數(shù)字交互技術(shù)視域下的智慧學(xué)習(xí)元認知體驗研究之一*
——共我體驗突破交互邊界

鄭海昊，劉 韜

(西安郵電大學(xué) 數(shù)字藝術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710121)

智慧學(xué)習(xí)中的E ＆ O(Ego ＆ Outside，自我與外界)交互，是由數(shù)字交互技術(shù)創(chuàng)建的共同學(xué)習(xí)或個人自主適應(yīng)性學(xué)習(xí)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境里，通過數(shù)字交互設(shè)計為學(xué)習(xí)者提供感官體驗和認知體驗，使學(xué)習(xí)者在交互行為中不由自主地與學(xué)習(xí)環(huán)境相融合，移情與他物，沉浸式地將知識的認知、活動的參與、情感的調(diào)節(jié)均通過交互體驗轉(zhuǎn)移到自我本身，實現(xiàn)物我統(tǒng)一，即“共我”。這是學(xué)習(xí)者自我體驗與外界因素交匯的地方，是通過數(shù)字交互設(shè)計可以實現(xiàn)多種交互樣式的地域。當(dāng)下的智慧學(xué)習(xí)，由于數(shù)字交互的不力，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的共我感知受阻，形成E ＆ O交互邊界。

在20世紀(jì)70年代，美國社會認知發(fā)展心理學(xué)的創(chuàng)立者、斯坦福大學(xué)教授約翰.弗拉維爾提出了一個元認知的概念，即“對認知的認知”，是學(xué)習(xí)者對自身認知活動的積極反思和認知加工過程[1]。我國心理學(xué)家認為元認知成分應(yīng)該包括三個部分：元認知知識、元認知體驗和元認知技能，這種觀點被稱為元認知結(jié)構(gòu)的三分法。而元認知體驗則是個體在認知活動過程中，對有關(guān)情況有所察覺和了解時而產(chǎn)生的認知與情感體驗。從時間的角度而言，它包括發(fā)生在認知活動之前、認知活動之中和認知活動之后的體驗。

被人們所熟知的“移情(Empathy)”是一個文學(xué)上的概念，是作者用以傳遞情感和引起讀者共鳴的修辭手法。心理學(xué)[2]和現(xiàn)象學(xué)[3]同樣將這樣一個概念運用到了各自的專業(yè)領(lǐng)域中。其中，Eisenberg對于移情的研究十分深入，且相關(guān)的研究與結(jié)論都得到了廣泛的認可[4]，她對移情定義為一種由于了解或理解他人的情緒狀態(tài)或情況而產(chǎn)生的與他人的感覺或預(yù)期的感覺一樣或者相似的情感反應(yīng)[5]。對于移情的組成，F(xiàn)eshbach和Kuchenbecker在1974年提出移情是由認知和情感兩部分組成的。其中認知部分是分辨和定義他人情感狀態(tài)的能力以及站在他人角度看待問題的能力；情感部分是做出情緒反應(yīng)的能力。教育中對于移情的探討多集中于課堂教學(xué)中師生交互的情境中。伴隨著數(shù)字交互技術(shù)的發(fā)展，教育的傳播方式和傳播途徑都發(fā)生了巨大的變化，由此而興起的智慧學(xué)習(xí)也從單一的課堂交互演變成豐富的全媒體交互，以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)理念與技術(shù)實現(xiàn)為教育的智慧化拓展了發(fā)展道路。

在智慧學(xué)習(xí)中，移情在學(xué)習(xí)者教與學(xué)的過程中與教學(xué)設(shè)計、學(xué)習(xí)內(nèi)容、交互技術(shù)設(shè)置等有著緊密的聯(lián)系與重要深遠的影響。對于在智慧學(xué)習(xí)中移情作用的研究，對于充分認識學(xué)習(xí)者的心理現(xiàn)象和有效促進學(xué)習(xí)互動，有著十分積極的現(xiàn)實意義。

一、移情理論與交互移情模型

(一)移情的屬性

1.移情對于交互具有依附性

移情的產(chǎn)生并不是憑空而來的，無論是文學(xué)當(dāng)中的“感時花濺淚、恨別鳥驚心”，還是心理學(xué)中認為移情的產(chǎn)生依托對于他人的理解、認知與經(jīng)驗分享，移情都產(chǎn)生于交互，或者說，移情都依附于交互。智慧學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者的主體性極強，在教-學(xué)過程與學(xué)習(xí)時空、教學(xué)活動、學(xué)習(xí)活動以及學(xué)習(xí)內(nèi)容以數(shù)字交互技術(shù)為媒介進行頻繁或?qū)崟r的交互，移情作為學(xué)習(xí)者的心理活動隨即產(chǎn)生，而由移情產(chǎn)生的效應(yīng)反饋回媒介，將會再次作用于智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者與智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過移情效應(yīng)能夠更好地提升學(xué)習(xí)效果。移情與交互不可分割，交互有助于移情，移情產(chǎn)生自交互。移情作為一種情感影響著大腦對信息的認知與加工，尤其在今天這個快節(jié)奏，被工業(yè)化、復(fù)制品大量充斥的社會，交互中產(chǎn)生的移情是不可或缺的，也是十分可貴的。

2.移情具有體驗增強性

在智慧學(xué)習(xí)中，由教育內(nèi)容所引發(fā)的教-學(xué)互動是認知性的互動，而由教育體驗所引發(fā)的互動則為情感性的互動，恰好符合Feshbach和Kuchenbecker所提出的移情的兩個組成部分。移情在這個過程中，既影響著認知互動的進行，又作用于情感互動，增強了體驗的效果。比如，時下流行的運用VR全景技術(shù)進行體驗式的教學(xué)，構(gòu)建模擬教學(xué)場景，不需要購買高昂的設(shè)備，那些在真實環(huán)境中無法實現(xiàn)或難以實現(xiàn)的訓(xùn)練內(nèi)容和場景均可在虛擬現(xiàn)實中實現(xiàn)，突破傳統(tǒng)教學(xué)在時空、設(shè)備、成本、內(nèi)容等方面的限制，獲取前所未有的教學(xué)體驗，帶來教學(xué)的飛躍性發(fā)展。

3.移情具有情緒階段性

通過移情效應(yīng)學(xué)習(xí)者會產(chǎn)生相應(yīng)的情緒，且能夠與學(xué)習(xí)過程的階段匹配。2002年，Gross提出情緒調(diào)節(jié)過程模型，該模型將情緒的發(fā)生與影響分為五個階段，分別為情景選擇(Situation Selection)、情景修正(Situation Modification)、注意分配(Attentional Deployment)、認知改變(Cognitive Change)、反應(yīng)調(diào)整(Response Modulation)[6]。根據(jù)這個模型，也能夠?qū)σ魄樵谥腔蹖W(xué)習(xí)的教—學(xué)交互過程中的發(fā)生與影響進行分階，即媒介選擇、自我匹配、注意分配、認知改變、情緒調(diào)整。媒介選擇即指當(dāng)學(xué)習(xí)者初遇某次教學(xué)時，通過與其形成交互的媒介所產(chǎn)生了一定的指向性的移情，從而告知自身是否對該種媒介下的教學(xué)感興趣。自我匹配指學(xué)習(xí)者面對學(xué)習(xí)過程時對自身的初步控制，用移情的方式讓自己與整個教學(xué)環(huán)境匹配，努力跟上教學(xué)的節(jié)奏。注意分配指學(xué)習(xí)者面對智慧學(xué)習(xí)中多種交互形式傳遞的學(xué)習(xí)內(nèi)容只關(guān)注某一或某些信息。包括通過移情于特定的教學(xué)內(nèi)容，或者移情于下一個教學(xué)任務(wù)。認知改變即指通過移情來內(nèi)化新接觸到的知識，重新認知自我與世界。情緒調(diào)整指移情被激發(fā)后可能會產(chǎn)生各種反應(yīng)趨勢，學(xué)習(xí)者應(yīng)及時降低某些消極趨勢的反應(yīng)。

(二)交互移情的類別

在智慧學(xué)習(xí)中，各種交互途徑、方式與內(nèi)容與學(xué)習(xí)者產(chǎn)生了交互，而交互又刺激學(xué)習(xí)者產(chǎn)生了移情。對在這種情境下所生成的移情進行分類有利于智慧學(xué)習(xí)的研究與開發(fā)者更加關(guān)注到“以人為中心”的教育內(nèi)核，從而通過技術(shù)手段更好地實現(xiàn)學(xué)習(xí)效果。

根據(jù)交互的動因、交互的媒介、交互的內(nèi)容、交互的結(jié)果等四個教—學(xué)過程對交互移情進行分類，如下表所示。

根據(jù)智慧學(xué)習(xí)中教—學(xué)過程對交互移情分類表

(三)交互移情模型的構(gòu)建

根據(jù)上述對移情的內(nèi)涵梳理與類別劃分，可以構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者因交互所產(chǎn)生的移情模型，如圖1所示。學(xué)習(xí)者在交互的過程中感受到了一個閉合環(huán)路，從交互的動因激發(fā)開始，通過交互媒介的選擇，在交互中獲取學(xué)習(xí)內(nèi)容，再得到交互的結(jié)果，之后通過交互結(jié)果再來激發(fā)交互的動因。這樣循環(huán)產(chǎn)生相互影響，循序漸進的智慧學(xué)習(xí)環(huán)。在這個環(huán)路中，學(xué)習(xí)者分階段產(chǎn)生不同層次、不同屬性、不同類型的移情。

圖1 數(shù)字交互技術(shù)引導(dǎo)下的交互移情模型

通過該模型的構(gòu)建，能夠清晰地觀察到移情與交互之間的關(guān)系，即移情產(chǎn)生自交互，交互為移情提供了場所，同時助力移情的增強。

二、移情模型與元認知體驗的關(guān)系模型

(一)移情作為元認知體驗的本質(zhì)

1. 元認知體驗的感性與直接性

在智慧學(xué)習(xí)的研究中，對于“體驗”的關(guān)注由來已久，因為體驗是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的橋梁，也是一種過程的存在。德國哲學(xué)家漢斯-格奧爾格·伽達默爾(Hans-Georg Gadamer，1900-2002)曾認為“體驗是從經(jīng)歷轉(zhuǎn)化而來的”，而經(jīng)歷是與生活、生命緊密相連的，也就是說，“體驗”也繼承了“經(jīng)歷”的屬性。然而，當(dāng)下的智慧學(xué)習(xí)仍處于初級階段，沒有很好地將“體驗”的預(yù)設(shè)與生成設(shè)置于教學(xué)活動中，而多囿于知識認知層面的灌輸，如目前大量的MOOC多以視頻教學(xué)的方式實現(xiàn)知識的傳遞，但并沒有太多的技術(shù)手段強化“體驗”的刺激[7]。所以，教育的目的更趨向于“認知的正確性”，而非“體驗的愉悅性”。智慧學(xué)習(xí)的目的除了傳達理性的、抽象的認知概念，更應(yīng)該借助數(shù)字交互技術(shù)實現(xiàn)感性的、直接的元認知體驗，即感受自我、認可自我、激勵自我的體驗。

葉朗在《美學(xué)原理》中分析說：“美感”(審美體驗)是與人的生命和人生緊密相連的，而認識則可以脫離人的生命和人生而孤立地把事物作為物質(zhì)世界(對象世界)來研究。美感(審美體驗)是直接性(感性)，是當(dāng)下、直接的經(jīng)驗，而認識則要盡快脫離直接性(感性)，以便進入抽象的概念世界。美感(審美體驗)是瞬間的直覺，在直覺中得到的是一種整體性(世界萬物的活生生的整體)，而認識則是邏輯思維，在邏輯思維中把事物的整體進行了分割。美感(審美體驗)創(chuàng)造一個充滿意蘊的感性世界(意象世界)，而認識則追求一個抽象的概念體系[8]。這里所說的美感或?qū)徝荔w驗當(dāng)然也包含人認知自身認知的體驗，學(xué)習(xí)過程同樣是一種審美過程，學(xué)習(xí)同樣能夠帶給人美感、快感。因此，元認知體驗也是感性的，直接性的，它區(qū)別于學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的其他類型的理性認知，是能夠促進學(xué)習(xí)者完成知識認知與自我認知的催化劑。

2.體驗的本質(zhì)是移情

智慧學(xué)習(xí)作為一種由數(shù)字交互技術(shù)深度介入的教育模式需要重新審視學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中所相伴產(chǎn)生的體驗，因為這種體驗的實質(zhì)就是“移情”。智慧學(xué)習(xí)活動的預(yù)設(shè)與生成無法與這種體驗分離，即在教育過程中如若沒有移情，就不會產(chǎn)生對自我認知的調(diào)試，也無法獲得學(xué)習(xí)的經(jīng)驗。在智慧學(xué)習(xí)中，通過移情可以使人—機交互變得具有意義。

對于“移情作用”的探討，中外的哲學(xué)家都進行過大量的論述。德國的勞伯特·費肖爾(Friedrich Theodor Vischer，1807-1887)是第一位提出“移情作用”的哲學(xué)家，他認為一切活動都或多或少涉及外射作用，外射的不是感覺就是情感，感覺分為“前向感覺”“后隨感覺”和“移入感覺”三個等級，而“移入感覺”就是“移情”，是“物我”互聯(lián)時發(fā)生的體驗，是審美活動的最完滿階段。中國美學(xué)大師朱光潛認為，移情就是“在審美觀照時由物我兩忘進入到物我同一的境界”，即“把原來沒有生命的東西看成有生命的東西”“把自己的情感轉(zhuǎn)移到外物上去，仿佛覺得外物也有同樣的情感，這是一個極普遍的經(jīng)驗”。這個詮釋與智慧學(xué)習(xí)中移情的產(chǎn)生與作用十分吻合，元認知體驗的本質(zhì)即為移情，且是存在于智慧學(xué)習(xí)交互過程中最為普遍的心理現(xiàn)象。

(二)移情模型與元認知體驗的內(nèi)在關(guān)系模型

元認知體驗及與體驗相關(guān)的行為對移情作用有增強的效果。這些在教—學(xué)交互過程中產(chǎn)生的元認知體驗分為前期、中期、后期三個環(huán)節(jié)，與交互移情模型中的四個層次相互對應(yīng)(如圖2所示)。第一環(huán)節(jié)是認知前期的體驗，與交互動因?qū)哟蜗鄬ΑＭㄟ^顯性體驗與隱性體驗分別增強了學(xué)習(xí)者的主動移情與被動移情。第二環(huán)節(jié)是認知中期的體驗，與交互媒介、交互內(nèi)容層次相對。在交互媒介階段，通過實感體驗和虛擬體驗分別增強學(xué)習(xí)者的直接移情和間接移情。在交互內(nèi)容階段，通過認同體驗、情緒體驗和重構(gòu)體驗分別增強學(xué)習(xí)者的認知移情、情感移情、行為移情。第三環(huán)節(jié)是認知后期的體驗，與交互結(jié)果層次相對。在交互結(jié)果階段，通過積極體驗和消極體驗分別增強學(xué)習(xí)者的正向移情和負向移情。

圖2 元認知體驗與移情內(nèi)在關(guān)系示意圖

三、E ＆ O交互邊界與閾下意識

E ＆ O交互邊界的產(chǎn)生源自學(xué)習(xí)者對智慧學(xué)習(xí)環(huán)境植入的有意識，對智慧學(xué)習(xí)過程的格外關(guān)注。學(xué)習(xí)者無法與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境融為一體，無法與智慧學(xué)習(xí)中的設(shè)置產(chǎn)生和諧的共鳴，無法在閾下意識的作用下完成學(xué)習(xí)，因此，難以實現(xiàn)“忘我”的狀態(tài)，不能沉浸其中，感知共我體驗。故而，智慧學(xué)習(xí)中的數(shù)字交互應(yīng)從有意識地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者閾下意識的角度出發(fā)進行設(shè)計。

(一)閾下意識的內(nèi)涵

所謂“閾下意識”即為無意識，卡爾·榮格在《原型與集體無意識》一文中寫道：“我把無意識定義為所有那些未被意識到的心理現(xiàn)象的總和。這些心理內(nèi)容可以恰當(dāng)?shù)胤Q之為‘閾下的’——如果我們假定每一種心理內(nèi)容都必須具有一定的能量值才能被意識到的話。一種意識內(nèi)容的能量值越是變低，它就越是容易消失在閾下?？梢?，無意識是所有那些失落的記憶、所有那些仍然微弱得不足以被意識到的心理內(nèi)容的收容所”[9]。但本文對“閾下意識”的探討并不采用心理學(xué)上對于“無意識”的嚴(yán)苛角度，而是相對自在的一種定位，它既包括潛意識、下意識，也包括后知后覺等與無意識相關(guān)的意識與感知形態(tài)。

(二)閾下意識的設(shè)計應(yīng)用

日本知名的藝術(shù)產(chǎn)品設(shè)計是深澤直人(Naoto Fukasawa)，將“閾下意識”理論應(yīng)用到自己的產(chǎn)品設(shè)計中，他將這種設(shè)計理念稱之為“無意識設(shè)計”(Without Thought)，并獲得了很好的交互效果[10]。圖3左側(cè)這張將牛奶盒放在扶手欄桿上的生活實例，深澤直人也多次把這個分享在他的書中或者演講中。當(dāng)人們下意識地將一個牛奶盒放在欄桿上，而這個欄桿和牛奶盒的底部又是那么的貼合，好像就是為這個牛奶盒提前準(zhǔn)備的一樣，深澤直人就把這種無意識的交互關(guān)系概括為“剛剛好”。駕駛車輛的司機經(jīng)常把胳膊放在窗外(如圖3所示)，也正是車窗的位置和高度“剛剛好”可以和人的手臂進行這種肢體交互。正是這種無意識，為交互設(shè)計提供了一種全新的思路，而滿足這種對于無意識的需求，就能抓住用戶的最佳體驗點。深澤直人在這個領(lǐng)域進行了大量的嘗試，圖3右側(cè)就是他為使用雨傘的人設(shè)計的可以輔助提袋的雨傘把手。下雨時，很多人收起傘躲雨，而手中的購物袋恰好能夠由支撐在地上的傘把幫忙固定。這個動作是大多數(shù)人都做過的，但是圓滑且有弧度的傘把手很難把購物袋固定住，一個小小的凹陷，體現(xiàn)出來的是對于交互體驗的認可，可以稱得上是心理專家。

圖3 深澤直人的設(shè)計

四、可供性交互設(shè)計實現(xiàn)共我體驗

(一) 可供性的內(nèi)涵

1. 可供性的提出

James J. Gibson是20世紀(jì)最重要的認知心理學(xué)家之一，他的生態(tài)學(xué)式視知覺論和直接知覺為認知心理學(xué)開辟了新的領(lǐng)地。Affordance(可供性)是Gibson于1979年創(chuàng)造的詞語，并將其定義為環(huán)境中各種行為的可能性[11]。1988年，Don Norman在《設(shè)計心理學(xué)》(The Design of Everyday Things)一書中又提出了“感知功能可供性”(Perceived Affordance)，并在此限定可供性概念的范圍[12]。無論是現(xiàn)實生活還是虛擬世界中，如果想讓用戶使用一個物體或者功能，就應(yīng)該保證能夠讓他們輕易地察覺并理解它是什么，并且明白應(yīng)該怎么用。比如，當(dāng)人們想推開窗戶時，就會不由自主地尋找能夠推開窗戶的把手或者其他工具。

對于“可供性”的更多理解已經(jīng)在設(shè)計領(lǐng)域中獲得用戶一致的好評。深澤直人從“超常規(guī)”的角度進行設(shè)計，這些設(shè)計很簡單，甚至并不需要什么高科技，但是簡單并不意味著不優(yōu)秀，這種簡單卻實用的設(shè)計是一種符合大多數(shù)人自然狀態(tài)的功能呈現(xiàn)?！翱晒┬浴痹谒囆g(shù)設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸被人機界面交互領(lǐng)域(HMI)所認可，1990年由Rasmussen和Vicente首次提出了“生態(tài)人機界面設(shè)計(Ecological Interface Design，EID)的設(shè)計原則”，在復(fù)雜的社會技術(shù)系統(tǒng)中構(gòu)建了人機界面交互設(shè)計的理論體系。生態(tài)人機界面的設(shè)計在國外雖然多停留在實驗室階段，但已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域，比如航空運輸、網(wǎng)絡(luò)管理、醫(yī)學(xué)診斷等；國內(nèi)對其應(yīng)用并沒有很好地開展。

2.可供性的直接性

對于交互設(shè)計而言，從心理學(xué)角度出發(fā)進行探討的主要是間接知覺論，也是被大多數(shù)學(xué)者認可的認識論，比如結(jié)構(gòu)主義或格式塔之類。而 Gibson所提出的可供性則屬于另外一種以視覺刺激為源頭的直接知覺論的核心觀點。直接知覺與間接知覺之間最大的分界線即為知覺的產(chǎn)生是源自外部(環(huán)境)，還是內(nèi)部(自身)。對于間接知覺論而言，知覺的產(chǎn)生源自人的大腦對通過視網(wǎng)膜接收到的信息的處理與加工，即人自身的參與是認知產(chǎn)生的必要條件；對于直接知覺論而言，知覺的產(chǎn)生并沒有這么復(fù)雜，它似乎就是人與生俱來的一種應(yīng)激反應(yīng)，感知者不需要對于信息的輸入進行任何的處理與加工，就那么自然而然地產(chǎn)生了知覺。一個比較生動的例子——視錯的產(chǎn)生。這個現(xiàn)象對于間接知覺論者而言是一個認知心理學(xué)的問題，但對于直接知覺論者來說，卻是一個再自然不過的事實，即只要觀察者是運動的、自由的，就可能會產(chǎn)生視錯。

Gibson 對于可供性的研究將直接知覺論帶入了一個全新的領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的認知心理中剝離開來，脫離了科學(xué)實驗的證明，將人的自我屬性提升到了一種真理的高度。正如蓋弗所說的：直接知覺論觀點的優(yōu)勢在于“它或許能夠為人造物提供與之相關(guān)聯(lián)的理想即時行為的清晰設(shè)計思路”[13]。雖然這種理論在很多學(xué)科中仍然存在爭議，但是它所帶來的關(guān)于人的認知體驗的思考對于交互設(shè)計而言卻是十分有效的。而作為交互設(shè)計的重要原則，智慧學(xué)習(xí)的交互設(shè)計中也同樣需要考慮到學(xué)習(xí)者的交互可供性，重點在拓展學(xué)習(xí)者當(dāng)下的感知邊界，將其核心思想應(yīng)當(dāng)運用到提升學(xué)習(xí)者潛意識滿意度的元認知體驗中。

3.可供性的類型

對于可供性的分類有很多種，從設(shè)計意圖的傳達情況來看分為正確的可供性、錯誤的可供性[14]；從用戶參與交互的程度來看分為潛在的可供性、現(xiàn)實的可供性[15]；從感知主體的性質(zhì)來看分為個體的可供性、群體的可供性；從感知信息的能力來看分為可被感知的可供性、隱藏的可供性、錯誤的可供性；從信息的內(nèi)涵來看分為信息中的可供性、表達中的可供性[16]；從可供性的驅(qū)動行為方式來看分為主動可供性、被動可供性；從可供性在交互過程中的重要程度來看分為主要的可供性、次要的可供性；從用戶的交互層次來看分為認知的可供性、物理的可供性、感知的可供性、功能的可供性[17]?？晒┬运姆N類型在諾曼行為階段模型中的映射如圖4所示。

圖4 可供性四種類型在諾曼行為階段模型中的映射

智慧學(xué)習(xí)中交互對于學(xué)習(xí)者元認知體驗的影響可以選用哈特森對可供性的劃分進行探討。此種可供性的類型對應(yīng)沉浸(共我)模型中的四個交互過程，能夠幫助學(xué)習(xí)者突破E ＆ O交互邊界。

(二)共我體驗突破E ＆ O邊界

1.感知可供性

感知可供性是引導(dǎo)學(xué)習(xí)者被動或主動接受智慧學(xué)習(xí)進行認知體驗的交互設(shè)計類型。學(xué)習(xí)者在進行智慧學(xué)習(xí)之前，要通過一定的方式(或者被推薦、被要求，或者自己搜索、或巧遇)形成學(xué)習(xí)的欲望，通過感知可供性設(shè)計將與學(xué)習(xí)者相關(guān)的信息群進行重新包裝，打通學(xué)習(xí)者與信息之間的脈絡(luò)，讓信息變得易于被感知，并能夠快速地與學(xué)習(xí)者的感官建立鏈接，使學(xué)習(xí)者從隱性移情轉(zhuǎn)為顯性移情，由隱性體驗的不知不覺轉(zhuǎn)向顯性體驗的精神渴求，從而影響其元認知體驗。在這一層次上應(yīng)注重交互設(shè)計的辨識度，實現(xiàn)閾下意識的跳躍式刺激。

2.物理可供性

物理可供性是通過數(shù)字媒介對學(xué)習(xí)者進行直接或間接刺激使其產(chǎn)生認知的交互設(shè)計類型。與智慧媒介的接觸才能刺激學(xué)習(xí)者的元認知體驗，根據(jù)智慧媒介可提供的物理形式與光電形式，能夠觸發(fā)學(xué)習(xí)者的直接移情與間接移情，獲得實體體驗與虛擬體驗，進而影響其元認知體驗。在這一層次上的交互可供性設(shè)計，應(yīng)注重簡易化，實現(xiàn)一種閾下意識的連續(xù)式的刺激。

3.認知可供性

認知可供性是促進學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行由淺及深的層次化認知的交互設(shè)計類型。學(xué)習(xí)者在與學(xué)習(xí)內(nèi)容進行交互時，會形成從理解內(nèi)容到體驗內(nèi)容，再到獲取內(nèi)容的認知過程，可供性設(shè)計將輔助學(xué)習(xí)者能夠清晰地了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，并帶動學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容由淺入深地產(chǎn)生認知移情、情感移情、行為移情，進而催生出認同體驗、情緒體驗和重構(gòu)體驗，從而影響其元認知體驗。在這一層次上的交互可供性設(shè)計，應(yīng)注重邏輯性，實現(xiàn)一種閾下意識的漸進式刺激。

4.功能可供性

功能可供性是誘發(fā)學(xué)習(xí)者積極看待交互結(jié)果(即智慧學(xué)習(xí)的目標(biāo)，或者交互設(shè)計的意義所在)，從負向認知轉(zhuǎn)向正向認知的交互設(shè)計類型。學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)結(jié)果的認知是十分重要的，如何將學(xué)習(xí)結(jié)果告知給學(xué)習(xí)者是一個十分關(guān)鍵的問題。恰當(dāng)?shù)慕换ピO(shè)計能夠使學(xué)習(xí)者在知曉成績不佳時產(chǎn)生的消極情緒得以釋放，轉(zhuǎn)而由積極情緒來替代，因此，從負向移情轉(zhuǎn)變?yōu)檎蛞魄榈倪^程亟需由功能可供性的交互設(shè)計來實現(xiàn)。在這一層次上的交互設(shè)計，應(yīng)注重情緒引導(dǎo)性，實現(xiàn)一種閾下意識的引導(dǎo)式刺激。智慧學(xué)習(xí)交互可供性設(shè)計思維導(dǎo)圖如圖5所示。

圖5 智慧學(xué)習(xí)交互可供性設(shè)計思維導(dǎo)圖

五、可供性交互設(shè)計對學(xué)習(xí)者實現(xiàn)共我體驗的影響實證

可供性交互設(shè)計是一個范圍十分廣泛的領(lǐng)域，設(shè)計中離不開數(shù)字交互技術(shù)的支持，技術(shù)中需要體現(xiàn)可供性的原則。在智慧學(xué)習(xí)中，可供性交互設(shè)計對于移情產(chǎn)生的情境營造是不可或缺的，即共我體驗與可供性交互設(shè)計息息相關(guān)。沉浸式3D設(shè)計作為數(shù)字交互設(shè)計的第三階段，能夠很好地融入到可供性設(shè)計中，為智慧學(xué)習(xí)帶來體驗滲透力強的新資源、新工具、新環(huán)境、新平臺和新范式[18]。

3D技術(shù)在視知覺的顯示方面，能夠很好地為學(xué)習(xí)者打造身臨其境的情境，這種突破時間、空間的立體化感知為移情提供最佳的交互體驗途徑。與此相關(guān)的智慧學(xué)習(xí)設(shè)計已經(jīng)在世界教育范圍內(nèi)引起了普遍的關(guān)注，大量的解決方案、培訓(xùn)項目、體驗性試驗在國內(nèi)外的高校、中小學(xué)，甚至社會公共服務(wù)中逐步推進，比如美國的德州儀器(Texas Instruments，簡稱TI)公司的“3D投影機領(lǐng)航項目”已經(jīng)在美國許多州、學(xué)區(qū)、學(xué)校得到了應(yīng)用；美國的InfiniteZ公司推出的3D全息投影產(chǎn)品ZSpace也進駐在美國的部分高校。

首先，國內(nèi)外大量的高校已經(jīng)開展3D硬件設(shè)施的構(gòu)建。阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)的3D立體顯示數(shù)字化實驗室、印第安納大學(xué)(Indiana University)的可視化實驗室、新加坡國家大學(xué)的3D校園全監(jiān)控、美國Ocoee中學(xué)的3D教室等。在國內(nèi)，全息投影技術(shù)、裸眼3D技術(shù)、Kinect技術(shù)等在智慧學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要的作用。比如蘭州四中的3D教室，通過數(shù)字投影系統(tǒng)和聲光電的結(jié)合提升了學(xué)習(xí)的參與度[19]；河北工程大學(xué)附屬學(xué)校的“3D教育示范基地”，用3D技術(shù)與設(shè)計營造沉浸氛圍[20]；湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院的3D影視仿真數(shù)字學(xué)習(xí)平臺，提供了一種全新的體驗式、創(chuàng)新型、交互式、實踐型教學(xué)模式[21]；西溪中學(xué)的航天動力研究室，使用3D打印和激光雕刻機的技術(shù)支撐，打造創(chuàng)新課堂等等。

其次，3D虛擬現(xiàn)實設(shè)計已經(jīng)實現(xiàn)了情境模擬。目前，北京大學(xué)、浙江大學(xué)、北京四中、上海交通大學(xué)等學(xué)校開發(fā)了虛擬校園；北京師范大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)等開發(fā)了3D虛擬數(shù)字圖書館；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)開發(fā)了一系列物理虛擬互動實驗；美國明尼蘇達大學(xué)的交互式計算機圖形實驗室；新加坡的Web3D虛擬校園與虛擬課堂等實現(xiàn)了情景化學(xué)習(xí)。一時間，大量的3D數(shù)字仿真模擬教學(xué)系統(tǒng)、Quest3D虛擬測繪實驗室、X3D虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺、CLO3D虛擬人體、Cult3D虛擬產(chǎn)品展示、合作虛擬場景[22]等研究與實施逐漸盛行。

第三，3D交互設(shè)計能夠提高學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果。根據(jù)國際研究機構(gòu)主任Anne Bamford教授的對比性研究，發(fā)現(xiàn)將3D技術(shù)設(shè)計在教學(xué)環(huán)節(jié)中能夠為學(xué)習(xí)者帶來意想不到的良好體驗和優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)效果。在他的《教育中的3D白皮書》(The 3D in Education White Paper)一文中，肯定了3D為學(xué)習(xí)者提供了更加便于體驗和理解的可視化和肌肉運動知覺形式，滿足了更喜歡通過觀察和實操完成知識獲取的85%的學(xué)習(xí)者。實驗表明，33%的學(xué)生能夠完全沉浸在3D打造的虛幻世界中，能夠?qū)崿F(xiàn)注意力的高度集中。通過同期群的前期測試和后期測試，使用3D的教學(xué)過程可以使86%的學(xué)生普遍提高成績，而去掉3D呈現(xiàn)的相同教學(xué)內(nèi)容，僅使52%的學(xué)習(xí)提高成績。同時，在運用了3D交互設(shè)計教學(xué)后的老師中，100%認為在課堂中使用3D交互設(shè)計更能吸引學(xué)生的注意力，70%的老師特別指出學(xué)生的學(xué)習(xí)行為在3D體驗的引導(dǎo)下有了大幅度的提升[23]。2012年，工業(yè)和學(xué)術(shù)應(yīng)用學(xué)會聯(lián)合香港理工大學(xué)、香港科技大學(xué)、香港城市大學(xué)對香港小學(xué)進行了3D裸眼教學(xué)效果的評估研究。研究認為，對于當(dāng)下被視為“數(shù)字土著”的學(xué)生而言，“通過3D多媒體內(nèi)容”可以“吸引學(xué)生的注意力”，“通過使物體更加真實從而為學(xué)生提供相對真實的體驗”，并且“能夠更好的回憶起課堂上的一些深度信息”[24]。因此，諸如3D、虛擬現(xiàn)實等數(shù)字交互設(shè)計的使用能夠十分形象地模擬情境[25]，具有強烈的代入感，使得學(xué)習(xí)者產(chǎn)生移情效果，感受到了“物我統(tǒng)一”的“共我”體驗。

六、結(jié)束語

本文從Eisenberg的移情理論出發(fā)，結(jié)合智慧學(xué)習(xí)教—學(xué)過程中數(shù)字交互技術(shù)的實現(xiàn)，建構(gòu)出了交互移情模型，并將其與元認知體驗相融合，構(gòu)建了移情模型與元認知體驗的內(nèi)在關(guān)系模型，以此挖掘出智慧學(xué)習(xí)數(shù)字交互技術(shù)的支撐下看待學(xué)習(xí)者元認知體驗的新角度。根據(jù)本文所提出的E ＆ O交互邊界及突破邊界的設(shè)計策略研究，使得學(xué)習(xí)者體驗到感性可供性、物理可供性、認知可供性和功能可供性，刺激學(xué)習(xí)者產(chǎn)生移情，激發(fā)了元認知體驗，感受到“共我”的狀態(tài)，突破了E ＆ O邊界，實現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)的有效性。