數(shù)字化生存時代,信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響的觀念已成共識,但歷史經驗和現(xiàn)實觀感卻令人困惑。技術變革教育的效果不彰在很大程度上源于人們對教育的本質認識不深,在理論上沒有把握好認知科學與教育實踐的關系,在實踐中沒有正確處理好技術與人、技術與教育的關系。本書基于對現(xiàn)實的深入思考和對文獻的廣泛研究,對教育中認知科學的發(fā)展歷程及其推動的教育實踐進行了深刻的歷史與文化批判,并結合人工智能的發(fā)展對信息技術推動教育具身何以可能進行了具體分析,由此確立了具身的學習觀、課程觀和教學觀,最后以具身學習為例,探究了不同技術支持的具身交互對學習者科學概念習得的影響。本書的主要讀者對象為高校教師、課程教學研究者。
《信息技術支持教育實踐的具身轉向:理論思考與實踐進路》不僅介紹了具身認知的相關理論、觀點,同時還以案例和實驗的方式驗證了技術支持的具身交互對教學的影響,理論性與實踐性兼?zhèn)洹?/p>
數(shù)字化生存時代,信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響的觀念已成共識,但歷史經驗和現(xiàn)實觀感卻令人困惑。技術變革教育的效果不彰在很大程度上源于人們對教育的本質認識不深,在理論上沒有把握好認知科學與教育實踐的關系,在實踐中沒有正確處理好技術與人、技術與教育的關系。
本書基于對現(xiàn)實的深入思考和對文獻的廣泛研究,對教育中認知科學的發(fā)展歷程及其推動的教育實踐進行了深刻的歷史與文化批判,并結合人工智能的發(fā)展對信息技術推動教育具身何以可能進行了具體分析,由此確立了具身的學習觀、課程觀和教學觀。本書最后以具身學習(embodied learning)為例,探究了不同技術支持的具身交互(embodied interaction)對學習者科學概念習得的影響,結論如下。
第一,具身認知(embodied cognition)突破了標準認知科學(standard cognitive science)在身心關系、認知模式、心智建構等方面的局限。在身心關系上,具身認知建立了主客一體、身心一體的認識論;在認知模式上,提出了基于 模擬復現(xiàn)過程的認知模式;在心智建構上,形成了基于動力系統(tǒng)理論的有機整體生成法。正是在身心關系、認知模式和心智建構等方面的突破,具身認知構建了一種與標準認知科學不同的認知科學體系。
第二,教育是一種主要以認知科學為引領的信息型實踐,正經歷著由離身向具身的轉變。信息技術普遍而深入的應用讓人類社會生活在傳統(tǒng)物質-能量型實踐的基礎上日益走向信息型實踐。受認知科學的影響,教育的實踐觀分為由標準認知科學主導的離身教育實踐觀和由具身認知科學主導的具身教育實踐觀。前者將教育實踐視為一種離身的精神訓練;后者將教育實踐視為一種具身的經驗建構,強調教育要回歸人的身體及其所處的生活世界。
第三,人工智能作為新一代認知科學與教育技術一體化發(fā)展的結晶,在推進教育實踐的具身轉變上發(fā)揮著革命性作用。人工智能的發(fā)展經歷了符號型人工智能(symbolic AI)向具身型人工智能(embodied AI)轉變的兩個階段。具身型人工智能不僅推動了教育的身體回歸,還為人的主體性弘揚創(chuàng)造了條件,實現(xiàn)了從身體延伸到技術賦能的跨越。推進教育領域基礎科學與技術創(chuàng)新的雙向賦能,是實現(xiàn)人與教育雙向度發(fā)展的重要路徑。
第四,在以具身認知為代表的第二代認知科學(second-generation cognitive science)和以人工智能為代表的新一代信息技術的支持下,教育通過學習、課程和教學的具身走向了實踐的具身。其中,具身學習的設計應促進認知之物理、生理和心理過程耦合性交互的系統(tǒng)循環(huán),助力學習者身體、心靈和學習環(huán)境之互利共生的彼此建構。具身課程(embodied curriculum)的構建不僅需要回歸現(xiàn)實生活世界,還需要引入具身的經驗和整合技術的功能。具身教學的設計需要遵循情境性原則、交互性原則和生成性原則。
第五,具身認知科學和人工智能技術的快速發(fā)展,為教學交互向以身體信號為中介的具身交互轉變和培育學習者的全腦思維奠定了基礎。學習是一個從動手到動腦再到動心的過程。從具身交互的視角來看,動手主要表現(xiàn)為人與技術具身關系支持的在場互動;動腦主要表現(xiàn)為感覺運動特異性模擬支持的隱喻互動;動心則體現(xiàn)在手腦并用支持的認知與實踐的持續(xù)對話。動手與動腦的交織造就了會思考的手與能動手的腦,而要想使學習走向動心,則必須讓學習者在動手與動腦的協(xié)調轉化中體驗到創(chuàng)作之妙、學習之美。
第六,不同技術支持的具身交互對學習者科學概念的習得效果具有不同影響。以數(shù)字技術支持的數(shù)字游戲和實體技術支持的實體游戲為例,數(shù)字技術支持下的游戲學習在增強自我效能方面優(yōu)于實體技術支持下的游戲學習,但在提高學習成績、調節(jié)認知負荷和維持專注度等方面卻不如實體技術支持下的游戲學習。探討數(shù)字技術和實體技術支持下具身交互對學習者認知過程與結果的影響,不僅要關注技術工具的物理操作,還要關注技術工具如何影響學習者的心理操作能力。人工智能的發(fā)展為數(shù)字技術和實體技術的融合提供了良好契機,它將通過支持多模態(tài)具身交互的設計,實現(xiàn)學習者學習績效的提升。
王美倩,教育學博士,心理學博士后,長期致力于教育技術學基礎理論、教育信息化等相關領域的研究。近年來圍繞具身認知、人工智能及其教育應用、游戲化學習、師生數(shù)字素養(yǎng)發(fā)展與評估等在SSCI和CSSCI期刊上發(fā)表學術論文20余篇。
第一章 從離身到具身:經典認知研究的局限與具身認知的突破
第一節(jié) 離身的認知:經典認知研究的認識論及其局限性
一、身心二分的認識論:從動物隱喻到機器隱喻
二、認知的離身:認知研究之機器隱喻的認識論局限
三、經典認知研究的本體論承諾與方法學實踐
第二節(jié) 具身的認知:立場、觀點及假設
一、從樸素到激進:具身認知研究的連續(xù)統(tǒng)
二、具身認知的六個基本觀點
三、具身認知的三個關鍵假設
第三節(jié) 具身認知對標準認知科學的挑戰(zhàn)
一、身心關系的突破:具身認知的身心一體論與標準認知的身心二元論
二、認知模式的挑戰(zhàn):具身認知的模擬復現(xiàn)觀與標準認知的表征計算觀
三、心智建構的超越:具身認知的有機整體生成與標準認知的機械線性加工
第二章 智能時代教育實踐的具身轉向
第一節(jié) 信息實踐與人的數(shù)字化發(fā)展
一、信息實踐:信息時代生存與發(fā)展的重要方式
二、人的數(shù)字化發(fā)展:信息實踐中人的信息化在場與生成
第二節(jié) 教育是一種主要以認知科學為引領的信息型實踐
一、教育實踐是一種信息型實踐
二、教育實踐主要以認知科學為引領
第三節(jié) 認知科學的發(fā)展及其主導的教育實踐觀的變遷
一、經典認知科學及其主導的離身教育實踐觀
二、具身認知科學及其主導的具身教育實踐觀
第三章 人工智能推動教育具身何以可能
第一節(jié) 從計算到模擬:具身視角下人工智能發(fā)展邏輯的新解讀
一、基于表征計算的符號型人工智能
二、基于模擬復現(xiàn)的具身型人工智能
第二節(jié) 從延伸到賦能:具身人工智能對教育具身轉向的基礎支撐
一、知覺的延伸和教育的身體回歸
二、技術的賦能和人的主體性弘揚
第三節(jié) 人工智能推動實現(xiàn)教育具身的內在邏輯與實踐路向
一、內在邏輯:以基礎科學與技術創(chuàng)新的耦合發(fā)展推動教育實踐具身水平持續(xù)提升
二、實踐路向:以具身認知科學與人工智能技術的雙向賦能促進教育與經驗的統(tǒng)一
第四章 具身教育的學習觀、課程觀與教學觀
第一節(jié) 具身的學習觀及其設計原理
一、具身認知理論的學習觀
二、具身學習設計的基本原理
三、人工智能賦能的具身學習
第二節(jié) 具身的課程觀及其構建原則
一、具身認知理論的課程觀
二、具身課程構建的基本向度
三、人工智能支持下的具身課程
第三節(jié) 具身的教學觀及其設計原則
一、具身認知理論的教學觀
二、具身教學設計的基本原則
三、人工智能支持下的具身教學
第五章 教學交互的具身轉向與學習的三重境界
第一節(jié) 教學交互的具身轉向及其對學習者認知發(fā)展的影響
一、以抽象符號為中介的離身交互及其塑造的左腦思維
二、以身體信號為中介的具身交互及其塑造的全腦思維
第二節(jié) 具身交互的心理機制:從動手到動腦的躍遷
一、動手:人與技術具身關系的構建及其支持的在場互動
二、動腦:感覺運動的特異性模擬及其支持的隱喻互動
第三節(jié) 在動手與動腦的?織與融合中推動學習走向動心的新境界
一、動手與動腦的交織造就了會思考的手與能動手的腦
二、動手與動腦的統(tǒng)一:在認知與實踐的對話中走向動心
第六章 實踐探索:技術支持的具身交互及其教學應用
第一節(jié) 人工智能支持下的具身交互及其典型案例
一、典型案例1:多媒體情境藝術學習實驗室
二、典型案例2:行動學習實驗室
第二節(jié) 基于具身認知的概念習得機制及其相關探索
一、具身視角下的概念隱喻與習得機制
二、具身交互促進學生對科學概念的理解
第三節(jié) 具身交互對學生科學概念習得的影響
一、實驗1:具身交互對學生科學概念習得之自我效能和學習成績的影響
二、實驗2:具身交互對學生科學概念習得之認知負荷和專注度的影響
三、建議:不同技術支持下具身交互促進學生科學概念習得的優(yōu)化策略