吴亚楠,李长州,赵广平

(1.宿迁泽达职业技术学院,江苏宿迁,223800;2.闽南师范大学教育科学学院,福建漳州,363000)

一、引言

虚拟现实技术呈现的场景/情境给人们带来了全新的沉浸式体验,在影响人们日常生活的同时,也为教育研究者开展教育教学实践探索带来了挑战与机遇。研究者已逐渐意识到学习者的参与度和深度学习在教育教学中的重要作用,因此,沉浸式教学研究逐渐受到心理学、社会学和教育学领域研究者的关注。不同于传统教学方式,沉浸式教学注重学习者在学习过程中的沉浸感、自主性以及与环境的交互,促进学习者的参与度和深度学习。在数智环境下,基于认知行为理论的沉浸式教学强调学习者的内在认知、外界环境和个体行为的相互作用,重视学习者的参与性,能够充分调动学习者的自主性,进而促进学习者的身心统一、知行合一整合性发展。因此,本研究以新兴技术为支持,将认知行为理论和沉浸式教学结合起来,构建沉浸式教学的理论模型,并对沉浸式教学进行应用探索,为沉浸式教学在未来教学活动中的实施提供一定的支撑。

二、认知行为理论与沉浸式教学

(一)认知行为理论

认知行为理论以行为主义的行为习得和认知主义的心理信息加工为基础,强调人的认知、情感和行为之间的相互作用。该理论认为,人的认知过程(包括思考、判断、决策等)会直接影响人的情绪和行为,而认知的形成受自动化思维的影响。[1]个体在学习和发展的过程中,会通过观察和模仿他人的行为来获取新的知识和技能。同时,个体通过学习和适应改变认知模式,从而实现积极的心理成长和适应。

三元交互决定论兼顾认知理论和行为理论的特点。该理论认为内在认知和个体行为之间、个体行为和外在环境之间、内在认知和外在环境之间交互影响,而这种交互影响的程度会因不同个体、不同活动和不同环境而不同。个体在互动中除表现出真实的自我外,还会根据不同情境扮演不同的角色。个体的行为和态度受其他人对其行为的解释和反应的影响。基于此,学习者在学习互动的过程中可以结合当前情境,扮演不同角色,进而将知识、技能、理论等内化,由内而外地改变自己的行为。[2]总之,认知行为理论强调认知的重要作用,认为认知的产生不能脱离具体的情境,即强调认知的情境性,同时重视行为与环境的交互性。应用于学习中,认为需注重学习的中介性、自主性和整体性。[3]其理论意义在于呼吁人们要重视认知、行为和环境的整体作用,以便探索出促进学习的教与学新方式。

(二)沉浸式教学

沉浸状态是指人们在活动中自动忽略无关知觉,完全投入情境之中的一种专注状态。[4]沉浸感、沉浸式体验等是随着新兴技术的发展与应用进一步孕育出来的概念。沉浸感是指个体不自觉地、情不自禁地、自然地与某情境融为一体。沉浸式体验指一种全身心专注于某事、某物或某情境中,并达到完全忘我的状态。[5]沉浸式体验由浅入深可以分为三个层次:初步参与,全神贯注,完全沉浸。初步参与需要理性主导,只需投入时间、精力和注意力,无需投入过多感情;全神贯注需体验剧情,逐渐产生情感,形成共鸣;完全沉浸是主观上失去自我意识,达到自觉交互、忘我境界。[6]

沉浸式教学是指教育者运用多种教学手段,创造出真实、让学习者身临其境的学习环境,以激发学习者的学习兴趣,使学习者完全投入学习过程,进而进入沉浸体验的学习状态,更深入地理解和掌握所学知识,从而提高教学成效。[7]在沉浸式教学中,学习者可以通过与实际情境相关的活动和任务,积极参与学习过程,提高对知识和技能的理解和运用能力。沉浸式教学包括以下特征:第一,沉浸感,即学习者身处情境之中融入了视觉、听觉、触觉等多种感官体验。第二,交互感,即在新兴技术打造的虚拟环境下,学习者需要多感官协同作用,运用大脑调动认知资源加工处理所看、所听、所触的信息事物,同时与场景中的事物互动,甚至需要学习者和虚拟情境中的人物共情,以获取经验。第三,自主性,即沉浸式教学需要学习者自己选择在虚拟情境中学习的方式,主动地选择和筛选学习内容。

综上,沉浸式教学支持学习者与学习环境的动态交互,强调学习者在学习过程中的主动性和情境体验。上述特点与认知行为理论的诸多观点契合,如重视情境性、相互性等。因此,进入数智化时代,可以将认知行为理论应用于沉浸式教学,为学习者提供更加有效的学习方式。

三、基于认知行为理论的沉浸式教学

认知行为理论重视认知、态度与行为之间的交互,强调认知在问题解决过程中的重要性,认为认知方式能够影响思维和心智。此外,个体内在与外在的互动也会影响个体的行为。因此,认知行为理论需要学习者主动学习,将学习的知识技能内化为自身的认知与经验。教师要引导学习者的内在认知、外在学习环境与个体行为的动态交互,帮助学习者在主动学习过程中进行情境体验。

沉浸式教学是指借助新兴科技,为学习者提供虚实融合、生动直观的学习环境,促使学习者在学习过程中身心与环境产生自然交互,获得完全融入其中的身心体验,增强学习的体验感和沉浸感。沉浸式教学可以提供具体的情境,使学习者能够主动参与并观察学习他人的行为、思维和技能。在学习者观察他人在真实情境中的表现时,能够直观地学习他人的操作思路,并尝试将这些思路应用到自己的学习和行为中,从而将知识与技能内化于心。

另外,反馈和强化是学习和行为改变的关键因素。在沉浸式教学中,及时的反馈可以帮助学习者认识到自身行为和表现的不足,以提供调整和改进的机会。教师可以通过实时观察和指导,与学习者交流讨论,提供有效的反馈和强化措施。同时,认知行为理论强调个体的自我效能感对学习和行为的影响。在沉浸式教学中,学习者可以通过实践和体验建立自信,通过面对挑战并成功完成任务提高自我效能感。教师可以提供支持和鼓励,帮助学习者建立积极的自我认知和学习态度。

综上,认知行为理论与沉浸式教学可以相互补充。学习者在沉浸式情境中可以通过主动学习观察、及时反馈和强化以提高自我效能,帮助自己更好地理解和应用所学知识,促进学习和发展水平的提高。

基于认知行为理论的沉浸式教学,需要利用新兴技术构建的数智化信息平台,打造虚实融合的可交互的沉浸式学习环境。沉浸层次可分为以下三个层面:第一层次,初步参与。该层次为理性主导,需要时间精力和注意力等,具有涉身性,有动机激活、认知资源分享等过程。从认知层面来讲,学习是学习者主动参与的过程,其认知过程是需要感觉、知觉、注意力等的多通道参与。第二层次,全神贯注阶段。该层次涉及产生情感、形成共鸣的过程,学习者会获得一种现象学体验,具有体感体验性,有态度的形成、欲望和期望的产生。从态度层面讲,学习过程是需要学习者情感参与的过程,是心理的情感过程。第三层次,完全沉浸阶段。该阶段是与周围情境完全交互、失去自我意识并达到忘我境界的阶段。在这个过程中,学习者由内而外,知行合一,身心统一,置身其中。从行为层面讲,学习者的学习行为是意志行为过程。据此,认知行为理论与沉浸式教学的关系如图1所示。

四、模型建构

(一)理论基础

利用新兴数智化信息技术,打造逼真的虚拟学习环境,可使学习者自然地与环境交互,身临其境地学习和实践。这种新兴的教学形态能够激发学习者主动参与教学活动的热情,亲身体验和探索各种情境,提高学习的参与度,进而获得身心融合的学习体验。因此,本研究以新兴技术为支持,以认知行为理论与沉浸理论为基础,初步构建了沉浸式教学模型:第一部分为沉浸式教学的理论支撑基础;第二部分是沉浸式教学的活动内容;第三部分为沉浸式教学的开展过程。这三部分相互作用、相互影响,共同构成沉浸式教学的模型框架。具体如图2所示。

图2 沉浸式教学的理论模型

(二)活动内容

在虚实融合的学习环境中,基于认知行为理论,沉浸式教学的教学目标是促进学习者身心统一发展。

基于认知行为理论的沉浸式教学更加关注学习者的内在认知、外在环境和个人行为的交互作用,注重教学过程中的多层次的动态交互,使学习者从对学习的初步参与到全神贯注再到完全沉浸,实现教学目标。第一,扩展现实、虚拟现实和增强现实为沉浸式教学提供了技术支持,为学习者创造了虚实相融、动态交互的学习环境。第二,该新型教学模式可以根据学习者的个体差异和个性化学习需求,提供个性化的学习体验。通过智能化的教育技术和学习系统,可以根据学习者的知识水平、学习进度和兴趣爱好布置学习任务,使学习者更好地参与到学习过程中,实现个性化的学习。第三,可以通过模拟真实情境和角色扮演,鼓励学习者间的互动和合作学习。学习者可以在虚拟环境中扮演不同的角色,进行情境模拟和决策讨论,通过互动合作来解决问题和达成共识,达到互动和合作学习的效果。第四,该教学方式注重学习者的实践,更注重学习者应用能力培养。以实践和应用为导向,通过虚拟实验、模拟演练和项目实践,学习者可以在安全的环境中进行实践活动,探索解决实际问题的方法和策略。第五,沉浸式教学可以提供实时反馈,帮助学习者认识自己的学习过程和行为,以及时调整和改进。通过智能化的学习系统和数据分析,收集学习者的学习数据,提供个性化的反馈和指导,以提高学习者的学习效果。沉浸式教学实现知行合一、身心统一的教学目标,还需要教师关注学习者在学习过程中的态度转变和感知情感体验,构建评价沉浸程度和行为的多元评价体系,并将其贯穿到整个教学活动中。

总体而言,基于认知行为理论的沉浸式教学在数智化环境下能够更好地满足学习者的学习需求,提供身临其境的学习体验,并通过个性化、互动、实践和反馈等方式促进学习者学习和发展。这种教学方法能够充分利用数字技术和智能化工具的优势,促进学习者的知行合一、身心统一的发展。

(三)开展过程

根据教学的基本流程,可以将沉浸式教学开展过程分为教学设计、教学实施和教学检验三部分。教学设计对沉浸式教学的落地具有重要作用,是沉浸式教学落地实施的探索。具体包括:教学前期整合教育资源,利用新兴技术数据平台采集学习者学习信息,了解学习者的学习需求、学习基础与能力等,在此基础上创设教学环境;制定教学计划等。教学实施环节是沉浸式教学落地实践的过程,是沉浸式教学在课堂中应用的阶段,是过程评价的阶段,是教学实施与教学评价一体化的过程。在课堂中,教师根据课程设计逐步实施课程教学,充分发挥学习者的积极性,将学习者带入创设的虚实相融的教学情境,使学习者身心均投入学习,提高学习的沉浸性和有效性。教学检验是课后教师和学习者对沉浸式教学效果检验的阶段,在课后阶段,除主观性的评价、体验和情感参与度外,教师还需布置合理的作业,根据学习者的完成情况,作为教学检验的客观评价指标。教师需要从主客观出发,发现问题,进行反思与总结。

五、结语

本研究以数智化时代为背景,将认知行为理论和沉浸理论结合起来,探究了创造虚实融合的可交互的沉浸式学习环境的可能性。综上所述,本研究以学习主体的认知行为、心理过程、沉浸式体验层次及三者的相互作用为出发点,以认知行为理论、沉浸理论及新兴技术为理论基础,以“交互性的沉浸式学习环境”“个性化的学习体验”“互动与合作学习”“实践和应用导向”“反馈和自我调节”“多元的评价体系”为教学内容,以“教学设计、教学实施和教学检验为教学过程,构建了基于认知行为理论的沉浸教学模型。但本研究仅初步探讨了沉浸式教学,停留在理论构建阶段,在具体的学段、学科的教育教学中还有待更深入地研究和探索。