摘要：具身認(rèn)知領(lǐng)域較多關(guān)注個(gè)體的身體以及經(jīng)驗(yàn)對(duì)認(rèn)知的作用，缺乏實(shí)證研究來(lái)探討對(duì)合作學(xué)習(xí)中身體及其經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)知作用。技術(shù)供給，指為學(xué)習(xí)者提供的學(xué)習(xí)資源及相應(yīng)的方法策略指導(dǎo)，是合作探究中重要教學(xué)元素。該研究期望通過(guò)差異化的技術(shù)供給，揭示身體及其經(jīng)驗(yàn)在合作探究中的作用和體現(xiàn)形式。具體地，虛擬教具的供給比例（1：1和1：m）和外部腳本的提供與否，共同構(gòu)成該研究設(shè)計(jì)的技術(shù)供給。結(jié)合相關(guān)理論及合作視頻分析，研究開發(fā)了包含合作探究和具身參與兩個(gè)維度的編碼表。基于該編碼表，研究采用量化民族志方法，對(duì)合作探究中的具身參與進(jìn)行了認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析。研究發(fā)現(xiàn)：具身參與受到學(xué)生認(rèn)知發(fā)展階段和探究?jī)?nèi)容的影響，主要有四種體現(xiàn)形式：在線行動(dòng)、離線認(rèn)知、認(rèn)知卸載、經(jīng)驗(yàn)調(diào)取;1：1小組的認(rèn)知參與偏向離線整合，1：m小組偏向在線操作;此外，外部腳本對(duì)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)心起到動(dòng)力作用，使1：1小組更偏向合作共享，使1：m小組更偏向任務(wù)協(xié)調(diào)。最后，研究指出教育實(shí)踐者應(yīng)綜合考慮探究任務(wù)類型和學(xué)生合作技能等因素，進(jìn)行資源配置設(shè)計(jì)以及外部支持的動(dòng)態(tài)調(diào)整。

關(guān)鍵詞：虛擬教具;外部腳本;科學(xué)教育;具身認(rèn)知;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1006-9860（2021）02-0113-10

一、問(wèn)題提出

具身認(rèn)知理論于上世紀(jì)八十年代興起，強(qiáng)調(diào)身體及其經(jīng)驗(yàn)對(duì)認(rèn)知活動(dòng)的重要作用，近十年來(lái)開始受到教育領(lǐng)域研究者的關(guān)注。國(guó)外研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)研究對(duì)具身認(rèn)知落地于學(xué)科實(shí)踐進(jìn)行了探索，例如，加州大學(xué)伯克利分校的具身設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn)室。這些研究探討了身體以及經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)、語(yǔ)言等學(xué)科學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用。但大部分研究都是以學(xué)習(xí)者個(gè)體為研究對(duì)象來(lái)開展研究，尚缺乏實(shí)證研究對(duì)合作學(xué)習(xí)中身體及其經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)知作用和相應(yīng)的主體間認(rèn)知協(xié)調(diào)規(guī)律的探討。同時(shí)，我國(guó)目前關(guān)于具身認(rèn)知的探討多以思辨和綜述類研究為主，缺乏實(shí)證研究來(lái)探討具身認(rèn)知在日常學(xué)習(xí)情境中的體現(xiàn)?？梢?，從具身認(rèn)知視角來(lái)關(guān)注真實(shí)情境中的合作學(xué)習(xí)具有一定研究空間。

可供性（Affordance）由生態(tài)心理學(xué)家吉布森（JJ.Gibson）提出，指環(huán)境中具有的某種屬性，能夠?yàn)閭€(gè)體的某種行為或狀態(tài)提供機(jī)會(huì)問(wèn)。技術(shù)供給，指為學(xué)習(xí)者提供的學(xué)習(xí)資源及相應(yīng)的方法策略指導(dǎo)。對(duì)技術(shù)供給的感知受到學(xué)習(xí)者能力與先前經(jīng)驗(yàn)的影響”。有效的學(xué)習(xí)取決于學(xué)生如何協(xié)調(diào)認(rèn)知活動(dòng)，從而與身體和環(huán)境資源相適應(yīng)。同時(shí)，認(rèn)知分布于規(guī)則、角色、語(yǔ)言、關(guān)系和協(xié)調(diào)活動(dòng)之中，并且具身于人工制品和物體中8。在科學(xué)探究中，基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬實(shí)驗(yàn)工具（虛擬教具）在知覺(jué)和交互上的豐富性能夠使學(xué)習(xí)者將認(rèn)知活動(dòng)嵌入到環(huán)境中[9][10]。此外，采用虛擬教具有助于從教學(xué)模擬和言伴手勢(shì)等方面發(fā)掘具身交互理念在日常學(xué)習(xí)環(huán)境中的體現(xiàn)形式。

具身參與，在本研究中指在技術(shù)供給的作用下，小組進(jìn)行以探究任務(wù)為導(dǎo)向的行動(dòng)時(shí)，具身認(rèn)知所涉及的身體及其經(jīng)驗(yàn)在合作中的體現(xiàn)。具身參與如何在主體間互動(dòng)中體現(xiàn)，技術(shù)又在何種程度上促進(jìn)合作學(xué)習(xí)中具身交互，尚未得到具身認(rèn)知領(lǐng)域的深人探討。本研究將研究情境設(shè)置為采用基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬教具進(jìn)行科學(xué)合作探究。同時(shí)，合作探究中教師是否針對(duì)合作過(guò)程提供外部引導(dǎo)，也會(huì)影響小組的過(guò)程。將具身認(rèn)知應(yīng)用于合作學(xué)習(xí)實(shí)踐，有助于檢驗(yàn)具身認(rèn)知理論對(duì)合作學(xué)習(xí)的解釋作用?；诖?，本研究期望通過(guò)差異化的技術(shù)供給，結(jié)合學(xué)習(xí)情境和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展階段的相關(guān)規(guī)律，來(lái)揭示身體及其經(jīng)驗(yàn)在合作探究中的作用和體現(xiàn)形式，進(jìn)而發(fā)展具身認(rèn)知在真實(shí)學(xué)習(xí)情境中的理論建構(gòu)。

二、研究情境與對(duì)象

（一）技術(shù)供給

科學(xué)合作探究中學(xué)習(xí)內(nèi)容并不是在一開始就提供給小組，而是由小組在合作過(guò)程中通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象分析來(lái)獲得的。傳統(tǒng)科學(xué)探究活動(dòng)中，小組合作通常是基于一套實(shí)體實(shí)驗(yàn)器材（實(shí)體教具，PM）開展的，成員結(jié)合探究任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材的使用與任務(wù)分工。科學(xué)探究涉及預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)、觀察、解釋等多個(gè)環(huán)節(jié)”，小組成員圍繞探究任務(wù)的互動(dòng)可能會(huì)受到移動(dòng)設(shè)備供給比例的影響。前人研究表明，合作學(xué)習(xí)中移動(dòng)設(shè)備的人機(jī)比例會(huì)影響小組互動(dòng)與學(xué)習(xí)成效[12][13]。當(dāng)基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬教具（VM）作為探究工具應(yīng)用到科學(xué)課堂之中，便會(huì)涉及到資源配置的設(shè)計(jì)問(wèn)題。基于此，本研究設(shè)計(jì)了1：1和1：m兩種虛擬教具的人機(jī)比例，前者代表小組中每個(gè)人都擁有一臺(tái)平板電腦來(lái)操作虛擬教具，后者代表每個(gè)組僅有一臺(tái)平板電腦。

在本研究中，合作探究活動(dòng)涉及工具和過(guò)程方面的設(shè)計(jì)，不僅包含基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬教具，還包含用以引導(dǎo)合作過(guò)程的外部腳本。外部腳本（ExternalSeript）通常由教師或其他教學(xué)促進(jìn)者設(shè)計(jì)并提供給學(xué)生，對(duì)合作學(xué)習(xí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理或?yàn)樾〗M提供流程引導(dǎo)，以促進(jìn)有效的小組交互[14]。

具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)個(gè)體通過(guò)“知覺(jué)-行動(dòng)循環(huán)”與環(huán)境互動(dòng)，Newell指出學(xué)習(xí)過(guò)程中有三種促進(jìn)行動(dòng)的約束：環(huán)境約束（EnvironmentalConstraints），任務(wù)約束（TaskConstraints）和生物體約束（OrganismicConstraints）。約束實(shí)質(zhì)上是行動(dòng)的資源，使學(xué)習(xí)者沿著有效的非線性路徑行動(dòng)。在這三種約束構(gòu)成的學(xué)習(xí)情境中，個(gè)體在“知覺(jué)-行動(dòng)循環(huán)”中活動(dòng)，通過(guò)感知可供性來(lái)進(jìn)行以目標(biāo)為導(dǎo)向的互動(dòng)行為，逐漸形成協(xié)調(diào)模式（CoordinationPatterm）"。如圖1所示，本研究將小組這一有機(jī)整體看作生物體約束，虛擬教具作為在合作過(guò)程中的環(huán)境約束，是學(xué)習(xí)環(huán)境的組成要素;外部腳本作為任務(wù)約束，對(duì)任務(wù)進(jìn)行起引導(dǎo)作用。虛擬教具的供給比例，外部腳本的提供與否，共同作為合作探究的“技術(shù)供給”自變量。

具身參與是本研究所要關(guān)注的因變量，指在技術(shù)供給的作用下，小組進(jìn)行以探究任務(wù)為導(dǎo)向的行動(dòng)中，具身認(rèn)知所涉及的身體及其經(jīng)驗(yàn)在合作中的體現(xiàn)。具身認(rèn)知領(lǐng)域認(rèn)為，認(rèn)知指導(dǎo)個(gè)體的行動(dòng)，行動(dòng)反映個(gè)體的認(rèn)知，二者密切相關(guān)[18][19]。在合作探究中，個(gè)體的行動(dòng)影響著小組的認(rèn)知狀態(tài)，互動(dòng)協(xié)調(diào)背后體現(xiàn)的正是小組的具身參與。

研究者與教師共同進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)和探究任務(wù)的設(shè)計(jì)，最后形成以實(shí)驗(yàn)單引導(dǎo)的小組合作探究形式。根據(jù)課程計(jì)劃，三輪探究實(shí)驗(yàn)分別在四月、五月、六月進(jìn)行。本研究三輪實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的探究主題活動(dòng)均包含三個(gè)環(huán)節(jié)：探究活動(dòng)導(dǎo)人、合作探究學(xué)習(xí)、總結(jié)環(huán)節(jié)。其中，小組合作探究環(huán)節(jié)為25分鐘，各班錄制組的合作過(guò)程以視頻的形式被全程記錄。三輪探究實(shí)驗(yàn)共得到12個(gè)錄制組合作視頻。三、研究方法與工具

（一）基于合作視頻的量化民族志

視頻輔助的認(rèn)知民族志（Video-aidedCognitiveEthnography）能夠通過(guò)對(duì)話、身體動(dòng)作、隱喻等多模態(tài)信息，獲取足夠的參與者間的交互與交流證據(jù)，被廣泛地應(yīng)用在具身認(rèn)知領(lǐng)域研究中。認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析（EpistemicNetworkAnalysis，ENA）由美國(guó)威斯康星-麥迪遜分校DavidShaffer提出，是一種量化民族志的方法。ENA將個(gè)體或小組的行為進(jìn)行編碼，并對(duì)編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的建模，來(lái)揭示個(gè)體或小組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)[25]。認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)描述了研究者所定義的認(rèn)知元素（即編碼）之間的關(guān)聯(lián)。編碼的關(guān)聯(lián)所反映的個(gè)體或群體認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)模型，能夠描述學(xué)習(xí)是如何嵌人到文化、話語(yǔ)、交互和時(shí)間中的26。本研究將通過(guò)對(duì)合作視頻來(lái)分析具身參與的體現(xiàn)形式，并采用認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析來(lái)探究具身參與如何受到技術(shù)供給的影響。

（二）合作探究中具身參與的編碼表設(shè)計(jì)

在進(jìn)行編碼時(shí)，本研究關(guān)注小組所呈現(xiàn)的多模

態(tài)信息，即不僅對(duì)學(xué)生的言語(yǔ)信息進(jìn)行編碼，同時(shí)也關(guān)注與合作探究活動(dòng)相關(guān)的肢體動(dòng)作，尤其是手勢(shì)在探究中的作用，以此來(lái)輔助識(shí)別行動(dòng)發(fā)起者的意圖。在視頻編碼前，需對(duì)包含多模態(tài)信息的視頻資料進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，以提取“行動(dòng)”這一編碼單元。行動(dòng)的識(shí)別，以該行動(dòng)對(duì)小組互動(dòng)產(chǎn)生影響為依據(jù)。通過(guò)轉(zhuǎn)錄分析，三輪實(shí)驗(yàn)錄制組合作視頻共提取出3038個(gè)學(xué)生行動(dòng)。

具身參與的意義與學(xué)習(xí)情境密切相關(guān)，因而需要將合作探究的相關(guān)認(rèn)知元素也納入到分析之中。根據(jù)合作視頻內(nèi)容，本研究設(shè)計(jì)的編碼表共有兩個(gè)維度，分別是合作探究、具身參與。如表1所示，合作探究維度包含合作支持（CooperationSupport，CS）、實(shí)驗(yàn)操作（ExperimentOperation，E0）、分析整合（IntegratedAnalysis，IS）、任務(wù)協(xié)調(diào)（TaskCoordination，TC）四個(gè)認(rèn)知元素;具身參與維度包括在線行動(dòng)（OnlineMovement，OM）、離線認(rèn)知（Off-lineCognition，OC）、認(rèn)知卸載（CognitionOffload，CO）、經(jīng)驗(yàn)調(diào)取（ExperienceRetrieve，ER）四個(gè)認(rèn)知元素。

合作探究維度主要參考了前人研究關(guān)于科學(xué)探究階段的劃分與特征的描述718。具身參與維度中各認(rèn)知元素均是以具身認(rèn)知領(lǐng)域的相關(guān)觀點(diǎn)為基礎(chǔ)，結(jié)合合作視頻中小組成員間的行動(dòng)特征分析而來(lái)。首先，對(duì)在線行動(dòng)與離線認(rèn)知的描述，主要參考了Pouw等人29關(guān)于具身認(rèn)知與教具的相關(guān)觀點(diǎn)：一方面，教具在知覺(jué)和交互上的供給，使學(xué)習(xí)者以特定的方式與環(huán)境進(jìn)行交互，從而有效地將學(xué)習(xí)者的認(rèn)知活動(dòng)嵌人到環(huán)境中;另一方面，先前操作教具的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)習(xí)者能夠脫離教具支持而進(jìn)行認(rèn)知加工。其次，具身認(rèn)知理論認(rèn)為，個(gè)體能夠?qū)⒄J(rèn)知卸載到身體或外部環(huán)境中，這一觀點(diǎn)有助于本研究對(duì)合作探究中的認(rèn)知卸載進(jìn)行描述。此外，先前的感知運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虮挥脕?lái)理解當(dāng)下的事物與現(xiàn)象的發(fā)生，這一觀點(diǎn)則促使本研究關(guān)注學(xué)生在合作過(guò)程中對(duì)以往生活經(jīng)驗(yàn)的調(diào)用。

在編碼過(guò)程中，由兩名研究者首先通過(guò)編碼訓(xùn)練，接下來(lái)分別對(duì)提取的3038個(gè)學(xué)生行動(dòng)和其中1696個(gè)具身參與相關(guān)的行動(dòng)進(jìn)行編碼。對(duì)兩名研究者的編碼進(jìn)行內(nèi)部一致性檢驗(yàn)（Inter-raterReliability），得到合作探究維度Kappa系數(shù)為.928（p《.001，N=3038）、具身參與維度Kappa系數(shù)為.916（p《.001，N=1696），表明編碼質(zhì)量在可接受的水平上。

四、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析

（一）認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)建模

ENA是一種能夠用來(lái)分析合作探究中具身參與情況的分析技術(shù)，能夠?qū)献饕曨l中會(huì)話中的“合作探究”與“具身參與”的認(rèn)知元素進(jìn)行分析，通過(guò)這些認(rèn)知元素的共現(xiàn)關(guān)系進(jìn)行建模。認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析的過(guò)程如圖3所示[41]。本研究將從“數(shù)據(jù)的分節(jié)與編碼”“鄰接矩陣的創(chuàng)建與累加”“認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的降維與建模”各步驟依次介紹該方法在本研究中的應(yīng)用與建模情況。

1.數(shù)據(jù)的分節(jié)與編碼

節(jié)（Stanza）是認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析中數(shù)據(jù)編碼的最小單元，在本研究中指每個(gè)成員的在合作探究中的行動(dòng)。所分割出的節(jié)，能夠保證在具身參與這一維度下，最多有一個(gè)認(rèn)知元素與該節(jié)相符合;同時(shí)，在合作探究這一維度下，有且僅有一個(gè)認(rèn)知元素與該節(jié)相符合。對(duì)每個(gè)節(jié)進(jìn)行編碼，將符合的認(rèn)知元素賦值為1，不符合的賦值為0。

合作探究方面，如表2所示，全部3038個(gè)節(jié)均被編碼為合作探究維度中四個(gè)認(rèn)知元素之一，即每個(gè)節(jié)都體現(xiàn)了合作探究中的一個(gè)認(rèn)知元素。整體來(lái)看，各組的“實(shí)驗(yàn)操作”占比相較于其他認(rèn)知元素均較高，其次是“合作支持”和“分析整合”，“任務(wù)協(xié)調(diào)”的占比則相對(duì)較低。從小組之間的占比差異來(lái)看，A-02組有較高的“合作支持”占比;D-03組有較高的“實(shí)驗(yàn)操作”占比，以及較低的“任務(wù)協(xié)調(diào)”占比;B-05組有中等程度的“實(shí)驗(yàn)操作”占比，以及較高的“任務(wù)協(xié)調(diào)”占比。這說(shuō)明1：m條件下，有外部腳本的B-05組比無(wú)外部腳本的D-05組有更多“任務(wù)協(xié)調(diào)”的認(rèn)知參與;1：1條件下，有外部腳本的A-02組比無(wú)外部腳本的C-06組有更多“合作支持”的認(rèn)知參與。

具身參與方面，共有1696個(gè)節(jié)被編碼（如表3所示），即共有1696個(gè)節(jié)“合作探究”和“具身參與”兩個(gè)維度均有編碼被賦值為1。被編碼為具身參與的節(jié)之中，“在線行動(dòng)”認(rèn)知元素明顯多于其他三類認(rèn)知元素，“離線認(rèn)知”則略多于“認(rèn)知卸載”和“經(jīng)驗(yàn)調(diào)取”。這表明，虛擬教具在場(chǎng)時(shí)，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)工具執(zhí)行動(dòng)作并得到反饋是小組合作中最常見的具身參與。知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程是循序漸進(jìn)的，離線認(rèn)知體現(xiàn)了依賴外部資源到內(nèi)部資源的轉(zhuǎn)換[36]，多體現(xiàn)在進(jìn)行結(jié)論性觀點(diǎn)表達(dá)或與他人進(jìn)行意義協(xié)商時(shí)，脫離虛擬教具從而綜合且快速地表達(dá)信息。此外，從小組之間的占比差異來(lái)看，B-05組和D-03組有更高的“在線行動(dòng)”占比，其中D-03組有更低的“離線認(rèn)知”占比。

2.鄰接矩陣的創(chuàng)建與累加

會(huì)話（Conversation）是建立認(rèn)知元素之間連接的最大有效范圍，一個(gè)會(huì)話指一組人圍繞一個(gè)主題進(jìn)行的討論或行動(dòng)。分析單元（Unit）是進(jìn)行分析比較的最小單元，在本研究中能夠進(jìn)行分析的最小單元是某一探究主題下某個(gè)錄制組的某個(gè)成員的行動(dòng)。本研究關(guān)注小組交互而形成的整體認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，因此，本研究將分析單元設(shè)置為各探究主題中不同技術(shù)供給下小組的會(huì)話，例如探究主題“光”中A-02組的會(huì)話。認(rèn)知元素間的連接關(guān)系稱為共現(xiàn)（Co-occurrence）。分析單元由多個(gè)節(jié)構(gòu)成，每個(gè)節(jié)中認(rèn)知元素的共現(xiàn)能夠創(chuàng)建出鄰接矩陣。本研究使用ENAWebTool（Version1.5.2）來(lái)進(jìn)行編碼后數(shù)據(jù)的處理和分析。

ENA算法關(guān)注鄰近出現(xiàn)的認(rèn)知元素之間的連接，使用滑動(dòng)窗格來(lái)進(jìn)行每個(gè)節(jié)數(shù)據(jù)的分析，具體分析當(dāng)前節(jié)與鄰近節(jié)之間認(rèn)知元素的共現(xiàn)，創(chuàng)建鄰接矩陣?；瑒?dòng)窗口（MovingStanzaWindow），指認(rèn)知元素之間建立連接的有效范圍。本研究將滑動(dòng)窗格的大小設(shè)置為8（StanzaWindowSize=8），即進(jìn)行分析時(shí)，計(jì)算特定會(huì)話中當(dāng)前行和前7行的認(rèn)知元素的編碼。本研究得出的ENA模型共包含8個(gè)認(rèn)知元素：EO，CS，IS，TC，OM，OC，CO，ER。ENA得出的網(wǎng)絡(luò)由模型中所有分析單元的編碼線（CodedLines）整合而成。對(duì)于一個(gè)分析單元，8個(gè)認(rèn)知元素兩兩相連，最多可在網(wǎng)絡(luò)中形成共有28個(gè)無(wú)向編碼線的高維空間。

3.認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的降維與建模

在ENA高維空間中，鄰接向量反映了分析單元中認(rèn)知元素間的關(guān)聯(lián)方式，為了對(duì)不同分析單元的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，需要進(jìn)行球面歸一化處理，得到歸一化的向量叼。不同分析單元在數(shù)據(jù)中可能具有不同數(shù)量的編碼線，因此ENA算法需對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。為進(jìn)行認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的可視化比較，還需將高維空間網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行降維。ENA算法采用奇異值分解的方法進(jìn)行降維處理，生成含多個(gè)維度的旋轉(zhuǎn)矩陣，選擇前兩個(gè)能夠最大化解釋原始數(shù)據(jù)整體變異量（Variance）的維度，以實(shí)現(xiàn)高維空間在平面上的二維投影。

ENA生成優(yōu)化后的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖，來(lái)對(duì)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化，完成建模。節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖中，節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于認(rèn)知元素，節(jié)點(diǎn)的位置反映了認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。邊，指標(biāo)準(zhǔn)化后的編碼線，反映了兩個(gè)認(rèn)知元素之間共存或連接的相對(duì)頻次。通過(guò)計(jì)算，最終得到如圖4所示的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)模型，8個(gè)認(rèn)知元素分別位于二維空間各象限中。第一維度（X軸）占原始數(shù)據(jù)整體變異數(shù)的45.8%，第二維度（Y軸）占原始數(shù)據(jù)整體變異數(shù)的23.4%，因此可以認(rèn)為ENA生成的可視化模型與原始模型具有較強(qiáng)的擬合優(yōu)度。

根據(jù)生成的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)模型中認(rèn)知元素的分布情況，X軸（SVD1）和Y軸（SVD2）能夠被賦予相關(guān)的含義：（1）靠近X軸的認(rèn)知元素有OC（離線認(rèn)知）、IS（整合分析）、EO（實(shí)驗(yàn)操作）、0M（在線行動(dòng)），其中OC、OM離坐標(biāo)系中心較遠(yuǎn)，并且OC和IS可以綜合理解為對(duì)探究?jī)?nèi)容的離線整合，EO和OM可以理解為對(duì)虛擬教具的在線操作。由此，X軸兩端分別為“離線整合”與“在線操作”。（2）靠近Y軸的認(rèn)知元素有TC（任務(wù)協(xié)調(diào)）、ER（經(jīng)驗(yàn)調(diào)?。S（合作支持）、CO（認(rèn)知卸載），其中TC、CO離坐標(biāo)系中心較遠(yuǎn)，并且CS和CO可以綜合理解為在合作過(guò)程中為了促進(jìn)小組互動(dòng)而進(jìn)行的信息、資源的共享。由此，Y軸兩端分別為“任務(wù)協(xié)調(diào)”與“合作共享”。最終，X軸從左到右形成“離線整合”與“在線操作”的連續(xù)統(tǒng)，Y軸從上至下形成“任務(wù)協(xié)調(diào)”與“合作共享”的連續(xù)統(tǒng)。

建立認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)模型后，ENA工具能夠分別呈現(xiàn)分析單元的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中邊的粗細(xì)和飽和度反映了編碼關(guān)聯(lián)的程度。ENA工具能夠整合同一群組多個(gè)時(shí)段的綜合認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。圖5為錄制組A-02組、B-05組、C-06組、D-03組三輪探究實(shí)驗(yàn)的綜合認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。

為了分析與比較多個(gè)分析單元的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，ENA方法定義了“質(zhì)心（Centroid）”這一重要概念[18]。質(zhì)心由認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)模型中邊的大小決定，反映了節(jié)點(diǎn)之間連接的強(qiáng)度。ENA算法生成的各分析單元的質(zhì)心在二維空間中分布如圖6所示。例如，A.Lig代表A-02組在“光的折射”探究活動(dòng)中認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)心。

（二）認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)比較

ENA算法將兩個(gè)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中各邊的權(quán)重相減得到認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異圖，借助差異圖可以對(duì)兩個(gè)分析單元進(jìn)行比較。接下來(lái)，本研究將從虛擬教具和外部腳本兩個(gè)角度，分別進(jìn)行技術(shù)供給下認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異的分析比較。

1.虛擬教具的作用

本研究設(shè)計(jì)了兩種虛擬教具供給比例，1：1和1：m。A-02組、C-06組代表1：1，B-05組、D-03組代表1：m。

A-02組和B-05組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異如圖7所示，反映了有外部腳本情況下，1：1和1：m條件下小組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異。

首先，對(duì)有外部腳本的A-02組（1：1）和B-05組（1：m）的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較。從三輪實(shí)驗(yàn)中兩組的綜合認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，A-02組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第三象限，B-05組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第一象限。在三輪探究實(shí)驗(yàn)中，A-02組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于第三象限、第四象限、第三象限;B-05組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于第一象限、第二象限、第二象限。

“離線整合-在線操作”維度上，A-02組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)更偏向于“離線整合”，B-05組更偏向于“在線操作”，即0C（離線整合）節(jié)點(diǎn)與周邊節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度大于B-05組。此外，在簡(jiǎn)單電路探究實(shí)驗(yàn)中，A-02組的0C-OM（離線認(rèn)識(shí)-在線行動(dòng)）的連接強(qiáng)度大于B-05組;在電磁感應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)中，A-02組的CO-0M（認(rèn)識(shí)卸載-在線行動(dòng)）的連接強(qiáng)度大于B-05組。

“任務(wù)協(xié)調(diào)-合作共享”維度上，A-02組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)更偏向于“合作共享”，即CO（認(rèn)知卸載）節(jié)點(diǎn)與周邊的節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度也大于B-05組;B-05組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)更偏向于“任務(wù)協(xié)調(diào)”，即TC（任務(wù)協(xié)調(diào)）節(jié)點(diǎn)與周邊節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度大于A-02組。在電磁感應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)中，B-05組的TC-0M（任務(wù)協(xié)調(diào)-在線行動(dòng)）、TC-EO（任務(wù)協(xié)調(diào)-實(shí)驗(yàn)操作）的連接強(qiáng)度大于A-02組。

C-06組和D-03組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異如圖8所示，反映了無(wú)外部腳本情況下，1：1和1：m條件下小組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異。

從三輪實(shí)驗(yàn)中兩組的綜合認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，C-06組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第二象限，D-03組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第四象限。在三輪探究實(shí)驗(yàn)中，C-06組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于原點(diǎn)、第三象限、第二象限;D-03組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于第四象限、

第一象限、第四象限。

“離線整合-在線操作”維度上，C-06組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)更偏向于“離線整合”，D-03組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)更偏向于“在線操作”，即OC（離線整合）節(jié)點(diǎn)與周邊的節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度大于D-03組，在簡(jiǎn)單電路探究實(shí)驗(yàn)中，這種差異更為明顯。

“任務(wù)協(xié)調(diào)-合作共享”維度上，C-06組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)在兩個(gè)維度上的具有大于D-03組的連接強(qiáng)度。兩者認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的差異在三輪實(shí)驗(yàn)中各有不同，相比于D-03組，簡(jiǎn)單電路探究實(shí)驗(yàn)中的C-06組更多地表現(xiàn)在“離線認(rèn)知”相關(guān)的認(rèn)知連接，而電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的C-06組更多地表現(xiàn)在“任務(wù)協(xié)調(diào)”相關(guān)的認(rèn)知連接。

2.外部腳本的作用

A-02組和C-06組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異如圖9所示，反映了1：1條件下，是否提供外部腳本情況下小組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異。

首先，對(duì)1：1條件下，A-02組（有外部腳本）和C-06組（無(wú)外部腳本）的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較。從三輪實(shí)驗(yàn)中兩組的綜合認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，A-02組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第三象限，C-06組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第二象限。在三輪探究實(shí)驗(yàn)中，A-02組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于第三象限、第四象限、第三象限;C-06組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于原點(diǎn)、第三象限、第二象限。

“離線整合-在線操作”維度上，A-02組與C-06組的相關(guān)連接并無(wú)明顯差異?！叭蝿?wù)協(xié)調(diào)-合作共享”維度上，A-02組與C-06組的相關(guān)連接在差異上有所變化。如A-02組的OM-CS（在線行動(dòng)-合作支持）的認(rèn)知連接在簡(jiǎn)單電路探究實(shí)驗(yàn)中明顯強(qiáng)于C-06組?！叭蝿?wù)協(xié)調(diào)”的相關(guān)認(rèn)知連接差異則在三輪實(shí)驗(yàn)中不斷變化，且無(wú)明顯規(guī)律。

B-05組（有外部腳本）和D-03組（無(wú)外部腳本）的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異如圖10所示，反映了1：m條件下，是否提供外部腳本情況下小組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)差異。

從三輪實(shí)驗(yàn)中兩組的綜合認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，B-05組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第一象限，D-03組的綜合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位于第四象限。在三輪探究實(shí)驗(yàn)中，B-05組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于第一象限、第二象限、第二象限;D-03組的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心分別位于第四象限、第一象限、第四象限。

“離線整合-在線操作”維度上，B-05組和D-03組的相關(guān)連接并無(wú)明顯差異?！叭蝿?wù)協(xié)調(diào)-合作共享”維度上，B-05組的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)更偏向于“任務(wù)協(xié)調(diào)”，即TC（任務(wù)協(xié)調(diào)）節(jié)點(diǎn)與周邊節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度大于D-03組。從簡(jiǎn)單電路到電磁感應(yīng)相比于D-03組，B-05組任務(wù)協(xié)調(diào)相關(guān)的認(rèn)知連接，從TC-EO（任務(wù)協(xié)調(diào)-實(shí)驗(yàn)操作）和TC-0M（任務(wù)協(xié)調(diào)-在線行動(dòng)）轉(zhuǎn)向至TC-EO（任務(wù)協(xié)調(diào)-實(shí)驗(yàn)操作）和TC-CS（任務(wù)協(xié)調(diào)-合作支持）。

五、結(jié)論與討論

（一）研究發(fā)現(xiàn)

1.具身參與受技術(shù)供給和認(rèn)知發(fā)展階段共同影響

通過(guò)對(duì)合作視頻進(jìn)行分析，本研究將具身參與的體現(xiàn)形式歸為四類：在線行動(dòng)、離線認(rèn)知、認(rèn)知卸載、經(jīng)驗(yàn)調(diào)取。通過(guò)將具身參與各維度進(jìn)行概念化和實(shí)例化，細(xì)化了身體及其經(jīng)驗(yàn)在日常學(xué)習(xí)情境中的體現(xiàn)形式。整體來(lái)看，合作探究中“實(shí)驗(yàn)操作”占比最高，其次是“合作支持”和“分析整合”，“任務(wù)協(xié)調(diào)”的占比則相對(duì)較低。合作探究的認(rèn)知參與中，“任務(wù)協(xié)調(diào)”和“合作支持”受技術(shù)供給的交互作用：1：m條件下，有外部腳本的小組比無(wú)外部腳本的小組有更多“任務(wù)協(xié)調(diào)”的認(rèn)知參與;1：1條件下，有外部腳本的小組比無(wú)外部腳本的小組有更多“合作支持”的認(rèn)知參與。具身參與中“在線行動(dòng)”占比最高，“離線認(rèn)知”則略高于“認(rèn)知卸載”和“經(jīng)驗(yàn)調(diào)取”，并且將認(rèn)知卸載到虛擬教具的情況多于將認(rèn)知卸載到身體動(dòng)作的情況。這表明，在虛擬教具在場(chǎng)的情境中，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)工具執(zhí)行動(dòng)作并得到反饋是小組合作中最常見的具身參與。

1：1條件下的小組成員在互動(dòng)過(guò)程中體現(xiàn)了更多的離線認(rèn)知，即在吸引他人注意力的同時(shí)，脫離平板表達(dá)信息。結(jié)合先前結(jié)論，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于初等教育階段的合作探究，離線認(rèn)知更多并不代表有高于在線行動(dòng)的認(rèn)知水平。兩者皆為具

身認(rèn)知中身體及其經(jīng)驗(yàn)在活動(dòng)參與中的體現(xiàn)，并無(wú)孰優(yōu)孰劣之分。認(rèn)知往往會(huì)以任何一種混合的方式調(diào)用解決問(wèn)題的各種資源，以最小努力產(chǎn)生可接受的結(jié)果[39]。在線行動(dòng)是離線認(rèn)知的先導(dǎo)認(rèn)知參與，

前人研究認(rèn)為離線認(rèn)知體現(xiàn)了依賴外部資源到內(nèi)部資源的轉(zhuǎn)換40，而離線認(rèn)知在本研究更多地反映了將個(gè)體空間的信息向小組空間進(jìn)行輸人的心智投人。相應(yīng)地，在1：m條件下，由于小組共享工作界面，因而相比于1：1條件有較少的離線認(rèn)知，反而是在線行動(dòng)的占比更多。

此外，本研究的研究對(duì)象處于皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段中“具體運(yùn)算階段”到“形式運(yùn)算階段”的過(guò)渡時(shí)期，更多地關(guān)注于當(dāng)下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，借助虛擬教具的操作過(guò)程進(jìn)行思維，較少借助過(guò)往經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解。可見，經(jīng)驗(yàn)調(diào)取受限于個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展階段和先前經(jīng)驗(yàn)，也受到探究主題和內(nèi)容的影響。

2.技術(shù)供給對(duì)具身參與的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)力作用對(duì)各錄制組在不同探究主題中的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)比分析，本研究探討了技術(shù)供給對(duì)具身參與認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，虛擬教具供給比例對(duì)“離線整合-在線操作”維度認(rèn)知參與的影響較為穩(wěn)定，不受外部腳本的影響：1：1條件下，小組的認(rèn)知參與更偏向于“離線整合”，而1：m條件下，小組的認(rèn)知參與更偏向于“在線操作”?！叭蝿?wù)協(xié)調(diào)-合作共享”維度上，提供外部腳本對(duì)不同供給比例小組的認(rèn)知參與影響更大。有外部腳本的情況下，1：1條件的小組偏向于“合作共享”，1：m條件的小組偏向于“任務(wù)協(xié)調(diào)”。此外，無(wú)外部腳本的情況下，虛擬教具供給比例對(duì)“任務(wù)協(xié)調(diào)-合作共享”維度認(rèn)知參與的影響并不穩(wěn)定，未形成一定規(guī)律。

1：1條件下，學(xué)生通過(guò)更多的信息共享行為來(lái)獲得其他成員的注意力，也有著更多的將信息從個(gè)體空間向群體空間進(jìn)行輸人的認(rèn)知投人，也伴隨著更多的分析整合。但如果小組沒(méi)有將認(rèn)知資源合理地分配在學(xué)習(xí)任務(wù)上，學(xué)習(xí)效果將會(huì)被削弱"。結(jié)合先前分析可以發(fā)現(xiàn)，外部腳本促使1：1條件有更多的信息共享行為，但因其他成員處于各自操作空間，集體注意力難以實(shí)現(xiàn)，因而未能進(jìn)行有效的信息交互和意義生成。由此可以解釋，外部腳本使得1：1條件下的小組圍繞合作共享進(jìn)行了更多的心理努力，但由于無(wú)效的信息交互，這部分認(rèn)知資源沒(méi)有被合理利用，因而對(duì)學(xué)習(xí)成效有負(fù)面作用。

1：m條件下，小組認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)偏向在線操作，也能夠反映共享事務(wù)空間下，集體注意力使學(xué)生圍繞探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更多的認(rèn)知投人?？梢?，信息共享的有效性取決于集體注意力，而高效的信息交互才能夠促進(jìn)合作成效。此外，外部腳本使1：m條件下小組有更強(qiáng)的任務(wù)意識(shí)來(lái)監(jiān)控和推進(jìn)探究工作。結(jié)合先前分析，1：m條件下通用型外部腳本能夠提升小組的任務(wù)意識(shí)，圍繞任務(wù)識(shí)別與推進(jìn)的認(rèn)知參與，對(duì)合作探究起到正向促進(jìn)作用。

以圖11所示“技術(shù)供給對(duì)具身參與的動(dòng)力作用”來(lái)進(jìn)一步總結(jié)。在具身參與的二維認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)模型中，從“離線整合-在線操作”維度來(lái)看，1：1條件下的小組的認(rèn)知參與偏向離線整合，而1：m條件下的小組認(rèn)知參與偏向在線操作。從“任務(wù)協(xié)調(diào)-合作共享”維度來(lái)看，在虛擬教具供給比例作用的基礎(chǔ)上，外部腳本對(duì)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)起到動(dòng)力作用。外部腳本作用下的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心位移，1：1條件的小組有更多的合作共享行為，1：m條件的小組有更多的任務(wù)協(xié)調(diào)行為。

（二）實(shí)踐建議

對(duì)互動(dòng)過(guò)程的分析與理解，能夠揭示技術(shù)供給對(duì)合作效果產(chǎn)生影響的本質(zhì)原因，有助于從信息交互的過(guò)程性視角，優(yōu)化科學(xué)合作探究中的技術(shù)設(shè)計(jì)。下面結(jié)合研究結(jié)論提出在科學(xué)合作探究中使用基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬教具的實(shí)踐建議，為真實(shí)教學(xué)情境合作探究學(xué)習(xí)提供設(shè)計(jì)參考。

首先，虛擬教具供給比例應(yīng)結(jié)合探究任務(wù)和學(xué)生合作技能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在合作探究活動(dòng)中應(yīng)用基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬教具，涉及到資源分配和使用的實(shí)際問(wèn)題。對(duì)于觀察理解這類探究難度相對(duì)低一些的任務(wù)，小組共同使用同一臺(tái)虛擬教具，有助于對(duì)知識(shí)概念的理解和共識(shí)的達(dá)成;對(duì)于問(wèn)題解決這類探究難度相對(duì)高一些的任務(wù)，小組成員各自操作虛擬教具可能會(huì)得到更多的問(wèn)題解決方案，但在實(shí)際過(guò)程中學(xué)生會(huì)因個(gè)人興趣而忽視小組目標(biāo)，往往沒(méi)能體現(xiàn)出多種解決方案的優(yōu)勢(shì)。這歸根結(jié)底，還是合作技能與技術(shù)供給相適應(yīng)的問(wèn)題。因此，日常教學(xué)中教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行合作技能和團(tuán)隊(duì)意識(shí)的培養(yǎng)，并結(jié)合學(xué)生實(shí)際合作能力和探究任務(wù)類型，靈活地進(jìn)行教學(xué)資源配置及相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)。

其次，外部腳本需要根據(jù)任務(wù)類型、資源配置及合作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整?；谝苿?dòng)設(shè)備的虛擬教具被證明能夠用于真實(shí)科學(xué)課堂的合作探究活動(dòng)中。在應(yīng)用過(guò)程中除了需要考慮供給比例的設(shè)計(jì)外，外部腳本的設(shè)計(jì)對(duì)促進(jìn)有效的信息交互同樣重要。對(duì)于不同類型的探究任務(wù)，教師應(yīng)給予不同類型或程度的外部腳本，例如根據(jù)小組現(xiàn)有資源為其提供資源使用和任務(wù)分配的指導(dǎo)。對(duì)于面對(duì)面合作學(xué)習(xí)的外部腳本，不僅要關(guān)注知識(shí)獲取方面的引導(dǎo)，還要重視有關(guān)信息傳遞和交流協(xié)商有效性的過(guò)程建議。對(duì)于長(zhǎng)期合作的小組，教師為學(xué)生提供外部腳本時(shí)，應(yīng)結(jié)合學(xué)生對(duì)資源配置和外部腳本的適應(yīng)性，適當(dāng)調(diào)整外部腳本的內(nèi)容，為學(xué)生提供更好的過(guò)程支持。同時(shí)也應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)販p少外部腳本的內(nèi)容來(lái)降低學(xué)生在應(yīng)用外部腳本時(shí)的認(rèn)知負(fù)荷。

最后，科學(xué)教育應(yīng)重視學(xué)生的社會(huì)化技能和具身參與?？茖W(xué)教育能夠從科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思維與方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。本研究關(guān)注了真實(shí)情境下長(zhǎng)期合作小組在技術(shù)供給作用下的多輪探究實(shí)踐活動(dòng)。可以發(fā)現(xiàn)，科學(xué)教育不僅需要重視科學(xué)概念，更需要關(guān)注學(xué)生在合作過(guò)程中的責(zé)任意識(shí)、合作技能、問(wèn)題解決等社會(huì)化技能。身體及其經(jīng)驗(yàn)在科學(xué)教育中，不僅能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解，更能夠通過(guò)對(duì)技術(shù)的合理利用，使技術(shù)成為小組內(nèi)部的互動(dòng)資源，促進(jìn)小組的合作共享和社會(huì)化發(fā)展。總的來(lái)說(shuō)，科學(xué)教育應(yīng)重視通過(guò)技術(shù)設(shè)計(jì)更好地發(fā)展學(xué)生的合作技能，進(jìn)而從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)化能力。

（三）結(jié)語(yǔ)

技術(shù)供給（虛擬教具的供給比例，外部腳本的提供與否）是研究設(shè)計(jì)與實(shí)施的自變量：1：1和1：m反映了采用基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬教具設(shè)計(jì)合作探究活動(dòng)時(shí)，需要考慮的資源配置問(wèn)題;是否提供外部腳本則反映了對(duì)小組合作探究過(guò)程中教師提供的學(xué)習(xí)支持與外部引導(dǎo)程度。對(duì)于科學(xué)合作探究，虛擬教具不僅承載了學(xué)習(xí)內(nèi)容，更是小組成員之間圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行信息交互與知識(shí)建構(gòu)的認(rèn)知工具。探討技術(shù)供給對(duì)合作探究的影響，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)活動(dòng)的技術(shù)設(shè)計(jì)提供資源配置與外部支持的參考。同時(shí)，技術(shù)供給在研究過(guò)程中扮演了“催化劑”的角色。將技術(shù)供給具體化，能夠使研究著眼于技術(shù)調(diào)節(jié)下小組互動(dòng)的差異化特征。

總的來(lái)說(shuō)，本研究通過(guò)基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬教具的合作探究教育實(shí)驗(yàn)，細(xì)化了身體及其經(jīng)驗(yàn)在日常學(xué)習(xí)情境中的體現(xiàn)形式。結(jié)合虛擬教具的在場(chǎng)特征和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展階段，本研究還對(duì)合作探究中具身參與認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了差異分析，豐富了具身認(rèn)知在科學(xué)合作探究中的理論應(yīng)用。在方法層面，本研究采用量化民族志的方法對(duì)合作探究中的具身參與進(jìn)行分析。編碼表中對(duì)合作探究維度和具身參與維度中認(rèn)知元素的建構(gòu)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供資料分析的研究工具。對(duì)小組探究中所體現(xiàn)的具身參與進(jìn)行認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)建模和比較分析，進(jìn)一步拓展了具身認(rèn)知領(lǐng)域?qū)σ曨l資料的解讀方式。

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作者簡(jiǎn)介：

王辭曉：講師，博士，研究方向?yàn)椤盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”、具身認(rèn)知。

收稿日期：2020年5月3日

責(zé)任編輯：李雅煊