智慧课堂助力学生具身体验学习

袁晓萍：任教浙江省杭州市学军小学。浙江省特级教师、正高级教师，长三角基础教育小学数学学科专家。获全国教学观摩比赛一等奖，示范讲课或专题讲座 400 余场次。论文《将数学阅读请进课堂》获全国教学论文评比一等奖，著有《学会向学生借智慧》。她始终坚持“整合目标，关注生活，自我感悟，谐动发展”的理念，致力于构建使学生认知、生活、情感、人格和谐发展的智慧课堂教学。

20世纪末形成的具身认知理论赋予了身体在认知塑造中的枢轴作用和决定性意义。身体是认知的主体，不仅参与认知，而且影响思维、塑造心智。不同身体构造和不同的身体参与方式会形成不同的认知结果。认知产生于每个学生实时所处的环境中，从生理和心理上讲是体验“激活”的感觉。具身认知理论为教师帮助学生理解学习、促进学习提供了一个新的视角，也孕育出一种新的高效学习方式：智慧课堂环境下的具身体验学习。在教学中，我坚持活动导向、资源导向、过程导向，从学科核心概念出发，追溯学生经验，总体设计学习框架，充分发挥数字资源和社群的优势，优化活动内容与方式，为学生设计个性化的学习方案，提升他们具身体验学习的“生长能级”。

一、智慧课堂环境下具身体验学习应坚持的三个导向

所谓具身体验学习，就是学生以自然的身心状态参与到课堂教学活动中，通过他们的具身交互和感知体验进行学习，实现与环境、资源等要素的耦合和动态演化。理想的具身体验学习具有要素的耦合性、交互的具身性、主体的体验性、情境的多元性及过程的动态性。数字化时代，教师需要借助教学生态系统，支撑智慧资源的生成、流动、分享、使用，实现线上与线下、现实与虚拟、课内与课外的立体化交互。教师可以尝试将学习活动置于一个连接现实与虚拟环境的开放性环境之中，让学生在融情境、交互、体验、反思为一体的深度学习场域进行多模态感知与交互，从而放大学生在操作过程中的感官体验与思维成果，促进学生学习的多自由度、多感官通道的融合。总结小学数学教学的经验，我认为构建智慧课堂环境下的具身体验学习需要坚持三个导向。

活动导向：学习设计要具有学科性和交互性。教师设计具身体验学习活动，要包含充满趣味性的数学元素，让学生觉得好玩、有趣。教师既要设计可操作、可交互的活动，引导学生动手探索得出结论，又要设计挑战性（创造性）活动，鼓励学生在丰富的资源支持下，身心合一地用数学解决问题，凸显学科深度。

资源导向：技术支持要具有多元性和沉浸感。教师要使用与学生思维能力相适应的语言以及教具、学具、视频、数字媒体等辅助教学，并以智能技术支撑学生具身体验学习的全过程，促进学生的多感官参与，让学生有足够的材料去体验、探究、挑战。同时，教师还要利用智能技术，让学生投入主动学习的愉悦全境，获得丰盈感知力。

过程导向：过程体验要具有开放性和多向性。教师设计的具身体验活动应有一定的开放性，不要拘泥于既定的知识边界和统一的教学步调，而要利用信息技术促进学生个性化学习，允许学生按照自身的认知水平、步调学习，不强求学生在规定的时间节点达成同一目标。此外，教师应充分发挥网络社群学习的优势，记录学生具身体验学习的全过程，支持学生在动态连接的学习社群里多边问学、多向试学、多维辨学。

二、三位一体构建具身体验学习系统

智慧课堂环境下的具身体验学习，并非技术、教学、学生、教师这些元素的机械叠加，而是一个多要素耦合且动态生成的过程。各种学习元素应该具有相互承接并有机融合的内在关联性，它们集结成一个系统，共同发挥作用，才有利于学生融入具身学习环境中。

（一）整体构建学习框架

教师设计学习框架，要从学科核心概念出发，追溯学生经验，整体设计教学模式与流程。总体思路是：从学习任务分析、学习方式设计、学习成果设计、资源工具设计与媒体应用设计等维度重新组织学习内容，为学生设计具身体验学习方案（如图1），引导学生关注数学现象、“重新发现”数学、提出问题、主动地探知数学世界，进而构建数学意义，创造性运用数学。

（二）连续设计学习资源

触屏式电子白板、触觉仿真、平板电脑等工具的应用为具身学习的开展提供了良好的技术支撑。在深度的具身体验学习中，各种学习资源不能孤立、分离，而应相互联系，形成资源链（见表1）。教师需要利用智慧课堂教学环境，设计既相互关联又层层递进的序列性、系统性的学习资源，将具体体验、反思观察、抽象概括等学习活动贯穿其中，使用极简技术，为学生提供强交互的移动终端，让学生获得极速体验，全脑思维、多感官参与，实现“做”“学”“玩”合一。

（三）组织建设学习社群

具身体验学习中，学生的知识基础不尽相同，他们的活动经验、体验思考、问题困难等也各不相同，教师应改变固定的物理分组模式，建立适合学生的柔性组织（如图2）。教学时，教师要特别重视基于班集体、小组、个人的学习共同体的建设，让学生的“在线学习”更具“场效应”。教师允许学生在线上或线下围绕同一主题，选择适合他们自己的研究话题和学习进度;允许学生参与社群的建设，以自己独特的方式组群，与“志同道合”的伙伴一起学习、解决问题，进行“自由式的活动探究”和“无阻碍的研究对话”。

三、数字技术助力学生具身体验学习进阶

在学生具身体验学习的不同阶段，教师要设计好学习、体验的节点，建立具身体验学习的“生长能级”。教师应选择适切的具身体验内容，让学生的学习高效;设计适切的具身体验方法，让学生的学习有趣;搭配适切的智能技术，使学生具身体验学习更加丰富多彩。

（一）体验初建：从自主学习到互动交流

在学生具身体验学习初期，教师可以采用Online-Merge-Offline（简称OMO）双线并联的学习形式（线上和线下融合），组织线下的具身体验活动帮助学生激活与提取数学活动经验，再通过线上的互动交流使学生操作活动的成果数据化。教师应模糊线上、线下学习的边界，将线上线下学习的体验双向交织，以线下操作丰富线上资源，借线上互动赋能线下实践，构建学习循环圈，打造互相导流的全时空学习场域。

1.班级圈预热：预备—操作—激活

在一个单元开启前，教师可利用班级圈选择符合学生现实水平的操作话题，将学生的学习时机前移，了解学生数学学习的前概念，探测学生对于概念的数学理解，让学生动手、操作。

以“圆柱和圆锥”单元开启操作学习为例，我设计了“立体玩家之萝卜切切切”OMO双线并联的学习活动：用萝卜可以制作哪些数学立体？横切、竖切、斜切之后，大家发现立体与平面之间有怎样的关系？期待大家把有图有萝卜有真相的数学发现晒到班级圈，参与讨论哦！在任务驱动下的预热学习过程中，萝卜这种平淡无奇的蔬菜变身为学生手中发掘立体知识的神器。线下的“切萝卜”操作中，学生不仅切出了圆柱和圆锥，而且切出了长方体、立方体、四棱锥。学生在操作中发现了立体与平面的内在联系，激发了兴趣，为线上交流积累了丰富的素材。

2.分享圈互动：提问—交流—提高

学生将操作实践成果，以图片或视频的方式，在分享圈进行发布，在圈内相互点评互动，提出的重要的、有价值的话题进行探讨，从线下交流转向线上分享，可以满足个性化与自适应学习的基本需求。教师也可以通过收集学生多样化初始作品加以测评，精准量化把握每个学生的情况，积累有效的教学数据。

（二）体验突破：从深度互动到同频共振

在学生具身体验学习的中期，教师可借助智慧课堂的数字设备建立学习中心、分享系统、问答系统，营造高效互动的环境。学生与同伴交互，与资源交互，在操作中知觉和行动，同频共振，将体验和经验结合起来，学习力螺旋上升，获得满满成就感。这种体验带给学生的愉悦感是非常持久的，所产生的创造冲动和力量会支持学生不断去探索和研究。在智慧课堂环境下，我采取以下三项措施，引导学生具身学习。

建立支架，丰富活动的链式体验。在教学中，我为学生提供了自主学习的一般路径，告诉学生做什么、怎么做，为学生自主学习提供蓝本。教师设计好学习支架，是调动学生兴趣，使其投入开放式、多样化的具身体验活动的重要前提。

作品漂流，众筹学生的认知方式。学生作品在线上漂流时，我一直关注学生在具身体验学习时的多感官参与，强调出声思考、图示、符号化、图表、思维导图及其他思维可视化认知工具的运用，呈现学生的“认知表象”、勾勒“智力图像”，让思维可感、可视、可联。

云上批注，显化数学的思想方法。我为学生开通了云批注通道，鼓励他们用个性化的简图来表达、整理思路，化隐为显，使经验与思维有效链接，实现知识与思维融合（见表2）。

（三）体验提升：从奉命操作到自主设计

小学生对数学的理解与表达有自己的方式，他们在技术、数学和生活之间建立联系的方式也很别致，绝非成人的模式化。在学生具身体验学习的后期，我把具身体验的主导权交给学生，引导他们自主挖掘富有童趣、智慧的学习话题，变“被设计”“被决定”“被控制”的指令学习，为主动的“思维卷入”“素材卷入”的自主学习。

自定义话题，探究疑问点。教师设计学生的数学学习流程时应该基于学生立场的“主导—生发”过程，在学习的后期要引导他们根据活动主题，自主盘点知识，按照自己的研究兴奋点柔性组织研究小分队，生发各种生动、有创意的话题。以“破解密码锁”为例 ，我以“破解密码”为问题情境，选用醍摩豆智慧课堂系统，基于全体学生对“1位、6位密码安全性”的探究基础，让学生独立研究“3位密码安全性”来延展个体感官体验（如图3）。学生根据自己在研究中的疑惑点和兴奋点，自定义了探究“2位、4位、5位密码安全性”的探究话题，进入不同的活动区和话题区进行研究，不断加大具身体验的思维深度。

自卷入素材，扩展迁移线。人机互动的操作平台和交流平台开放度、卷入度都很高，这就为学生在具身体验学习后期跳出规则框架，生成更加生动、更富有童趣的资源提供了极好的平台。以“三角形的认识”为例，我选取的操作工具是平板电脑中的软件Geoboard。相比于钉子板，它能够有效地实现图形的多次创作、同屏呈现，极大地提高了学生图形创作的趣味和效度。

学生在完成“创造任意三角形”“创造底为8格的等腰三角形”等任务时，灵动的操作界面让他们脑洞大开，自主产生了“创造底为8格，高为8格的锐角/钝角三角形”的创作需求，在不同三角形的变化中寻求共同点，找到联系性，发现了三角形在运动变化中呈现的本质属性特点。

此时，学生的活动路径已不再拘泥于我提供的基本框架，而将其自身的活动经验真正“移植”到图形的内在联系中。从无序操作到有序思考，学生将这些素材发布到“分享圈”交流平台与同伴分享讨论，在不断反馈交流中深化三角形边、角之间的关系。如此，学生在智慧课堂上“自做”“自创”“自联”“自评”，深度参与具身体验学习，实现了手动、眼动、口动、脑动等多感官的整体运作，增长了智慧与能力。

责任编辑：祝元志