摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建了形象生動(dòng)的認(rèn)知環(huán)境，使小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)具備虛實(shí)結(jié)合性、感官沉浸性和具身學(xué)習(xí)性的特點(diǎn)。以具身認(rèn)知理論為指導(dǎo)，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中可采用“創(chuàng)設(shè)沉浸體驗(yàn)的互動(dòng)環(huán)境”“開(kāi)展探究體驗(yàn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)”“整合感知體驗(yàn)的情境任務(wù)”三種具身學(xué)習(xí)的支持策略，增強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);具身認(rèn)知;小學(xué)科學(xué);認(rèn)知科學(xué);具身學(xué)習(xí)

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）是一種基于多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)的沉浸式交互環(huán)境。具體地說(shuō)，就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成逼真的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)一體化虛擬環(huán)境，用戶(hù)借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)^[1]。近年來(lái)，隨著新課程改革的深入和信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)中。在我國(guó)，科學(xué)課程中應(yīng)用VR技術(shù)的教學(xué)案例不斷增多，VR為科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)提供了形象生動(dòng)的認(rèn)知環(huán)境，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的自主探究。本文以具身認(rèn)知理論為基礎(chǔ)，從更深層次分析學(xué)生在VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)和認(rèn)知過(guò)程，進(jìn)而提出學(xué)習(xí)支持策略，為小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)提供借鑒和參考。

一、VR環(huán)境中小學(xué)科學(xué)課程學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

（一）虛實(shí)結(jié)合性

2017年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，小學(xué)科學(xué)是一門(mén)涉及物質(zhì)、生命、地球與宇宙、技術(shù)與工程的融合性學(xué)科^[2]。其中，既包括看得見(jiàn)、摸得著的具體事物，如蝴蝶、鐵塊、水等，又包括在現(xiàn)實(shí)中難以觀察和親身感受的事物，如器官結(jié)構(gòu)、地球圈層、水的循環(huán)等。對(duì)于具體事物的學(xué)習(xí)，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方式讓學(xué)生實(shí)際觀察和動(dòng)手操作，在發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)和特征的同時(shí)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)。對(duì)于虛擬的事物，特別是一些現(xiàn)實(shí)生活無(wú)法呈現(xiàn)的動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象、復(fù)雜的內(nèi)容結(jié)構(gòu)等，教師則可以借助VR技術(shù)生成的虛擬對(duì)象模擬真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生通過(guò)與虛擬對(duì)象的互動(dòng)，獲得與現(xiàn)實(shí)中程度相近的視、聽(tīng)、觸等多種感官體驗(yàn)，幫助學(xué)生在頭腦中建立起微觀或宏觀科學(xué)世界的直觀形象。

（二）感官沉浸性

從詞義上理解，“沉浸性”是指一種“陷入其中”的狀態(tài)，它強(qiáng)調(diào)環(huán)境介質(zhì)變化所帶來(lái)的感受^[3]。虛擬現(xiàn)實(shí)中的“感官沉浸性”，其本質(zhì)是通過(guò)對(duì)虛擬空間和事物的構(gòu)建，使用戶(hù)在虛擬環(huán)境中產(chǎn)生與真實(shí)空間相同的視、聽(tīng)、觸等感官體驗(yàn) ^[4]。小學(xué)科學(xué)課程十分注重學(xué)生的主動(dòng)探究學(xué)習(xí)，VR技術(shù)所營(yíng)造的生動(dòng)逼真的學(xué)習(xí)情境，可為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)帶來(lái)沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)3D眼鏡、觸控筆等交互設(shè)備，能夠與VR中抽象的（水的循環(huán)）、宏觀的（地球結(jié)構(gòu)組成、太陽(yáng)系構(gòu)成）、微觀的（分子、血液循環(huán)、呼吸循環(huán)）以及不能解剖的實(shí)物（魚(yú)類(lèi)的結(jié)構(gòu)、心肺、腦組織）等進(jìn)行互動(dòng)，調(diào)動(dòng)眼、耳、手等多感官參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中，有助于理解抽象概念，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（三）具身學(xué)習(xí)性

具身認(rèn)知是認(rèn)知心理學(xué)中一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，它認(rèn)為認(rèn)知是基于身體與環(huán)境的，是身體與環(huán)境的互動(dòng)^[5]。瓦雷拉（Francisco Varela）等人認(rèn)為，通過(guò)身體體驗(yàn)獲得的各種感受和體驗(yàn)對(duì)認(rèn)知的形成具有重要意義，而且這一體驗(yàn)是包含在一個(gè)更廣泛的生物、心理和文化情境中的^[6]。具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)身體的作用，身體在與環(huán)境互動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感覺(jué)和體驗(yàn)成為引發(fā)認(rèn)知加工的信息流。在VR所構(gòu)建的具身學(xué)習(xí)環(huán)境中，小學(xué)生通過(guò)身體感官與虛擬模型的互動(dòng)獲得直接的感知，在探究科學(xué)現(xiàn)象的親身體驗(yàn)中完成對(duì)科學(xué)知識(shí)的加工與建構(gòu)。因此，在VR中的學(xué)習(xí)具有具身性。

二、從認(rèn)知科學(xué)角度分析VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程

（一）從“離身”到“具身”：認(rèn)知科學(xué)的范式轉(zhuǎn)變

認(rèn)知科學(xué)經(jīng)歷了從“離身”到“具身”范式的轉(zhuǎn)變，其核心是探究知識(shí)表征的過(guò)程。第一代認(rèn)知科學(xué)（即符號(hào)加工理論）屬于離身觀，它將認(rèn)知過(guò)程類(lèi)比于計(jì)算機(jī)的信息加工過(guò)程，是信息的輸入、編碼、存儲(chǔ)、提取和輸出的過(guò)程。知識(shí)表征的過(guò)程就是符號(hào)從輸入到輸出的計(jì)算處理過(guò)程，身體并不參與到這一信息加工過(guò)程中。也就是說(shuō)，認(rèn)知可以脫離大腦或身體而存在，不管什么樣的身體，都進(jìn)行著同樣的符號(hào)加工和表征過(guò)程。

隨著認(rèn)知心理學(xué)對(duì)身體、經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)知間關(guān)系認(rèn)識(shí)的深入，第二代認(rèn)知科學(xué)——具身認(rèn)知成為當(dāng)前關(guān)注的重點(diǎn)。具身觀認(rèn)為，由身體行動(dòng)所獲得的知覺(jué)體驗(yàn)對(duì)認(rèn)知具有重要作用，可以作為引發(fā)知識(shí)加工表征的信息流，還可以激活與該身體動(dòng)作相映射的神經(jīng)元，促進(jìn)個(gè)體對(duì)知覺(jué)動(dòng)作意義的理解。與此同時(shí)，知覺(jué)反過(guò)來(lái)又影響到身體的行動(dòng)，由此在文化、心理環(huán)境中形成“感知—運(yùn)動(dòng)循環(huán)”，進(jìn)而完成知識(shí)的表征。因此，具身觀重視身體的體驗(yàn)，不同的身體在不同的環(huán)境中獲得不同的感知體驗(yàn)，會(huì)引起不同的知識(shí)表征的過(guò)程和結(jié)果。

（二）具身學(xué)習(xí)環(huán)境的建構(gòu)：物理具身與意象具身

布萊克（Black）認(rèn)為，具身學(xué)習(xí)環(huán)境的建構(gòu)包含物理具身和意象具身兩個(gè)方面，即通過(guò)物理具身獲得感知覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)意象具身調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，完成對(duì)感知覺(jué)經(jīng)驗(yàn)的加工和意義建構(gòu)^[7]。

物理具身不僅指身體感官與VR技術(shù)構(gòu)建的仿真情境中的資源互動(dòng)而產(chǎn)生的感知體驗(yàn)，還包括身體的物理狀態(tài)和屬性參與認(rèn)知加工的過(guò)程，對(duì)認(rèn)知的內(nèi)容產(chǎn)生直接的塑造作用^[8]，它有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)抽象概念的理解。例如對(duì)“心如刀割”這個(gè)詞語(yǔ)的理解就來(lái)自于身體的生理感受“痛”。物理具身又分為三類(lèi)：一是直接具身，指學(xué)習(xí)者直接借助肢體動(dòng)作表達(dá)和理解概念，如利用身體發(fā)抖來(lái)理解與“驚悚”“害怕”相關(guān)的概念;二是代理具身，指學(xué)習(xí)者通過(guò)操作外在“代理”來(lái)表征自身對(duì)事物或現(xiàn)象的理解，如在電子游戲中操控角色人物完成復(fù)雜的任務(wù);三是增強(qiáng)具身，指學(xué)習(xí)者借助工具增強(qiáng)感知覺(jué)，如使用傳感器或虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理解概念 ^[9]。

意象具身指的是“大腦”這一身體重要組成部分對(duì)概念的認(rèn)知和理解。如上文提到的對(duì)于“心如刀割”一詞的理解，就是在大腦中完成的。這個(gè)認(rèn)知理解過(guò)程屬于概念隱喻的范疇，隱喻的本質(zhì)是根據(jù)一種事物或體驗(yàn)來(lái)理解另一種事物或體驗(yàn)^[10]，也就是說(shuō)，“心如刀割”概念的意義根植于人們已有的感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)中，大腦利用儲(chǔ)存的“痛”的經(jīng)驗(yàn)來(lái)加工“心如刀割”概念的意義。

（三）VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程

VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者身體與虛擬模型互動(dòng)的過(guò)程，屬于具身學(xué)習(xí)。結(jié)合具身觀、加涅的信息加工模型以及理查德·梅耶的知識(shí)建構(gòu)SOI（Select，Organize，and Integrate，即選擇、組織與整合）模型，我們認(rèn)為認(rèn)知是由學(xué)習(xí)者身體感官所獲得的感知引發(fā)的大腦內(nèi)部知識(shí)加工建構(gòu)過(guò)程。也就是說(shuō)，學(xué)習(xí)者通過(guò)身體感官（眼、耳、手等）與虛擬現(xiàn)實(shí)互動(dòng)獲得了感覺(jué)體驗(yàn)。感覺(jué)體驗(yàn)經(jīng)由感覺(jué)記憶的短暫存儲(chǔ)，通過(guò)大腦的注意選擇機(jī)制進(jìn)入工作記憶中。大腦調(diào)取長(zhǎng)時(shí)記憶中已有的經(jīng)驗(yàn)對(duì)感覺(jué)體驗(yàn)進(jìn)行組織加工，并將其整合進(jìn)長(zhǎng)時(shí)記憶中形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)，完成知識(shí)的表征^[11]。

三、VR環(huán)境中支持小學(xué)科學(xué)具身學(xué)習(xí)的三種策略

依據(jù)VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程，教師借助VR技術(shù)開(kāi)展小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)，首先，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的身體感官在VR構(gòu)建的虛擬環(huán)境中與VR資源發(fā)生有效的交互;其次，由互動(dòng)所產(chǎn)生的感知體驗(yàn)?zāi)軌虮粚W(xué)生有效地注意，從而進(jìn)入其大腦的認(rèn)知加工過(guò)程;再次，教師需要幫助學(xué)生利用大腦中的已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)感覺(jué)體驗(yàn)完成組織和整合的過(guò)程。這與布萊克所提出的教學(xué)具身框架存在一致性。在VR環(huán)境中，根據(jù)物理具身和意象具身的含義，教師可運(yùn)用以下三種策略為小學(xué)生開(kāi)展科學(xué)課程的具身學(xué)習(xí)提供支持。

（一）創(chuàng)設(shè)沉浸體驗(yàn)的互動(dòng)環(huán)境

具身認(rèn)知理論認(rèn)為，身體塑造著人的認(rèn)知過(guò)程，而身體是處于環(huán)境/文化情境中的，因此，環(huán)境/情境對(duì)認(rèn)知過(guò)程有著重要的影響。為小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)VR技術(shù)支持的互動(dòng)環(huán)境是引發(fā)有效交互的起點(diǎn)。這里的互動(dòng)環(huán)境是由教師、學(xué)生和VR技術(shù)構(gòu)成的整合體，包含著物理環(huán)境、社會(huì)環(huán)境與心理環(huán)境。

VR技術(shù)構(gòu)成的物理環(huán)境，助力豐富的身體感官體驗(yàn)的產(chǎn)生。如將宏觀的太陽(yáng)系構(gòu)成以一定的比例縮放，并直觀形象地呈現(xiàn)在屏幕上，學(xué)生利用觸控筆自己操作這些虛擬模型來(lái)比較星體的大小、認(rèn)識(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如圖1），并通過(guò)3D眼鏡進(jìn)入虛擬的太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)中，觀察星球的運(yùn)行，感受宇宙的奧秘。學(xué)生還可以感受心臟的跳動(dòng)，解剖心臟探究?jī)?nèi)部的工作過(guò)程。因此，形象逼真且能夠與課程內(nèi)容相融合的VR資源所構(gòu)成的物理環(huán)境，能夠激發(fā)小學(xué)生積極主動(dòng)地參與到科學(xué)探究中，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)知識(shí)的感知覺(jué)沉浸體驗(yàn)。

社會(huì)環(huán)境和心理環(huán)境的創(chuàng)設(shè)有助于意象具身認(rèn)知的參與。社會(huì)環(huán)境是師生之間和生生之間由交往而形成的物質(zhì)與精神氛圍，而心理環(huán)境是被個(gè)體覺(jué)知到的、理解到的、創(chuàng)造出的環(huán)境。對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō)，其注意力易于分散且不易持久，尤其是在VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生更容易被直觀生動(dòng)的信息所吸引，而忽視了要學(xué)習(xí)的知識(shí)，從而失去了使用VR資源的原有用意。因此，教師可通過(guò)組織一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，創(chuàng)建會(huì)話(huà)協(xié)作的社會(huì)環(huán)境來(lái)激發(fā)思想碰撞，引導(dǎo)學(xué)生利用心理環(huán)境對(duì)感官體驗(yàn)進(jìn)行隱喻加工和意義建構(gòu)。如教師引導(dǎo)學(xué)生記錄感知互動(dòng)的結(jié)果，使感知互動(dòng)體驗(yàn)?zāi)軌虮恍W(xué)生有效地注意到，成為激發(fā)頭腦中知識(shí)加工整合的信息流;引導(dǎo)學(xué)生在VR環(huán)境中合作探究科學(xué)現(xiàn)象（如圖2），并組織競(jìng)答活動(dòng)，將與VR互動(dòng)感知的體驗(yàn)進(jìn)行競(jìng)答解釋;引導(dǎo)學(xué)生將互動(dòng)感知的結(jié)果通過(guò)小組合作的方式繪制成思維導(dǎo)圖等。

（二）開(kāi)展探究體驗(yàn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)

學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生這一認(rèn)知主體為了達(dá)成一定的目標(biāo)，與認(rèn)知客體，也就是學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行交互的過(guò)程。根據(jù)物理具身和意象具身的含義，VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)活動(dòng)需要結(jié)合物理環(huán)境、社會(huì)環(huán)境和心理環(huán)境來(lái)開(kāi)展，豐富學(xué)生的探究體驗(yàn)。

結(jié)合物理環(huán)境開(kāi)展的學(xué)習(xí)活動(dòng)，應(yīng)注重體驗(yàn)性和參與性，以增強(qiáng)物理具身體驗(yàn)。活動(dòng)形式可以利用游戲的形式，如幸運(yùn)大闖關(guān)、快速搶答，以學(xué)習(xí)任務(wù)作為關(guān)卡，讓學(xué)生通過(guò)與VR資源互動(dòng)進(jìn)行游戲闖關(guān)，并將闖關(guān)獲得的體驗(yàn)以搶答形式進(jìn)行成果匯報(bào)，從而增強(qiáng)小學(xué)生探究體驗(yàn)的趣味性和參與的積極性。

結(jié)合社會(huì)環(huán)境開(kāi)展的學(xué)習(xí)活動(dòng)，則需要體現(xiàn)教師的引導(dǎo)和學(xué)生的合作探究，活動(dòng)的形式有頭腦風(fēng)暴、辨析概念、成果交流、同伴辯論等。如頭腦風(fēng)暴活動(dòng)可以有效地分析學(xué)生頭腦中已有的觀念（又被稱(chēng)作前概念），這樣教師就能夠有針對(duì)性地幫助學(xué)生解決課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)與前概念不一致而導(dǎo)致的認(rèn)知沖突。

結(jié)合心理環(huán)境開(kāi)展的學(xué)習(xí)活動(dòng)，需要密切關(guān)注學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，充分利用意象具身完成知識(shí)的表征。學(xué)習(xí)活動(dòng)的形式包括診斷預(yù)測(cè)、解釋現(xiàn)象、反思梳理、繪制思維導(dǎo)圖等。如診斷預(yù)測(cè)活動(dòng)是就某一科學(xué)現(xiàn)象或問(wèn)題，讓學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)給出自己的理解和判斷，再對(duì)比與VR資源互動(dòng)中獲得的感知體驗(yàn)，并結(jié)合教師的內(nèi)容講解，在大腦中整合和組織感知覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，從而完成知識(shí)建構(gòu)。

（三）整合感知體驗(yàn)的情境任務(wù)

在VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)，學(xué)生將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)多感官體驗(yàn)接收到大量信息。這些互動(dòng)體驗(yàn)進(jìn)入大腦后，如何與已有經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系達(dá)成意象具身認(rèn)知的結(jié)果，是VR環(huán)境中具身學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)證明，將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容利用具體的任務(wù)連接起來(lái)，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，又能使學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)建構(gòu)知識(shí)的意義。學(xué)習(xí)任務(wù)可以用學(xué)習(xí)任務(wù)單的形式呈現(xiàn)，如利用表1所示的學(xué)習(xí)任務(wù)單引導(dǎo)學(xué)生逐步完成VR互動(dòng)任務(wù)，幫助學(xué)生及時(shí)整理與VR互動(dòng)時(shí)所獲得的感知體驗(yàn)，最終梳理成為注意信息進(jìn)入感覺(jué)記憶中，在社會(huì)環(huán)境和心理環(huán)境融合互動(dòng)中，完成對(duì)感知體驗(yàn)的組織和整合。

在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，教師需要結(jié)合VR環(huán)境特點(diǎn)以及小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)，遵循以下設(shè)計(jì)原則。

一是任務(wù)的情境性。小學(xué)科學(xué)課程中科學(xué)知識(shí)大多來(lái)源于生活。小學(xué)生在進(jìn)入科學(xué)課堂之前，在頭腦中已經(jīng)建立起許多生活的經(jīng)驗(yàn)。為了使學(xué)生在與VR互動(dòng)中產(chǎn)生的物理具身體驗(yàn)更順利地進(jìn)入意象具身的加工過(guò)程，教師應(yīng)設(shè)計(jì)與生活情境密切結(jié)合的學(xué)習(xí)任務(wù)，從而有效利用學(xué)生大腦中已有的經(jīng)驗(yàn)。如表1所示的第一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)“以教師的身高為依據(jù)”以及“利用校車(chē)的運(yùn)行速度為基準(zhǔn)”，結(jié)合了真實(shí)的生活情境，有助于小學(xué)生建立起對(duì)太陽(yáng)大小及其與地球距離的認(rèn)知。

二是任務(wù)的遞進(jìn)性。結(jié)合小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，依據(jù)“漸進(jìn)分化和整合協(xié)調(diào)”的原則，拆解學(xué)習(xí)內(nèi)容，形成層層遞進(jìn)、難易程度不同的子任務(wù)，通過(guò)子任務(wù)之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生建立起相互聯(lián)結(jié)的知識(shí)體系。如表1中的第二個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)“探究太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)”是由兩個(gè)遞進(jìn)的子任務(wù)構(gòu)成的：一是與VR互動(dòng)，使用觸控筆解剖太陽(yáng)，形成對(duì)太陽(yáng)結(jié)構(gòu)的感知體驗(yàn);二是通過(guò)小組合作的方式繪制太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生在完成第一個(gè)子任務(wù)過(guò)程中所獲得的感知，在頭腦中建立“太陽(yáng)結(jié)構(gòu)”的知識(shí)框架。

三是任務(wù)的開(kāi)放性。Reitman從認(rèn)知心理學(xué)的角度把問(wèn)題劃分為良構(gòu)問(wèn)題和劣構(gòu)問(wèn)題。其中，劣構(gòu)問(wèn)題一般存在或產(chǎn)生于特定的生活情境之中，富含多種解決方案和途徑，具備復(fù)雜性和領(lǐng)域的不確定性，解決問(wèn)題所必需的概念、規(guī)則和原理帶有不明確性^[12]。任務(wù)的開(kāi)放性類(lèi)似于問(wèn)題的劣構(gòu)性。為學(xué)生提供不受課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容和領(lǐng)域限制的開(kāi)放性學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠激發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)及生活經(jīng)驗(yàn)，在不斷分析和評(píng)估的實(shí)踐中完成意義建構(gòu)，發(fā)展高階思維。

VR技術(shù)為“做中學(xué)”的科學(xué)探究提供了逼真的環(huán)境和資源，成為當(dāng)前培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要途徑。以具身認(rèn)知理論為指導(dǎo)，探究VR環(huán)境中的學(xué)生認(rèn)知過(guò)程，結(jié)合物理具身和意象具身提供具身學(xué)習(xí)支持策略，是調(diào)動(dòng)學(xué)生身體體驗(yàn)和心理建構(gòu)合二為一的有效方式。希冀以此作為指導(dǎo)，繼續(xù)探索并創(chuàng)新VR技術(shù)在科學(xué)課程中的應(yīng)用。

注：本文系全國(guó)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度教育部重點(diǎn)課題“互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下跨區(qū)域同步教學(xué)對(duì)教育生態(tài)重構(gòu)研究”子課題“依托跨區(qū)域同步教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐研究”的階段性成果之一。

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（作者楊穎系山東師范大學(xué)附屬小學(xué)信息技術(shù)教師;韓曉玲系山東師范大學(xué)教育學(xué)部副教授、碩士生導(dǎo)師;杜曉燕系山東師范大學(xué)教育學(xué)部本科生）

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