扎麗瑪

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)　　網(wǎng)絡(luò)信息中心，內(nèi)蒙古　　呼和浩特　010022）

具身認(rèn)知視角下的教學(xué)設(shè)計(jì)原則

扎麗瑪

（內(nèi)蒙古師范大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心，內(nèi)蒙古呼和浩特010022）

文章針對(duì)當(dāng)下教學(xué)設(shè)計(jì)疏遠(yuǎn)學(xué)習(xí)者身體活動(dòng)的問題引入心理學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的相關(guān)理論，客觀解析具身學(xué)習(xí)的相關(guān)因素，在此基礎(chǔ)上提出一種具身學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)原則：（1）學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)當(dāng)能夠促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生可以從身體活動(dòng)中獲得隱喻的意義感，即便是回憶這些活動(dòng)時(shí)，仍然能夠獲得這些意義感；（2）創(chuàng)建和促進(jìn)物理交互以生成與所期望的學(xué)習(xí)結(jié)果相匹配的概念推理和思維模式；（3）使學(xué)習(xí)者與各種物質(zhì)的、認(rèn)知的工具或技術(shù)以最優(yōu)的方式結(jié)合而促進(jìn)學(xué)習(xí)。

具身認(rèn)知；具身學(xué)習(xí)；具身設(shè)計(jì)

引言

具身認(rèn)知也稱為“具體化”，是當(dāng)代心理學(xué)與認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域中的新興論題。經(jīng)典認(rèn)知科學(xué)主張“非具身”，認(rèn)為認(rèn)知是一種信息的表征與加工，從本質(zhì)上講與承載它的身體無(wú)關(guān)?！叭蹙呱怼睆?qiáng)調(diào)了認(rèn)知對(duì)身體的依賴性，但是卻保留了認(rèn)知的計(jì)算和表征功能?！皬?qiáng)具身”則極力主張認(rèn)知是被身體作用于世界的活動(dòng)塑造出來(lái)的，身體的特殊細(xì)節(jié)造就了認(rèn)知的特殊性?！皬?qiáng)具身”理論對(duì)于身體的重視創(chuàng)新了學(xué)習(xí)的文化，拓展了學(xué)習(xí)科學(xué)的研究領(lǐng)域，同時(shí)也為教學(xué)設(shè)計(jì)提供了新的關(guān)系視角。以往的教學(xué)設(shè)計(jì)都是基于“非具身”或是“弱具身”理念。文章針對(duì)當(dāng)下教學(xué)設(shè)計(jì)疏遠(yuǎn)學(xué)習(xí)者身體活動(dòng)的問題引入心理學(xué)與認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)理論，客觀解析具身學(xué)習(xí)的相關(guān)因素，在此基礎(chǔ)上提出一種具身學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)原則。

一、具身認(rèn)知理論

具身認(rèn)知理論是通過強(qiáng)調(diào)知覺對(duì)于概念學(xué)習(xí)的重要性來(lái)審視人類認(rèn)知的一種新的方法。在西方主流的哲學(xué)傳統(tǒng)中，知覺和概念彼此之間是徹底分離的。基于此二元論，知覺一直被認(rèn)為是物理性質(zhì)的而概念則被視為純粹精神的，因而概念獨(dú)立于我們感知物理事物的能力。依據(jù)這一哲學(xué)假設(shè)，傳統(tǒng)認(rèn)知理論認(rèn)為知識(shí)是一種抽象命題網(wǎng)絡(luò)，它是以一種分離于我們知覺、身體活動(dòng)和心理狀態(tài)的語(yǔ)義記憶系統(tǒng)的形式存儲(chǔ)于我們的長(zhǎng)時(shí)記憶。然而，Wilson（2002）曾聲明，“具身認(rèn)知”意味著思維和知識(shí)是從身體與物理世界的動(dòng)態(tài)交互中生成的。Barsalou（2008）用“扎根認(rèn)知”代替“具身認(rèn)知”以強(qiáng)調(diào)認(rèn)知不僅僅取決于物理狀態(tài)而實(shí)際上來(lái)自于多重本源，如知覺刺激，情景行為，社會(huì)交互，情感狀態(tài)和環(huán)境。

不同學(xué)科的研究者對(duì)于認(rèn)知的具身本質(zhì)有著不同的觀點(diǎn)和視角。比如認(rèn)知語(yǔ)言學(xué)家（Gibbs，2003；Lakoff&Nunez，2000；Lakoff&Johnson，1980）強(qiáng)調(diào)身體本身對(duì)于理解抽象概念的重要性。他們視身體為知覺經(jīng)驗(yàn)的接收器并將這些經(jīng)驗(yàn)所生成的思維表征視為意向圖式。與認(rèn)知語(yǔ)言學(xué)家不同，認(rèn)知心理學(xué)家將單一的感覺模態(tài)定義為知覺經(jīng)驗(yàn)的源泉，而將多模態(tài)的表征視為由這些經(jīng)驗(yàn)所生成的思維表征。因此，認(rèn)知語(yǔ)言學(xué)家和認(rèn)知心理學(xué)家對(duì)于具身認(rèn)知結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是相似的。他們都認(rèn)為思維表征（意象圖式和多模態(tài)表征）是由物理交互所生成，這些物理交互是理解抽象概念的認(rèn)知基礎(chǔ)。但是，他們對(duì)于思維表征的建構(gòu)機(jī)制的解釋存在異議。

加州大學(xué)副教授馬格雷特·威爾遜（Magaret Wilson）曾在《Psychonomic Bulletin&Review》中發(fā)表文章，總結(jié)出具身認(rèn)知的六個(gè)基本觀點(diǎn)：1）認(rèn)知是在情景中的。認(rèn)知活動(dòng)在真實(shí)世界的文脈中展開，固有地包含感知和行為；2）具身認(rèn)知含有時(shí)間壓力。認(rèn)知需要在真實(shí)的環(huán)境時(shí)間中考慮；3）人利用環(huán)境幫助自己認(rèn)知。人的時(shí)間處理能力限制導(dǎo)致人使用環(huán)境為自己存儲(chǔ)、甚至處理信息；4）環(huán)境是認(rèn)知系統(tǒng)的一部分。思想和世界的信息交互是持續(xù)的；5）認(rèn)知以行動(dòng)為目的。思想的功能在于引導(dǎo)行為，感知和記憶等思維活動(dòng)需要從它們對(duì)適宜行為的作用的角度理解；6）脫離環(huán)境的認(rèn)知以身體為基礎(chǔ)。離開環(huán)境之后的思維活動(dòng)基于身體與環(huán)境交互的機(jī)制——感覺處理機(jī)制和行為控制機(jī)制。

喬治·萊考夫和馬克·約翰遜將語(yǔ)言學(xué)與具身認(rèn)知理論結(jié)合，提出了“具身圖式”也稱為“意象圖式”（image schema）或“動(dòng)覺意象圖式”，意指一種重復(fù)出現(xiàn)在人類秩序性活動(dòng)中的模式、形狀和規(guī)律。它們是具有意義的結(jié)構(gòu)，作用于人類在空間中的身體移動(dòng)、對(duì)物體的操作和知覺的交互中。萊考夫和約翰遜對(duì)具身圖式的探討包含兩個(gè)步驟：首先是通過現(xiàn)象學(xué)的視角以描述的形式找出先于概念的經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，而后將經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的圖像延伸進(jìn)入抽象的理解和推理中，由此身體體驗(yàn)中的意義通過具身圖式轉(zhuǎn)移到抽象概念中。

二、具身學(xué)習(xí)的基本概念

（一）認(rèn)知系統(tǒng)

當(dāng)我們沉浸于感知覺和動(dòng)覺活動(dòng)時(shí)，我們動(dòng)用了復(fù)雜的認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，期間我們卻很少需要思考。但是，當(dāng)我們開始討論知覺和行動(dòng)時(shí)，我們動(dòng)用了另一種不同的認(rèn)知系統(tǒng)，這種認(rèn)知系統(tǒng)的活動(dòng)不同于身體經(jīng)驗(yàn)所指涉的認(rèn)知活動(dòng)。這兩種認(rèn)知模式的區(qū)別在于一個(gè)是直接的“做”，另一個(gè)是間接的“想”。理解這兩種認(rèn)知模式之間的區(qū)別對(duì)于具身學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐非常重要。

通過結(jié)構(gòu)化的映像，被吸收的經(jīng)驗(yàn)流能夠被更好的理解。正如杜維所說(shuō)，“事件被轉(zhuǎn)換為有意義的對(duì)象、事物……它們可以通過想象無(wú)限地組織和重排……因而極其更易于操控、更加持久、更加靈活”（杜威，1958）。當(dāng)我們明確地表達(dá)我們的潛意識(shí)和隱性知識(shí)，這就仿佛在我們自身與經(jīng)驗(yàn)之間投射了一個(gè)概念屏幕（波蘭尼，1958）。這一二元系統(tǒng)論被并行引入到了學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)文獻(xiàn)。比如，認(rèn)知發(fā)展心理學(xué)家皮亞杰很好的區(qū)分了感性和理性知識(shí)，文化歷史心理學(xué)家維果斯基提出了自然和科學(xué)概念。

卡內(nèi)曼（2003）區(qū)分了毫不費(fèi)力的知覺和深思熟慮的推理，前者是迅速的、啟發(fā)式的、相對(duì)不易于改變的，后者較為緩慢但更為精確且易于改變。

在許多日?；顒?dòng)中，意義是隱喻的、情景化的、計(jì)劃性地趨向于特定環(huán)境下所要獲得的目標(biāo)，是一種直覺的模式。然而，STEM學(xué)科的學(xué)習(xí)需要具化、理解、分析、量化這些自然的交互，是一種分析的模式。要理解STEM的內(nèi)容，學(xué)習(xí)者必需在直接的知覺活動(dòng)與間接的學(xué)科實(shí)踐中的結(jié)構(gòu)之間不斷協(xié)調(diào)。

（二）動(dòng)作與行為

許多人相信思維在本質(zhì)上是分離與感覺輸入或行為輸出的心理活動(dòng)。與此相反許多認(rèn)知科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：抽象概念是感性的，它是基于外部與內(nèi)在事件的暫時(shí)的擴(kuò)展模擬。如果是這樣，思維就是對(duì)物理世界感知的喚醒和動(dòng)態(tài)操縱。Melser （2004）提出思維是一種隱蔽的縮短的活動(dòng)形式，“縮短”是因?yàn)殛P(guān)于計(jì)劃和執(zhí)行物理活動(dòng)的神經(jīng)官能參與了進(jìn)來(lái)而肌肉卻沒有。神經(jīng)成像的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持了這一觀點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了理性思維直接使用了感覺-動(dòng)覺身體機(jī)制，它是對(duì)我們身體常規(guī)操作的利用。比如，當(dāng)我們想象時(shí)，會(huì)激活與我們實(shí)際觀看時(shí)所使用的大體上一致的大腦區(qū)域。當(dāng)我們聽到“舔、摘、踢”等動(dòng)詞時(shí)我們分別秘密地激活了控制嘴、手和腿的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。這些發(fā)現(xiàn)使一些學(xué)者到此為止廢棄了心理表征的傳統(tǒng)概念并且重新依據(jù)主體-環(huán)境動(dòng)力學(xué)重新闡述認(rèn)知。

發(fā)展心理學(xué)家廣泛地認(rèn)同身體活動(dòng)在概念發(fā)展中扮演著重要的角色。維果斯基曾提出：“言語(yǔ)不是開始，行動(dòng)才是第一”（Vygotsky，1962）。皮亞杰認(rèn)為在處理具體情景時(shí)行動(dòng)導(dǎo)向的心理過程在人們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)或科學(xué)概念時(shí)同樣起著一定的作用，如“平方”或“重力”的概念。他宣稱：“邏輯思維的根源不僅能夠在語(yǔ)言中發(fā)現(xiàn)......但是……更普遍的是在動(dòng)作的協(xié)調(diào)中，它是抽象思維的基礎(chǔ)”（Piaget，1968）。

像皮亞杰一樣，許多當(dāng)代認(rèn)知科學(xué)家提出模型來(lái)解釋抽象概念怎樣來(lái)源于具體的感覺運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。認(rèn)知語(yǔ)義學(xué)中的概念隱喻理論假設(shè)所有人類的推理是基于意象圖式，“我們身體的定位、運(yùn)動(dòng)、交互模式......它們以想象的方式發(fā)展而后建構(gòu)了我們的抽象推理”（Lakoff&Johnson，1980）。比如說(shuō)，我們能夠理解“集合”這一數(shù)學(xué)概念，只因?yàn)槲覀冎牢锢韺?duì)象是如何被聚集在容器里的。

幾位心理學(xué)家研究了人們?cè)谡f(shuō)話和解決問題時(shí)會(huì)有什么樣的姿勢(shì)，這些研究為思維的具身性提供了更進(jìn)一步的證據(jù)。比如，觀察人們?cè)谡劶皠倓倢W(xué)會(huì)操縱的工具時(shí)，他們?cè)鯓右苿?dòng)自己的手，幫助我們理解實(shí)際的交互怎樣發(fā)展為模擬行為，這些模擬行為將對(duì)以后的身體的和認(rèn)知的表現(xiàn)產(chǎn)生影響。一些科學(xué)家研究了算盤專家的心理算術(shù)之后總結(jié)道：算盤操作會(huì)在一個(gè)過渡階段內(nèi)化為心理操作，在這一階段中心理操作并不完全獨(dú)立于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，算盤模擬時(shí)的手指運(yùn)動(dòng)為這一觀點(diǎn)提供了重要的支持。

（三）技術(shù)與工具

人類認(rèn)知和技術(shù)工具的關(guān)系長(zhǎng)期以來(lái)吸引著學(xué)者們。這兩種實(shí)體，一個(gè)是精神的一個(gè)是物質(zhì)的，一個(gè)是有生命的一個(gè)是無(wú)生命的，是以怎樣的方式合成在人類的神經(jīng)系統(tǒng)中？通過操縱外在于大腦的工具經(jīng)歷概念轉(zhuǎn)變意味著什么？當(dāng)我們參與這樣的活動(dòng)，我們是否可以獲得一些有用的知識(shí)，即使在沒有工具的情況下我們?nèi)匀豢梢詰?yīng)用這些知識(shí)？

有證據(jù)證明學(xué)習(xí)者確實(shí)可以從這樣的活動(dòng)中獲得知識(shí)。比如，當(dāng)一個(gè)盲人第一次使用木棍與實(shí)體空間交涉時(shí)，他會(huì)有一些簡(jiǎn)單的感覺——依靠手指和掌心獲得質(zhì)感和觸感。但是當(dāng)這個(gè)人開始學(xué)會(huì)使用木棍去感覺他腳下的道路，那些簡(jiǎn)單的感覺被轉(zhuǎn)換了，他會(huì)感覺到木棍觸碰物體的那個(gè)點(diǎn)。這個(gè)例子說(shuō)明工具會(huì)影響我們的認(rèn)知，這種影響是通過我們發(fā)展操作工具技能時(shí)不斷增強(qiáng)的適應(yīng)性體驗(yàn)而起作用。也就是說(shuō)，當(dāng)我們想出怎樣根據(jù)自己的需要使用工具時(shí)，我們通過工具發(fā)展了我們控制和解釋世界的能力。無(wú)論何時(shí)，當(dāng)工具缺失時(shí)，它潛在的結(jié)構(gòu)和隱含的功能會(huì)變得透明，也就是說(shuō)，它們所塑造的思想和行為仍然存在。

我們使用技術(shù)拓展自己的知覺運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知能力。通過技術(shù)的中介結(jié)構(gòu)，我們內(nèi)化了與世界交互的身體和思維習(xí)慣。當(dāng)這些技術(shù)不能起到預(yù)期作用時(shí)，我們有意識(shí)的反思，重新校準(zhǔn)或者改變我們參與世界的方式。那就是，我們所學(xué)會(huì)的。

三、具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則

當(dāng)我們應(yīng)用具身認(rèn)知理論去創(chuàng)造學(xué)習(xí)環(huán)境時(shí)，我們?cè)趶氖戮呱碓O(shè)計(jì)。具身設(shè)計(jì)這個(gè)短語(yǔ)是由Thomas Van Rompay首先杜撰，然后由認(rèn)知心理學(xué)家轉(zhuǎn)化為工業(yè)設(shè)計(jì)，他用概念隱喻理論去協(xié)調(diào)由公共結(jié)構(gòu)體所誘發(fā)的情感經(jīng)歷。Abrahamson（2009）將這一短語(yǔ)引入到學(xué)習(xí)科學(xué)，去描述一種教學(xué)設(shè)計(jì)方法，這種方法將教學(xué)設(shè)計(jì)的工具與活動(dòng)調(diào)節(jié)到與人類自然感知世界的方式相匹配，并且有助于學(xué)科的重新分析和表征。在一個(gè)基于具身設(shè)計(jì)原則的環(huán)境中，學(xué)習(xí)者可以利用他們身體的自然本能和運(yùn)動(dòng)去研究一個(gè)化學(xué)的，生物的，物理的或數(shù)學(xué)的問題。

在許多日?；顒?dòng)中，意義是隱喻的、情景化的、計(jì)劃性地趨向于特定環(huán)境下所要獲得的目標(biāo)，是一種直覺的模式。然而，STEM學(xué)科的學(xué)習(xí)需要具化、理解、分析、量化這些自然的交互，是一種分析的模式。要理解STEM的內(nèi)容，學(xué)習(xí)者必需在直接的知覺活動(dòng)與間接的學(xué)科實(shí)踐中的結(jié)構(gòu)之間不斷協(xié)調(diào)。學(xué)習(xí)環(huán)境是否可以促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，在這種空間中學(xué)生可以從身體活動(dòng)中獲得隱喻的意義感，即便是從形式上回憶這些活動(dòng)，仍然能夠獲得這些意義感。概念推理起源于物理交互并且內(nèi)化為模擬行為，我們積極地選擇、創(chuàng)建和促進(jìn)物理交互以生成與所期望的學(xué)習(xí)結(jié)果相匹配的概念推理和思維模式。三是我們使用技術(shù)拓展我們的知覺運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知能力。通過技術(shù)的中介結(jié)構(gòu)，我們內(nèi)化了與世界交互的身體和思維習(xí)慣。當(dāng)這些技術(shù)不能起到預(yù)期作用時(shí)，我們有意識(shí)的反思，重新校準(zhǔn)或者改變我們參與世界的方式。那就是，我們所學(xué)會(huì)的。我們需要使學(xué)習(xí)者通過最有效的方式利用這些技術(shù)而完成學(xué)習(xí)。

四、結(jié)語(yǔ)

具身學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則的總結(jié)是：對(duì)學(xué)習(xí)最有效的活動(dòng)是利用學(xué)生的先天能力在真實(shí)或虛擬的三維空間中去定位和調(diào)適?；顒?dòng)要求學(xué)生使用他們的知覺判斷力和動(dòng)覺協(xié)調(diào)力去判斷刺激的屬性并執(zhí)行新的動(dòng)作。學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)該位于一個(gè)合成的環(huán)境中，其中包括技術(shù)工具和教師。學(xué)生應(yīng)該有機(jī)會(huì)在這些環(huán)境中找到合適的目標(biāo)，就像他們?cè)跓o(wú)中介的世界中操縱復(fù)雜的材料結(jié)構(gòu)時(shí)一樣。最佳促進(jìn)概念發(fā)展的運(yùn)動(dòng)和身體參與模式并不總是自然發(fā)生，學(xué)生常常需要腳手架來(lái)采取行動(dòng)和移動(dòng)他們的身體——為目標(biāo)知識(shí)領(lǐng)域制定功能隱喻。

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［責(zé)任編輯張宜］

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1008-7656（2016）02-0046-04

2016-05-26

扎麗瑪，內(nèi)蒙古師范大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心實(shí)驗(yàn)師，在讀博士，研究方向：學(xué)習(xí)科學(xué)與技術(shù)設(shè)計(jì)。