方炎亮 王敏軍

【摘 ? 要】具身認(rèn)知視域下的信息技術(shù)教學(xué)能有效促進(jìn)學(xué)生的素養(yǎng)生長。教師在Micro：bit編程教學(xué)時，要努力“創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境場：優(yōu)化內(nèi)外交互學(xué)習(xí)的環(huán)境”“創(chuàng)建思維發(fā)生場：激活提升學(xué)習(xí)動力的內(nèi)核”“創(chuàng)建反思評價場：多元反哺學(xué)習(xí)素養(yǎng)的生長”，從而促進(jìn)學(xué)生編程能力、計算思維和信息素養(yǎng)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);具身認(rèn)知; Micro：bit

美國思想家貝洛克在《具身認(rèn)知：身體如何影響思維和行為》一書中指出：“認(rèn)知是身體的認(rèn)知，心智是身體的心智。離開了身體，認(rèn)知和心智根本就不存在?！奔凑J(rèn)知是具身的、情境的，身體及其經(jīng)驗與環(huán)境的交互可以幫助學(xué)生更好地理解概念、掌握知識。

信息技術(shù)編程學(xué)習(xí)，是指在信息技術(shù)教學(xué)理論和信息技術(shù)核心素養(yǎng)觀照下，學(xué)生借助軟件和硬件，通過對素材進(jìn)行“數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新”，從而實現(xiàn)探究規(guī)律、形成概念、解決問題、驗證結(jié)論的學(xué)習(xí)方式。這與具身認(rèn)知理論所強調(diào)的“學(xué)習(xí)應(yīng)該采用身體、環(huán)境、心智共同參與的學(xué)習(xí)方式”不謀而合。因此，教師在Micro：bit編程教學(xué)中，要努力“創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境場：優(yōu)化內(nèi)外交互學(xué)習(xí)的環(huán)境”“創(chuàng)建思維發(fā)生場：激活提升學(xué)習(xí)動力的內(nèi)核”“創(chuàng)建反思評價場：多元反哺學(xué)習(xí)素養(yǎng)的生長”，從而促進(jìn)學(xué)生編程能力、計算思維和信息素養(yǎng)的發(fā)展。

一、創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境場：優(yōu)化內(nèi)外交互學(xué)習(xí)的環(huán)境

具身認(rèn)知理論強調(diào)，認(rèn)知植根于身體活動，是被身體作用于世界活動所塑造出來的。因此，在信息技術(shù)教學(xué)中，構(gòu)建一個適切的“情境場”，以此激活學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性就顯得尤為關(guān)鍵。就Micro：bit編程學(xué)習(xí)而言，應(yīng)通過營造良好、融洽的立體課堂交互環(huán)境來激發(fā)學(xué)生積極參與、主動學(xué)習(xí)，構(gòu)建具身學(xué)習(xí)課堂。

（一）合理解讀教材，創(chuàng)設(shè)適宜學(xué)習(xí)的具身場景

信息技術(shù)教材的編寫圍繞信息技術(shù)“核心素養(yǎng)”的四大領(lǐng)域展開。在基礎(chǔ)性課程和拓展性課程中都包含一定數(shù)量的具有實踐性操作特點的編程內(nèi)容。教師要在合理解讀教材的基礎(chǔ)上，為學(xué)生創(chuàng)建一個適合學(xué)習(xí)的具身場景。

編程學(xué)習(xí)環(huán)境不僅指周邊物理學(xué)習(xí)環(huán)境，更多的是指軟件環(huán)境。創(chuàng)設(shè)編程學(xué)習(xí)環(huán)境主要是通過學(xué)習(xí)平臺、反饋方式、互動協(xié)作、學(xué)習(xí)評價等途徑。但無論哪一種環(huán)境的創(chuàng)設(shè)都應(yīng)因時因需動態(tài)變化，注重全局與局部環(huán)境的耦合，力求場景的真實，追求“具身”的效果。

【案例1：《初識Micro：bit》】

學(xué)生觀看“Micro：bit智能小車運動”視頻，講講小車有哪些趣味玩法，從而導(dǎo)入新課：初識Micro：bit。

教師以不同顏色、亮度、形狀、顯示方式展示了三種幸運符：忽明忽暗的心形、循環(huán)閃亮的線型、亮度漸變的呼吸燈。隨后，教師說明幸運符的編程思路，鼓勵學(xué)生制作不同顯示效果的幸運符。

案例1中，教師為學(xué)生實現(xiàn)具身學(xué)習(xí)提供了適宜的全局性軟件和針對性軟件環(huán)境，通過智能小車的趣味運動導(dǎo)入情境，學(xué)生整體感知Micro：bit的趣味性，基于亮度、顏色、形狀等針對性軟件展示幸運符的變化效果，直觀感知Micro：bit的多變性。這種具身視域下的編程軟件創(chuàng)建了適宜具身學(xué)習(xí)的真實場景，有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣，進(jìn)一步明確了學(xué)習(xí)目的。同時，具身場景還關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)與生活方面的關(guān)系，提供了與他人交流、協(xié)作的空間，使學(xué)生深切體會到學(xué)習(xí)的重要性，逐漸在具身學(xué)習(xí)的活動中提升信息素養(yǎng)。

（二）抓住重點難點，搭建多維體驗的學(xué)習(xí)平臺

鉆研教材必須是教學(xué)的前提。因此，教師要立體解讀教材，領(lǐng)會編者意圖，在滿足學(xué)生實際需求的基礎(chǔ)上對教材進(jìn)行適度調(diào)整。尤其要抓住教學(xué)重點、難點，并以此作為具身學(xué)習(xí)的切入點，搭建多維體驗的學(xué)習(xí)平臺。

【案例2：《數(shù)學(xué)計算題》】

教師準(zhǔn)備了Micro：bit 板子，其在正面有A和B兩個標(biāo)記按鈕，按下不同的按鈕就可以執(zhí)行相應(yīng)的程序（見圖2）。

學(xué)生嘗試體驗：單獨按下A鍵或B鍵時，會隨機(jī)出現(xiàn)0—9中的一個數(shù);AB鍵同時按下時，程序就會進(jìn)行加法運算，得出最終的結(jié)果。

該課的教學(xué)目標(biāo)是了解編程運算下按鍵、變量、隨機(jī)數(shù)等的關(guān)系。教師基于教材，從載體、算法、調(diào)試、評價等維度設(shè)計教學(xué)過程，搭建多維度的學(xué)習(xí)平臺，利用身邊的學(xué)習(xí)素材，通過猜想、嘗試、交流和驗證等方式，直觀感受編程的作用，逐步幫助學(xué)生建立編程學(xué)習(xí)的模型。

二、創(chuàng)建思維發(fā)生場：激活提升學(xué)習(xí)動力的內(nèi)核

古希臘科學(xué)家阿基米德有句名言：“給我一個支點，我就能撬動整個地球?！?構(gòu)建合適的思維發(fā)生場是基于具身認(rèn)知的編程教學(xué)的支點。教師適時找準(zhǔn)學(xué)生思維的起點，通過“做”“思”融合、“做”“思”共生激活學(xué)生已有經(jīng)驗，提升學(xué)習(xí)動力，催化具身認(rèn)知，使課堂走向高效。

（一）找準(zhǔn)已有經(jīng)驗，“做”“思”融合，激活學(xué)習(xí)需求

“需要”是產(chǎn)生動機(jī)和內(nèi)驅(qū)力的基礎(chǔ)。只有在學(xué)習(xí)動機(jī)和內(nèi)驅(qū)力的作用下，學(xué)習(xí)興趣才能自然產(chǎn)生?；诰呱碚J(rèn)知的編程教學(xué)活動首先要關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗，在學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和已有知識的基礎(chǔ)上形成學(xué)習(xí)需要。

問題解決是學(xué)生進(jìn)行編程學(xué)習(xí)的起點。教師要準(zhǔn)確把握學(xué)生的已有經(jīng)驗，激活學(xué)習(xí)需求，使編程學(xué)習(xí)從知識和技能升華到思維和經(jīng)驗，從感性升華到理性。

【案例3：《東南西北》】

教師準(zhǔn)備了Micro：bit主板和USB數(shù)據(jù)線，請學(xué)生嘗試在Micro：bit中用默認(rèn)度數(shù)表示compass heading（羅盤指向）的方向，并通過改變度數(shù)改變顯示屏的指向（見圖3）。

《東南西北》一課的學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)生自行編寫程序，調(diào)試Micro：bit開發(fā)板顯示與東、東北、北、西北、西、西南、南、東南八個方向的關(guān)系，并驗證“無論Micro：bit擺向何方，點陣上面的指針都會指向同一個方向”。教學(xué)中，教師基于學(xué)生對于方位、指南針、羅盤等的已知經(jīng)驗，將現(xiàn)實的方向與程序中虛擬的度數(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，設(shè)計相對應(yīng)的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和學(xué)習(xí)嘗試，抓住了具身學(xué)習(xí)的有效切入點。這樣的設(shè)計，既尊重學(xué)生的已有經(jīng)驗，又關(guān)注到學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使課內(nèi)學(xué)習(xí)和課外生活相結(jié)合，讓“做”與“思”有機(jī)融合，利用課內(nèi)學(xué)習(xí)解決生活和學(xué)習(xí)中的問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到生活中的許多現(xiàn)象都蘊含著豐富的信息技術(shù)知識，從而激勵他們勇敢探索其中的奧秘。

（二）立足經(jīng)驗積累，“做”“思”共生，提升學(xué)習(xí)動力

實踐性操作是編程教學(xué)活動的基本形式，深度的實踐性操作是學(xué)生“做中學(xué)”的直接呈現(xiàn)。因此，在設(shè)計實踐性操作活動時，教師要立足經(jīng)驗積累，追求“做”“思”共生。不簡單止于編程和創(chuàng)客教學(xué)的利用，在為學(xué)生提供操作的軟件、硬件環(huán)境和工具，借助算法、流程圖和思維導(dǎo)圖進(jìn)行操作時，更要同步追求學(xué)生信息技術(shù)高階思維的培養(yǎng)。

【案例4：《猜數(shù)字》】

學(xué)生嘗試設(shè)計編寫猜數(shù)字的程序。被猜的數(shù)字由程序隨機(jī)生成，可以是（ ）到（ ）之間的任一整數(shù)。學(xué)生輸入數(shù)字進(jìn)行猜測，程序根據(jù)兩數(shù)情況自動進(jìn)行比較，并進(jìn)行提示：如果猜測數(shù)大于預(yù)設(shè)數(shù)，程序提示“B（Big）”;反之，則提示“S（Small）”;如果相等，則程序結(jié)束。同時， 要求程序自動統(tǒng)計猜測的次數(shù)：1次猜出，提示“Bingo”;3次以內(nèi)猜出，提示“Lucky You”;超過3次但是在N（>3）次以內(nèi)（包括第N次）猜出，則提示“Good Guess”;超過N次都沒有猜出，提示“Game Over”，并結(jié)束程序。

教師通過對學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗進(jìn)行預(yù)設(shè)，逐步透析為對算法的描述，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)器能夠認(rèn)讀的程序。梳理和提煉知識是編程學(xué)習(xí)的一項重要內(nèi)容。這一教學(xué)設(shè)計，其實是將知識點通過算法描述對已有經(jīng)驗進(jìn)行梳理和提煉，轉(zhuǎn)化為學(xué)生新的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。信息技術(shù)又是一門操作性很強的課程，不能將提煉停留在口頭和書面，而是要在學(xué)習(xí)中通過實踐操作加以落實和深化。學(xué)習(xí)經(jīng)驗的形成是一個積累新舊知識的過程，而每個學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗是不同的。因此，在具身認(rèn)知視域下的編程教學(xué)中，教師要關(guān)注每個學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，建立學(xué)習(xí)經(jīng)驗的前后聯(lián)結(jié)，提升認(rèn)知水平，為后續(xù)的學(xué)習(xí)提供新的學(xué)習(xí)動力。

三、創(chuàng)建反思評價場：多元反哺學(xué)習(xí)素養(yǎng)的生長

具身認(rèn)知理念下的信息技術(shù)教學(xué)，除了強調(diào)情境場合實踐場的創(chuàng)設(shè)外，也需要注重構(gòu)建反思評價場，引導(dǎo)學(xué)生對知識的誕生過程進(jìn)行反省抽象，從而完成知識的建構(gòu)和對知識建構(gòu)的認(rèn)知。在提升學(xué)生學(xué)力的同時，教師要將反思和評價有機(jī)對接，綜合發(fā)生作用，多元反哺學(xué)習(xí)素養(yǎng)的生長。

（一）引領(lǐng)深度反思，培養(yǎng)自我建模的學(xué)習(xí)素養(yǎng)

具身認(rèn)知的研究證明，認(rèn)識過程是身體作用于世界的反復(fù)、經(jīng)常的模式構(gòu)成的認(rèn)識方式。反思是高階思維能力的具體呈現(xiàn)，通過反思，學(xué)生對信息技術(shù)知識的理解會更加全面與深刻，思維會產(chǎn)生本質(zhì)性的提升。信息技術(shù)的學(xué)習(xí)模型是參照信息技術(shù)學(xué)習(xí)的特征，概括地或近似地表達(dá)出來的一種信息技術(shù)學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)。從廣義上理解，基于具身認(rèn)知的信息技術(shù)學(xué)習(xí)就是一種模型學(xué)習(xí)。

【案例5：《計步器》】

計步器支持晃動，是利用晃動次數(shù)進(jìn)行有效計步的。本課要求學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)加速度傳感器的知識，利用串口助手讀取傳感器的值，了解加速計步的原理（A按鍵是X軸的正方向，數(shù)據(jù)接口是Y軸的正方向，LED面是Z軸的負(fù)方向），并完成如下學(xué)習(xí)記錄表。

在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中，基于具身認(rèn)知的“做中學(xué)、畫中學(xué)、悟中學(xué)、思中學(xué)”等學(xué)習(xí)方式，能將反思滲透到每一個具體的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中。案例中，教師根據(jù)學(xué)習(xí)設(shè)想設(shè)計了學(xué)習(xí)記錄表，通過記錄促使學(xué)生養(yǎng)成反思的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在反思中改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，提升學(xué)生自我建模的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（二）落實多元評價，彰顯具身學(xué)習(xí)的信息素養(yǎng)

在信息技術(shù)程序編寫類活動的學(xué)習(xí)評價中不僅要關(guān)注學(xué)生活動的結(jié)果，更要關(guān)注學(xué)生在編程、創(chuàng)客活動中的發(fā)展。學(xué)生信息素養(yǎng)的提升是一個循序漸進(jìn)的過程，不具有任何性質(zhì)的偶然性。因此，在具身學(xué)習(xí)的教學(xué)過程中應(yīng)側(cè)重多元性評價。既要有呈現(xiàn)學(xué)習(xí)關(guān)系的師評、互評和自評，也要有基于學(xué)習(xí)表現(xiàn)的過程性評價和結(jié)果性評價。

評價的價值在于激勵學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。教師要充分利用好、發(fā)揮好多元評價在教學(xué)中的作用，從而自然形成良好的具身學(xué)習(xí)評價環(huán)境。如表1所示，《溫度計》學(xué)習(xí)活動評價表包含了自評、同伴評、教師評等多維度評價，符合具身學(xué)習(xí)的多元評價準(zhǔn)則。評價的形式，既有質(zhì)性描述的評語，又有量化呈現(xiàn)的等級。評價內(nèi)容，既有指向過程的情感態(tài)度、合作交流，又有指向結(jié)果的問題解決和收獲。所有學(xué)生的評價都是基于網(wǎng)絡(luò)平臺公開實施的。

信息技術(shù)課堂教學(xué)重視以“具身學(xué)習(xí)”理論為核心的學(xué)習(xí)。在Micro：bit編程教學(xué)中，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作和體驗?zāi)芰?，也要在具身學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題的能力。這就需要教師不斷地打破課堂界限，開拓學(xué)習(xí)空間，搭建多維學(xué)習(xí)體驗平臺，以滿足學(xué)生具身學(xué)習(xí)的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]張慧.數(shù)學(xué)實驗：基于“具身認(rèn)知”的學(xué)習(xí)視角[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊，2018（5）.

[2]李志河，李鵬嬡，周娜娜，等.具身認(rèn)知學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計：特征、要素、應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].遠(yuǎn)程教育，2018（5）.

[3]盧琴.數(shù)學(xué)實驗：具身認(rèn)識視野觀照下的學(xué)習(xí)方式[J].江蘇教育（小學(xué)教學(xué)版），2018（3）.

[4]郭繼峰.具身認(rèn)知：兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要范式[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊，2018（8）.

（浙江省杭州市學(xué)軍小學(xué)（求智校區(qū)） ? 310012

浙江省杭州市富陽區(qū)東洲中心小學(xué) ? 311404）