王辞晓 李睿玉 张慕华

（1.北京师范大学 教育学部教育技术学院，北京 100875；2.首都师范大学 初等教育学院，北京 100048）

已有研究表明，虚拟实验能够帮助学生获得与实体实验同样甚至更好的学习效果（田元等, 2021）。实验教学多强调学生动手参与，具身交互因此被认为是影响虚拟实验学习效果的重要因素之一（Duijzer et al., 2019）。随着虚拟仿真技术和传感技术的发展，虚拟实验发展出键鼠操控、屏幕触控、沉浸式传感等不同具身程度的交互类型（刘清堂等, 2021）。然而，虚拟实验具身程度越高是否学习成效越好，不同学段、学科和知识类型的学习内容需要何种类型的具身交互等问题，已有研究尚未有明确答案。基于此，本研究从具身认知理论视角出发，通过元分析方法探究不同具身程度的虚拟实验对学生学习成效的影响，揭示具身参与对各学段各学科实验教学的作用，为虚拟实验的设计开发与教学应用提供启示。

一、理论基础

（一）具身认知视角下的学习环境构建

二十世纪八十年代，以具身认知为代表的第二代认知科学逐渐发展起来，研究者关注开始身体及其感知觉经验对认知的作用（王辞晓, 2018; 陈醒等, 2019）。具身认知理论主张，认知过程不仅与大脑相关，还与外部环境、身体参与密切相关。身体动作隐含着关于现实世界经验的抽象概念，执行动作有助于促进个体对科学概念的理解（Rau, 2020;王辞晓, 2021）。在教育领域，大量实证研究探讨了身体及其经验对学科教学的促进作用（王美倩等,2015; Lindgren & DeLiema, 2022），并提出创建促进学习者身体参与、沉浸体验的具身学习环境（Rau,2020）。……