认知的具身化
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认知的具身化(Embodiment)【摘要】认知的具身化(Embodiment)是一种重要的认知理论,强调人类认知的根基是身体与环境的互动。
身体与认知密切相关,感知运动理论指出,认知过程不仅仅是大脑的活动,还包括身体的运动与感知。
情感和认知也有着密切的联系,情绪状态会影响我们的认知能力。
语言和具身化的关系也备受关注,语言的理解和表达也受到身体经验的影响。
在社会交互中,具身化也扮演着重要的角色,人们通过身体的动作和姿态进行交流和沟通。
认知的具身化对人类认知产生着深远的影响,未来的研究可以探讨更多关于身体与认知之间的关系,以及如何利用这一理论来优化认知能力和改善人际关系。
【关键词】认知的具身化、身体与认知的互动、感知运动理论、情感和认知的关系、语言和具身化、社会交互中的具身化、人类认知、影响、未来研究、方向。
1. 引言1.1 认知的具身化(Embodiment)认知的具身化(Embodiment)是指认知过程与身体活动之间的密切关系。
传统上,人们认为思维是一种独立于身体的过程,但越来越多的研究表明,身体与认知之间存在着紧密相互作用。
具身化理论强调了身体如何影响思维和感知的过程,认为身体不仅是思维的媒介,还可以塑造我们的认知能力。
具身化理论的核心概念是“情境依赖”,即我们的认知和感知是受到身体环境和经验的影响。
人们在解决某个问题时往往会利用他们的身体经验和空间感知能力。
身体运动和感官输入都能够影响我们对外部世界的认知和理解。
这种身体与认知的互动关系已经成为了认知科学领域的一个重要研究方向。
通过研究认知的具身化,我们可以更好地理解人类认知的本质,并且有助于改善认知科学领域的理论和实践。
在未来的研究中,我们可以进一步探索身体与认知之间复杂的关系,以及如何利用具身化理论来推动人类认知能力的发展和创新。
2. 正文2.1 身体与认知的互动身体与认知的互动是认知的具身化理论的核心概念之一。
根据这一理论,我们的认知过程不仅仅是大脑中的信息处理,而是与我们的身体密切相关的。
具身认知认知心理学的新取向一、概述具身认知理论的兴起是对经典认知科学框架的一种革新性回应。
传统认知科学倾向于将认知视为一种抽象的信息加工过程,主要发生在大脑这一“黑箱”内部,且与具体的物理身体及其环境作用相对独立。
随着神经科学、认知科学、现象学以及进化生物学等领域研究的深入融合,学者们逐渐意识到认知并非孤立于身体与环境,而是与之紧密耦合。
具身认知理论正是在这种跨学科对话与实证研究的基础上应运而生,强调认知功能的实现离不开身体的感觉运动系统、生理状态以及与特定情境的互动。
感觉运动基础:认知过程与身体的感觉运动经验紧密相关。
我们的知觉、理解、推理等活动都是基于并依赖于身体在特定环境中进行的实际感知和动作。
例如,我们通过手部的动作来理解物体的形状和质地,通过身体姿态的变化来理解空间关系,甚至情绪体验也与特定的生理反应(如面部表情、心跳变化等)紧密相连。
情境嵌入性:认知并非在真空状态下进行,而是始终嵌入于特定的情境之中。
我们的认知表征、记忆和决策往往受到当前环境特征、任务要求以及身体状态的影响。
情境不仅提供了认知过程所需的外部线索,还塑造了我们如何组织和解释信息。
模拟与仿真:具身认知强调认知过程常常通过模拟或仿真现实世界中的行为和情境来实现。
例如,我们在思考未来行动方案时,可能会在心中“预演”各种可能的身体动作,以此来评估其可行性和预期后果。
动态交互与演化:认知不是静态的结构或模块,而是与环境持续交互并随时间演化的动态过程。
学习和适应新知识、技能往往伴随着身体经验和神经可塑性的变化。
具身认知理论对认知心理学乃至更广泛的科学领域产生了深远影响。
它推动了对认知机制的重新解读,促使研究者更加关注身体、环境与认知过程之间的相互作用,以及这些因素如何共同塑造人类的认知能力和行为表现。
在实践层面,具身认知理念已被应用于教育、临床干预、人机交互设计、虚拟现实技术等多个领域,倡导以身体参与和情境化学习等方式提升教学效果,改善心理治疗手段,以及设计更为自然、直观的人机交互界面。
30具身认知的两种进路何 静(浙江大学语言与认知研究国家创新基地,浙江杭州 310028)摘 要:具身认知观发展出一些新的概念和研究方法。
其中有些补充和修正了传统的认知观念,而另一些则对传统的认知观念及其研究方法提出了挑战。
具身认知观是否与传统的认知观相容,这取决于新概念和方法与旧概念和方法的区别程度,以及在什么情况下具身性能在新方案中获得成功。
本文区分了具身认知观的两种不同进路:一种是温和的具身认知观,它与传统的表征计算基本假设相容;另一种是激进的具身认知观,它挑战表征计算的基本假设,认为心智的表征计算观是错误的。
本文比较了这两种不同的进路,提出了我们的评价和观点。
关键词:具身的 认知观 表征的 计算的 DST〔中图分类号〕B028 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1000-0763-(2007)03-0030-06一、 引 言自20世纪80年代以来,“具身的”(embodied )几乎已成为认知科学所有领域中的重要的概念。
在哲学〔1〕、心理学〔2〕、神经科学〔3〕、机器人学〔4〕、教育学〔5〕、认知人类学〔6〕、语言学〔7〕和研究行动和思维的认知动力系统〔8〕方案中,人们越来越多地谈到“具身的”概念。
例如,莱考夫和约翰逊(G . Lakoff & M.Johnson )的“具身的心智”(embodied mind ),布鲁克斯(R. Brooks )的“具身的智能”(embodied intelligence ),瓦雷拉(F. J. Varela )等人的“具身的行动”(embodied action ),克拉克(A. Clark )的“具身的认知”(embodied cognition ),弗兰克林(S. Franklin )的“具身的人工智能”(embodied AI )等。
另外,在许多术语中也不同程度地用到了“具身性”(embodiment )概念,如兹拉特弗(J. Zlatev )提出“情境具身性”(situated embodiment ),沙科和兹姆克(N. E. Sharkey & T. Ziemke )提出“机械具身性”(mechanical embodiment )和“现象具身性”(phenomenal embodiment ),兹姆克提出“自然具身性”(natural embodiment )。
第11期2019年11月现代教育科学ModernEducationScienceNo 11Nov 2019[收稿日期]2019-07-22[作者简介]张方方(1991-)ꎬ女ꎬ河南周口人ꎬ福建师范大学教育学院在读硕士生ꎻ主要研究方向:教育信息化ꎮ从 离身 到 具身认知科学的困境与转向张方方(福建师范大学ꎬ福建福州350108)㊀㊀[摘㊀要]传统认知科学的身心二元观点在面对人的复杂认知时产生了教学的离身困境ꎬ即教学观念的离身性㊁教学设计的预设性㊁教学环境的封闭性三重困境ꎮ文章以国内外具身认知思想下的认知科学理论与实践探索进行梳理ꎬ从现象学㊁生物学㊁技术学三个视角的研究实例中归纳出第二代认知科学的具身特征ꎬ进而提出教学应从体验性具身技术开发㊁生成性具身课程设计㊁交互式环境构建三个维度促进认知科学的具身转向ꎮ㊀㊀[关键词]离身认知ꎻ具身认知ꎻ认知科学㊀㊀[中图分类号]G420㊀[文献标识码]A㊀[文章编号]1005-5843(2019)11-0024-07㊀㊀[DOI]10 13980/j cnki xdjykx 2019 11 005从古至今ꎬ哲学家和教育者关注更多的是灵魂和心灵等内在的发展与提升ꎮ柏拉图认为教育是灵魂的转向ꎬ只有摆脱肉欲ꎬ才能真正得到灵魂的上升ꎮ在其后的很多西方哲学家也认为ꎬ灵魂和身体是相互分离的ꎬ这种身心分离的理论在笛卡尔时期达到了顶峰ꎮ笛卡尔从认识论上确证了心㊁物二元世界的存在[1]ꎮ但 如果把一切归结为精神ꎬ世界被观念化ꎬ人就成为一个超然的意识主体ꎻ如果把一切归结为物质ꎬ人就成为了机器 [2]ꎮ20世纪50年代末ꎬ认知科学诞生初期从多学科视角探究人类的学习ꎬ关注人类思维的理解和知识的建构ꎮ随着信息加工理论的出现ꎬ把人脑看作计算机㊁信息处理器和问题解决者的隐喻开始广为流传ꎬ并被迅速运用到认知发展的研究上[3]ꎮ传统认知科学认为ꎬ人的大脑是为各种心智活动构建算法和程序的[4]ꎮ这种把人当做机器的传统认知科学存在着一些弊端ꎬ认为它只能接受简单的指令算法ꎮ但人作为一种具有复杂脑结构的高级生物ꎬ在复杂的社会情境中会出现各种情况ꎬ这些是传统认知观点所无法预测的ꎮ随着智能化时代的到来ꎬ人们更加关注学习的具身性㊁情境性和生成性ꎬ形成了第二次认知革命ꎮMR技术㊁体感技术和社会学研究方面都证实了身体在学习过程中发挥的巨大作用ꎬ同时新智能技术的出现也为学习者提供了技术支持ꎮ2019年«地平线报告»(高等教育版)中提到移动学习设备和头戴式显示器可增加学习者的临场体验ꎮ而混合现实技术是最近两三年发展起来的ꎬ它通过将线上和线下的融合ꎬ把数字技术和物理世界连接起来ꎬ创造了物理空间的模拟化环境ꎬ使学习者沉浸于学习环境中ꎬ通过身体体验形成了新的感知和理解ꎮ语言学家莱考夫从现象学的视角揭示了概念隐喻的具身性ꎬ也有学者从生物学的角度探讨学习者身体运动参与带来的学习效果ꎬ智能化时代的技术要促进学习者的发展需要具身理论的支撑ꎮ笔者通过对传统认知科学的困境进行分析ꎬ并梳理了具身认知理论支持下的认知科学在教育领域的应用情况ꎬ并从具身技术开发㊁生成性具身课程设计㊁交互式环境构建三个方面的教育转向展开论述ꎬ旨在为具身认知在传统认知科学向第二代认知科学发展中的应用提供参考ꎮ㊀㊀一㊁离身 传统认知科学的身心二元困境在传统认知科学看来ꎬ人类对外界信息的加工是建立在计算隐喻之上ꎬ认为心智是按照某种程序算法对符号进行操作计算ꎮ这种计算遵循着某种算法ꎬ用精确的语言写成的算法就形成了程序ꎮ传统认知理论主要关注的是人的信息加工过程ꎬ其特点具有两方面:一是关注人的经验ꎬ认为在认知过程中ꎬ人运用过去的经验和策略来获得加工信息ꎻ二是人对认知过程中的信息要进行整合分析[5]ꎮBad ̄deley认为工作记忆由一个中枢执行功能组成ꎮ在注意力集中㊁转移㊁分散中发挥作用ꎮ这个执行功能监控一个视觉略图薄(视觉和空间记忆)㊁一个语言环路(听觉记忆)和一个情境缓冲器[6]ꎮ认知主要是心理的操作ꎬ即使可能会涉及到身体ꎬ但是这只是心理操作的一部分ꎬ跟身体联系不大ꎮ它的研究范式是建立在传统的计算机隐喻基础上ꎬ在计算机隐喻的认知过程中ꎬ人通过感官接收外界的信息ꎬ对它进行登记ꎬ保持在记忆当中ꎬ在大脑中进行信息加工和转换ꎬ当收到指令以后再输出ꎮ整个人如同计算机的软件和硬件一样相对独立ꎬ人的认知独立于身体和大脑ꎬ认知操作过程和身体操作过程之间是离散的ꎬ没有过多的联系ꎬ两者之间是一种随机的关系ꎮ这样任何物理系统只要加入一些算法结构ꎬ都可以拥有人的智能ꎮ在传统认知科学中ꎬ主要存在着两种观点[8]:那些早期致力于有效的老式人工智能GOFAI(GoodOld-FashionedArtificialIntelligence)的人认为ꎬ认知本质上是基于规则的计算ꎬ而不是符号表示ꎻ而一些连接主义者认为它是计算在子符号或分布式中表示ꎬ不是或者说不完全基于规则ꎮ尽管两种观点存在差异ꎬ但都是一种传统认知主义身心分离的观点ꎬ认为心灵基本上是一个颅内的信息处理系统ꎬ它用操作符号表示ꎬ在认知本质上就是一个计算的过程ꎮ传统的认知心理学经过了从 加工即计算 到 离身心智论 [9]ꎬ但是其本质仍是身心分离的ꎮ人毕竟不是机器ꎬ人有身体的感觉和心灵的思考ꎬ在教学过程中也会面临着很多无法预测的教学事件ꎬ对环境的体验也是有许多不同ꎬ所带来的知识的生成也会存在差别ꎬ这种身心分离的思想随着教育信息化的发展面临着诸多困境ꎮ第一ꎬ教学观念的离身性ꎮ传统的教育受原有观念影响ꎬ认为认知㊁记忆以及思维等方面的学习是独立于身体的ꎬ学习的主要目的是对这些心智能力的训练过程ꎮ 形式训练说 就是受这一思想影响而产生的ꎮ加涅的信息加工模式就是典型的这种学习模式ꎮ技术支持下的在线学习也面临着学习者缺乏身体的真实或模拟体验而产生的距离感和孤独感ꎬ这种教学观念下的教学过程是一种偏重于大脑心智的提升为中心任务的训练过程ꎬ身体在这一过程中被放在了边缘位置ꎬ使学习的过程与身体缺失了联系ꎮ这种教学观念导致了学习者忽略了身体参与到构建知识结构和与外界建立联系的生成性作用ꎬ造成了教学观念的身心二元ꎬ这是传统认知科学理论教学观念所面临的一重困境ꎮ第二ꎬ教学设计的预设性ꎮ传统的教学是以一个既定的教学目标而进行设计教学方案的一种教学预设ꎮ核心素养是培养全面发展的人ꎬ如果课堂中涉及到的每节课㊁每个教学片段㊁教学方法㊁教学组织形式等都是既定的㊁一成不变的ꎮ忽略对学生情感和体验来促进知识生成的影响ꎬ则很难培养学生的必备品格和关键能力ꎮ学生的发展才是教学预设的落脚点ꎻ如果只单纯设定目标ꎬ不在教学设计中激发学生对知识生成的体验ꎬ则很难达到良好的教学效果ꎮ随着技术在教学设计中的应用ꎬ如果只是作为传统教学的展示工具ꎬ而不是真正将技术融合于教学设计中与学生的身体体验建立联系来改变这种传统预设性的教学设计ꎬ这种教学设计的身心二元观点很难提高教学效果ꎬ无法达到生成性的课堂教学ꎬ这是传统认知科学理论教学设计所面临的二重困境ꎮ第三ꎬ教学环境的封闭性ꎮ传统的课堂教学环境主要是采用讲授法ꎬ为了传授课本内容ꎬ教学环境处于一种封闭状态ꎮ随着现代技术进入课堂环境中ꎬ教学倡导以教师为主导ꎬ学生为主体的教学ꎬ但人们仍然是把现代技术作为一个工具来进行课堂教学ꎬ教学环境和学习者的体验之间没有产生动态交互的知识生成ꎬ这种教学环境的封闭性造成了学习者的学习缺乏情境性ꎬ无法真正参与到学习的知识建构中ꎮ人与社会环境割裂开来ꎬ很难培养学生的高阶思维ꎬ如果不改变这种教学环境ꎬ技术无法充分发挥作用ꎬ这种教学环境中存在的身心二元ꎬ很难实现以技术促教学的生成性智慧学习环境ꎬ这是传统认知科学理论教学环境所面临的三重困境ꎮ传统认知科学所面临的困境ꎬ让越来越多的研究者意识到ꎬ人的头脑不能仅仅被理解成向计算机一样对信息进行加工处理ꎬ人的感觉器官和运动输出系统在复杂的情境中也发挥着重要的作用ꎮ研究在技术支持下学习者的感官和运动系统如何促进学习者思考和感知来达到深度学习有着十分重要的价值ꎮ㊀㊀二㊁具身认知 第二代认知科学的研究探索第二代认知科学(secondgenerationcognitivesci ̄ence)[10]这一提法最早是在认知语言学家莱考夫(G Lakoff)和约翰森(M.Johnson)所著的«肉身中的哲学:具身心智及其对西方思想的挑战»一书中提到ꎮ具身认知(embodiedcognition)也译为 涉身 认知ꎬ是指身体在人的认知过程中发挥着关键作用ꎬ认知是通过身体的体验及其活动的方式形成的[11]ꎮ具身认知的科学以 身心一体 的本体论㊁ 模拟 复现 的认识论和 有机生成 的实践论ꎬ突破了传统认知科学所认为的 身心二分 关系ꎬ挑战了 表征计算 的认知加工模式ꎬ超越了 机械组织 的心智建构方式ꎬ彰显了身体在认知中的地位[12]ꎮ皮亚杰和维果斯基的内化理论㊁莱考夫和约翰逊的隐喻投射理论表明了身体活动是如何向高级认知发展的[13]ꎮ美国哲学家唐 伊德(DonIhde)主要关注技术哲学和现象学[14]ꎬ他从知觉体验的角度对人与技术的关系进行了深刻解读ꎮ通过对文献的梳理总结出目前主要从三方面的视角对具身认知进行了研究ꎮ(一)现象学的视角:概念隐喻的具身性最早从具身认知对概念理解进行研究的是语言学家莱考夫和约翰逊关于具身认知在思维中隐喻作用的研究ꎮ他们在对大量的隐喻现象研究分析后认为:隐喻不仅是一种语言修辞的手段ꎬ而是反映了人类的认知特征ꎮ人的抽象概念ꎬ如感知经验和具体概念的发展通过加工隐喻化的描述和身体有着密切关联ꎬ基于此他们提出了概念隐喻理论ꎬ确立了身体经验在概念理解中的重要地位[15]ꎮ概念的隐喻性突出显示了理性概念范畴与身体感觉经验的密切联系ꎬ如抽象的 冷淡㊁热情 之类的概念最初是来自对 冷 热 的感知经验[16]ꎮ最近的社会认知实验表明ꎬ身体温暖和社会归属感之间存在着相关性ꎮ研究者通过两项实验的结果支持了这样一种假设:即身体上的温暖是一种象征性的暗示ꎬ标志着亲密关系来源的接近ꎮ在实验中ꎬ参与者认为一个温暖的物体在物理上比一个寒冷的物体更近ꎮ在另一组实验中ꎬ被温暖刺激的参与者表现出更高水平的自我报告的社会关系动机ꎮ在这两项研究中ꎬ依恋风格的个体差异对影响均有调节作用ꎻ启动效应在依恋回避程度低和依恋焦虑程度高的人群中显著[17]ꎮ这些发现揭示了感知㊁身体体验和社会认知之间的深层联系ꎮ以上的研究从社会现象学的视角来探讨表明了人的身体体验对学习者概念的理解和社会认知有较大影响ꎬ人不是被动的感受来自外界的刺激ꎬ而是身体的感知经验和外界刺激产生交互ꎬ从而促进概念的理解ꎮ因此ꎬ身体所带来的经验对于儿童学习的重要意义ꎬ只有从经验中生长出的知识才能真正被学习者所理解和吸收的ꎬ也有学者从生物学的视角证明感知运动的参与性促进学习者的学习ꎮ(二)生物学的视角:感知运动的参与性具身认知理论认为身体不是与学习活动无关的因素ꎬ而是作为学习的主体ꎬ在身体运动的参与过程中也在塑造者学习者的思维㊁感知㊁记忆等心智活动ꎮ一些研究着发现ꎬ身体活动在学习者学习过程中所占有的重要作用ꎮChrisShilling以约翰 杜威的著作为基础ꎬ提出了一种身体教育学的方法ꎬ他赞同身体经验的优先性ꎬ但也承认思维的独特属性和能力ꎬ以及在这些过程中的具身性[18]ꎮ认知理论以前强调人类处理信息的模块性ꎬ即独立的模块处理信息不受其他类型信息的影响ꎮ然而ꎬ最新的理论研究表明ꎬ认知与运动和感觉过程的联系比模块理论所认为的要紧密得多[19]ꎮ具身认知理论所强调的感知运动(Sensorimotor)并不是说身体要完全沉浸式地参与到学习活动中ꎬ具身的形式可以是基于实体动作的ꎬ也可以是基于想象的ꎮ多尔 亚伯拉罕森研究团队的一位博士生为代数学困生设计的 巨人的步伐 代数游戏ꎬ便是通过鼠标或触屏ꎬ调用内在认知资源来参与学习的具身形式[20]ꎮAlfonso通过以镜像神经元作为行为理解的理论分析和核心电生理学的研究发现ꎬ镜像神经元理论是具身认知理论中最有影响力的例子之一[21]ꎮ他们分析了镜像神经元是通过将观察到的动作的视觉表象映射到运动表象来辅助动作理解的说法ꎬ试图阐明这些神经元所携带的表象在何种意义上可以被称为运动ꎮ通过这些研究所得出的结果可以看出ꎬ儿童通过感知运动促进了概念的理解ꎬ这种运动可以是自己身体的运动ꎬ也可以是模拟的或观察他人或物体的运动ꎬ当我们把这种运动和感觉参与具身时ꎬ这种概念隐喻就会促进人的高阶思维能力ꎬ促进概念的理解ꎮ(三)技术学的视角:人类体验的扩展性具身认知理论重视身体的体验ꎬ而借助于技术能够 扩展 我们的身体感知经验ꎬ再对身体的经验进行加工和提炼ꎬ形成认知理解ꎮ伊德认为ꎬ人与技术的具身关系是一种特殊的使用情境(Use-Context)[22]ꎬ在这种使用情境中ꎬ个体以一种特殊的方式将技术和自身经验融合为一体ꎬ个体借助技术来感知ꎬ然后由此转化为个体的知觉和身体的感觉ꎮ伊德将这种关系表述为(人类 技术)ң世界[23]ꎮ实现这种人与技术及其世界之间共生关系的基础是技术所具备的知觉透明性ꎬ意思是说技术就好像融入自身知觉的身体经验中ꎬ如 (我 眼镜)ң世界 的关系中ꎬ眼镜成了个体对周围环境的日常体验的一部分ꎬ眼镜的 抽身而去 ꎬ使得视觉变得技术具身了[24]ꎮRuiter等人[25]设计了一项跟任务相关的全身运动对一年级学生学习两位数的影响的项目ꎮ研究设计步长(小㊁中㊁大)表示不同大小的数字单位(1ꎬ5ꎬ10)ꎮ研究发现ꎬ在全身运动与任务相关的条件下ꎬ学生在学习两位数方面的表现优于非运动条件下(运动与任务无关)的学生ꎮ研究也显示了部分身体运动对学习的有益影响ꎬ比如学生的手势㊁手指追踪ꎬ手指计数或手臂运动等ꎬ让学生有机会观察或影响他人或物体的运动ꎬ虽然不是自己做这些运动ꎬ也可以提高理解ꎮ研究结果表明ꎬ在适当的程度下ꎬ镜像或模拟机制的参与也会影响学生的认知ꎮ随着体感技术㊁虚拟现实技术的出现ꎬ技术支持的具身认知扩展了人类身体的体验性ꎬ技术具身和学习者身体经验的融合将会更加紧密ꎬ这种融合产生的交互式经验能够动态生成一种全新的概念理解和学习者自身的意义建构ꎬ这带来了技术支持下的认知科学的必然转向ꎮ㊀㊀三㊁具身学习 技术支持下认知科学的必然转向具身化㊁情境性和生成的思想在认知科学学习领域中已经有了广泛的融合ꎬ随着技术的推进具身学习势在必行ꎮ在具身认知理论中ꎬ认知不是一个先验的逻辑能力ꎬ而是一个连续进化的发展的情境性过程ꎻ身体在认知中之所以是核心的ꎬ是因为身体活动本身体现了推动认知发展的生存意向性[26]ꎮ在人类学习的过程中ꎬ身体状态对认知过程产生影响ꎬ运动通道决定认知内容ꎬ这两种认知同时又受环境的影响ꎬ这样身体在认知过程中就具有具身性ꎬ运动通道下认知内容就具有生成性ꎬ而这一认知生成必须和环境产生交互ꎬ这样就具有情境性ꎮ因此身体㊁认知和环境就形成了一个动态的耦合循环系统(如图1所示)ꎮ情境性(环境)认知环境认知内容具身性(身体)生成性(认知)身体状态运动通道认知过程图1㊀具身认知的耦合循环系统这个具身认知的动态耦合循环系统形成了一个互利共生的学习结构ꎬ随着新技术的出现ꎬ如何将其运用于新的认知科学领域ꎬ从具身性㊁生成性和情境性这三个方面来构建新的学习环境就变得至关重要ꎮ(一)具身性:人工智能支持的具身技术开发在与社交互动机器人互动时积极的用户体验的出现ꎬ让身体在情感理解和认知方面变得至关重要ꎮ随着人工智能的出现ꎬ基于AR和VR的混合现实技术发展ꎬ一些手持设备和可穿戴设备让人们的身体有了更多的体验ꎬ传统认知科学的离身性将得到一定程度的颠覆ꎮ像微软Kinect这样的体感技术出现ꎬ通过加强信息处理㊁编码㊁表示和交流ꎬ身体动作可以促进学习者的心理活动[27]ꎮ为教学设计者提供了基于手势或基于运动的学习ꎬ有了技术的支持ꎬ人的身体知觉能够得到 扩展 ꎬ良好的具身技术设计能够为学习带来临场感和沉浸感ꎬ也提供了以创新的方式促进学习的新方法ꎮ基于具身理论的技术开发如果仅仅是作为工具来使用将难以发挥其价值ꎬ它虽然扩展了人类的身体知觉ꎬ但如果没有设计良好的具身课程ꎬ那么只能是增加学习者的认知负荷ꎮ只有具身技术和具身课程之间的密切结合ꎬ能真正达到一种生成性的课堂教学ꎮ(二)生成性:课堂和技术结合的具身课程设计传统认知理论是一种具有 离身 特征的二元认识论ꎬ这种认识论使得课堂学习环境深陷 离身 困境ꎬ从而引发对传统课堂学习环境预设性维度的认识ꎮ宋岭等尝试改造故事的核心要素为具身化课程的核心特征构建结构框架ꎬ为进一步的课堂教学提供思路[28]ꎮ张良提出应从知识与身体㊁知识与情境㊁知识与行动三个维度来构建课堂中的具身课程知识观ꎮ目前具身教育课程设计模式主要有三种类型[29]:主题本身包含有身体的内在性的活动ꎻ主题本身有利于社会基础的课堂教学ꎻ主题本身带有隐含的空间特质ꎮ第一种类型是课程本身包含了身体的运动和操作ꎮ这种课程主题就是一些身体的操作ꎬ如一些技能性的训练课程ꎮ我国目前的通用技术课程就属于这一类型模式范畴ꎮ第二种类型是以社会科学课程为主ꎮ这种课程的内容是以社会为基础ꎬ有利于教师设计一些带有个体参与性质的课程主题ꎮ这类课程设计可以通过分析社会动态发展进行课程设计ꎬ比如说让学习者走出教室ꎬ到博物馆㊁科技展览馆等场所ꎬ历史发展进程进行收集和整理ꎬ及在学校教育中通过设计开放的课题来开展相关的社会调查研究课程ꎮ如在人文课程中可以设置进入博物馆等进行课题调研ꎬ近几年兴起的研学旅行也是这类课程的体现ꎮ第三种类型是那些基于空间主题概念的学科ꎮ如数学和物理学科ꎬ这些学科在课程学习中ꎬ可以利用智能化技术来促进教学ꎬ学习者通过自身身体的体验和虚拟身体的场景叠加ꎬ来达到掌握概念和定律的目的ꎮ这对于教学设计者提出了挑战ꎬ如何设计课程能够达到具身认知的效果ꎬ以及如何让学习者能够从中获得认知的飞跃ꎬ以及怎样才能促进身体㊁认知和环境达到一种生态的平衡状态ꎬ是教学设计者所要考虑的问题ꎮ不仅要求教学设计者具有身心融合的教学观念ꎬ创建出系统有机㊁动态生成的课程教学设计ꎬ同时也要建构具身交互的生态课堂学习环境ꎮ(三)情境性:身心一体的具身交互环境构建具身认知学习环境ꎬ是一种基于具身认知理论的身心融合㊁主客一体下建立起来的一种心智嵌入大脑㊁大脑嵌入身体㊁身体嵌入环境的多种内嵌性的学习环境[30]ꎮ随着 互联网+ 的发展ꎬ各种新兴技术ꎬ如触控技术㊁可视化技术㊁虚拟现实技术等相继融入教学过程中ꎬ为创造学生的学习环境提供了新的改革契机ꎬ增强了学生学习体验的机会ꎬ增加了学生真实的在场体验感ꎮ通过对文献的整理和分析ꎬ目前国内外主要的研究可以分为三种类型的具身学习环境构建:实体学习环境㊁在线学习环境和混合现实学习环境ꎮ1.体验性:物理学习环境ꎮ物理学习环境在促进STEM教学的教学干预和研究中占有相当大的份额ꎮ在这些学习环境中ꎬ学生的身体体验是学习活动的重要组成部分ꎬ因此也是学习的重要组成部分ꎮDuijzer综述了实体学习环境中ꎬ运动支持背景下学生在建模中对图形理解的变化ꎮ通过对身体参与程度(自身和他人㊁体的运动)和即时性(直接和非直接)并行的方式ꎬ归纳出四类具身化学习环境ꎮ第一类是直接的自身运动ꎻ第二类是直接的他人㊁物体的运动ꎻ第三类是非直接的自身运动ꎻ第四类是非直接的他人㊁物体的运动ꎮ在每一类具体的学习环境中ꎬ中介因素的不同组合被识别出来ꎮ这样具身认知环境中存在八个中介因素:真实的环境㊁多模态㊁运动与图形的关系㊁多重表征㊁符号学㊁学生控制㊁注意力捕捉和认知冲突ꎮ每一类具体的学习环境都具有特定的具体配置ꎬ并且中介因素可以形成不同的组合ꎮ从基于探究的知识学习和教学研究ꎬ归纳出CLIA-model(能力㊁学习㊁干预㊁评估)作为学习环境的设计框架ꎬ旨在引发出增强的学习过程ꎬ促进知识的产出和思维能力的培养[31]ꎮ在这种物理学习环境下ꎬ学习者可以在真实的环境中㊁在具身认知的实体环境构建要注重学习者的体验性ꎬ大脑㊁身体和环境作为一个交互的动力系统[32]ꎬ通过设计加强身体体验性的环境让 感觉 思维 行动 形成一种顺序的加工循环的动力系统ꎮ2.参与性:在线学习环境ꎮ从具身认知的视角来审视在线学习环境ꎮ第二代认知科学需重构网络学习空间的框架结构ꎬ创建具身型网络学习空间ꎬ构建 认知 身体 空间 一体化的学习参与模式ꎬ以促进网络学习空间与教育教学的深度融合[33]ꎮ杨玉宝给出了具身型网络学习空间框架ꎬ并应用在广州市属高校学习空间平台«Photoshop数字图像处理»课程教学中ꎮ国外在线学习环境中使用嵌入式。
具身认知的原理与应用
具身认知是指人类在进行认知活动时,不仅仅依赖大脑的智力,也依赖身体的动作和感觉。
在具身认知的过程中,人类的大脑会通过感受身体的运动和感觉来获取信息,然后进行处理和分析。
这种认知方式不仅体现了人的智能,还可以将人的身体和智能结合起来,使人在进行认知活动时更加灵活和高效。
具身认知的原理
具身认知的原理主要是基于神经科学和认知心理学的研究。
人类的大脑通过感觉器官接收外界的信息,然后通过神经元之间的连接,将这些信息转化为人类能够理解的信息。
然后,大脑会将这些信息与人类的经验和知识进行对比,进行分析和判断,最终得出结论。
具身认知的应用
具身认知可以应用于多个领域,例如教育、医疗、娱乐、人机交互等。
在教育领域中,具身认知可以帮助学生更好地理解和掌握知识,加强对知识的记忆和理解。
在医疗领域中,具身认知可以帮助医生更好地诊断和治疗疾病,提高医疗质量和效率。
在娱乐领域中,具身认知可以帮助游戏设计师设计更具体验感的游戏,提高游戏的趣味性和可玩性。
在人机交互领域中,具身认知可以帮助设计师设计更加人性化的产品,提高用户的满意度和使用体验。
结语
具身认知是一种新型的认知方式,它将人类的身体和智能结合起来,使人在进行认知活动时更加灵活和高效。
具身认知的应用领域非常广泛,具有很大的发展潜力。
在未来的发展中,具身认知将会在人类的生活中扮演更加重要的角色,为人类带来更多的便利和创新。
具身认知的特点及哲学基础概述具身认知(Embodied cognition),也称“具体化”(embodiment),是心理学中一个新兴的研究领域。
具身认知理论主要指生理体验与心理状态之间有着强烈的联系。
生理体验“激活”心理感觉,反之亦然。
简言之,就是人在开心的时候会微笑,而如果微笑,人也会趋向于变得更开心。
中文名具身认知外文名Embodied cognition应用学科心理学应用范围认知心理学自20世纪60年代以来,认知心理学一直是西方心理学的主流。
最初,以计算机模拟为基础的符号加工模式在认知心理学中居于支配地位,其后,以神经的网状结构和并行加工原理为基础的联结主义模式进入认知心理学家的视野。
同行为主义相比,这两种模式都把心理学家注意的中心转向内部心理过程,著力探求调节行为的认知机制,因此被称为“认知主义”(cognitivism)。
然而有证据表明,受认知语言学、文化人类学、哲学、机器人技术、人工智能等学科的影响,认知心理学正在经历著一场“后认知主义”(postcognitivism)的变革。
在这场变革中,一个幽灵盘旋在认知科学实验室的上空,这个幽灵就是"具身认知”。
具身认知成为一个焦点论题,代表了认知心理学研究中的一个新取向。
概念编辑播报换言之,认知是包括大脑在内的身体的认知。
身体的解剖学结构、身体的活动方式、身体的感觉和运动体验决定了我们怎样认识和看待世界,我们的认知是被身体及其活动方式塑造出来的。
它不是一个运行在“身体硬件”之上并可以指挥身体的“心理程序软件”。
“具身认知的研究纲领强调的是身体在有机体认知过程中所扮演的角色……”,它同传统认知主义视身体仅为刺激的感受器和行为的效应器的观点截然不同,它赋予身体在认知的塑造中以一种枢轴的作用和决定性的意义,在认知的解释中提高身体及其活动的重要性。
传统认知主义的基本信条是“认知是可计算的”。
依据这种观点,认知过程类似于计算机的符号加工过程,都是一种对信息的处理、操纵和加工。
认知的具身性随着认知的计算隐喻的局限和困境的加深, 从上个世纪 80年代以来, 在认知科学中具身化的观念已经受到越来越多的强调。
具身化、情境性和生成的思想在认知科学中已经有了广泛的融合。
具身认知已经成为认知研究的趋势,我自己也想以后做这方面的文章,所以就找了几篇有关具身认知的文献来来认识具身认知及其历史渊源,这篇文章就是我自己本人再看了文献之后随具身认知的理解。
本文主要是有三个部分,首先第一部分就是介绍一下离身认知,也就是第一代认知科学的局限,第二部分是对具身认知的介绍,第三部分是关于具身认知的心理学实验。
第一部分离身认知的局限“具身”与“离身”虽然只是一字之差,但是两者之间对心理学研究的影响是巨大的,从“离身”为主导的心理学研究到“具身”为主导的心理学研究,经历了30多年的时间。
那么两者之间是什么关系呢?首先。
两者都是指身心关系的,即是说都是对心身关系的论断,那么什么又叫做心身关系呢?心身关系是研究心和身的性质及其相互关系的理论。
具体来说,是关于心理的实质是什么,心和身在本质上是一样的东西还是完全对立的问题,其关键是如何看待心理实质。
心身关系研究的是心智和身体的性质及其相互关系的理论。
笛卡尔的心身二元论奠定了近代认识论的理论基础,心身二元论就是指的离身关系,相对应的认知研究就是指的是离身认知。
以柏拉图哲学思想为源头的离身认知,将心智的内部状态看成是抽象表征水平的逻辑或计算过程,生物神经系统类似于计算机软硬件系统。
最著名的莫过于“图灵机”,经典的“图灵机检验”用机器编制程序,它对会话者的反应就如同一个活生生的人所作出的回答,机器也具有像人类一样进行思考的智能。
在计算隐喻的基础上,研究者们将心智看成是类似于计算机的物理符号系统,用计算机模拟这些事件、过程或操作。
也就是说, 身体和大脑的特性对人类的概念和理性不起任何作用。
在这种心智概念中身体以及身体的生理神经结构和身体活动图式是没有价值的。
这种无视身体的哲学,在那个时代体现在形式逻辑、早期的人工智能、信息加工心理学、生成语言学中。
具身认知的例子什么是具身认知?简单来说,它指的是人们在处理信息时,是基于自身的身体和环境经验来进行的。
这也就是为什么我们看到物体会有深度感,味觉能够判断食物的口感等等。
下面我们来看一些具体的例子来了解具身认知是如何发挥作用的。
第一个例子是关于运动员的。
我们都知道,运动员在比赛中需要对自己的身体进行精确的控制,不断调整姿势和力度。
那么这些动作是如何完成的呢?其实,这些动作是通过运动员的身体和环境信息进行判断和调整的。
比如,如果一个人擅长足球,那么他的大脑就会有足球运动的“图纸”,同时他的身体也会有足球运动所需的肌肉记忆。
因此,他在比赛中就可以依靠这些具身认知来对自己的动作进行调整和优化。
第二个例子是关于艺术的。
我们经常看到一些画家、音乐家等创作出来的作品令人惊叹。
这些艺术家是如何能够准确地把自己对世界的感知和理解转化为艺术作品的呢?其实,这些艺术家也是依靠具身认知来完成的。
他们在创作作品时,会根据自己的身体和环境经验来判断、表达自己对世界的感悟。
比如,当一名画家画沙滩的场景时,他会依靠自己的身体经验来判断沙滩的颜色、质地、并把这些元素融入到自己的作品中。
以上两个例子都显示了具身认知在不同领域中的作用。
在生活中,我们也可以通过具身认知来更好地完成一些任务。
比如,当我们在学习新事物时,可以通过触摸、尝试、运动等方式,把新的知识与自己的身体经验联系起来,从而更好地掌握和应用知识。
通过这样的方式,我们可以更加高效和准确地实现自己的目标。
总之,具身认知是一种基于自身经验的信息处理方式,它在我们的生活和工作中扮演着重要的角色。
有了这个认识,我们可以更好地理解和应用它,让自己能够更加有效地掌握和利用自身的身体和环境信息。