具身認知視角下個體學習與信息技術(shù)關系重構(gòu)獲獎科研報告

摘

要：本文通過分析具身認知理論下的個體學習方式，得出個體學習優(yōu)勢核心能力之所在。在此基礎上探討如何使個體學習和信息技術(shù)優(yōu)勢互補，得出信息技術(shù)可通過規(guī)則、反饋和長效引導機制來促進個體學習的優(yōu)勢體系發(fā)揮，通過補充計算推理和記憶能力來彌補個體學習的劣勢體系，從而使信息技術(shù)與個體學習更好的融合。

關鍵詞：具身認知;個體學習;信息技術(shù)

一、引言

信息技術(shù)輔助個體學習已然成為21世紀不可逆轉(zhuǎn)的歷史大趨勢。目前，信息技術(shù)已經(jīng)大大改變了教與學的形態(tài)，雖然信息技術(shù)改變了教育環(huán)境和教育方式，但人類大腦學習方式與十年前、上一代人或一個世紀前沒有顯著的變化，個體學習者獲得知識和技能的基本機制在社會變革中未曾改變。近年來，具身認知的概念逐漸被廣泛認同，認知不再是大腦的專屬功能，而是包括大腦在內(nèi)的身體的認知。

具身學習環(huán)境是基于“感知—行動”循環(huán)的生態(tài)學習機制。學習者猶如信息探測器，可以探測學習環(huán)境中不同種類的信息。由此，學習者不是純思維的線性模式，即“輸入—存儲—再現(xiàn)”模式，信息技術(shù)無法生硬的將知識輸入大腦，學習者也無法純理性的接受輸入。學習者需要基于“感知—行動”循環(huán)的動態(tài)耦合機制，進行自動自發(fā)的學習，在這一過程中，有效利用信息技術(shù)將使個體學習的效果得以提升。

本文第一部分簡述具身認知理論下的個體學習方式;第二部分基于具身認知理論分析個體學習和信息技術(shù)各自的優(yōu)勢所在;第三部分探討如何使個體學習和信息技術(shù)優(yōu)勢互補，使信息技術(shù)更好的輔助個體學習;第四部分總結(jié)全文。

二、具身認知理論下的個體學習方式

身體與大腦的互動為感知、行動和情感奠定了基礎，并對更為高階之認知過程做出重要貢獻。這些高階的認知包括了個體學習中最重要的幾項能力，它們是：知識遷移、推理和頓悟。

首先，人類的知識遷移能力極大的優(yōu)于信息技術(shù)。由具身認知所形成的知識遷移能力是一個多系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，任何知識體系之間都能夠發(fā)生直接或間接的影響。人類通過跨感官、跨系統(tǒng)的分析、概括、總結(jié)，使知識體系之間形成龐大的多系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且該結(jié)構(gòu)可以靈活多變的“舉一反三”，創(chuàng)新出新的知識體系?，F(xiàn)有信息技術(shù)是單一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即便目前最先進的人工智能系統(tǒng)，其知識遷移能力也是單一、線性的，與人類強大的知識遷移能力相距甚遠。

其次，人類的信息推理能力弱于信息技術(shù)。推理是一種根據(jù)已知條件和事實推測出結(jié)論的過程。信息技術(shù)具有龐大的數(shù)據(jù)存儲及調(diào)取能力，并可利用數(shù)據(jù)分析工具得出最優(yōu)結(jié)果，現(xiàn)有人工智能技術(shù)包含機器學習、機器視覺、機器人技術(shù)、自然語言處理以及自動化技術(shù)等，涵蓋各領域，數(shù)據(jù)把握的質(zhì)與量均較高，具有強推理能力。人類在推理過程中主要依靠已有知識經(jīng)驗，易受環(huán)境、動機、情緒、思維定勢等各方面影響，推理結(jié)果缺乏客觀性、穩(wěn)定性，且速度無法與信息技術(shù)相比擬。

第三，人類頓悟?qū)W習能力優(yōu)于信息技術(shù)。頓悟是一種突然的理解、認識或者問題解決，是自發(fā)地對某種情境中各刺激間關系的豁然領會。人類頓悟?qū)W習不僅包含類似于信息技術(shù)的串行信息加工過程，還包含從不同角度解析問題的并行加工，這一點是現(xiàn)有信息技術(shù)無法完成的。

具身認知導致人類擁有較強的知識遷移能力和頓悟?qū)W習能力，和較為一般的推理能力。這些特點決定了人類學習的優(yōu)勢核心能力為：想象力、創(chuàng)造力和自我意識。相較而言，信息技術(shù)的優(yōu)勢核心能力可概括為：計算+記憶。

想象力是人在已有形象的基礎上，在頭腦中創(chuàng)造出新形象的能力。創(chuàng)造力是產(chǎn)生新思想，發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新事物的能力。自我意識也稱自我，是個體對自己各種身心狀態(tài)的認識、體驗和愿望，對人格的形成、發(fā)展起著調(diào)節(jié)、監(jiān)控和矯正的作用。

人類的想象力、創(chuàng)造力和自我意識是現(xiàn)有信息技術(shù)很難達到的，但信息技術(shù)的計算+記憶能力能夠很好的補充人類推理能力、計算能力、記憶能力的不足。

三、個體學習與信息技術(shù)關系重構(gòu)

3.1個體學習與信息技術(shù)要素

具身認知為人類的感知、行動、情感奠定了基礎，使人類能夠?qū)⒘暤玫闹R進行遷移、推理、頓悟，并擁有想象力、創(chuàng)造力和自我意識等區(qū)別于信息技術(shù)和其它生物的學習方式。個體學習與信息技術(shù)關系重構(gòu)需要把握兩個要點：第一，確立并高揚人在學習中的主體地位;第二，揭示信息技術(shù)在學習者身體、大腦和環(huán)境交互過程中扮演的重要角色，營造具身環(huán)境，彌補人類所缺，使技術(shù)成為輔助人類學習的工具和伙伴。

圖1所示為個體學習與信息技術(shù)關系示意圖。

3.2信息技術(shù)輔助個體學習方式

信息技術(shù)輔助個體學習的核心思路可以概括為促進優(yōu)勢體系，彌補劣勢體系。圖2所示為信息技術(shù)輔助個體學習示意圖。

信息技術(shù)促進個體學習優(yōu)勢體系可從以下兩方面進行：

第一，信息技術(shù)輔助規(guī)則機制。自我調(diào)控是自我意識的意志成分，它是個體對自己心理活動和行為的調(diào)節(jié)與控制，包括自我理想、自我監(jiān)督、自我塑造、自我克制、自我教育等層次。自我調(diào)控是自我意識的高級屬性，是對學習影響較大的方面，也是人類較難做到的方面。研究顯示，自我調(diào)控能力需要經(jīng)過20多年的發(fā)展才能趨于穩(wěn)定。對于絕大多數(shù)自我調(diào)控能力較弱的年輕人，可通過信息技術(shù)輔助人腦規(guī)則建立來達到自我調(diào)控的作用。目前，此類信息技術(shù)成熟，軟件種類繁多，我們常見的時間管理軟件、計劃管理軟件、學習內(nèi)容定期推送打卡等都屬于此類。

第二，信息技術(shù)輔助反饋機制。反饋是學習結(jié)果與學習者之間相互作用的一種形式。當學習者感受到學習效果后，將會對學習作出調(diào)整，從而影響下一階段學習效果。反饋可分為正反饋和負反饋，學習效果較好時，學習者即接受到正反饋，有利于強化下一階段學習效