虛擬現(xiàn)實(shí)情感機(jī)制：身體圖式增強(qiáng)情緒喚醒度

沈夏林 張際平 王勛

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)引入教學(xué)增加了其中情感現(xiàn)象的復(fù)雜性，情感機(jī)制成為亟待研究的問題。情緒是情感的可操作單元，激活情緒的信息分為感知和概念化信息兩種途徑，客體與個(gè)體預(yù)期的差異決定了情緒的強(qiáng)度，虛擬現(xiàn)實(shí)主要提供了感知通道的情緒信息來源。在場(chǎng)感給予體驗(yàn)者接近于敘事者的情感體驗(yàn)，但“情感模擬”并不能解釋虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中與仿真度不對(duì)等的微妙情感現(xiàn)象。為此，從身體覺知虛擬對(duì)象示能性的過程出發(fā)，提出是身體圖式在喚起情緒中扮演了關(guān)鍵角色，是個(gè)體預(yù)期與客體感知間差異的實(shí)質(zhì)。進(jìn)而，針對(duì)隱含于語文教學(xué)中的情緒，以“三峽船閘”為教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了高激活度圖式（虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境）和一般激活度圖式（視頻學(xué)習(xí)）的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，高激活度圖式的情緒喚醒度顯著高于低激活度圖式。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的情緒影響模型。

關(guān)鍵詞：情緒;身體圖式;在場(chǎng);虛擬現(xiàn)實(shí);具身認(rèn)知

中圖分類號(hào)：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

真實(shí)情境體驗(yàn)缺乏是教育專門化后的固有缺陷，虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual）為此提供了令人驚嘆的替代經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)有大量研究從認(rèn)知角度對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)進(jìn)行了探討，如發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的有益性在于“可以像作者一樣身臨其境地體驗(yàn)”，但也帶來了信息的冗余與干擾，通過虛擬體驗(yàn)有時(shí)反而不利于知識(shí)抽象化，有關(guān)認(rèn)知的研究對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)資源開發(fā)及教學(xué)應(yīng)用方式起到一定的指導(dǎo)作用。然而，由于情感的不可觸摸性和難以測(cè)量性，卻少有研究涉及，虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)情感的影響遠(yuǎn)未明確。情感是教學(xué)無法回避的因素，師生、生生交互，以及教材中充斥著顯性或隱性的情感成份。情感作為“非智力因素”，對(duì)認(rèn)知具有重要影響，情感在語文教育中甚至就是“智力”——作為高層次能力的文學(xué)創(chuàng)作能力依賴于情感的體驗(yàn)與表達(dá)。虛擬現(xiàn)實(shí)資源成為教學(xué)中情感因素的一個(gè)新來源。但是，虛擬現(xiàn)實(shí)作為對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬，由于技術(shù)與成本限度，卻并不能真實(shí)地反映客觀世界，甚至是以“曲解”的方式進(jìn)行的模擬——對(duì)目標(biāo)感知現(xiàn)象的增強(qiáng)以及對(duì)非目標(biāo)現(xiàn)象的忽略，這進(jìn)一步加劇了虛擬現(xiàn)實(shí)情感現(xiàn)象的復(fù)雜性。為此，本文以虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中的情感現(xiàn)象為對(duì)象，設(shè)計(jì)課堂實(shí)驗(yàn)，試圖揭示虛擬現(xiàn)實(shí)的情感機(jī)制。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境與情感

情感教學(xué)理論將人類情感現(xiàn)象分成三類：作為基本單元的情緒（Emotion）、與基本社會(huì)性需要相聯(lián)系的情感（Feeling）、與高級(jí)社會(huì)性需要相聯(lián)系的情操（Sentiment）。情感遵循從情緒到情感、情操的發(fā)展路徑，而情緒是其中的操作性對(duì)象。激活情緒的信息按加工特征可分為低級(jí)情緒信息和高級(jí)情緒信息。其中低級(jí)情緒信息又稱為感官情緒信息，通過感官系統(tǒng)覺知，具有自下而上的自動(dòng)加工能力，幾乎無需意識(shí)努力和后天學(xué)習(xí)。如實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)綠色書寫紙比白色書寫紙更能讓學(xué)生情緒安定和心理舒適，赫拉利將這種自覺情緒現(xiàn)象的原因歸結(jié)為人類上千萬年進(jìn)化過程中對(duì)綠色自然環(huán)境的適應(yīng)。盧家楣認(rèn)為個(gè)體預(yù)期在感知通道的情緒發(fā)生中起到重要作用，決定了情緒的強(qiáng)度：客體超出預(yù)期越多，產(chǎn)生情緒越強(qiáng)，反之越弱。高級(jí)情緒信息則通過理解言語和符號(hào)化信息而發(fā)生，需要認(rèn)知系統(tǒng)參與，經(jīng)過意識(shí)努力并耗費(fèi)心智資源加工。如基于文本交流的情緒喚起現(xiàn)象——當(dāng)人們閱讀充滿情緒內(nèi)容的文本時(shí)，可以激活臉部肌肉動(dòng)作而展示情緒。在一項(xiàng)恐懼情緒的研究中，研究者們將VR作為情緒感知輸入和信息輸入分離的工具，發(fā)現(xiàn)感知途徑和概念途徑均可激活恐懼，喚起生理和行為上的恐懼反應(yīng)，但概念途徑表現(xiàn)為較差的生理激活，社會(huì)性因素引起的恐懼卻更易受概念言語信息的影響。VR所重構(gòu)的虛擬世界，為學(xué)習(xí)提供了可控的感官情緒信息來源，其中的情緒發(fā)生機(jī)制則成為亟待探討的問題。

在場(chǎng)感（Sense of Presence）被認(rèn)為是情感在虛擬環(huán)境中發(fā)生的先決條件和必要中介。在場(chǎng)感指體驗(yàn)者就在“那個(gè)”虛擬環(huán)境中的錯(cuò)覺，是人類感官與虛擬輸入、輸出之間的匹配，在場(chǎng)感分為空間在場(chǎng)與社會(huì)在場(chǎng)，空間在場(chǎng)指用戶將其感覺來源歸因于虛擬環(huán)境的意識(shí)狀態(tài)，社會(huì)在場(chǎng)則為“與某人在場(chǎng)”的錯(cuò)覺，指獲知他人心智、意圖和感官印象的程度。瑟思（Seth）等人提出內(nèi)感受預(yù)測(cè)編碼模型以解釋在場(chǎng)感產(chǎn)生的原理：個(gè)體在體驗(yàn)過程中，會(huì)就場(chǎng)景的內(nèi)感受狀態(tài)做出持續(xù)預(yù)測(cè)，在刺激發(fā)生時(shí)，將實(shí)際內(nèi)感受狀態(tài)與預(yù)測(cè)進(jìn)行對(duì)比，兩者一致時(shí)產(chǎn)生在場(chǎng)感。作為虛擬現(xiàn)實(shí)主要技術(shù)特征的沉浸性，本身不會(huì)增加情感體驗(yàn)，但沉浸性通過在場(chǎng)感影響體驗(yàn)者情緒，高沉浸度有助于良好的在場(chǎng)，如觀看2D電影體驗(yàn)的被試認(rèn)為“主角是小男孩”，而同樣內(nèi)容的VR電影體驗(yàn)者則認(rèn)為“自己就是主角”。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，沉浸性對(duì)情緒的影響取決于情緒本身的喚醒度，高喚醒度較低喚醒度在VR沉浸中表現(xiàn)得更為強(qiáng)烈，如恐懼和焦慮情緒相比幸福和放松，前者受到的影響更大。弗里曼（Freeman）等人由此提出情緒在場(chǎng)喚醒理論，認(rèn)為情緒喚醒導(dǎo)致了警覺，警覺進(jìn)而引起更高的在場(chǎng)感，因?yàn)閱拘汛碇靶袆?dòng)的召喚”，這與生態(tài)學(xué)中生存優(yōu)先的進(jìn)化原則相符。

虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真度是體驗(yàn)者形成在場(chǎng)感的首要因素，內(nèi)在原因則是自主感（Sense of Agency）和擁有感（Sense of Ownership）。自主感和擁有感的概念由哲學(xué)家加拉赫（Gallagher）提出，作為具身體驗(yàn)兩個(gè)分離的方面，自主感指虛擬場(chǎng)景中的“那個(gè)動(dòng)作是我發(fā)起的”感覺，如感覺到是“我”在操縱游戲中的賽車行駛;擁有感指虛擬場(chǎng)景中“那個(gè)正在經(jīng)歷體驗(yàn)的人是我”的感覺。自主感和擁有感作為動(dòng)作屬我性的現(xiàn)象體驗(yàn)，如同條件反射一樣共同作用于虛擬場(chǎng)景體驗(yàn)：體驗(yàn)者驅(qū)動(dòng)自主感體驗(yàn)自身，同時(shí)感受自己正在場(chǎng)景中。有賴于自主感和擁有感，低仿真度的交互技術(shù)也能營造高度的在場(chǎng)感，如僅僅通過手柄以推、拉、搖、移、按鍵等簡單動(dòng)作控制虛擬場(chǎng)景中模擬現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜動(dòng)作，卻仍能讓用戶體驗(yàn)到強(qiáng)烈的操縱感，感受自己正在場(chǎng)景中。

虛擬化身現(xiàn)象是深度在場(chǎng)的表現(xiàn)，化身（Avatar）概念源于傳統(tǒng)媒體體驗(yàn)中的角色認(rèn)同——觀眾將自身想象為媒體中的角色，而產(chǎn)生感同身受的情緒反應(yīng)。傳統(tǒng)媒體作為單向的信息傳播通道，受眾遵循設(shè)定的情節(jié)體驗(yàn)，角色認(rèn)同發(fā)生時(shí)，是角色替代了個(gè)體的自我意識(shí);另一方面，角色認(rèn)同本質(zhì)上是概念信息引發(fā)的感同身受現(xiàn)象，身體知覺并沒有參與其中。虛擬現(xiàn)實(shí)的交互技術(shù)則將角色認(rèn)同現(xiàn)象凝聚為實(shí)體——虛擬化身，作為現(xiàn)實(shí)世界自主體的代言者“降臨”虛擬世界;通過動(dòng)作映射，將現(xiàn)實(shí)世界的原始動(dòng)作投射到虛擬世界為感知?jiǎng)幼鳎瑥亩灾鞯夭倏v虛擬化身的行為，或與其他化身互動(dòng)，獲得虛擬世界身心融合的歸屬感。因而，虛擬化身是身體知覺與意識(shí)的共同“在場(chǎng)”。由此，虛擬化身也顯而易見地區(qū)別于早期人機(jī)交互中的代理（Agent）概念——一個(gè)幫助用戶完成刻板計(jì)算機(jī)操作的具有親和力的虛擬形象。視知覺是虛擬場(chǎng)景的主要通道，虛擬化身存在第一人稱和第三人稱兩種視角的知覺方式：第一人稱視角是主體和化身以完全一致的角度觀察虛擬世界，如同現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，主體不能看到自己的化身形象，但可以被其他用戶看到（如果在多用戶社會(huì)性場(chǎng)景中）;第三人稱視角也稱為“上帝視角”，主體以相對(duì)宏觀的角度觀察自己化身的活動(dòng)，通常設(shè)定于化身后方或后上方的視角，以維持主體與化身運(yùn)動(dòng)方向上的同構(gòu)，而不致過于弱化在場(chǎng)感。虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸技術(shù)的差異導(dǎo)致不同的化身形式：桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)可在第一人稱和第三人稱兩種化身視角中切換;沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)使用第一人稱化身視角;增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)將化身融人到實(shí)體中;卡梅隆導(dǎo)演的電影《阿凡達(dá)》（Avatar）中想象的未來技術(shù)打造的“化身”則能取代“真身”實(shí)體，在不同生物性和文化的體驗(yàn)中引發(fā)了徹底的情感變化。

三、身體圖式與情緒發(fā)生

綜上，現(xiàn)有研究明確了人類情感現(xiàn)象的構(gòu)成，情緒是教學(xué)中情感體驗(yàn)的操作單元，情緒具有感知和概念化信息兩種激活途徑，客體與個(gè)體預(yù)期的差異程度決定了感知通道情緒的強(qiáng)度。虛擬現(xiàn)實(shí)為情緒提供了感知來源，在場(chǎng)感被作為虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中情緒現(xiàn)象的一種解釋——給予“如同敘事者一樣的情感體驗(yàn)”，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬而給予體驗(yàn)者如同親歷者一樣的情感體驗(yàn)。但是，虛擬現(xiàn)實(shí)并非僅僅“對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬”，在場(chǎng)感的研究表明其中起決定作用的并非仿真度，實(shí)質(zhì)是自主感與擁有感。虛擬現(xiàn)實(shí)中的情緒發(fā)生僅僅也是對(duì)親歷者體驗(yàn)的重現(xiàn)嗎？有關(guān)示能性（Affordance）的研究提供了另一種啟示。

示能性的概念由生態(tài)心理學(xué)家吉布森（Gibsen）提出，指被生物體感知到的可承載其活動(dòng)的環(huán)境屬性。示能性作為客體屬性，僅在被主體意向性知覺時(shí)才成之為“示能性”——可能引發(fā)主體隨后身體動(dòng)作的感知，如個(gè)體身邊的大樹——其枝干、硬度等性質(zhì)能被覺察到，通常情況下，個(gè)體不會(huì)去知覺這些性質(zhì)，此時(shí)大樹的物理屬性未成為示能性;但如果不遠(yuǎn)處突然出現(xiàn)一條大鱷魚，個(gè)體感受到危機(jī)，立刻知覺到大樹的物理性質(zhì)可承載其安全爬高，此時(shí)枝干高度與硬度等屬性則成為主動(dòng)知覺的示能性。新恩（Shin）認(rèn)為虛擬環(huán)境客體同樣存在著示能性，并且是虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中感官情緒發(fā)生的起始點(diǎn)。除了急迫的生存危機(jī)，客體是否位于主體的“近身空間”范圍，是示能性產(chǎn)生與否的重要因素，近身空間指位于生物體身體可及范圍的物理空間，生物體對(duì)近身空間的對(duì)象具有更敏感的反應(yīng)，這種現(xiàn)象具有進(jìn)化意義：攻擊距離內(nèi)的捕食者更具有威脅性和緊迫性，遠(yuǎn)距離的對(duì)象則只要保持識(shí)別、觀察即可。亦即，位于近身空間的刺激促使物理性質(zhì)轉(zhuǎn)化為示能性。神經(jīng)科學(xué)的腦成像實(shí)驗(yàn)印證了近身和遠(yuǎn)身兩種空間的加工區(qū)別：近身空間信息主要發(fā)生于大腦背側(cè)通路，其神經(jīng)功能正是負(fù)責(zé)對(duì)象運(yùn)動(dòng)、位置與空間特征的表征;遠(yuǎn)身空間對(duì)應(yīng)大腦腹側(cè)通路，負(fù)責(zé)對(duì)象結(jié)構(gòu)特征、形狀、顏色的表征。相比于2D媒體，虛擬現(xiàn)實(shí)以將主體“拉進(jìn)”場(chǎng)景的方式，形成了“近身空間”效應(yīng)，因而更容易將環(huán)境屬性知覺為示能性。

主體是如何利用示能性的？具身認(rèn)知理論將與示能性這個(gè)生物感知屬性相對(duì)應(yīng)的人類認(rèn)知概念命名為圖式（Schema）。皮亞杰將圖式作為一種認(rèn)知結(jié)構(gòu)——抽取對(duì)象的“類屬”屬性，以簡圖的方式來表征對(duì)象。如對(duì)有關(guān)“樹”的典型圖式是一幅包含樹干、樹枝、樹葉等“類屬”屬性的“簡筆畫”。通過這種方式，圖式給予具體對(duì)象以屬類——使人類能識(shí)別和區(qū)分千變?nèi)f化的事物，給予抽象概念以具象結(jié)構(gòu)——使基于符號(hào)化的高級(jí)認(rèn)知成為可能，康德因而將圖式作為具體事物和抽象概念的中介。如兒童在閱讀中遇到“荔枝樹”這個(gè)名詞，盡管從未見過真實(shí)的荔枝樹，通過“樹”圖式仍舊能建立起對(duì)荔枝樹模糊的形象概念，而使認(rèn)知得以繼續(xù)進(jìn)行，不影響其它信息的加工，盡管所建立的“荔枝樹”概念可能是錯(cuò)誤的。這種能力對(duì)人類生存與進(jìn)化極為重要，提供了面對(duì)未知問題的一種有效方式，在當(dāng)前機(jī)器人學(xué)研究中，霍夫曼（Hoffmann）認(rèn)為對(duì)于人類圖式能力的模仿，是達(dá)成真正意義上“人工智能”的必要途徑，但又是難以企及甚至不可能達(dá)到的一個(gè)領(lǐng)域。

圖式作為知覺加工機(jī)制，具有自動(dòng)化的多感官融合能力——將來源于視、聽、觸、嗅、味、本體覺等通道的多模態(tài)知覺信息整合為特定問題的結(jié)構(gòu)性信息，格式塔心理學(xué)的心理完型案例，為視知覺圖式的整體性和簡約性特征提供了直觀表征。圖式源于身體，貫穿于從身體基本運(yùn)動(dòng)到抽象概念發(fā)展的整個(gè)過程：從嬰兒出生時(shí)的吮吸、抓握等本能反射行為開始，通過與外界的交互，逐步建立起包括以自身身體為中心的諸如空間、容器、移動(dòng)、平衡、力量等基本圖式;在基本圖式之上以身體投射（Bodily Projection）建構(gòu)非身體參照的、跨概念域的復(fù)雜圖式，如將以自我身體為中心的前、后、上、下等空間關(guān)系投射于對(duì)象，形成相對(duì)于對(duì)象前、后、上、下的空間關(guān)系，由此從身體參照推而廣之到物與物之間的空間定向;圖式以概念隱喻作用于抽象理性概念的建立，如“理論是大廈的基石”;圖式以一般化抽象結(jié)構(gòu)特征，形成人類認(rèn)識(shí)世界的范疇化能力而識(shí)別、記憶客觀世界中錯(cuò)綜復(fù)雜、多不勝數(shù)的事件。因而，皮亞杰在發(fā)生認(rèn)識(shí)論中將個(gè)體圖式發(fā)展分為感知運(yùn)動(dòng)、前運(yùn)算、具體運(yùn)算和形式運(yùn)算四個(gè)階段。拉考夫依據(jù)圖式的身體根源性，以“身體圖式”為核心概念，闡述了其在人類意義建構(gòu)和推理中的基礎(chǔ)性作用，成為第二代認(rèn)知科學(xué)中具身認(rèn)知理論的基石。身體圖式的潛在價(jià)值引發(fā)了哲學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、機(jī)器人學(xué)等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的研究。在情感研究領(lǐng)域上，霍夫曼提及了身體圖式可能的情感價(jià)值，格雷格森（Gregersen）、金（Kim）等游戲研究者認(rèn)為用戶的原始動(dòng)作與虛擬世界中的映射動(dòng)作在身體圖式上的同構(gòu)，有助于提升虛擬體驗(yàn)的享受度，但相比于圖式的認(rèn)知機(jī)制研究，情感機(jī)制的討論極為缺乏。

相比在場(chǎng)感給予“如同敘事者一樣”的情感體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，身體圖式起到更為積極的作用，客體與個(gè)體預(yù)期之間差異的感知正是由身體圖式完成：體驗(yàn)者知覺客體示能性，激活身體圖式（如山峰宏大的空間圖式），并與預(yù)期的圖式（以身體為參照的有關(guān)山峰的圖式）相比較，兩者的差異引發(fā)了情緒。同時(shí)，身體圖式也促進(jìn)了在場(chǎng)感的提升，正是身體圖式的投射功能，實(shí)現(xiàn)由現(xiàn)實(shí)世界原始動(dòng)作到虛擬場(chǎng)景感知?jiǎng)幼鞯挠成洌瑢⒉倏v桿的推、拉、搖、移、按鍵等有限動(dòng)作映射為驅(qū)動(dòng)虛擬世界運(yùn)作的復(fù)雜感知?jiǎng)幼鳎瑥亩鵂I造由“我”控制舊主感）、“我”在其中（擁有感）的錯(cuò)覺。相比于仿真度所營造“構(gòu)想的”在場(chǎng)感，由自主感與擁有感形成動(dòng)力的在場(chǎng)感，具備更高水平的沉浸度。因而，正是身體圖式，連接起知覺與情緒，形成從客體示能性、身體圖式和在場(chǎng)，及至情緒的因果鏈。以下將設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)身體圖式的情緒效應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證。

四、身體圖式影響情緒的實(shí)驗(yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.研究假設(shè)

本研究選擇隱性情感教學(xué)最典型的語文學(xué)科，以《三峽船閘》為內(nèi)容，分別設(shè)計(jì)以虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻為材料的課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)——兩者具有不同的圖式激活程度，通過學(xué)習(xí)結(jié)果的分析，比較虛擬現(xiàn)實(shí)和視頻體驗(yàn)在情緒喚醒結(jié)果上的差異。提出以下假設(shè)：

情緒效價(jià)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組效價(jià)均值分別為6.3723和6.2261，使用VR的班級(jí)略高于使用視頻的班級(jí)，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果p-0.113>0.05.即兩組數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)上沒有差異。

（三）非情緒性檢測(cè)結(jié)果

（1）認(rèn)知結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由任課教師對(duì)兩個(gè)班級(jí)的知識(shí)檢測(cè)題進(jìn)行批改，該題目滿分5分，教師按回答完整程度在0-5分之間給分.并由研究人員逐一核對(duì)。得分結(jié)果的描述性統(tǒng)計(jì)如表3所示，VR組平均得分3.72分，視頻組平均得分為2.76分。對(duì)得分進(jìn)行差異性檢驗(yàn)結(jié)果為：t=2.102，p=0.038<0.05。也即實(shí)驗(yàn)班平均分高于對(duì)照班的數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計(jì)意義，其差異具有顯著性，通過VR體驗(yàn)，相比于視頻體驗(yàn)，學(xué)習(xí)者在有關(guān)三峽船閘原理的程序性知識(shí)檢測(cè)上表現(xiàn)更為優(yōu)秀，知識(shí)遷移狀況更好，這與實(shí)驗(yàn)假設(shè)不一致。

（2）心流體驗(yàn)結(jié)果。心流體驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示，進(jìn)行差異性檢驗(yàn)結(jié)果為：t=2.102， p=0.02<0.05。也即實(shí)驗(yàn)班的心流體驗(yàn)高于對(duì)照班的數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計(jì)意義，兩者差異具有顯著性，在該內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，通過VR體驗(yàn)，相比于視頻體驗(yàn)，學(xué)習(xí)者具有更高的學(xué)習(xí)投入程度。

五、分析：虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的情緒模型

在以上實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于三峽船閘雄偉、高大、壯觀的情緒體驗(yàn)，對(duì)于自然力量和人類力量的情緒體驗(yàn)，VR組的情緒喚醒度顯著地高于視頻組，但在情緒效價(jià)上沒有差異，也即，虛擬現(xiàn)實(shí)有助于增加情緒的強(qiáng)度，但對(duì)情緒正負(fù)的影響沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。究其原因，相比觀看視頻，VR以隔絕現(xiàn)實(shí)的全沉浸視角，使三峽船閘及其周邊山峰更具有“高大”的視知覺示能性;其次，VR以模擬親歷者的視角，將體驗(yàn)者“拉入”到場(chǎng)景中，形成近身空間效應(yīng)，使體驗(yàn)者對(duì)于身體周邊對(duì)象知覺更為敏感，在隨輪船行駛過程中，體驗(yàn)者感受到迫人而來的閘壁和山峰，激活空間圖式，引發(fā)情緒。除了言語性情緒評(píng)估數(shù)據(jù)，通過VR學(xué)習(xí)的47名被試中，有22人報(bào)告在體驗(yàn)乘輪船通過三峽船閘的場(chǎng)景時(shí)產(chǎn)生了輕微的眩暈感。究其原因，可能是由于視覺系統(tǒng)看到的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在本體覺和前庭覺作用下，形成的暈船假象;也可能存在虛擬現(xiàn)實(shí)本身的技術(shù)問題，如像素和刷新率不夠高;或者是以上兩個(gè)原因的綜合。本次實(shí)驗(yàn)未對(duì)眩暈感的原因作驗(yàn)證，但是，所有報(bào)告眩暈感的學(xué)生均表示，眩暈感本身也讓他們感覺更像是在輪船上。因此，可以說產(chǎn)生了非常逼真的虛擬化身效應(yīng)，在場(chǎng)感達(dá)到了較高的程度。

非情緒檢測(cè)是對(duì)情緒的側(cè)面驗(yàn)證。VR組相比于視頻組，具有更高的心流體驗(yàn)——也即學(xué)習(xí)更為投入，結(jié)果與實(shí)驗(yàn)假設(shè)一致。心流體驗(yàn)的結(jié)果再次印證了情緒效應(yīng)，激活了情感的學(xué)習(xí)具有更高的投入程度，同時(shí)該結(jié)果也與虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)特征——沉浸性相吻合。對(duì)于三峽五級(jí)船閘原理理解的檢測(cè)，參考已有研究的結(jié)論，由于VR環(huán)境中的學(xué)習(xí)者沉浸于感知體驗(yàn)，不利于思維的抽象，因而預(yù)測(cè)虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)對(duì)于本實(shí)驗(yàn)三峽五級(jí)船閘原理的理解不會(huì)有促進(jìn)作用，其直接的認(rèn)知效果不如視頻學(xué)習(xí)。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)相反，VR組的認(rèn)知測(cè)試表現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)性。究其原因，可能是由于教學(xué)活動(dòng)為三峽五級(jí)船閘原理的理解提供了多種信息來源，包括課文文本、圖示、課件中的動(dòng)畫以及教師語言解釋，虛擬現(xiàn)實(shí)或視頻僅僅只是其中一種來源，在虛擬現(xiàn)實(shí)或視頻體驗(yàn)之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)原理有了充分的了解。因而，虛擬現(xiàn)實(shí)或視頻體驗(yàn)對(duì)于思維抽象作用的差異未能起到?jīng)Q定性的影響;相反，由于虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)具有更佳的心流體驗(yàn)，以及情緒的“非智力”效應(yīng)，導(dǎo)致學(xué)生更高的學(xué)習(xí)投入程度（與心流體驗(yàn)結(jié)果相吻合），這可能最終影響到了學(xué)習(xí)結(jié)果。

根據(jù)以上分析，我們提出虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的情緒影響模型，如圖2所示：與作為客體屬性的示能性相對(duì)應(yīng)，身體圖式作為一種主體認(rèn)知結(jié)構(gòu)而知覺客體示能性，引發(fā)對(duì)客體的自覺認(rèn)知以及由此產(chǎn)生的自動(dòng)化行為;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以將體驗(yàn)者“拉人”場(chǎng)景的方式，形成體驗(yàn)者對(duì)虛擬對(duì)象的近身空間效應(yīng)，使虛擬對(duì)象更易于被意向性知覺。身體圖式一方面與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中存在的一般圖式相比較，在兩者不一致時(shí)直接激活情緒（如三峽船閘閘門與“門”的原型圖式相比較，由于閘門遠(yuǎn)大于“門”而激活“高大”“人類力量偉大”的情緒）。另一方面，體驗(yàn)者通過身體圖式的投射性，毫無違和感地操縱虛擬場(chǎng)景，形成如同身臨虛擬場(chǎng)景的自主感與歸屬感，也即瑟思所稱的內(nèi)感受。實(shí)際體驗(yàn)的內(nèi)感受與由虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸感、構(gòu)想性引發(fā)的預(yù)期感受兩相比較，具備一定程度上的一致時(shí)產(chǎn)生在場(chǎng)感，在場(chǎng)感又讓體驗(yàn)者以“與作者一樣的敘事結(jié)構(gòu)”體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)世界的情緒現(xiàn)象。也即，身體圖式和在場(chǎng)感共同作用于虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中感知通道的情緒發(fā)生，具體而言，身體圖式激活情緒的喚醒度，而在場(chǎng)感則讓體驗(yàn)者相信激活的情緒是真實(shí)的。

以上模型揭示了情緒、知覺與示能性三者之間的關(guān)系，對(duì)蘊(yùn)含于教學(xué)中無處不在的隱性、不可觸摸、但又不可忽視的情緒，提供了可操作的方法，通過對(duì)客體屬性（示能性）的調(diào)整，可有效控制特定情緒的激活水平;虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的仿真程度并不必然影響情緒激活，在場(chǎng)感則使體驗(yàn)者相信所產(chǎn)生的情緒是真實(shí)的，身體圖式在知覺通道的情緒發(fā)生中起到了關(guān)鍵作用。因而，該模型為虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境與VR學(xué)習(xí)資源的開發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中的教學(xué)設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)提供了有益的參考。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)感知通道和信息通道的可分離性，以及感知屬性的可控性（客體示能性），也為教學(xué)和學(xué)習(xí)研究提供了有用的工具。

六、結(jié)語

情緒是教學(xué)中情感體驗(yàn)的單位，激活情緒的信息分為感知和概念化信息兩種途徑，虛擬現(xiàn)實(shí)為教學(xué)提供了感知通道的情緒信息來源。客體示能性是情緒發(fā)生的起始點(diǎn)，虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)特性通過將體驗(yàn)者“拉入”場(chǎng)景的方式，形成近身空間效應(yīng)，使得其中的客體屬性具備知覺優(yōu)先性。體驗(yàn)者在知覺到示能性后，激活相應(yīng)的身體圖式，形成對(duì)客體屬性的圖式化認(rèn)知，并與個(gè)體預(yù)先存在的原型化、一般性圖式兩相比較，兩者的差異激活情緒，作用于情緒的喚醒度，差異越大，喚醒度越高。同時(shí)，身體圖式以動(dòng)力同構(gòu)為原則，將現(xiàn)實(shí)空間的原始動(dòng)作投射為虛擬世界中的操縱活動(dòng)，使體驗(yàn)者感受到是“我”在操縱虛擬世界、在虛擬世界的人是“我”，形成自主與擁有的，這種實(shí)際內(nèi)感受狀態(tài)與虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸和構(gòu)想而來的預(yù)期感受相比較，兩者存在某些一致時(shí)產(chǎn)生在場(chǎng)感。在場(chǎng)感進(jìn)而使體驗(yàn)者認(rèn)為產(chǎn)生的情緒是真實(shí)的。身體圖式的引入，彌補(bǔ)了虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中情緒發(fā)生因果鏈上的缺失環(huán)節(jié)，為教學(xué)中操作性缺乏的情緒體驗(yàn)提供了可行的途徑。虛擬現(xiàn)實(shí)感知信息與概念化信息分離的特征，以及基于漢語詞匯的情緒測(cè)定，也為教學(xué)中的情緒研究提供了參考。