者的沉浸感則由第一級(jí)別到第四級(jí)別依次增強(qiáng)。
2.技術(shù)支持下的具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則
已有充分的證據(jù)表明,營造良好的具身學(xué)習(xí)環(huán)境,并在學(xué)習(xí)過程的設(shè)計(jì)與引導(dǎo)中注重手勢和動(dòng)作的融入,將有助于增強(qiáng)具身學(xué)習(xí)效果。Lindgren等(2013)認(rèn)為利用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)具身學(xué)習(xí)進(jìn)行干預(yù),有著良好的發(fā)展前景,但同時(shí)應(yīng)遵循6項(xiàng)設(shè)計(jì)原則。此外,Abrahamson等(2014)也提出了3項(xiàng)設(shè)計(jì)原則。綜合看來,主要包括以下幾個(gè)方面。
其一,讓具身學(xué)習(xí)“面向人人”。鑒于身體活動(dòng)與認(rèn)知過程的基本關(guān)系,具身學(xué)習(xí)應(yīng)適用于所有學(xué)習(xí)者,而不只是針對(duì)部分人群。例如,對(duì)于依賴輪椅的殘疾人等特殊群體而言,應(yīng)充分考慮其身體特點(diǎn)和知識(shí)結(jié)構(gòu),適時(shí)調(diào)整移動(dòng)跟蹤系統(tǒng),設(shè)計(jì)出備選方案,在學(xué)習(xí)者的移動(dòng)受到限制時(shí)采用,從而滿足每位學(xué)習(xí)者的具身學(xué)習(xí)權(quán)利(Standal,2011)。
其二,強(qiáng)調(diào)動(dòng)作與學(xué)習(xí)內(nèi)容的一致性?;谙嚓P(guān)技術(shù)支持的具身學(xué)習(xí)環(huán)境,關(guān)鍵特征在于利用生動(dòng)而沉浸式的視聽界面,激發(fā)身體活動(dòng)(Hung et al.,2017)。為了有效實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo),必須在身體動(dòng)作與新概念之間建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系。由于二者并不是隨機(jī)關(guān)聯(lián)的,需設(shè)計(jì)明確、合理的身體動(dòng)作來表征學(xué)習(xí)內(nèi)容。
其三,合理運(yùn)用數(shù)字技術(shù)改善交互方式。不同的數(shù)字技術(shù)所營造的具身環(huán)境不同,給學(xué)習(xí)者帶來的學(xué)習(xí)體驗(yàn)不同,也會(huì)引發(fā)不同的具身學(xué)習(xí)效果(Lan et al.,2018)。對(duì)于需要充分互動(dòng)和自動(dòng)化識(shí)別的學(xué)習(xí)內(nèi)容而言,數(shù)字技術(shù)更具優(yōu)勢;而對(duì)于較為簡單的學(xué)習(xí)內(nèi)容而言,則不需要營造高級(jí)別的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境,用手勢等肢體動(dòng)作輔助即可。因此,在數(shù)字技術(shù)的選擇上應(yīng)緊密結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo),不應(yīng)為適應(yīng)技術(shù)而增加認(rèn)知負(fù)擔(dān)。
其四,提供協(xié)作互動(dòng)的機(jī)會(huì)。研究表明,合作學(xué)習(xí)通常能夠增強(qiáng)成就感、學(xué)習(xí)動(dòng)力和社交技能。研究人員可以改進(jìn)單用戶體驗(yàn)的具身學(xué)習(xí)環(huán)境,利用大型顯示界面(如交互式白板),為多個(gè)用戶提供同時(shí)交互和協(xié)作的機(jī)會(huì)。此外,還應(yīng)為教師與學(xué)習(xí)者之間提供互動(dòng)機(jī)會(huì),如通過EvoRoom環(huán)境,教師可以實(shí)時(shí)檢測學(xué)習(xí)者的狀態(tài)(Lui et al.,2013)。
其五,將實(shí)驗(yàn)室研究與現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)室研究中,對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的干預(yù)可以在受控的環(huán)境中實(shí)施,但將其置于現(xiàn)實(shí)世界的其他環(huán)境中時(shí),會(huì)加入一些附加變量。因此,除了在實(shí)驗(yàn)室中檢查設(shè)備的可用性之外,還需要在現(xiàn)實(shí)情境中進(jìn)行實(shí)地測試,以捕捉實(shí)驗(yàn)室研究設(shè)計(jì)與真實(shí)情境之間的差別,并進(jìn)行有效調(diào)試。
其六,選擇合適的評(píng)估工具。在具身學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中,可能會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)者的感知敏銳度、探索意愿和理解方式等產(chǎn)生明顯的影響,但是傳統(tǒng)的方式已難以滿足評(píng)估需要。因此,隨著學(xué)習(xí)環(huán)境的沉浸化、具身化和實(shí)踐化,評(píng)價(jià)方式也應(yīng)隨之改變。如,引入嵌入式評(píng)價(jià),即利用混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境無縫捕捉大量關(guān)于學(xué)習(xí)者動(dòng)作的數(shù)據(jù),通過分析收集到的數(shù)據(jù)記錄,確定他們的學(xué)習(xí)活動(dòng)是否隨著時(shí)間的變化而變得更加熟練和更具適應(yīng)性,具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是否需要加以改進(jìn)等(Andrade et al.,2017)。
3.技術(shù)支持下的具身學(xué)習(xí)實(shí)踐
雖然借助鼠標(biāo)和鍵盤的具身學(xué)習(xí)模式,仍是人機(jī)交互的常用方式,但在這一過程中,學(xué)習(xí)者的手勢動(dòng)作與學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)構(gòu)建聯(lián)系微弱,沉浸感較低。體感技術(shù)則彌補(bǔ)了這一不足,提供了直觀、輕便的人機(jī)交互方式。VR、AR和MR技術(shù)則有助于彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)場景的不足,創(chuàng)造更為具身且支持協(xié)作化學(xué)習(xí)的環(huán)境。總之,立足現(xiàn)代技術(shù)并為具身學(xué)習(xí)創(chuàng)造有效的學(xué)習(xí)環(huán)境,正在成為一個(gè)新興的研究和實(shí)踐領(lǐng)域。研究者正在積極擴(kuò)展數(shù)字技術(shù)的界面功能,并根據(jù)人的感覺、知覺特點(diǎn),搭建穩(wěn)定、連貫、豐富的學(xué)習(xí)平臺(tái),使人機(jī)交互更為自然和真實(shí)。
其一,基于體感技術(shù)的具身學(xué)習(xí)。體感技術(shù)支持人們直接使用肢體動(dòng)作與周邊裝置和環(huán)境進(jìn)行互動(dòng),無需任何復(fù)雜的控制設(shè)備。體感攝像機(jī)(Kinect)、跳躍運(yùn)動(dòng)傳感器(Leap Motion Sensor)或自動(dòng)化視覺追蹤(Automated Visual Tracking)等體感技術(shù)可以讓學(xué)生通過手勢或身體動(dòng)作與電腦屏幕上的虛擬物體進(jìn)行互動(dòng)(Andrade et al.,2017)。Black等(2012)研究了觸覺反饋(通過震動(dòng)向用戶提供反饋的人機(jī)交互技術(shù))的效果,認(rèn)為使用虛擬操作器時(shí)的觸摸屏手勢增強(qiáng)了幼兒的數(shù)字感和理解力,效果優(yōu)于鼠標(biāo)點(diǎn)擊。Chao等(2013)利用Kinect傳感器的運(yùn)動(dòng)感應(yīng)功能代替鼠標(biāo)和鍵盤操作,將身體運(yùn)動(dòng)應(yīng)用到學(xué)習(xí)過程,從而提高了學(xué)習(xí)者對(duì)英語詞匯和短語的記憶能力。Hung等(2014)利用Kinect傳感器模擬基礎(chǔ)光學(xué)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),由于具身參與,學(xué)習(xí)者能夠成功地彌合抽象概念和真實(shí)世界應(yīng)用之間的差距,利用多媒體材料和模擬練習(xí)更好地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)光學(xué)。Chang等(2013)利用Kinect傳感器開發(fā)系統(tǒng)激勵(lì)殘疾人士,幫助他們訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)能力,適度增加鍛煉量,提高生活質(zhì)量。
其二,基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具身學(xué)習(xí)。虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,簡稱VR)技術(shù)可以讓用戶沉浸于計(jì)算機(jī)生成的三維虛擬環(huán)境中,并與現(xiàn)實(shí)環(huán)境相隔絕。Tamaddon等(2017)認(rèn)為,先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使難以想象或體驗(yàn)到的物理情境變?yōu)榭赡?。為此,他們?yōu)樵L問德國航天中心不萊梅實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)交互式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境,其中包括頭戴式顯示器、身體追蹤設(shè)備和計(jì)算機(jī)等數(shù)字設(shè)備。參觀的學(xué)習(xí)者在這樣的環(huán)境中可以化身為位于國際空間站的宇航員,直觀地體驗(yàn)太空微重力及與地球表面的差異。Lan等(2018)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)幫助小學(xué)生進(jìn)行英語聽力學(xué)習(xí),他們認(rèn)為基于這一技術(shù)支持的沉浸式或虛擬式活動(dòng),能夠提高認(rèn)知水平,滿足學(xué)習(xí)需求,并鼓勵(lì)語言教育工作者采用三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)。
其三,基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具身學(xué)習(xí)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,簡稱AR)技術(shù)可以在真實(shí)環(huán)境中增添或者移除由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成的、交互的虛擬物體或信息。Radu等(2017)認(rèn)為,利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特定功能,呈現(xiàn)在空間和時(shí)間上與真實(shí)物理對(duì)象相結(jié)合的教育內(nèi)容,能使學(xué)生對(duì)危險(xiǎn)或不可行的現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)象進(jìn)行交互式三維模擬,減少學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷,比傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法更加有效。他們通過定性和定量相結(jié)合的研究方法,重點(diǎn)調(diào)查了手持式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在小學(xué)生中的適用性。研究發(fā)現(xiàn),5~6歲組兒童的表現(xiàn)弱于7~8歲組和9~10歲組,年幼的孩子無法用雙手進(jìn)行獨(dú)立的運(yùn)動(dòng),無法用手持式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備執(zhí)行特定動(dòng)作是限制他們具身交互的主要因素。因此,還需進(jìn)一步研究手持增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在不同群體間的應(yīng)用局限,從人體工程學(xué)和內(nèi)容設(shè)計(jì)角度加以改進(jìn)。
其四,基于混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具身學(xué)習(xí)。混合現(xiàn)實(shí)(Mixed Reality,簡稱MR)技術(shù)通過全息圖將現(xiàn)實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境相互混合,也可以看成是VR與AR的混合,更加有助于具身學(xué)習(xí)環(huán)境的營造?;诖?,Johnson-Glenberg等(2014)致力于開發(fā)具身混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境(Embodied Mixed Reality Learning Environment,簡稱EMRELE)。他們?cè)O(shè)計(jì)出新型人機(jī)交互界面——多媒體藝術(shù)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室(Situated Multimedia Arts Learning Laboratory,簡稱SMALLab)。這是一款便攜式獨(dú)立立方體桁架結(jié)構(gòu),包括用于視覺跟蹤的六元素火線相機(jī),一個(gè)提供實(shí)時(shí)視覺反饋的頂級(jí)視頻投影儀,四個(gè)用于環(huán)繞聲反饋的音頻揚(yáng)聲器,以及一系列被稱為發(fā)光球的跟蹤物體。這種基于技術(shù)的、以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境,融合了多模式感知、建模和反饋,能夠使學(xué)生在開放的空間中通過全身運(yùn)動(dòng)與聲波和視覺媒體進(jìn)行交互,并獲得反饋。此外,由于場景空間較大,學(xué)習(xí)者還可以與其他同伴進(jìn)行協(xié)作化學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)效果優(yōu)于常規(guī)課堂學(xué)習(xí)(Burte et al.,2017)。Lindgren等(2016)利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)了MEteor項(xiàng)目,旨在讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行天文學(xué)方面的交互式模擬。MEteor利用地板和墻壁投影,以及激光掃描技術(shù)準(zhǔn)確跟蹤學(xué)習(xí)者的位置。學(xué)習(xí)者可以在模擬空間扮演小行星角色,并利用他們的身體預(yù)測小行星在遇到附近行星的引力場等力量時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,系統(tǒng)的實(shí)時(shí)反饋能使學(xué)習(xí)者清楚地了解小行星的運(yùn)動(dòng)特征。
五、對(duì)我國具身學(xué)習(xí)發(fā)展的啟示
通過對(duì)已有文獻(xiàn)的分析可知,國外的具身學(xué)習(xí)在理論研究和實(shí)踐應(yīng)用上均取得了一定進(jìn)展。目前,國內(nèi)的具身學(xué)習(xí)理念雖然逐步得到傳播與認(rèn)可,但研究的深度與實(shí)踐的廣度還有待提升。我國的具身學(xué)習(xí)發(fā)展可在借鑒已有研究的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)具身學(xué)習(xí)的項(xiàng)目開發(fā)、技術(shù)支持和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)力度。具體而言,應(yīng)遵循以下研究路徑。
1.深化具身學(xué)習(xí)理念,開發(fā)多樣化的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目
鑒于目前我國具身學(xué)習(xí)研究與實(shí)踐所處的起步階段,首要任務(wù)便是明晰具身學(xué)習(xí)理念的意義與價(jià)值,并對(duì)具身學(xué)習(xí)的目標(biāo)群體與適用情境作準(zhǔn)確的分析。從理論上講,“身心關(guān)系是理解人之存在與活動(dòng)方式的基本概念框架,”“純粹依靠兩者當(dāng)中的任何一個(gè)來理解人之現(xiàn)象的本質(zhì)都是不完整的”(王美倩等,2016),具身理念普遍存在于“人的世界”當(dāng)中,關(guān)涉生活世界的方方面面。因此,具身學(xué)習(xí)觀念理應(yīng)被根植于生活,并得到傳播和認(rèn)可。通過前文分析可知,具身學(xué)習(xí)建基于多學(xué)科理論基礎(chǔ)之上,這為具身學(xué)習(xí)研究提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù),也為具身學(xué)習(xí)在實(shí)踐領(lǐng)域內(nèi)的價(jià)值彰顯奠定了基礎(chǔ)。加之國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知,具身學(xué)習(xí)是一種適用性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)方式,具有生理性、認(rèn)知性和情境性等特征,有助于滿足不同類型學(xué)習(xí)者的需要,其目標(biāo)群體既可以是幼兒,也可以是老年人;既可以是身體健全者,也可以是殘疾人群。
基于此,可以開發(fā)以下幾種類型的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目:其一,針對(duì)學(xué)齡前兒童語言發(fā)展的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目。學(xué)齡前兒童處于語言習(xí)得的關(guān)鍵期,在遵循其認(rèn)知規(guī)律與行為習(xí)慣的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)其進(jìn)行具身學(xué)習(xí),即幫助他們通過觸摸等身體動(dòng)作或者視覺、聽覺等渠道獲取真實(shí)的知覺體驗(yàn),有助于學(xué)齡前兒童將抽象化的語言具象化,從而提高語言學(xué)習(xí)效率。這一類型既適用于家庭情境,也適用于社會(huì)中的早教機(jī)構(gòu)。其二,針對(duì)學(xué)校教育中STEM學(xué)科的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目。STEM學(xué)科多依賴于抽象概念系統(tǒng),開發(fā)基于現(xiàn)代技術(shù)的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目,使現(xiàn)實(shí)情境中具有復(fù)雜性或危險(xiǎn)性的學(xué)習(xí)內(nèi)容得以直觀展現(xiàn),能夠有效拓展學(xué)生的感知思維,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的沉浸感,彌補(bǔ)傳統(tǒng)的離身學(xué)習(xí)方式中缺乏直接經(jīng)驗(yàn)的缺陷。這一類型主要用于學(xué)校情境。其三,針對(duì)成人職業(yè)能力培訓(xùn)和閑暇娛樂的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目。這一類型旨在滿足終身學(xué)習(xí)背景下成人學(xué)習(xí)者的認(rèn)知習(xí)慣與學(xué)習(xí)需要。例如,開發(fā)關(guān)于教師專業(yè)發(fā)展的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目,既能使教師通過多模態(tài)的感知體驗(yàn)增強(qiáng)專業(yè)技術(shù)能力,也能使其充分認(rèn)識(shí)到具身學(xué)習(xí)這一新型學(xué)習(xí)方式的作用與價(jià)值,從而主動(dòng)將具身學(xué)習(xí)理念應(yīng)用于自己的課堂教學(xué)當(dāng)中。而開發(fā)以休閑娛樂和培養(yǎng)情操為主要目標(biāo)的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目,則能夠滿足老年學(xué)習(xí)和閑暇學(xué)習(xí)的需要,如關(guān)于手工制作等實(shí)踐美學(xué)創(chuàng)作活動(dòng)的具身學(xué)習(xí),涉及感官、社會(huì)交往、創(chuàng)造性過程和表演元素的舞蹈學(xué)習(xí)等等,都將是對(duì)接人類生活事實(shí),立足人格發(fā)展需求,滿足人類個(gè)體成長終身性、可持續(xù)性的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目。除此之外,還應(yīng)充分關(guān)照殘障人士這一特殊群體的具身學(xué)習(xí)需求,如促進(jìn)雙腿殘疾者關(guān)于輪椅技能的具身學(xué)習(xí),為聽力障礙兒童設(shè)計(jì)基于觸覺和視覺體驗(yàn)的具身學(xué)習(xí)項(xiàng)目,等等。
2.合理運(yùn)用具身技術(shù),營造多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境
“媒介即人體的延伸”,媒介的應(yīng)用與改變影響著人們的認(rèn)知方式。人與環(huán)境、人與技術(shù)的具身關(guān)系是具身學(xué)習(xí)環(huán)境建立與發(fā)展的根基,而促進(jìn)學(xué)習(xí)者、技術(shù)、環(huán)境三者之間的融會(huì)貫通、互利共生,將是發(fā)展具身學(xué)習(xí)文化亙古不變的主題。我國的具身學(xué)習(xí)發(fā)展首先應(yīng)遵循技術(shù)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的匹配原則。如前所述,技術(shù)支持下的具身學(xué)習(xí)有著不同層級(jí)的劃分,總體來說,可以分為弱技術(shù)環(huán)境和強(qiáng)技術(shù)環(huán)境。雖然弱技術(shù)環(huán)境所營造的沉浸感較低,但是并非所有的具身學(xué)習(xí)都要在強(qiáng)技術(shù)環(huán)境中才得以實(shí)現(xiàn)。例如,手勢等常規(guī)的具身技術(shù),游戲和表演等具身性活動(dòng),都是幫助學(xué)習(xí)者理解概念、解決問題的有力手段,在具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中有著較好的應(yīng)用潛能。這些傳統(tǒng)的基于身體資源的具身學(xué)習(xí)方式應(yīng)得到恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用。同時(shí)針對(duì)較為簡單的學(xué)習(xí)內(nèi)容,也可選擇便捷、移動(dòng)式的小型具身學(xué)習(xí)工具。
對(duì)于具身程度要求較高的學(xué)習(xí)內(nèi)容而言,則應(yīng)營造強(qiáng)技術(shù)環(huán)境,即利用多方位的數(shù)字化組件,配設(shè)多感官傳感與反饋系統(tǒng),在具身學(xué)習(xí)情境中引入投影儀、移動(dòng)式眼動(dòng)儀、紅外感應(yīng)、環(huán)繞聲和3D跟蹤等裝置,創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)的混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境,使學(xué)習(xí)者以自然的人機(jī)交互方式,獲得多感官刺激和體驗(yàn)。例如Gautam等(2018)在近期研究中所開發(fā)的混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境——鏡像世界(Mirror Worlds,簡稱MW),由內(nèi)置于物理環(huán)境中的多個(gè)傳感器組成,布置在建筑物內(nèi)的畫廊、大廳、房間和走廊上,能夠捕捉實(shí)體的運(yùn)動(dòng)、位置、聲音和熱量,也可將環(huán)境中的人物轉(zhuǎn)化至虛擬世界,提供逼真的虛擬形象。
此外,還應(yīng)為學(xué)習(xí)者提供協(xié)作互動(dòng)的空間。Johnson-Glenberg等(2014)曾在研究中指出,圍繞單用戶模式設(shè)計(jì)的具身學(xué)習(xí)平臺(tái),在某些情況下可能會(huì)導(dǎo)致孤立的體驗(yàn),這與學(xué)習(xí)者同其他物理工具的高度社會(huì)協(xié)作體驗(yàn)背道而馳。交互是具身學(xué)習(xí)過程的重要環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)環(huán)境的營造中應(yīng)加強(qiáng)交互環(huán)節(jié)的改進(jìn)與設(shè)計(jì),使學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者與教師之間以及學(xué)習(xí)者與虛擬物之間的協(xié)作互動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。
3.準(zhǔn)確設(shè)置評(píng)價(jià)維度,實(shí)現(xiàn)智能化動(dòng)態(tài)測評(píng)
“學(xué)習(xí)是一種基于經(jīng)驗(yàn)與個(gè)性的內(nèi)化、應(yīng)用、習(xí)慣化的自然生成”(齊宇歆,2017),其復(fù)雜性決定了學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的復(fù)雜程度。而學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的目的不僅在于學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的診斷,更在于學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的激發(fā)、潛在問題的發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)反思的促進(jìn)。鑒于具身學(xué)習(xí)的具身化、情境化和實(shí)踐化等特點(diǎn),國內(nèi)在構(gòu)建具身學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模型時(shí),應(yīng)改善傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式,遵循動(dòng)態(tài)伴隨式智能評(píng)價(jià)原則,以有效促進(jìn)具身學(xué)習(xí)效率的提升?;趯?duì)具身學(xué)習(xí)特征的分析,可將評(píng)價(jià)維度分為三個(gè)方面:一是學(xué)習(xí)內(nèi)容,主要是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容與具身學(xué)習(xí)之間的適用性和針對(duì)性,以及組織形式的合理性作以評(píng)價(jià)分析。二是交互程度,主要根據(jù)Johnson-Glenberg所劃分的運(yùn)動(dòng)參與量、手勢一致性和沉浸感這三個(gè)方面進(jìn)行測評(píng)。三是體驗(yàn)效果,主要從對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的激發(fā)程度、學(xué)習(xí)過程的可操作性和有效性方面來考察。
適宜的測評(píng)工具能夠提高測評(píng)的科學(xué)性。除了主觀量表測量外,應(yīng)通過行為測量(使用移動(dòng)式眼動(dòng)儀,捕捉手勢及其他身體活動(dòng),進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間分析以及心理問題和績效測量)和生理測量(通過腦電圖、心率、瞳孔擴(kuò)張測量學(xué)習(xí)期間的反應(yīng))獲取更為客觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。新興的學(xué)習(xí)分析技術(shù)在這一方面發(fā)揮著較大的作用,因?yàn)樗梢愿纳剖占吞幚砼c學(xué)習(xí)者行為相關(guān)的多模態(tài)數(shù)據(jù)的方法,為評(píng)估和迭代設(shè)計(jì)提供多維、全面、深入而可靠的信息(Siemens et al.,2011)。再如,便攜式腦電分析技術(shù)(Portable EEG Technology,簡稱PEEGT),這是一項(xiàng)用于檢測心理過程和身體過程之間關(guān)系的心理生理學(xué)測量技術(shù),其微型化和便攜化發(fā)展為課堂環(huán)境的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)(Xu et al.,2018)。這些技術(shù)能夠智能反饋相關(guān)數(shù)據(jù),使學(xué)習(xí)者在任何情境下的學(xué)習(xí)行為得到實(shí)時(shí)跟蹤和記錄,幫助學(xué)習(xí)者加強(qiáng)自我監(jiān)控和調(diào)節(jié),尤其是對(duì)認(rèn)知負(fù)荷的監(jiān)測。“多媒體學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一些實(shí)證研究揭示了基于身體(以及在某些情況下基于活動(dòng))的學(xué)習(xí)形式在有效性方面的負(fù)面效果”(Tran et al.,2017),認(rèn)知負(fù)荷是造成負(fù)面影響的重要因素。加強(qiáng)對(duì)其的測量與控制,有助于避免因現(xiàn)代技術(shù)所造成的過猶不及現(xiàn)象。
總之,立足具身思維,開發(fā)相應(yīng)的測評(píng)工具,關(guān)注具身學(xué)習(xí)測評(píng)平臺(tái)建設(shè)、測評(píng)結(jié)果可視化與智能反饋等問題,構(gòu)建契合具身學(xué)習(xí)行為的科學(xué)化評(píng)價(jià)體系,實(shí)時(shí)把握學(xué)習(xí)者在心理和行為上的變化,將是需要持續(xù)關(guān)注的重要研究方向。
參考文獻(xiàn):
[1][美]勞倫斯·夏皮羅(2014).具身認(rèn)知[M].李恒威,董達(dá).北京:華夏出版社:139.
[2]郭楠(2017).虛擬現(xiàn)實(shí)支持下的具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].上海:華東師范大學(xué):1.
[3]黃紅濤,孟紅娟,左明章等(2018).混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境中具身交互如何促進(jìn)科學(xué)概念理解[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,(6):28-36.
[4]裴淼(2018).教師具身學(xué)習(xí)的概念內(nèi)涵、價(jià)值意義和達(dá)成路徑[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),(1):170-176.
[5]齊宇歆(2017).從學(xué)力觀的歷史變遷審視“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)[J].遠(yuǎn)程教育雜志,35(2):43-55.
[6]王良輝(2012).教育中信息技術(shù)用途及限度的伊德技術(shù)現(xiàn)象學(xué)分析[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,(4):15-20.
[7]王美倩,鄭旭東(2016).在場:工具中介支持的具身學(xué)習(xí)環(huán)境現(xiàn)象學(xué)[J].開放教育研究,(1):60-65.
[8]葉浩生(2010).具身認(rèn)知:認(rèn)知心理學(xué)的新取向[J].心理科學(xué)進(jìn)展,(5):705-710.
[9]葉浩生(2015).身體與學(xué)習(xí):具身認(rèn)知及其對(duì)傳統(tǒng)教育觀的挑戰(zhàn)[J].教育研究,(4):104-114.
[10]葉浩生(2017).具身認(rèn)知的原理與應(yīng)用[M].北京:商務(wù)印書館:91.
[11]趙蒙成,王會(huì)亭(2017).具身認(rèn)知:理論緣起、邏輯假設(shè)與未來路向[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,(2):28-45.
[12]鄭旭東,王美倩,饒景陽(2019).論具身學(xué)習(xí)及其設(shè)計(jì):基于具身認(rèn)知的視角[J].電化教育研究,(1):25-31.
[13]Abrahamson, D., & Lindgren, R. (2014). Embodiment and Embodied Design[M]// Sawyer, K. (ED.). The Cambridge Handbook of the Learning Sciences (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press: 276-358.
[14]Andrade, A., Danish, J. A., & Maltese, A. V. (2017). A Measurement Model of Gestures in an Embodied Learning Environment: Accounting for Temporal Dependencies[J]. Journal of Learning Analytics, 4(3): 18-45.
[15]Black, J. B., Segal, A., & Vitale, J. et al.(2012). Embodied Cognition and Learning Environment Design[M]// Jonassen, D., & Land, S. (Eds.). Theoretical Foundations of Learning Environments (2nd ed.). New York, NY: Routledge: 198-223.
[16]Burte, H., Gardony, A. L., & Hutton, A. et al.(2017). Think3D?。?Improving Mathematics Learning Through Embodied Spatial Training[J]. Cognitive Research: Principles and Implications, 2(13): 1-18.
[17]Chang, C. Y., Chien, Y. T., & Chiang, C. Y. et al.(2013). Embodying Gesture-based Multimedia to Improve Learning[J]. British Journal of Educational Technology, 44(1): 5-9.
[18]Chao, K. J., Huang, H. W., & Fang, W. C. et al.(2013). Embodied Play to Learn: Exploring Kinect-facilitated Memory Performance[J]. British Journal of Educational Technology, 44(5): 151-155.
[19]Gautam, A., Williams, D., & Terry, K. et al. (2018). Mirror Worlds: Examining the Affordances of a Next Generation Immersive Learning Environment[J]. Tech Trends, 62(1): 119-125.
[20]Griffin, M. (2017). Embodied Learning and New Physical Activity in Mid-and Later Life[J]. Qualitative Research in Sport, Exercise and Health, 9(5): 554-567.
[21]Gulliksen, M. S. (2017). Making Matters? Unpacking the Role of Practical Aesthetic Making Activities in the General Education Through the Theoretical Lens of Embodied Learning[J]. Cogent Education, 4(1): 1-14.
[22]Heidegger, M. (2009). The Question Concerning Technology[C] // Hanks, C. Technology and Values: Essential Readings. NewYork: John Wiley & Sons: 99-113.
[23]Hung, I. C., Kinshuk, & Chen, N. S. (2017). Embodied Interactive Video Lectures for Improving Learning Comprehension and Retention[J]. Computers & Education, 10: 116-132.
[24]Hung, I. C., Lin, L. I., & Fang, W. C. et al. (2014). Learning with the Body: An Embodiment-based Learning Strategy Enhances Performance of Comprehending Fundamental Optics[J]. Interacting with Computers, 26(4): 360-371.
[25]Ihde, D. (1990). Technology and the Life World——From Garden to Earth[M]. Bloomington: Indiana University Press: 1.
[26]Ionescu, T., & Ilie, A. (2016). Language Learning in Preschool Children: an Embodied Learning Account[J]. Early Child Development and Care, 188(1): 4-15.
[27]Johnson-Glenberg, M. C., Birchfield, D. A., & Tolentino, L. et al. (2014). Collaborative Embodied Learning in Mixed Reality Motion-Capture Environments: Two Science Studies[J]. Journal of Educational Psychology, 106(1): 86-104.
[28]Johnson-Glenberg, M. C., & Megowan-Romanowicz, C. (2017). Embodied Science and Mixed Reality: How Gesture and Motion Capture Affect Physics Education[J]. Cognitive Research: Principles and Implications, 33(2): 220-236.
[29]Lakoff, G., & Johmson, M. (2008). Metaphors We Live by[M]. Chicago: University of Chicago Press: 21.
[30]Lan, Y. J., Fang, W. C., & Hsiao, I. Y. T. et al. (2018). Real Body Versus 3D Avatar: The Effects of Different Embodied Learning Types on EFL Listening Comprehension[J]. Education Tech Research Dev, 66(3): 709-731.
[31]Lindgren, R., & Johnson-Glenberg, M. C. (2013) Emboldened by Embodiment: Six Precepts for Research on Embodied Learning and Mixed Reality[J]. Educational Researcher, 42(8): 445-452.
[32]Lindgren, R., Tscholl, M., & Wang, S. et al. (2016). Enhancing Learning and Engagement Through Embodied Interaction Within a Mixed Reality Simulation[J]. Computers & Education, 95: 174-187.
[33]Lui, M., & Slotta, J. D. (2013). Immersive Simulations for Smart Classrooms: Exploring Evolutionary Concepts in Secondary Science[J]. Technology, Pedagogy and Education, 1: 57-80.
[34]Martiny, K. M. (2011). Book Review of Lawrence Shapiros Embodied Cognition[J]. Phenomenology and the Cognitive Sciences, 10:? 297-305.
[35]Matthews, J. C. (1998). Somatic Knowing and Education[J].The Educational Forum, 62(3):236-242.
[36]Merleau-Ponty, M. (1968). The Visible and the Invisible[M]. Evanston: Northwest University Press: 212.
[37]Merleau-Ponty, M. (2012). Phenomenology of Perception[M]. London and New York: Routledge: 137.
[38]Radu, I., & Antle, A. (2017). Embodied Learning Mechanics and Their Relationship to Usability of Handheld Augmented Reality[C]// 2017 IEEE Virtual Reality Workshop on K-12 Embodied Learning through Virtual & Augmented Reality (KELVAR).
[39]Siemens, G., & Long, P. (2011). Penetrating the Fog: Analytics in Learning and Education[J]. Educause Review, 46(5): 30-32.
[40]Skulmowski, A., & Rey, G. D. (2017). Measuring Cognitive Load in Embodied Learning Settings[J]. Frontiers in Psychology, 8(2): 1-6.
[41]Skulmowski, A., & Rey, G. D. (2018). Embodied Learning: Introducing a Taxonomy Based on Bodily Engagement and Task Integration[J]. Cognitive Research: Principles and Implications, 3(1): 1-10.
[42]Standal, ?. F. (2011). Re-embodiment: Incorporation Through Embodied Learning of Wheelchair Skills[J]. Medicine Health Care and Philosophy, 12(2): 177-184.
[43]Stolz, S. A. (2015). Embodied Learning[J]. Educational Philosophy and Theory, 47(5): 474-487.
[44]Tamaddon, K., & Stiefs, D. (2017). Embodied Experiment of Levitation in Microgravity in a Simulated Virtual Reality Environment for Science Learning[C]// 2017 IEEE Virtual Reality Workshop on K-12 Embodied Learning through Virtual &Augmented Reality (KELVAR).
[45]Thelen, E., Sch?ner, G., & Scheier, C. et al. (2011). The Dynamic of Embodiment: A Field Theory of Infant Perseverative Reaching[J].The Behavioral and Brain Sciences, 24(1): 1-34.
[46]Tran, C., Smith, B., & Buschkuehl, M. (2017). Support of Mathematical Thinking Through Embodied Cognition: Nondigital and Digital Approaches[J]. Cognitive Research: Principles & Implication, 2(1): 1-18.
[47]Weisberg, S. M., & Newcombe, N. S. (2017). Embodied Cognition and STEM Learning: Overview of a Topical Collection in CR:PI[J]. Cognitive Research: Principles and Implications, 2(38): 1-6.
[48]Wilson, M. (2012). Six Views of Embodied Cognition[J]. Psychonomic Bulletin & Review, 9(4): 625-636.
[49]Xu, J. H., & Zhong, B. C. (2018). Review on Portable EEG Technology in Educational Research[J]. Computers in Human Behavior, 81(4):340-349.
收稿日期 2019-02-03 責(zé)任編輯 汪燕