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初中物理中CVL微視頻學(xué)習資源設計模型的構建與應用的論文
摘要：該文運用二階診斷測試法對8年級學(xué)生在“光現象”單元學(xué)習之前的認知起點(diǎn)進(jìn)行了測查。在借助具身認知理論對學(xué)習內容與學(xué)習者的認知狀況進(jìn)行綜合分析后發(fā)現：由于學(xué)習者的視覺(jué)感知在明暗分辨能力、空間分辨能力和時(shí)間分辨能力等方面存在局限，學(xué)習者可能通過(guò)視覺(jué)獲得不準確或不全面的信息，并以這些信息為依據形成對“光現象”內容的偏差認知。為了從源頭上修正學(xué)習者的偏差認知，該文提出了以借助技術(shù)對視覺(jué)局限進(jìn)行補償為核心，以改善學(xué)習、促進(jìn)學(xué)習者偏差認知的轉變?yōu)槟康�，以綜合運用生理補償和心理補償為手段的微視頻學(xué)習資源設計模型，開(kāi)發(fā)了“光現象”系列微視頻學(xué)習資源，并通過(guò)等組準實(shí)驗研究對模型及微視頻學(xué)習資源的效果進(jìn)行了檢驗。教學(xué)實(shí)驗結果顯示，運用微視頻學(xué)習資源進(jìn)行教學(xué)的實(shí)驗組在促進(jìn)學(xué)習者偏差認知轉變方面顯著(zhù)優(yōu)于對照組。
關(guān)鍵詞：CTCL;具身認知；中學(xué)物理；視覺(jué)局限；微視頻；光現象。
近年來(lái)逐步興起的學(xué)習技術(shù)研究范式（簡(jiǎn)稱(chēng)CTCL）[1]主張在文化視域下，將學(xué)習者、學(xué)習內容和技術(shù)相統合，逐步形成以深入學(xué)科、關(guān)注學(xué)習者和技術(shù)改善學(xué)習等為特點(diǎn)的研究取向[2],為教育技術(shù)領(lǐng)域的研究提供了新的思路。面對“如何通過(guò)技術(shù)來(lái)改善學(xué)習”這一教育技術(shù)研究所關(guān)注的重要問(wèn)題，CTCL研究范式認為“技術(shù)的運用應與學(xué)習者狀況以及學(xué)習內容相適應以期有效改善學(xué)習”[3].也就是說(shuō)，有效運用技術(shù)的前提是深入學(xué)科、關(guān)注學(xué)習者，必須根據學(xué)習者與學(xué)習內容的具體情況，選擇適合的技術(shù)以及技術(shù)的用法，才能有效改善學(xué)習。
本研究運用CTCL研究范式，以微視頻學(xué)習資源開(kāi)發(fā)作為切入點(diǎn)，以初中物理課程中“光現象”單元的學(xué)習為例，根據具身認知理論和對學(xué)習者認知起點(diǎn)的分析，提出了以借助技術(shù)對視覺(jué)局限進(jìn)行補償為核心，以改善學(xué)習、促進(jìn)學(xué)習者偏差認知[4][5]的轉變?yōu)槟康�，以生理補償和心理補償相結合為手段的微視頻學(xué)習資源設計模型。為驗證該模型的可行性與有效性，研究還運用該模型設計、制作了“光現象”系列微視頻學(xué)習資源，并通過(guò)教學(xué)實(shí)驗對其效果進(jìn)行了檢驗。
一、具身認知理論與人的視覺(jué)局限。
具身認知（Embodied Cognition）[6][7]是近年來(lái)認知心理研究的新取向。傳統的認知主義傾向于認為認知與人自身的知覺(jué)運動(dòng)經(jīng)驗是相分離的，而具身認知理論則認為認知活動(dòng)不僅離不開(kāi)生物的大腦，而且與人類(lèi)身體及其所處的環(huán)境密切相關(guān)[8].然而，人的生理機能并不完美。以人的視覺(jué)為例，人類(lèi)所感知的信息中大約有80%是通過(guò)視覺(jué)獲得的，但人的視覺(jué)在光譜分辨能力、明暗分辨能力、空間分辨能力和時(shí)間分辨能力等方面存在局限[9].例如人的視覺(jué)只能感知特定頻段的電磁波、在強光環(huán)境下看不清弱光的變化、分辨不清遠處影像的細節、只能分辨靜止或運動(dòng)速度較慢的目標等。
具身認知理論認為“心智之所以從根本上是具身的，并非僅僅因為心智的所有過(guò)程必須以神經(jīng)活動(dòng)為基礎，而是因為我們的知覺(jué)和運動(dòng)系統在概念形成和理性推理中扮演了一種基礎性的角色”[10].視覺(jué)作為人體最重要的感覺(jué)之一，也會(huì )影響人的認知，而視覺(jué)的局限則有可能干擾科學(xué)知識的建構[11],對認知的過(guò)程和結果造成影響。
二、視覺(jué)局限影響學(xué)習者的認知起點(diǎn)。
為了了解視覺(jué)局限會(huì )對學(xué)習者產(chǎn)生哪些具體的影響，我們以初中物理“光現象”單元的學(xué)習為例，對學(xué)習者與“光現象”有關(guān)的認知起點(diǎn)進(jìn)行了測查。
�。ㄒ唬⿲W(xué)習者認知起點(diǎn)的測查。
本研究所關(guān)注的認知起點(diǎn)主要指學(xué)習者在學(xué)習物理課程前對相關(guān)概念、現象的認知，也就是通常意義上的前概念[12].前概念中的“概念”并不是嚴格意義上的狹義的概念，而是更接近于觀(guān)念，是頭腦中對某一對象（事物、現象、過(guò)程等）的觀(guān)點(diǎn)、看法[13].與初中生光學(xué)學(xué)習相關(guān)的前概念測查在國際上有比較成熟的研究可供借鑒[14-16],但對于這些前概念的本土化研究并不多見(jiàn)。因此，本研究一方面對國內外與光學(xué)內容相關(guān)的前概念研究進(jìn)行了綜述，對常見(jiàn)的前概念、尤其是與科學(xué)觀(guān)念相悖的前概念進(jìn)行了梳理，并將其作為認知起點(diǎn)的主要內容；另一方面，選取本土樣本，運用二階診斷測試[17]對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)前概念的測查，對綜述的結果進(jìn)行驗證和補充，以保證認知起點(diǎn)的可靠性。
�。ǘ┮曈X(jué)局限對認知起點(diǎn)的具體影響。
通過(guò)綜述、測查與分析，我們發(fā)現視覺(jué)局限對學(xué)習者的部分認知起點(diǎn)確實(shí)有影響。在對“光現象”的理解上，學(xué)習者把通過(guò)有局限的視覺(jué)所獲取的信息作為對“光現象”進(jìn)行解讀的依據。這些信息未必能完整、真實(shí)地反映客觀(guān)世界，但卻能支持相關(guān)前概念，促使學(xué)習者形成難以轉變的偏差認知。如下表所示，對“光現象”內容的理解產(chǎn)生較為明顯影響的是視覺(jué)在明暗分辨能力、空間分辨能力和時(shí)間分辨能力方面存在的局限。
例如，學(xué)生認為“有的物體能夠反射光，有的物體不能反射光”,他們的判斷依據主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是根據物體的視覺(jué)效果進(jìn)行判斷，例如“明亮”“影子（虛像）”“反照（反光）”等，能明顯觀(guān)察到上述現象的物體就被認為是能反射光的，現象不明顯的、不易被觀(guān)察到的物體就會(huì )被認為不能反射光；另一類(lèi)是將一些能反射光的物體的特性提取出來(lái)作為判斷依據的。不論是哪種判斷依據，都和人的視覺(jué)感知有關(guān)，但人的視覺(jué)在明暗分辨能力方面是有局限的，當周?chē)h(huán)境比較明亮時(shí)，那些較弱的反射現象就不容易被人察覺(jué)，一些物體因此就被認為不能反射光。
在判斷一個(gè)物體是不是光源時(shí)，也有類(lèi)似的情況。例如，有些學(xué)生認為“星星都是光源”,因為他們看起來(lái)都差不多，都很明亮，這是由于人的視覺(jué)在空間分辨能力方面的局限，當物體距離較遠時(shí)，僅憑視覺(jué)我們無(wú)法分辨這些星體中哪些是自身發(fā)光的，哪些是反射其他星體發(fā)出的光，在缺乏足夠信息的情況下，也容易產(chǎn)生有偏差的認知。再如，有些學(xué)生認為“光的傳播不需要時(shí)間”“ 可以瞬間到達”,但他們還認為光有速度，而且速度極快。即便是小學(xué)生，在已知速度和路程的情況下也可以計算出光的傳播是需要花費時(shí)間的，但為什么這些中學(xué)生會(huì )認為“光的傳播不需要時(shí)間”呢？一種可能的解釋是，在生活中，學(xué)習者聽(tīng)說(shuō)過(guò)“光速”一詞，或許也知道真空中光速的數值，但由于人的視覺(jué)在時(shí)間分辨能力方面存在局限，不能直接通過(guò)肉眼觀(guān)察到正在高速、穩定運動(dòng)著(zhù)的光，所以感覺(jué)不到光是運動(dòng)的。在這種情況下，學(xué)習者為了調和科學(xué)知識與感性認識之間的沖突，便產(chǎn)生了上述有偏差的認知。
三、CVL微視頻學(xué)習資源設計模型的理論建構。
�。ㄒ唬┮曈X(jué)局限補償（Compensation for Visual Limitations）的機理。
通過(guò)前述研究，我們發(fā)現有局限的視覺(jué)可能會(huì )為“光現象”學(xué)習內容的理解提供不準確或不完整的信息，促使學(xué)習者形成與科學(xué)觀(guān)念相左的偏差認知。如何消除視覺(jué)局限對學(xué)習者的負面影響呢？我們不妨先來(lái)打個(gè)比方，有局限的視覺(jué)就像是“近視眼”,它讓我們看不清視力表上字母“E”的開(kāi)口方向。為了消除“近視眼”的影響，最簡(jiǎn)便的方法就是帶上一副針對“近視”量身打造的“眼鏡”,補償“近視”對信息獲取造成的負面影響。同理，要消除有局限的視覺(jué)對學(xué)習者所造成的負面影響，也需要一副“眼鏡”對視覺(jué)局限進(jìn)行補償。
由于視覺(jué)局限存在于學(xué)習者的生理層面，所以視覺(jué)局限補償也理應針對生理層面來(lái)進(jìn)行。例如，在觀(guān)察月球對太陽(yáng)光的反射時(shí)，可以借助長(cháng)焦攝影等視覺(jué)增強技術(shù)來(lái)進(jìn)行拍攝，對視覺(jué)在空間分辨能力上的局限進(jìn)行補償，使學(xué)習者獲得更為全面和準確的信息。但學(xué)習者多年來(lái)一直是以有局限的視覺(jué)作為信息的來(lái)源，他們已經(jīng)獲得的那些不可靠的視覺(jué)信息容易促使學(xué)習者形成有偏差的認知，而這些有偏差的認知又會(huì )被用來(lái)解讀新獲得的視覺(jué)信息，進(jìn)一步形成新的偏差認知。因此，單純從生理層面對視覺(jué)局限進(jìn)行補償是不夠的，還需要對心理層面進(jìn)行補償，修正學(xué)習者的偏差認知。我們可以將這種視覺(jué)局限補償的機理概括為“從生理到心理，從感知到認知”.
�。ǘ〤VL微視頻學(xué)習資源設計模型的構成。
為實(shí)現視覺(jué)局限補償，開(kāi)發(fā)能切實(shí)有效地修正學(xué)習者偏差認知的微視頻學(xué)習資源，本文運用“從生理到心理，從感知到認知”的視覺(jué)局限補償機理，提出了以借助技術(shù)進(jìn)行視覺(jué)局限補償為核心的微視頻學(xué)習資源設計模型（簡(jiǎn)稱(chēng)CVL微視頻學(xué)習資源設計模型）。
如圖1所示，模型由三個(gè)層次和六種功能組成。三個(gè)層次由外向內依次是技術(shù)層、生理層和心理層。這是因為，技術(shù)為生理上的視覺(jué)局限補償提供直接的技術(shù)支持；而心理上的視覺(jué)局限補償也需要技術(shù)的支持，但由于視覺(jué)局限對心理層的影響源于生理層，技術(shù)只能通過(guò)生理層的中介作用為心理層提供間接的技術(shù)支持，所以在模型中技術(shù)層在最外層、生理層在中間、心理層在內層。六種功能分別是在生理層上對視覺(jué)的空間分辨能力進(jìn)行補償的功能、對時(shí)間分辨能力進(jìn)行補償的功能和對明暗分辨能力進(jìn)行補償的功能，以及在心理層面喚醒學(xué)習者視覺(jué)經(jīng)驗的功能、獲取新的視覺(jué)經(jīng)驗的功能和修正偏差認知的功能。
�。ㄈ⿲VL微視頻學(xué)習資源設計模型中六種功能的解析。
模型中的六種功能是指需要借助技術(shù)實(shí)現的六種有助于視覺(jué)局限補償的功能。其中三種生理層面的功能屬于直接補償，另外三種心理層面的功能屬于間接補償。
在生理層面，借助各種技術(shù)，以視頻的形式提供“技術(shù)增強后”的視覺(jué)信息。例如，采用變焦技術(shù)，借助長(cháng)焦或微距，使學(xué)習者能夠獲得距離較遠的物體或是微小物體的細節，實(shí)現空間分辨能力的補償；采用控制環(huán)境光線(xiàn)、展示局部細節、數字濾鏡增強等方式，讓學(xué)習者能夠感知到平時(shí)不易察覺(jué)的光影變化，實(shí)現明暗分辨能力的補償；采用超高速攝影和延時(shí)攝影技術(shù)，幫助學(xué)習者了解光現象的發(fā)生過(guò)程，實(shí)現時(shí)間分辨能力的補償。
在心理層面，需要對與學(xué)習內容相關(guān)的視覺(jué)經(jīng)驗進(jìn)行一系列的操作，使學(xué)習者意識到視覺(jué)局限的存在及其危害，獲得對光現象的正確認識，修正學(xué)習者的偏差認知。為實(shí)現這些目標，需要微視頻學(xué)習資源具備以下三種功能：
其一，喚醒學(xué)習者的視覺(jué)經(jīng)驗，讓學(xué)習者意識到自身視覺(jué)是存在局限的，促使他們對從視覺(jué)獲得的信息進(jìn)行重新評估。大多數情況下，學(xué)習者通過(guò)視覺(jué)獲取的信息都能為學(xué)習者的各種活動(dòng)提供積極的支持，因此，在學(xué)習者頭腦中“眼見(jiàn)為實(shí)”的觀(guān)念仍然占主導地位。在學(xué)習者的實(shí)際生活中，由視覺(jué)局限造成的偏差認知同樣存在，只是這些偏差認知并沒(méi)有給學(xué)習者的生活帶來(lái)多大困擾。為了讓學(xué)習者意識到視覺(jué)局限的存在，可以幫助學(xué)習者喚醒記憶中已經(jīng)存在的、由視覺(jué)局限造成的偏差認知，使其意識到“眼見(jiàn)未必為實(shí)”.
其二，獲取豐富、客觀(guān)的視覺(jué)信息，形成符合客觀(guān)實(shí)際的視覺(jué)認知。由于視覺(jué)局限的存在，學(xué)習者所獲取的關(guān)于客觀(guān)世界的信息往往是不全面的，例如，不能獲得足夠的細節來(lái)判斷金星是不是自身發(fā)光；不能捕捉光的運動(dòng)過(guò)程來(lái)判斷光的運動(dòng)到底需不需要花費時(shí)間。微視頻學(xué)習資源需要借助前述的各種技術(shù)，為學(xué)習者提供更為豐富的、蘊含事物細節的信息，為他們進(jìn)行分析、判斷提供足夠的依據。
其三，修正偏差認知，形成科學(xué)認知。學(xué)習者頭腦中存在很多有偏差的認知，這些認知相互支撐形成網(wǎng)狀的結構，因此針對個(gè)別偏差逐一進(jìn)行修正的方式既不經(jīng)濟也未必有效。應當尋找這些偏差認知中的上位觀(guān)念，重新評估其可靠性，并通過(guò)“技術(shù)增強后的視覺(jué)”獲取豐富、客觀(guān)的視覺(jué)信息以修正這類(lèi)上位的認知，再根據認知網(wǎng)絡(luò )的結構，逐級修正有偏差的認知。
需要說(shuō)明的是，在運用該模型設計微視頻學(xué)習資源時(shí)，往往需要綜合運用生理補償與心理補償，使其相互配合以達到補償視覺(jué)局限、修正偏差認知的目的，最終促進(jìn)學(xué)習者的學(xué)習。
四、CVL微視頻學(xué)習資源設計模型的實(shí)踐檢驗。
為了檢驗CVL微視頻學(xué)習資源設計模型的可行性和有效性，本研究運用該模型，針對“光現象”單元的學(xué)習內容開(kāi)發(fā)了一組微視頻學(xué)習資源，并運用這組學(xué)習資源在C市某普通初級中學(xué)的兩個(gè)平行班中進(jìn)行了等組前、后測準實(shí)驗研究。
為保證實(shí)驗組和對照組基本滿(mǎn)足同質(zhì)性的要求，實(shí)驗選取的A、B班均為中等水平的平行班，兩個(gè)班級前測結果無(wú)顯著(zhù)性差異；所有學(xué)生均未在課內或課外輔導班學(xué)習過(guò)“光現象”部分的相關(guān)內容；物理課由同一位教師任教。我們將A班作為實(shí)驗組，運用微視頻學(xué)習資源進(jìn)行教學(xué)；B班作為對照組，運用常規教學(xué)資源進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)實(shí)驗結果顯示，運用微視頻學(xué)習資源的實(shí)驗組在促進(jìn)學(xué)習者概念轉變的效果上顯著(zhù)優(yōu)于使用常規教學(xué)的對照組[18].下面將以針對明暗分辨能力和時(shí)間分辨能力進(jìn)行補償的部分微視頻學(xué)習資源的設計機理與教學(xué)效果的實(shí)踐檢驗為例，說(shuō)明如何運用該模型來(lái)設計有效的微視頻學(xué)習資源。
�。ㄒ唬胺瓷涞钠毡樾浴蔽⒁曨l學(xué)習資源的設計解析與教學(xué)效果的實(shí)踐檢驗。
部分學(xué)習者認為“有的物體能夠反射光，有的物體不能反射光”.物體反射光線(xiàn)的能力與物體表面的形狀、粗糙程度、顏色等諸多因素相關(guān)，與鏡子、水面等物體表面對光的反射能力相比，大部分物體反射光的能力都比較弱，而人眼在明暗分辨能力方面又存在局限，因此在日常較為明亮的環(huán)境中不易覺(jué)察到由于物體對光的反射而產(chǎn)生的微弱的明暗變化，從而形成有偏差的認知。
針對這一偏差認知，研究設計了一條名為“反射的普遍性”的微視頻學(xué)習資源。在微視頻學(xué)習資源的設計中，我們通過(guò)選用高亮度光源、降低背景環(huán)境亮度、縮短反射距離、調節視頻圖像的對比度等技術(shù)手段使學(xué)習者更容易觀(guān)察到反射現象，彌補視覺(jué)在生理方面的局限。而在心理層面，則以學(xué)習者熟悉的經(jīng)驗作為起點(diǎn)，通過(guò)觀(guān)察光線(xiàn)經(jīng)表面光滑的物體反射后在背景墻上形成明亮的“光斑”這一現象，喚醒學(xué)習者關(guān)于有些物體能夠反射光線(xiàn)的經(jīng)驗。接著(zhù)利用相同的場(chǎng)景，依次將表面光滑的物體換成不同顏色的布料、不同種類(lèi)的紙板、人的皮膚、動(dòng)物毛皮、黑色的皮革等不同材質(zhì)、顏色的物體，讓光線(xiàn)照射這些物體的表面，仍然通過(guò)觀(guān)察背景墻上的反射“光斑”來(lái)證明這類(lèi)物體也能反射光，從而幫助學(xué)習者獲得“生活中常見(jiàn)的物體都能反射光”這一視覺(jué)經(jīng)驗，修正自身有偏差的認知。
如圖2、圖3所示，在對“衣服、水泥地面、墻壁、小狗”這些物體能否反射光的測查中，前測數據顯示，不論是實(shí)驗組還是對照組，認為這些物體能夠反射光的學(xué)生比例均較低；而后測數據顯示，實(shí)驗組與對照組中認為這些物體能夠反射光的學(xué)生比例均有所增長(cháng)，實(shí)驗組的增長(cháng)量明顯高于對照組。也就是說(shuō)，實(shí)驗組中有更多的學(xué)習者修正了原有的有偏差的認知，形成了科學(xué)的認知。
�。ǘ拔铱吹搅斯獾倪\動(dòng)”微視頻學(xué)習資源的設計解析與教學(xué)效果的實(shí)踐檢驗。
有部分學(xué)習者認為“光的傳播不需要花費時(shí)間”,這是由于光的運動(dòng)速度極快，人的視覺(jué)在時(shí)間分辨能力方面存在局限，無(wú)法捕捉到光的運動(dòng)過(guò)程，所以形成有偏差的認知。針對這一偏差認知，研究設計了一條名為“我看到了光的運動(dòng)”的微視頻學(xué)習資源。在微視頻學(xué)習資源的設計中，我們借助由MIT媒體實(shí)驗室Camera Culture小組所開(kāi)發(fā)的超高速攝影技術(shù)[19]展示光的運動(dòng)過(guò)程，以彌補視覺(jué)在生理方面的局限。在心理層面，則先通過(guò)讓學(xué)習者“犯錯誤”的方式--即錯誤地判斷穩定流動(dòng)水流的運動(dòng)狀態(tài)，使其意識到視覺(jué)局限可能會(huì )讓人做出錯誤的判斷；接著(zhù)將水流與光束進(jìn)行類(lèi)比，提出檢驗光是否運動(dòng)的實(shí)驗方案與技術(shù)；最后，運用前述的超高速攝影技術(shù)，展示光的真實(shí)運動(dòng)情況，修正學(xué)習者的偏差認知。
如下頁(yè)圖4所示，在對“光的運動(dòng)是否需要花費時(shí)間”這一觀(guān)念進(jìn)行測查的試題中，前測數據顯示，實(shí)驗組和對照組均有約50%的學(xué)習者認為光的運動(dòng)需要花費時(shí)間，而后測數據顯示，實(shí)驗組中認為“光的傳播需要花費時(shí)間”的比例上升至68.8%,對照組不但沒(méi)有提升還略有下降，在轉變學(xué)生這一偏差認知方面，實(shí)驗組比對照組效果好。
五、研究結論。
教學(xué)實(shí)驗的研究結果顯示，根據CVL微視頻學(xué)習資源設計模型所開(kāi)發(fā)的初中物理“光現象”微視頻學(xué)習資源能夠有效修正學(xué)習者的偏差認知，提升學(xué)業(yè)水平，這說(shuō)明CVL微視頻學(xué)習資源設計模型具有引導資源開(kāi)發(fā)者設計優(yōu)質(zhì)學(xué)習資源的潛質(zhì)。通過(guò)對CVL微視頻學(xué)習資源設計模型的建構與應用歷程的反思，我們可以將這個(gè)過(guò)程中的主要研究思想概括為以下四點(diǎn)：
�。ㄒ唬捌钫J知的形成與自身經(jīng)驗有關(guān)”的研究論斷。
模型的建構始于對學(xué)習者與初中物理“光現象”內容相關(guān)的認知起點(diǎn)的測查，測查結果顯示在學(xué)習者的前概念中存在一些與科學(xué)事實(shí)不符的偏差認知。這些偏差認知的成因比較復雜，一些學(xué)者曾嘗試從不同的角度建構理論來(lái)解釋偏差認知的成因[20-22],但都沒(méi)有獲得學(xué)界的廣泛認同，但有一點(diǎn)是比較明確的，那就是這些偏差認知跟學(xué)習者的經(jīng)驗有關(guān)，學(xué)習者的經(jīng)驗常為偏差認知提供支持[23].
�。ǘ耙曈X(jué)局限可能促使偏差認知的生成”的理論假設。
本研究引入學(xué)習科學(xué)中的具身認知理論，對這些偏差認知的成因進(jìn)行分析。根據“人的生理因素會(huì )影響人的心理”這一理念，我們認為使學(xué)習者產(chǎn)生偏差認知的生理因素很可能是學(xué)習者存在局限的視覺(jué)感知能力。視覺(jué)是學(xué)習者獲取信息的重要渠道，但有局限的視覺(jué)可能使學(xué)習者獲得不準確的信息，而這些不準確的信息又會(huì )形成不準確的經(jīng)驗，最終形成有偏差的認知。這一理論假設也能在一定程度上解釋“有些偏差認知難以轉變”“概念轉變的效果難以持久”[24]等現象。以經(jīng)典的波斯納的概念轉變策略為例，其核心是使學(xué)習者懷疑偏差認知的可靠性、相信科學(xué)認知的合理性[25],從而實(shí)現偏差認知的轉變，但由于視覺(jué)局限的存在，學(xué)習者幾乎每天都會(huì )從視覺(jué)渠道獲得支持偏差認知的視覺(jué)經(jīng)驗，這種日積月累的強化是科學(xué)認知和經(jīng)典概念轉變策略所不具備的，因此概念轉變難以實(shí)現，其效果也難以長(cháng)期保持。
�。ㄈ皬纳淼叫睦�，從感知到認知”的設計機理。
本研究的學(xué)習資源設計模型提出了一條？“從生理到心理，從感知到認知”的偏差認知轉變路徑，一方面通過(guò)技術(shù)彌補學(xué)習者在視覺(jué)上的局限，使學(xué)習者意識到“眼見(jiàn)未必為實(shí)”,阻斷偏差認知的強化途徑；另一方面，通過(guò)“技術(shù)增強后的視覺(jué)”提供豐富、客觀(guān)的視覺(jué)經(jīng)驗，并對原有的視覺(jué)經(jīng)驗重新進(jìn)行科學(xué)的解讀，化“敵”為“友”,使其轉變?yōu)橹С挚茖W(xué)觀(guān)念的經(jīng)驗，最終使偏差認知得以修正，科學(xué)認知得以保持。
�。ㄋ模凹夹g(shù)改善學(xué)習”的適切機遇。
這一路徑的提出得益于具身認知理論的觀(guān)點(diǎn)，而這一路徑的實(shí)現則得益于技術(shù)的發(fā)展，尤其是各類(lèi)感覺(jué)增強技術(shù)的發(fā)展。例如，本研究使用了一段通過(guò)超高速攝影技術(shù)所拍攝的、用以展示光運動(dòng)情況的視頻素材設計了一條微視頻學(xué)習資源，并通過(guò)這條微視頻學(xué)習資源使學(xué)習者意識到光是運動(dòng)的、光的運動(dòng)需要花費時(shí)間，只是由于光的運動(dòng)速度極快，我們的視覺(jué)捕捉不到而已。在超高速攝影技術(shù)出現之前，我們只能通過(guò)精密的物理儀器和復雜的實(shí)驗設計證明光是運動(dòng)的，但這種方式與簡(jiǎn)潔、直觀(guān)的超高速攝影技術(shù)相比顯然要遜色不少，而這類(lèi)與學(xué)習文化、學(xué)習者需求以及具體學(xué)習內容都適切的、能夠使學(xué)習者更容易理解和接受科學(xué)事實(shí)的新技術(shù)或許正是我們在技術(shù)的海洋中苦苦追尋的“能夠改變教育的技術(shù)”,而本研究剛好處在這類(lèi)技術(shù)不斷涌現的時(shí)代，趕上了這一機遇。
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