具身認(rèn)知視域下促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制研究

趙雪梅 鐘紹春

[摘? ?要] 新時(shí)代教育的訴求，已由單純追求知識(shí)獲取、技能習(xí)得轉(zhuǎn)向追求思維發(fā)展。課堂交互活動(dòng)有助于引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)與高階思維發(fā)展。通過對(duì)課堂交互實(shí)踐現(xiàn)狀與研究現(xiàn)狀梳理分析，基于目前課堂交互現(xiàn)存的問題，提出了具身學(xué)習(xí)環(huán)境下促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制。從理論與技術(shù)依據(jù)、特征分析、給養(yǎng)高階思維發(fā)展三個(gè)方面對(duì)支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行了分析?；诖?，從促進(jìn)高階思維發(fā)展的目標(biāo)指向、課堂教學(xué)交互的過程要素、多模態(tài)信息加工的內(nèi)部心理表征三個(gè)關(guān)鍵要素及其之間的相互關(guān)系層面闡釋了促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制的運(yùn)行機(jī)理。最后，基于具身學(xué)習(xí)環(huán)境分析了多模態(tài)交互機(jī)制有效運(yùn)行的條件保障。

[關(guān)鍵詞] 高階思維; 多模態(tài); 具身認(rèn)知; 教學(xué)交互; 交互機(jī)制

[中圖分類號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 趙雪梅（1991—），女，山東陽信人。博士研究生，主要從事智慧教育、智慧課堂研究。E-mail：306206725@qq.com。

一、引? ?言

新時(shí)代教育的訴求，已由單純追求知識(shí)獲取、技能習(xí)得轉(zhuǎn)向追求思維發(fā)展，這勢(shì)必要求教育者高度重視培養(yǎng)學(xué)生的“分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造”等高階認(rèn)知思維。美國的《21世紀(jì)技能框架》強(qiáng)調(diào)，將批判思維與創(chuàng)新能力視為學(xué)生的必備技能[1]?！吨袊鴮W(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》指出，培養(yǎng)與提升學(xué)生的高階思維能力是目前乃至未來較長時(shí)間的重要教育目標(biāo)[2]。在課堂系統(tǒng)中，交互是課堂教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，多模態(tài)信息協(xié)同的交互活動(dòng)是引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、高階思維發(fā)展的有效方式。適恰的學(xué)習(xí)任務(wù)情境、多模態(tài)交互體驗(yàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境以及高交互的課堂教學(xué)活動(dòng)，有助于學(xué)習(xí)者形成分析、歸納、評(píng)價(jià)等高階學(xué)習(xí)能力。然而，目前課堂交互各要素之間的相互作用關(guān)系并不十分明確，尚未形成有效的交互機(jī)制，尚未充分發(fā)揮新興技術(shù)賦予課堂交互的“新效能”，無法形成高交互、高沉浸的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境。故研究從多模態(tài)信息協(xié)同與人類認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的視角出發(fā)，探索如何在多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境下，重新審視課堂交互的關(guān)鍵要素，構(gòu)建促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制，以期為課堂交互研究提供借鑒。

二、課堂交互的現(xiàn)狀

教育家杜威認(rèn)為，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的習(xí)得是學(xué)習(xí)主體同環(huán)境、客體、自身對(duì)話的交互作用[3]。教學(xué)本質(zhì)上即是教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容間的一種交互過程，其交互方式、內(nèi)容及效果在整個(gè)教學(xué)過程中占有重要的地位。

（一）課堂交互的實(shí)踐現(xiàn)狀

根據(jù)對(duì)“信息技術(shù)與教學(xué)融合創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)課大賽”（https：//www.edusoa.com）課例的視頻分析與長期的課堂實(shí)踐觀察發(fā)現(xiàn)，目前課堂交互過程中存在著如下問題與困境：（1）交互方式單一。多為以教師為發(fā)起者的師生交互。（2）交互參與度偏低。在有限的課堂時(shí)間與空間內(nèi)，無法關(guān)注到每位學(xué)生的課堂表現(xiàn)，致使部分學(xué)生的交互活動(dòng)參與度偏低;語言傳遞為最主要的交互方式，很大程度上阻礙了“身體參與認(rèn)知”的課堂交互體驗(yàn)活動(dòng)的進(jìn)行，致使學(xué)生學(xué)習(xí)交互的認(rèn)知參與度偏低。（3）交互深度不夠。多為圍繞教學(xué)內(nèi)容本身的淺層交互，缺乏圍繞復(fù)雜問題情境展開的深層交互;多為“你來我往”的淺層交互，缺乏涉及“分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造”等高階思維活動(dòng)的交互。

（二）課堂交互的研究現(xiàn)狀

根據(jù)對(duì)課堂交互文獻(xiàn)的系統(tǒng)梳理發(fā)現(xiàn)，目前課堂交互主要集中于交互話語與交互行為、交互觀測(cè)工具及交互影響因素等方面的研究。徐顯龍等研究了電子書包對(duì)課堂交互行為模式的影響[4]，寇金南從對(duì)話內(nèi)容、對(duì)話方式方面探討了英語課堂學(xué)習(xí)的互動(dòng)模式[5]，魏雪峰等從學(xué)習(xí)過程的視角對(duì)問答過程進(jìn)行了分析[6];疏鳳芳等采用內(nèi)容分析法對(duì)網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)共同體的交互行為進(jìn)行了分析[7]，李靜等對(duì)不同環(huán)境下的教學(xué)交互行為進(jìn)行了分析[8]，張屹等研制了新的教學(xué)交互行為編碼表[9];王曉晨等設(shè)計(jì)了面向智慧教室的課堂互動(dòng)觀察工具[10]，劉清堂等設(shè)計(jì)了學(xué)習(xí)分析支持下的課堂互動(dòng)工具[11]，朱廣艷等分析了交互式電子白板對(duì)課堂互動(dòng)的作用[12];張屹等研究了學(xué)生參與度與教學(xué)互動(dòng)之間的關(guān)系[13]，楊鑫等研究了課堂交互中的鼓勵(lì)機(jī)制[14]。可見，當(dāng)前的相關(guān)研究更多的是關(guān)注交互過程中問答話語、行為模式、觀測(cè)工具等單一要素，對(duì)于各要素之間關(guān)系及作用機(jī)制的綜合研究關(guān)注度不夠;其研究環(huán)境方面多基于電子書包、交互白板等低模態(tài)交互環(huán)境，對(duì)于多感官、高沉浸、高交互的多模態(tài)交互環(huán)境涉及較少。

（三）智能技術(shù)之于課堂交互的價(jià)值

智能技術(shù)的發(fā)展為打破交互方式單一、交互參與度偏低、交互深度不夠等課堂交互的困境提供了良好的技術(shù)支撐與條件保證。智能技術(shù)具有誘發(fā)多感官協(xié)同參與、延展外部信息與心理表征的可達(dá)性、支持多模態(tài)學(xué)習(xí)與多模態(tài)數(shù)據(jù)分析的天然優(yōu)勢(shì)，打破了信息呈現(xiàn)的單模性、交互形式的單一性及交互過程的抽象性，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)情境的抽象與具象、理性與感性、虛擬與現(xiàn)實(shí)的有機(jī)結(jié)合。通過聽覺、視覺、觸覺等進(jìn)行聲音、圖像、動(dòng)作等多渠道、多符號(hào)的交互，有效調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者多重感官協(xié)同參與，促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的多模態(tài)理解與多模態(tài)意義建構(gòu)。

基于實(shí)踐與研究兩個(gè)層面的分析，結(jié)合智能技術(shù)之于課堂交互的價(jià)值與作用，研究對(duì)課堂交互進(jìn)行了重新審視與深度解構(gòu)：首先，把學(xué)習(xí)者作為課堂教學(xué)活動(dòng)的中心，以復(fù)雜問題情境作為課堂交互活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)，重新定位課堂交互要素之間的關(guān)系，重構(gòu)課堂教學(xué)的交互機(jī)制;其次，發(fā)揮智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)創(chuàng)設(shè)多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的深度理解與多維加工，發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維能力。

三、支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境

認(rèn)知心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為，認(rèn)知始于主體與客體之間的相互作用[15]。維果斯基認(rèn)為，技術(shù)凝聚著人的間接經(jīng)驗(yàn)，改變了人與環(huán)境的交互[16]。學(xué)習(xí)是在以技術(shù)工具為中介的社會(huì)關(guān)系中進(jìn)行的，學(xué)習(xí)者的思維發(fā)展與學(xué)習(xí)環(huán)境的具身建構(gòu)不可分割。技術(shù)工具是身體的延伸，技術(shù)工具的具身性是學(xué)習(xí)環(huán)境具身的先決條件[17]。在具身學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境是緊密耦合、交融創(chuàng)生、共同演化的。

（一）具身學(xué)習(xí)環(huán)境的理論與技術(shù)依據(jù)

具身認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)知根植于身體行動(dòng)，經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)于具身交互，認(rèn)知與思維是在身體、心靈和環(huán)境的交互作用中形成的。身體不僅參與著認(rèn)知、影響著思維、塑造著心智，而且不同的身體參與會(huì)形成不同的認(rèn)知結(jié)果。具身認(rèn)知理論為具身學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建提供了理論依據(jù)，它要求學(xué)習(xí)環(huán)境支持學(xué)習(xí)者具身交互、深度體驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行更有意義的學(xué)習(xí)建構(gòu)。

沉浸式技術(shù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展為具身學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建提供了有力的技術(shù)支持。沉浸式技術(shù)作為一種未來的發(fā)展趨勢(shì)，不斷融入觸、味、嗅等感覺通道，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)出更真實(shí)、自然、具身的沉浸式環(huán)境。人工智能使復(fù)雜的視景仿真成為可能，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和人工智能的教育視景仿真為實(shí)現(xiàn)多模態(tài)的虛實(shí)交互、自適應(yīng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、高交互的多維視景空間提供了技術(shù)支持。

以具身認(rèn)知理論為依據(jù)，以人工智能與混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐，提出了支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境。從理論視角分析具身認(rèn)知的發(fā)生機(jī)制，從技術(shù)角度分析具身學(xué)習(xí)環(huán)境的功能與特性，具身學(xué)習(xí)環(huán)境可實(shí)現(xiàn)：（1）為認(rèn)知主體提供各類交互感知體驗(yàn);（2）隨認(rèn)知主體的狀態(tài)變化而不斷創(chuàng)生與調(diào)整;（3）能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)追蹤學(xué)習(xí)者多模態(tài)的過程數(shù)據(jù)。

（二）支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境的核心特征分析

具身認(rèn)知理論重視身體及其經(jīng)驗(yàn)，而借助技術(shù)環(huán)境的身體及其經(jīng)驗(yàn)的“擴(kuò)展”能夠獲得更多的感知體驗(yàn)。支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境通過關(guān)注個(gè)體特征、延展感官通道、分析多模態(tài)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者深層交互、追蹤學(xué)習(xí)全過程數(shù)據(jù)、發(fā)展學(xué)習(xí)者高階思維，支持學(xué)習(xí)者在感知、交互和體驗(yàn)中獲得具身認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，形成對(duì)外界事物的多模態(tài)具身表征（如圖1所示）。

1. 延展感官效應(yīng)，發(fā)展高階思維

多模態(tài)的具身學(xué)習(xí)環(huán)境，以豐富的感官刺激與超自然的交互方式帶來沉浸感受和交互體驗(yàn)，可有效地增加學(xué)習(xí)者注意力的廣度，減輕學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，激發(fā)認(rèn)知沖突，幫助學(xué)習(xí)者重構(gòu)自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)與思維框架。由外界環(huán)境的多重刺激作用引發(fā)，由認(rèn)知主體的多重效應(yīng)器官（眼、耳、手等）產(chǎn)生的一系列反應(yīng)動(dòng)作，是人體獲取、傳遞、加工和應(yīng)用外部信息的活動(dòng)過程。在具身學(xué)習(xí)環(huán)境中的認(rèn)知活動(dòng)，能夠?qū)⑺季S活動(dòng)可視化，注重思維的變式與遷移過程，讓學(xué)習(xí)者在分析、評(píng)價(jià)中激發(fā)創(chuàng)造。

2. 關(guān)注個(gè)體特征，形成深層交互

認(rèn)知是學(xué)習(xí)者在其“感知—運(yùn)動(dòng)”系統(tǒng)與學(xué)習(xí)環(huán)境不斷交互的過程中形成的。人工智能技術(shù)可模擬人腦組合的任務(wù)特征，通過動(dòng)作捕捉、手勢(shì)識(shí)別、眼球追蹤等手段，利用不斷自我學(xué)習(xí)的特性，判斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況與進(jìn)展，為復(fù)雜狀態(tài)下的感知決策提供解決思路，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)歷程可視化與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多維化。以學(xué)習(xí)者的認(rèn)知狀態(tài)、思維水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格等個(gè)體特征為依據(jù)，借助技術(shù)手段轉(zhuǎn)換知識(shí)內(nèi)容的承載媒介或呈現(xiàn)方式，為學(xué)習(xí)者提供高沉浸、高交互、高構(gòu)想的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源、問題情境及學(xué)習(xí)支架，通過探究體驗(yàn)、合作學(xué)習(xí)等高交互學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)學(xué)習(xí)與思維發(fā)展的協(xié)同并進(jìn)。

3. 多模態(tài)數(shù)據(jù)分析，跟蹤學(xué)習(xí)全過程

支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境不是靜態(tài)的，而是根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)、交互行為等不斷動(dòng)態(tài)變化的。學(xué)習(xí)輸出不僅僅停留于知識(shí)的表面理解與簡單記述，而是更多地關(guān)注學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)全過程的行為表現(xiàn)與思維發(fā)展，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)輸出的多模態(tài)化。多模態(tài)數(shù)據(jù)的互補(bǔ)性決定了一種模態(tài)的數(shù)據(jù)只可提供某一現(xiàn)象、過程的部分解釋。通過模態(tài)感知、模態(tài)分析、模態(tài)追溯、模態(tài)衍生等技術(shù)提供學(xué)習(xí)者全方位的信息，著重關(guān)注學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的參與狀態(tài)、學(xué)習(xí)交互、分析能力、批判能力以及突破原有框架的創(chuàng)造力。

（三）支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境給養(yǎng)高階思維發(fā)展

20世紀(jì)上半葉，維果斯基指出，身體與環(huán)境的相互作用會(huì)對(duì)思維活動(dòng)產(chǎn)生作用[18]。神經(jīng)生物學(xué)家瓦雷拉的“心智生成論”認(rèn)為，認(rèn)知主體是在環(huán)境的感知運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)展思維、形成智慧的[19]。高階學(xué)習(xí)是在身體多通道感知運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的作用下，以感知覺信息為基礎(chǔ)形成的多模態(tài)神經(jīng)表征[20]。身體是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境接觸的紐帶，是學(xué)習(xí)者與外界學(xué)習(xí)環(huán)境的“感覺探測(cè)器”。鮑賢清基于生態(tài)心理學(xué)理論提出了“學(xué)習(xí)給養(yǎng)”的概念，認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者與環(huán)境給養(yǎng)相互作用的結(jié)果[20]。在具身學(xué)習(xí)環(huán)境中，不同的環(huán)境“供給量”會(huì)產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)效果。

學(xué)習(xí)工具具身是學(xué)習(xí)環(huán)境具身的基礎(chǔ)與前提。學(xué)習(xí)工具作為學(xué)習(xí)者認(rèn)知過程中最親密的搭檔，在學(xué)習(xí)交互過程中起著舉足輕重的支持作用。通過增強(qiáng)人的感知能力，改變時(shí)空關(guān)系，使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生不同的心理體驗(yàn)以及對(duì)外部世界的認(rèn)知方式。支持多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境是諸多元素組成的有機(jī)系統(tǒng)，為高階認(rèn)知發(fā)展提供了大量不可或缺的給養(yǎng)（如圖2所示）。

在原有知識(shí)、思維的基礎(chǔ)上，優(yōu)化學(xué)習(xí)者思維框架與能力結(jié)構(gòu)，有助于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的高階思維發(fā)展。多模態(tài)具身學(xué)習(xí)環(huán)境具有給養(yǎng)高階思維發(fā)展的先天優(yōu)勢(shì)，多模態(tài)具身學(xué)習(xí)環(huán)境為學(xué)習(xí)者提供身體行動(dòng)的物理給養(yǎng)、感覺給養(yǎng)及時(shí)空靜脈的情境給養(yǎng)，能更好地增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知體驗(yàn)，提高其學(xué)習(xí)認(rèn)同感;對(duì)事物的認(rèn)知給養(yǎng)幫助學(xué)習(xí)者更好地掌握元認(rèn)知知識(shí)、調(diào)節(jié)元認(rèn)知策略;完成任務(wù)的功能給養(yǎng)能夠協(xié)助學(xué)習(xí)者進(jìn)行對(duì)自身學(xué)習(xí)過程的計(jì)劃、監(jiān)控和評(píng)估。多模態(tài)具身學(xué)習(xí)支撐環(huán)境能夠有效地幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)與物化要素、社會(huì)要素之間的多重互動(dòng)活動(dòng)及學(xué)習(xí)者的自我交互與反思，為認(rèn)知活動(dòng)策略、元認(rèn)知策略和交互活動(dòng)策略的組織與實(shí)施提供技術(shù)保障，有效確保教學(xué)過程由替代走向生成、學(xué)生認(rèn)知思維發(fā)展由淺層走向深入。

四、促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制的

關(guān)鍵要素分析

國外學(xué)者羅蘭（Rowlands）認(rèn)為，“思維的認(rèn)知過程是個(gè)混血兒，既有內(nèi)部的動(dòng)作，也有外部的操作”[21]。在多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境下，身體類似于感應(yīng)器，大腦類似于信息處理中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信息的感知、理解、編碼、存儲(chǔ)和輸出等認(rèn)知過程。研究從人類認(rèn)知發(fā)展規(guī)律出發(fā)，詮釋促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制的關(guān)鍵要素，即促進(jìn)高階思維發(fā)展的目標(biāo)指向、課堂教學(xué)交互的過程要素、多模態(tài)信息加工的內(nèi)部心理表征。

（一）促進(jìn)高階思維發(fā)展的目標(biāo)指向

高階思維是指在課堂教學(xué)活動(dòng)中學(xué)習(xí)者高水平的認(rèn)知能力或心智活動(dòng)，是思維從具體思維發(fā)展到抽象思維的高級(jí)綜合能力的體現(xiàn)。高階思維發(fā)展是課堂教學(xué)活動(dòng)組織的出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)。思維發(fā)展具有一定的復(fù)雜性與不確定，在培養(yǎng)目標(biāo)上體現(xiàn)為問題解決、批判性思維等能力的綜合體，通常在深度學(xué)習(xí)、問題解決等學(xué)習(xí)活動(dòng)中呈現(xiàn)螺旋上升式發(fā)展（如圖3所示）。哈佛大學(xué)教授珀金斯認(rèn)為，高階思維能力的發(fā)展需要有相應(yīng)目標(biāo)指向的針對(duì)性訓(xùn)練與教學(xué)環(huán)境支持[22]。以促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展為目標(biāo)指向的教學(xué)活動(dòng)與課程學(xué)習(xí)，是促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展最有效的方式。在交互活動(dòng)過程中，經(jīng)歷分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造的高階學(xué)習(xí)過程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者原有的知識(shí)基礎(chǔ)與思維經(jīng)驗(yàn)，有助于學(xué)習(xí)者認(rèn)知沖突的產(chǎn)生與思維的變式遷移，有助于學(xué)習(xí)者批判思維、創(chuàng)新思維、問題解決能力的發(fā)展。

（二）課堂教學(xué)交互的過程要素

具身認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)知過程是在真實(shí)場(chǎng)所、實(shí)踐活動(dòng)、社會(huì)文化之中發(fā)生的。哈貝馬斯交往理論提到，人們的交往行為是在由客觀世界、社會(huì)世界和主觀世界構(gòu)成的生活世界中形成的[23]。哈貝馬斯交往理論的三層概念與課堂教學(xué)交互三個(gè)方面的含義一一對(duì)應(yīng)，對(duì)課堂教學(xué)交互進(jìn)行了很好的詮釋。在課堂教學(xué)中，客觀世界是由資源、工具平臺(tái)等客觀存在的事物組成，認(rèn)知主體與客觀世界的關(guān)系表現(xiàn)為學(xué)生與資源、工具之間的關(guān)系。認(rèn)知主體與社會(huì)世界的關(guān)系對(duì)應(yīng)在課堂教學(xué)環(huán)境下是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)伙伴、教師等之間的交互。認(rèn)知主體與其自身內(nèi)在本質(zhì)的關(guān)系在課堂教學(xué)過程中體現(xiàn)為學(xué)習(xí)者頭腦中新舊概念之間的相互作用，即主體對(duì)認(rèn)識(shí)的同化和順應(yīng)過程（如圖4所示）。因此，具身認(rèn)知理論與哈貝馬斯的交往行為理論的核心思想不謀而合，為課堂教學(xué)交互研究提供了有力的理論支持。課堂交互活動(dòng)是基于教學(xué)內(nèi)容的問題情境，學(xué)習(xí)者通過觀察、探究、合作等方式在同客觀世界、主觀世界、社會(huì)世界的交互過程中達(dá)成對(duì)生活世界的綜合認(rèn)識(shí)，進(jìn)而獲得體驗(yàn)、形成認(rèn)知、發(fā)展思維。

日本學(xué)者佐藤學(xué)認(rèn)為，教學(xué)會(huì)話是發(fā)生在教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)環(huán)境之間的交互事件[24]。結(jié)合哈貝馬斯交往行為理論，基于對(duì)已有研究梳理分析的基礎(chǔ)上（見表1），本研究把課堂教學(xué)交互的過程要素總結(jié)為：學(xué)習(xí)者與物化要素的交互、學(xué)習(xí)者與社會(huì)要素的交互及學(xué)習(xí)者個(gè)體層面的自我交互。

1. 個(gè)體層面的自我交互（新知與舊知的交互）

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)是認(rèn)知主體主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義的過程。不同的生活經(jīng)歷成為學(xué)習(xí)者知識(shí)意義建構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。對(duì)于同樣的知識(shí)內(nèi)容，不同個(gè)體建構(gòu)的知識(shí)意義是不同的。在具身學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)者通過多重感官對(duì)信息的初步感知成為知識(shí)意義建構(gòu)的依據(jù)，以已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行重新編碼與重組，完成知識(shí)意義的建構(gòu)。在新舊知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的交互作用過程中，主體圖式不斷變化，進(jìn)而豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)、完善思維結(jié)構(gòu)。個(gè)體層面的自我交互即個(gè)體自我知識(shí)建構(gòu)的過程，使學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)數(shù)量的擴(kuò)充（同化過程）與認(rèn)知結(jié)構(gòu)性質(zhì)的變化（順應(yīng)過程）達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡。

2. 個(gè)體與物化要素（資源、工具、環(huán)境等）的交互

具身認(rèn)知理論把認(rèn)知視為身體、心理與環(huán)境持續(xù)交互的開放動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，認(rèn)為思維活動(dòng)是身體活動(dòng)的內(nèi)化。具身學(xué)習(xí)擴(kuò)展了技術(shù)與教學(xué)整合的途徑，指向了技術(shù)的“身體整合”。智能技術(shù)構(gòu)建的具身學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于促進(jìn)學(xué)生眼、手、腦等多感官的認(rèn)知。學(xué)習(xí)資源是教育場(chǎng)景中必不可少的要素之一，學(xué)習(xí)者通過多重感官通道來獲取資源信息，是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)資源交互活動(dòng)的過程方式。多模態(tài)的學(xué)習(xí)資源有利于學(xué)習(xí)者多角度地理解與闡釋知識(shí)的結(jié)構(gòu)與思維邏輯。學(xué)習(xí)工具是學(xué)習(xí)環(huán)境中的重要構(gòu)成要素，學(xué)習(xí)工具具身是學(xué)習(xí)環(huán)境具身的前提條件。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)習(xí)工具與學(xué)習(xí)者在某種程度上是一種合作伙伴關(guān)系，起到分擔(dān)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷、促進(jìn)知識(shí)情境化的重要作用，能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)與思維的表征。

3. 個(gè)體與社會(huì)要素（學(xué)習(xí)伙伴、教師等）的交互

個(gè)體的心理與思維發(fā)展與其所處的社會(huì)結(jié)構(gòu)是相互影響、相互滲透的[35]。在課堂教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)者的社會(huì)交互主要包括與教師及學(xué)習(xí)伙伴之間的交互。教師和學(xué)生作為教學(xué)活動(dòng)的主體，決定了師生互動(dòng)是課堂教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。師生交互不再局限于單純的語言傳遞，而是強(qiáng)調(diào)線上與線下、虛擬與現(xiàn)實(shí)、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的多模態(tài)交互。通過小組合作、協(xié)商交流、角色扮演等形式的生生交互，是滿足個(gè)體自身發(fā)展需要的知識(shí)技能、思維態(tài)度的重要方式。認(rèn)知心理學(xué)家安德森認(rèn)為，分享、合作、激勵(lì)等交互活動(dòng)可有效提升學(xué)習(xí)者的人際交往、協(xié)作學(xué)習(xí)及綜合評(píng)價(jià)等方面的能力[36]。

（三）多模態(tài)信息加工的內(nèi)部心理表征

在多模態(tài)交互的具身學(xué)習(xí)環(huán)境下，從環(huán)境刺激到學(xué)習(xí)者心智形成經(jīng)歷了“環(huán)境刺激→感知刺激→形成心智模型→實(shí)施行動(dòng)→新的環(huán)境刺激”等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)是彼此依賴、互動(dòng)關(guān)聯(lián)的耦合循環(huán)。在多模態(tài)具身環(huán)境下，認(rèn)知加工過程主要涉及信息獲取、意義構(gòu)建、實(shí)踐輸出三個(gè)主要階段。信息獲取涉及人體通過視覺、聽覺、觸覺等感官對(duì)外界環(huán)境的互動(dòng);意義構(gòu)建即人腦對(duì)外部不同模態(tài)信息的處理;實(shí)踐輸出即學(xué)習(xí)效果的外部行為表現(xiàn)，包括聽、說、讀、寫等技能水平及信息輸出所表現(xiàn)出的身體特征。多模態(tài)信息內(nèi)容作用于人的各種感官，認(rèn)知主體對(duì)獲取的模態(tài)信息解碼后，形成言語模型、圖像模型、觸覺模型等不同的感官模型，大腦對(duì)各種感官模型進(jìn)行感知、重組、編碼之后形成心智畫像。這一過程體現(xiàn)了認(rèn)知主體認(rèn)識(shí)事物、獲取信息的能力，為多模態(tài)實(shí)踐輸出奠定了基礎(chǔ)。

五、促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制的

運(yùn)行機(jī)理及條件保障

（一）促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制的運(yùn)行機(jī)理

具身學(xué)習(xí)環(huán)境下促進(jìn)高階思維發(fā)展的多模態(tài)交互機(jī)制涉及高階思維發(fā)展的目標(biāo)指向、課堂交互的過程要素及多模態(tài)信息加工的內(nèi)部心理表征三個(gè)相互作用、相互聯(lián)系的組成部分。以發(fā)展學(xué)習(xí)者的高階思維為目標(biāo)指向，創(chuàng)設(shè)基于生活世界的復(fù)雜問題情境，組織課堂教學(xué)活動(dòng)，是促進(jìn)學(xué)習(xí)者思維發(fā)展的有效方式。學(xué)習(xí)者在具身學(xué)習(xí)環(huán)境下，通過多模態(tài)交互實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀世界、社會(huì)世界的綜合認(rèn)識(shí)，在多模態(tài)信息的內(nèi)部加工過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜問題的解決。研究在借鑒梅耶的多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知模型的基礎(chǔ)上，對(duì)課堂學(xué)習(xí)過程中的多模態(tài)交互的過程機(jī)理進(jìn)行分析與闡釋（如圖5所示）。首先，從多模態(tài)信息加工的內(nèi)部心理過程來看，從信息獲取到實(shí)踐輸出是一個(gè)有效的循環(huán)過程;其次，多模態(tài)的實(shí)踐輸出為多模態(tài)數(shù)據(jù)分析提供了基礎(chǔ)與前提，以多模態(tài)數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)刻畫學(xué)習(xí)者畫像，以多模態(tài)評(píng)價(jià)反觀學(xué)習(xí)者高階思維的達(dá)成度，對(duì)課堂教學(xué)效果具有良好的反饋?zhàn)饔?，?duì)課堂交互具有良好的指導(dǎo)作用;再次，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展的價(jià)值取向引領(lǐng)課堂教學(xué)活動(dòng)的組織，有助于角色扮演、小組協(xié)商等多種交互策略的實(shí)施，進(jìn)而促進(jìn)課堂教學(xué)的主客體要素間的相互作用;最后，交互方式與策略、資源環(huán)境的多模態(tài)化有助于拓寬個(gè)體的認(rèn)知輸入，激發(fā)認(rèn)知沖突，促進(jìn)學(xué)習(xí)者高階思維發(fā)展。

（二）多模態(tài)交互機(jī)制有效運(yùn)行的條件保障

人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的成熟和應(yīng)用，擴(kuò)展了學(xué)習(xí)者獲取信息、感知信息、加工信息、傳遞信息的方式和渠道。具身學(xué)習(xí)環(huán)境增強(qiáng)了信息模態(tài)的可用性，使多模態(tài)具身學(xué)習(xí)與多模態(tài)數(shù)據(jù)分析成為課堂教學(xué)的常態(tài)。在交互學(xué)習(xí)過程中，多模態(tài)信息的獲取、多模態(tài)數(shù)據(jù)分析、多模態(tài)化交互等均離不開具身學(xué)習(xí)環(huán)境的支持。多模態(tài)具身學(xué)習(xí)環(huán)境成為探索與感知外部環(huán)境的媒介，延展了效應(yīng)器官與外部信息交互的可達(dá)性。借助智能技術(shù)，將不同知識(shí)類型的復(fù)雜內(nèi)容，以情境故事、仿真實(shí)驗(yàn)等形式呈現(xiàn)，將抽象概念與具體情境相融合，為學(xué)習(xí)者提供高沉浸、高交互、多感知的個(gè)性化學(xué)習(xí)內(nèi)容，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者人體感官的補(bǔ)償機(jī)制，誘發(fā)學(xué)習(xí)者的思維發(fā)展。智能測(cè)評(píng)、表情識(shí)別、模態(tài)追蹤等智能技術(shù)為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采集拓寬了途徑，實(shí)現(xiàn)了全方位、全過程、多模態(tài)地采集學(xué)習(xí)者的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，以此判斷學(xué)習(xí)者在解決問題過程中對(duì)知識(shí)建構(gòu)的層次、認(rèn)知思維發(fā)展的狀態(tài)。

六、結(jié)? ?語

海德格爾指出，“沒有事物本身，只有在使用事物的情境中，用具才成其所是”[37]。具身學(xué)習(xí)環(huán)境通過增強(qiáng)學(xué)習(xí)臨場(chǎng)感調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的身心參與，使其感受不到學(xué)習(xí)工具、環(huán)境作為事物本身而存在。然而，在具身學(xué)習(xí)過程中，多模態(tài)的“多”是相對(duì)的，并非越多越好。在多模態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)與活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件以及學(xué)習(xí)者作為生命個(gè)體的自主性，以適宜為原則選取、創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)亩嗄B(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境，充分發(fā)揮不同模態(tài)信息的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)習(xí)者營造“多感”的情境，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的多感官協(xié)同參與，但不能盲目地追求多、全、新，避免陷入“技術(shù)教學(xué)”的泥潭。

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