分布式认知特征及设计

分布式认知：特征与设计DistributedCognitions,byNatureandbyDesign贝尔(PhilipBell),温(WilliamWinn)华盛顿大学(UniversityofWashington)Presentation:许国雄(FigueXu)北京大学教育学院教育技术系(ET,GSE,PKU,CN)引言(INTRODUCTION)所有的认知都是分布式的吗？在包含制品、媒体和技术的系统中，认知分布的方式与在人与人之间分布是否不同？当认知是分布式的时候，(各)人发挥什么作用？怎样根据教育目的设计和构建分布式认知系统？区别？包含制品的分布式认知系统制品个人他人不包含制品的分布式认知系统工具？伙伴？如何设计？分布式认知：特征(NATURE)学习氯同位素的案例作为系统的学习环境(系统观)系统的复杂性主要不是源于系统所拥有的要素的数量，而是源于要素间互动的潜力(动态系统)生产性的动态系统是自组织的：帕斯克以要素进行自组织的潜力而不是要素的生物性作为认知能力的标准。在分布式认知系统中，制品和人一样重要。系统稳定程度时间1.当认识是分布式的，旨在帮助学生学习时，学生的观念集中趋向于同专家、有效数据——因而也同理论——达成一致。2.分布式学习系统要能够处理那些提高系统不确定性(熵)的意外事件，而不是减少不确定性。如果不能这样，系统就会崩溃3.作为自组织的一部分，制品(如参考数据、计算机或其他设备)必须是可变化的：至少不应该盲目相信制品，最佳情况是，计算机应该聪明到足以成为交谈的积极参与者。4.制品在通过外部表征来分享观点上是有用的。问题：1.稳定态——终点，认知工具2.正确答案——建构主义的观点冲突3.个体和其他要素的中心位置问题分布式认知：特征(NATURE)分布式认知环境中各要素的作用驾驶轮船的案例(赫钦斯[Hutchins,1995]):活动(驾驶)是通过功能系统的运作进行的，这些功能系统将表征媒介相互协调在一起。表征媒介可能在其所涉及的个体之中，也可能在其之外。这些功能系统表明了媒介间的表征状态。交流是分布式认知的必备条件：个体知识—向他人表征(知识可视化)—分享—有用。共享的信息是集聚的信息(pooledinformation)，这让情境中装备最佳的人(或设备)为所有其他人的利益而运用这些信息。分布式系统中的要素必须相互依赖以完成任务：没有人拥有做出决策的所有信息；行动的参与者必须相互信任，在大部分情况下都没有机会利用其他途径的信息加以核实来确认这种信任；工具的可靠性值得怀疑；如果一个要素无效，可以利用备用系统或人的技能。领航员方位员水深员画图员日志员船长舵手图纸、测量仪等将“表征媒介相互协调”航行图是一个模拟计算机思维的工具：支持问题解决分布式认知：特征(NATURE)分布式认知环境中各要素的作用制品的地位：工具还是教师？制品在应用时拓展和支持了人的智能：认知工作转卸，制品在特定任务上更有效率；个体的认知努力转向只有他们才能做好的其他活动上。无论制品的设计是否帮助我们内化和发展认知技能(像写作伙伴是，电视则不是)，利用制品会产生认知留存。在个体必须在没有这些工具的情况下完成任务时，认知留存能够很好地为他服务。信息库：拓展了个人的记忆，如各种数据库。符号的应用：提供了记录思想的多种方式，拓展了他们的交流能力，如Excel表格、航线图。模拟程序：更加容易进行实验，如LOGO语言、牛顿定律模拟程序、大气环境模拟程序。媒体/人工智能：符号系统内化，增加个人的认知技能。如多看电视提高了空间能力测试的得分；通过录像的渐显/渐隐模拟细节认知的运作。智能化文字处理器—“写作伙伴”(WritingPartner)提供了元认知指导—即，使学生去思考写作过程，而不是简单地提示他们做些什么。写作伙伴的总目的就是让学生由知识讲述者变为知识转换者。修辞：你写作时为了说理还是描述？面向读者：读者是新手吗？记住它可能需要一些有关这一论题的基本事实。精致化：对于这一点我还知道些什么？制品的作用分布式认知：设计(DESIGN)从情境论(第三章)和生态观心理学框架(第六章)可以推论：当个体或小组在自然场景中进行智力活动时存在自然的分布式认知活动，如化学课和航行者的例子。但是，也可以通过设计使认知呈分布式，像写作伙伴的例子。作为教育者，我们的任务不仅仅是提供对于个人和小组与社会物质环境交互作用的具体描述，而且也致力于成为这种分布式活动的设计者和塑造者，目的是使参与者获得某种智力成果。在相当长的时间里，教育者一直在为认知的分布式进行设计，尽管是以一种默会的方式进行的。教学设计者有时意识不到他们自己对于自己制作的制品的影响深度，如LOGO语言，早期数学教学中实物操作的应用，小组学习等。这些例子表明分布式认知几乎普遍存在，同时又有高度差异性。我们更关注这些分布式认知例子的设计特性。分布式认知的研究不仅仅局限于进行描述性分析，也着眼于如何引导革新性学习环境的设计。分布式认知：设计(DESIGN)有效做法：高度重视社会物质境脉(Context)：在头脑中认知的个人—在社会物质境脉中参与认知活动的个人，即社会物质境脉以至关重要的、交互式的方式重塑了(多个)个人参与其中的认知工作；探讨系统中要素间的复杂交互，比孤立地探讨要素更具有理论意义。由于个体和社会物质境脉间的高度交互作用，自然场境和不那么自然的场境(如心理学实验室)的认知现象会在某种程度上存在差异，这使我们更加关注自然场境中发生的认知现象。分布式认知观意合于那些倾向于注重意义建构和知识加工的个人和社会两个维度的学习观。分布式认知观还关注个人和物质世界如何以重要的方式进行交互，这是它和社会建构主义观的不同之处。分布式认知：设计(DESIGN)有效做法：智能制品促成分布式认知活动：生态心理学的观点：物理客体(objects)支撑着客体之间的各种具体类型的交互作用。客体的特点在于其可利用性(affordance)，其中一些(可利用性)源于有目的的设计活动，而另外一些(可利用性)则可看成是未预料到的(偶然的)结果。由于这些客体的可利用性散落于我们活动的物质境脉之中，因此，客体的可利用性成为分布式认知的重要特性。要素通过其可利用性而成为分布式认知系统的交互性成份，无论是专为此设计的还是偶然的。在教育中，教师感兴趣的往往不仅包括客体的物质上的可利用性，还包括各具体类型智能制品的认知上的可利用性。分布式认知：设计(DESIGN)有效做法：技术促进分布式交互和协作：如虚拟社区、协作网络课程、分布式多媒体、虚拟协作、浸润式环境和无处不在的计算。分布式认知观，有利于人们建构对于如何利用这些新技术的理解。迅速发展的对于计算机支持的协作学习(computer-supportedcollaborativelearning,CSCL)的研究，也许最能代表人们对于新技术具备的新的可能性的探索。人们希望能够创设学习环境来支持一系列的分布式认知活动，包括学习共同体、概念学习交流和知识建构共同体等。教学设计者刚刚开始探讨多种由新技术支持的CSCL活动的共性和差异，以及如何更好地设计这些活动。分布式认知：设计(DESIGN)有效做法：设计—作为科学项目的中心特征：利用设计实验法进行教育革新实证研究，为教育革新的设计和改进提供基础。设计出来的教育革新包括一系列的相互依赖的要素(“要素包”)。教学材料取决于教师使用的教育策略，教育策略又取决于学生的认识论信念。它们的成功取决于知识的分享和要素包各成份的相互依赖。分布式认知观能在教学设计者在对这些革新进行设计、运用、研究和改进时，帮助其理解认知系统中存在的系统性交互。分布式认知：设计(DESIGN)利用观点图(argumentmap)指导课堂辩论的案例“意义建构者”(Sensemaker)软件—将个人对于证据的理解表示出来，能够被看到。让学生能够分门别类地、在不同的空间上，将同一类来自网络的证据与该论题的不同科学观念关联起来。学生利用论点的表述来形成他们的知识建构对话，是这一分布式认知系统的中心所在。网络化呈现的观点图是不同观点的一种分布，它将辩论理论化。通过以这种方式将团队思维可视化，可能鼓励学生拓展和提炼它们正在考虑的、与辩论主题关联的一系列观点。分布式认知：设计(DESIGN)观点图案例的设计的中心特征安排认识论的力量(epistemologicalforces):认识论的力量决定了技术系统的设计和使用。观点图强调证据对于所辩论的理论问题的重要性，他们支撑学生考虑全部证据而非单项证据。作为镌刻系统的知识表征：要明确表述的新产品、与这些产品相关的新实践、新的认知努力三者之间的协调。这种协调对学生的要求远远高于简单地收敛于一个正确答案。促进学生元认知的发展结论(CONCLUSIONS)分布式认知的特征分布式认知要求在系统的各要素之间共享认知活动。在分布式系统中存在系统水平的协同努力：共同目标，有效交流，整体大于部分地总合。为了使个人能分享分布式系统的成果，必须以外在于个体的形式对观点加以表征。分布式认知强调利用不同的镌刻系统来记录并在系统中发布观点。制品在被个体利用时，它能够支撑新的能力。分布式学习环境取决于个体和小组学习的特性和正在学习的知识(或认识的方式)。通过系统的设计，可将适当的认识论力量统合进行动之中。支持分布式认知的成功课堂干预在本质上是包型的(package-like)。结果就是这个包的系统效果，而不是干预中的某些具体要素的效果。结论(CONCLUSIONS)分布式认知与其他方法共享的方面它以大体上与建构主义学习观一致的方式，对知识建构进行了描述。分布式认知观通过将社会物质境脉引入理论思考之中，与建构主义观点区别开来。分布式认知和真实世界场境中进行的认知活动有自然的相通之处。分布式特性，就认知来说，常常指真实世界—而不是设计的世界—中的人和制品之间的分布。如果认为社会物质境脉与进行的认知活动密切相关的话，分布式认知与情境认知理论共有许多属性。但是，分布式认知观并不放弃对“知识的内部表征”和“知识向不同场境中的迁移”的关注。分布式认知通常是在系统内各要素的可利用性的基础上进行的，这一点与生态心理学观点的一些方面类似。社会物质境脉限制并提供了参与者在这些场境中的具体认知动向。在教育场境中，这一特质强调了设计者在支持具体形式的认知和学习中的重要性。设计和实施分布式认知的方法与其他设计方法有许多共同之处。但分布式认知观强调成功教育革新的包型特征，这一点源于分布式认知观强调将学习环境作为系统看待。社会共享认知：系统设计和合作研究的组织SociallySharedCognition:SystemDesignandtheOrganizationofCollaborativeResearch布朗(KatherineBrown),科尔(MichaelCole)加利福尼亚大学(UniversityofCalifornia–SanDiego)Presentation:许国雄(FigueXu)北京大学教育学院教育技术系(ET,GSE,PKU,CN)背景知识社会文化认知观或中介行为的社会文化取向的基本假设是人的心理功能是处于文化、历史和制度情境之中的。因此，它关注的是这样一些研究，例如，不同国家的孩子在对待某一问题时，他们是怎样进行思考的；今天的学生与50年前的学生在运用算术计算程序时有什么不同；巴西孩子在学校中和在市场中进行计算时有什么差别，等等。总之，社会文化认知观的持有者关注的是中介行为的社会文化的情景性，为此，他们假设心理过程的起源和定义是植根于社会文化场景之中的，也就是强调在理解个人的心理功能时应优先对社会文化过程进行分析。引言关注的问题：在课后时间的共同体组织中，如何设计、实施和维持教育活动？共同体组织“第五维度”——教育性玩耍世界中的学习组织