具身設計：在感知：運動循環動態平衡中發展雕

王辭曉

編者按：多爾·亞伯拉罕森（DorAbmhamson）是國際學習科學領域的著名學者，現任美國加州大學伯克利分校教育學院教授，具身設計研究實驗室（EmbodiedDesignResearchLaboratory，EDRL）主任。同時，他還是美國國家科學基金會（NsF）、國家教育學會（NAEd）等國家級機構的評審專家，以及美國教育研究協會（AERA）、國際學習科學協會（IsIs）、讓·皮亞杰協會（JPs）的主要成員。多爾·亞伯拉罕森教授整合認知心理學、生態動力學、現象學等觀點，系統地提出具身設計研究框架，帶領團隊通過基于設計的研究開發了20余項具身認知教學設計成果。基于具身設計研究的扎實基礎，多爾·亞伯拉罕森教授及其團隊正推動學習科學領域以具身的視角來探究教與學過程中的現象與行為，從而促進有效教學的發生。《學習科學雜志》（Jollrnal of the Learning sciences）、《劍橋學習科學手冊（第二版）》（cambridgeHandbook of theLearningsciences）等學習科學領域的重要期刊、編著均在其推動下開設了具身認知專欄。多爾·亞伯拉罕森教授目前重點關注數學教育、sTEM教育中的具身認知，致力于利用傳統和前沿技術，在實踐中創建和評估理論驅動的教育創新。

摘要：上世紀80年代，在現象學、認知心理學等領域對身體及其經驗與認知關系探索的基礎上，以具身認知為代表的第二代認知科學范式逐漸走進人們的視野。近10年來，國際上掀起了具身認知研究熱潮，學習科學領域的學者開始重視具身認知對教學的作用。國際學習科學領域著名學者多爾·亞伯拉罕森教授指出，具身認知理論受到認知發展心理學和社會文化理論的影響，不僅是一種重新看待教與學的方法論，還是一種能夠發展獨特學習理論的認知論。他在學習科學領域中引入具身設計——一種系統性、過程性的設計方法，為特定教學情境設計人工制品、為具身認知理論應用到教學設計中提供了設計框架，并將其分為基于感知的設計和基于動作的設計兩種類型。多爾·亞伯拉罕森教授還提出，具身設計作為分析感知運動圖式和思維意義的參考性框架，應從實際設計問題出發，分析認知過程數據，理解學生思維過程，區別人工制品供給性，逐漸確立研究問題，不斷迭代循環修改設計，進而發展學習理論。他還指出，具身認知在學習科學領域中將會進一步推動計算機支持的協作學習、教與學評估等研究主題的發展，擴展了學習科學的研究視野。

關鍵詞：具身認知;具身設計;基于設計的研究;認知過程;學習科學

中圖分類號：G434文獻標識碼：A 文章編號：1009-5195（2019）02-0003-08 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2019.02.001

一、審視具身認知的學科實踐

訪談者：多爾·亞伯拉罕森教授您好，非常感謝您能接受我的采訪。從您的個人簡歷看到，您具有認知心理學和學習科學的背景，請問您是如何選擇從事具身認知領域研究的，以及為何選擇數學作為研究的主要實踐學科，它對傳統教學的挑戰又是如何體現的？

多爾·亞伯拉罕森：選擇從事具身認知研究，尤其是數學的具身認知，受我個人經歷的影響較大。一方面，我求學階段對數學比較感興趣，并且擅長數學教學，從事了多年數學家教工作;另一方面，我碩士期間攻讀的是認知心理學學位，在閱讀認知發展相關文獻的過程中，Rochel Gehnan（1993）的一篇題為《關于數字和對象早期學習的理性建構主義解釋》的文章對我啟發很大，讓我意識到，我在大學所學習的和我所從事的數學教學工作之間有密切的聯系，認知發展的相關理論將有助于提升數學教學。當再次輔導學生時，我開始使用所學的知識，同時也有了新的想法和見解;反過來，這些新的想法也能夠幫助我思考在大學中所做的研究。在大學學習和家教工作的循環往復過程里，我想既然我對這兩件事物都非常感興趣，為什么不將他們結合起來呢，于是我的碩士論文就以數學分數概念的認知發展為選題。這不是一種選擇，而是先前經驗推動著我進行數學認知的研究。

談到具身認知，親歷的數學教學經驗使我發現，我們談論數學的方式與在教室中學習數學的方式之間存在一種張力;同樣，感知數學概念與如何在思考中體驗數學之間也存這樣的張力。我們在教室中學習的數學大多是基于書本的、有特定推理步驟的，但要想使數學概念具有意義，則需要在大腦中進行完全不同的工作。這一工作與某一概念的個人意義建構相關，與動態的、可操作的心理圖像（Mental Image）相關。概念是描述一個對象特征的知識，圖像是當提到等邊三角形時，頭腦里會浮現關于它的心理圖像。當人們在進行推理、問題解決、意義建構、產生推論時，他們也在運用動作和感官，我將之稱為“具身動作”（Embodied Enac-tive）。具身動力學（Enactivism）認為認知是由有機體與環境之間的動態相互作用產生的（Thomp-son，2010）。數學教學中大多缺少這種具身動作，盡管一些老師能夠感受到動作在數學學習中的作用，但卻并未有意識地設計。如果教師能夠對此有深刻的感知，他們也許會通過語言和手勢等方式來更好地幫助學生理解數學概念。

傳統教學是基于書本的，就好像冰山理論提及的，我們只能看到事物的表面，但是絕大部分卻隱藏在水平面之下，雖然看不到卻更為重要。傳統教學在黑板或白紙上進行推理運算，缺少了體驗數學意義的過程。如果是為學生的考試而教，卻沒有讓學生深入、創造性地思考，他們將不能獨立地進行數學推理或情境模擬。情境模擬是指對某個待解決的問題建立數學模型，進行靈活地思考和自由地創造。這是傳統教學沒有涉及的。同時，反思我多年來輔導學生的經歷，我看到學生只是為了通過考試而學，實際上并沒有獲得數學思維。他們只想知道做什么，而不愿意甚至害怕思考，因為思考的過程在教室中是不被評估的，所以他們沒有意識到思考的重要性。具身認知對傳統教學的挑戰在于，為學生提供深度思考的機會，讓學生獲得靈活的、富有創造力的思維方式，使他們能夠意識到數學所具有的實際意義。

隨著時間的推移，我越來越意識到這項工作的重要性。數學思維是抽象的、難以描述的，而不像學習網球這類動作技能。數學思維并不是大腦中的某一種神秘能力，而是我們使用感知、運動、語言以及想象來與世界進行交互的方式。因此，作為基于設計的研究者，我不僅想要研究具身認知，而且想幫助學生發展有助于理解數學概念的動態圖像，以及通過基于設計的研究來創建有利于學習與研究的條件。

訪談者：您提到具身認知強調有機體與環境的動態交互，那么學生在學習活動中，如何利用這種交互進行學習？身體參與的形式或先前的身體經驗又是如何幫助學生理解學習內容的？

多爾·亞伯拉罕森：具身認知理論所強調的感知運動（Sensorimotor）循環（Vareh et a1.1991）并不是說身體要完全沉浸式地參與到學習活動中，具身形式可以是基于動作的，也可以是基于想象的。我們用兩根手指的運動來表征兩條腿在走路，這其實就是在利用先前的身體經驗來交流表達。LOGO語言是一種早期的編程語言，便是在借用“小烏龜”的形象，使其成為虛擬的身體代理，以繪圖的方式進行學習。學生在學習過程中不一定需要真的去執行走路的動作，而是需要知道烏龜的動作所代表的含義，進而調用過去的身體經驗和內在資源來解決問題。再如，Scratch也是在調用學生相關的認知資源，來完成與經驗敘事相關的問題解決過程。

我們團隊的一位博士生為代數學困生設計的“巨人的步伐”代數游戲（Chase & Abrahamson，2018），便是通過鼠標或觸屏，調用內在認知資源來參與學習的具身形式。從算術到代數的轉變過程中，未知數的引入擴展了數學思維，同時也是小學數學教育中的認知難點。

“巨人的步伐”講述了不同步伐長度的巨人，通過邁步策略同時抵達終點的敘事。學生在其中運用隱性知識，在虛擬的環境中扮演巨人，執行行走的敘事，來體驗未知數所代表的含義，從而實現理解代數的學習目標。

總之，數學思維是伴隨身體和感官參與的。但這并不意味著一定要在空間中移動，參與的形式也可以模擬，甚至有時無法觀察到這種參與，但這些參與確實有助于學生更好地理解數學概念的意義，從而發展數學思維。畢竟，人類的心智已經發展到可以通過想象能力來與環境交互，是一種適應性的、賦予了我們繁衍生息所必須的能力。

訪談者：“巨人的步伐”可以理解為藉由想象能力和先前身體經驗來進行具身參與的學習應用。您能再介紹一些您實驗室的代表性具身設計項目嗎？

多爾·亞伯拉罕森：首先向你介紹的是TheMarbles Scooper（圖1），其設計目的是幫助學生理解概率問題，由大理石彈珠（藍球和綠球個數相同）、勺子（含四個凹槽）、卡片（四格）、蠟筆等傳統教學材料構成（Abrahamson，2012）。我們對4～6年級的小學生、7年級的中學生、本科生和研究生均進行了同樣的探究實驗，結果發現，各學段的學生關于各種情況（指藍球和綠球在勺子中的分布情況）出現的概率，最開始均采用感知判斷的方式（即如此推理：藍球和綠球的個數一樣，那么藍球和綠球各2個的分布情況概率最大），而不是通過具體分析來進行判斷（即如此推理：藍球和綠球在勺子中的分布情況有16種，其中藍球和綠球各2個的情況有6種，因而藍球和綠球各2個的分布情況概率最大）。這種通過感知判斷的方式與實驗本身想要傳遞的思維方式存在差距。我們的研究便是通過言語干預進行引導，使學生意識到藍球與綠球分布的位置決定了某一情況的獨特性，從而將自然主義情境下的知覺判斷與分析洼推斷相連接，實現“符號飛躍”。

另一項代表性的設計是比例數學想象訓練器（The Mathematical Imagery Trainer for Proportion.MIT-P），這是我們團隊開發的用于學習“比例”這一數學概念的系統（Abrahamson & S（mchez-Garcla，2016）。該系統包含交互式屏幕和兩個手持傳感器，圖2代表了MIT-P將任務設置為1：2的比例，當右手傳感器到屏幕底邊的垂直距離是左手傳感器到屏幕底邊垂直距離的2倍時，系統會將屏幕變綠以表示正確，反之，屏幕為紅以表示錯誤。學生并未被告知所要實現的比例是1：2，而是通過不斷地操作嘗試來確定任務是使左右距離比例為1：2，以及探索如何能夠在移動傳感器的過程中仍然使比例保持為1：2。我們在設計該系統時引入了生態動力學的理念，即學生通過與環境的動態交互逐漸獲得意義。同時，通過分析教師在學生操作過程中與學生的對話，不僅能夠將學生的認知過程顯性化，還可以將教師在其中的干預視為一種關于動作的環境限制。這種環境限制實際上是多模態的，有助于學生從新手轉變為熟手。我們還在此基礎上引入了眼動技術，來捕捉學生發現規律過程中的眼動模式（Abrahamson et a1，2016;Duijzer et al，2017），以進一步驗證、重新闡釋皮亞杰的認知發生論，尤其是反省抽象這一知識建構的心理機制（Piaget & Mays，1972）。二、提煉具身設計的研究理念

訪談者：在學習科學研究領域，基于設計的研究被廣泛地應用，并且您將具身設計引入到學習科學領域之中。您能介紹一下具身設計的含義以及相關的研究理念嗎？

多爾·亞伯拉罕森：基于設計的研究是一種非常年輕的研究方法，起源于上世紀80年代末期。上世紀90年代初期，Collin（1992）從航空工程中獲得啟發，Brown（1992）將研究從實驗竄轉向課堂，系統性地提出了科學地開展教育研究的方法，發表了關于基于設計的研究的著名文章。基于設計的研究被人們看作是學習科學的標志性研究方法或獨創性研究方法。任何新的事物都有不同的看待方式，基于設計的研究方法的相關流程與原則也不是一成不變的。我們根據理論設計人類使用的產品，通過設計、開發、實施、收集數據、分析等環節，來產生新的觀點，從而更新理論，進而再次進入循環，不斷提高產品的設計。因此，基于設計的研究能夠幫助我們開發人工制品、建立設計框架、更新發展理論。

在基于設計的研究中，我們并不是從研究問題（Research Question）出發，而是從實際的設計問題（Design Problem）出發。例如，學生在學習過程中存在哪些難以理解的地方，便是實際的設計問題;再如，目前哪些工具不能很好地幫助人們達到使用目的，那么解決這些問題就是基于設計的研究的出發點。作為設計研究者，我們需要思考學生遇到的實際問題，為何此前的教學方法效果不佳;為了解決這一問題，設計的原則和方法該如何組織，從而尋找替代性的設計。基于設計的研究實際上代表了一種行動主義（Activism），需要不斷地思考現有事物不理想的原因，并通過迭代循環來測試改進。

具身設計是一種系統性、過程性的設計方法，為特定教學情境設計人工制品，為具身認知理論應用到教學設計中提供了設計框架。具身設計既是一種研究框架，也是一種教學框架，受到具身認知和學習科學相關理論的影響。我們團隊從事的教學相關的設計實踐，是由實際的設計問題出發，即從我們不理解的現象或需要改進的解決方法出發，在設計過程中通過數據收集與分析，理解學生在問題解決過程中實際的誤區，從而尋找解決辦法。

具身設計有兩種類型，分別是基于感知的設計（Perception-Based Design）和基于動作的設計（Ac-tion-Based Design）。前面介紹的The Marbles Scooper屬于基于感知的設計，MIT-P屬于基于動作的設計（Abrahamson，2014）。

基于感知的設計是建立在學習者早期心理能力基礎之上的，這種能力可以從對現象的感知判斷中得出邏輯推理，如學生在The Marbles Scooper實驗中的概率判斷。在基于感知的設計中，學生一開始可能并不知道學習材料對應的學習目標，他們通過直覺來與學習材料交互，教師也不會在一開始就提供“想法錯誤”的反饋，而是讓學生盡可能地表達，通過診斷型半結構化訪談了解學生的思維。隨后，再提供額外的學習材料（如四格卡片和蠟筆）幫助學生進行數學模型的建立，以期實現從直覺判斷到系統性建模的數學思維轉變。

基于動作的設計是建立在學習者感知運動能力之上的，這一能力能夠發展出新的用于策略性具身交互的動覺慣例（Kinesthetic Routines），如MIT-P中學生習得如何以不同速度移動雙手以保持屏幕為綠色。在基于動作的設計中，認知科學的理論與實證研究將具身活動視為人類推理過程中的認知資源，具身活動可以是物理的，也可以是心理模擬的。基于動作的設計通常和具身交互（EmbodiedInteraction）相聯系，通過與人工制品進行交互來創建、操作和分享意義，是一種能夠將具身性引入學習交互的設計與分析方法（Dourish，2001）。

訪談者：您認為實施基于設計的研究或具身設計研究的關鍵點有哪些？對研究者和設計者來說，哪些部分對提升學生的學習效果是重要的？

多爾·亞伯拉罕森：基于設計的研究并不是來自于研究問題，而是來自于設計問題。這意味著有一些人類參與的情境是不理想的，需要被改變得更好。在教育情境中，有一些概念對于學生來說是難以理解的，這便是設計問題。始于此，我們想讓這種情境變得更好，也是我們進行研究的動機。基于設計的研究是理論驅動的，即通過學習材料和任務的形式，將概念具體化和實例化。

首先，基于設計的研究最重要的是在設計的過程中收集數據，反復思考過程性數據，不斷改進設計，逐漸明確研究問題。當你開始這一過程并分析數據時，研究問題才會浮現。作為研究者，同時也是輔導教師，與學生進行的診斷型半結構訪談也是數據的一部分。例如，在我們進行的The MarblesScooper實驗中，在訪談中才發現有2/3的被試最開始僅關注了藍球和綠球的數目組合，而并未關注位置排列，這是我們最初設計沒有想到的，而是在與學生的對話過程中發現的。在隨后的實驗中，我們加粗了四格卡片的底邊，讓學生能夠更好地區分各情況的獨特性，這體現了基于設計的研究不斷改進設計的理念，即研究者在研究中需要關注人工制品是否以及如何促進或阻礙了學生的推理與表達（Abrahamson，2009）。這樣的觀察與分析很關鍵，有助于我們理解學生的思維，也能在接下來的設計中使學生獲得相應的數學思維。

其次，基于設計的研究是一個循環的過程。我們從設計問題出發，就像自然科學領域的假設，設計問題始于直覺推測，即想要改變什么實際問題，并在研究過程中使其更加清晰，然后通過設計來提出解決方法。一些研究者不太習慣在研究過程中改變研究設計，而我認為研究設計本身就是在研究過程中發展的。有時新的解決方法是基于對問題的重新思考，重新思考在學習科學領域中被稱為“再構造作用”。一方面，我們基于學習科學的理論來思考設計問題;另一方面，我們基于與學生交互所獲得的豐富經驗，了解學生關于某些概念的理解誤區，進而改進設計以使他們更好地理解。因此，我樂于在半途修改研究計劃，一旦發現好的問題，我便會將此作為研究計劃中的一部分，整合到接下來的研究中去。

最后，基于設計的研究在某種程度上是與材料進行對話的設計，即借助材料進行思考，這涉及到分布式認知。學習材料作為客體其形式是多樣的，可能是工具、手勢、言語或隱喻。我們設計不同供給性（Affordance）的材料，不斷觀察、改變，重新進入循環，這樣才能夠看到新的東西，而且還需要我們一直進行調整和改變。此外，我們還需要觀察學生為了解決問題是如何使用學習材料的，如何表達他們的觀點，不同的材料或媒體如何支持學習，如何通過有效地借助媒體的供給性來對前符號觀念（Pre-symbolic Notions）進行概念化。對于學習來說，與實物和計算機媒體進行交互是以不同方式進行的。因此，在The Marbles Scooper實驗中，我們還設計了用計算機模擬這樣的媒體資源，來幫助學生理解藍球和綠球總數不等時，各情況的概率分布。總之，受到工程作業的啟發，基于設計的研究被用于教育研究中。在工程作業中，所創建的人工制品始于你的想法，也改變了你的想法。因此，當我們修改所設計的人工制品時，我們也要調整理論或理論的某些方面，畢竟所使用的理論知識不可能完全沒有局限。

訪談者：您曾提到“教育領域的設計在某種程度上是可用（Usability）和努力（Struggle）之間的權衡（Tradeoffs）辦法”（Abrahamson，2009），您能進一步闡述一下嗎？此外，具身設計如何讓更多的學生受益，而不僅僅是參與實驗的學生？

多爾·亞伯拉罕森：我提出可用和努力之間的權衡這一觀點，是受到了皮亞杰認知發生論（Piaget，1985）的啟發，實際上這一觀點旨在強調對學習有益的認知沖突。為了提高與環境進行交互的適應能力，人們需要通過不斷嘗試來感知世界，實現個體與環境的平衡。這種適應包含同化和順應兩種形式，同化是將外界的環境刺激整合到已有的認知結構中，順應是改變已有認知結構來適應環境。例如，當我們習得了有翅膀的生物是鳥，當遇到企鵝時，為了認同企鵝是鳥（同化），我們需要改變關于鳥的定義（順應）。關于鳥的定義，是一種語義網絡，也是皮亞杰所說的圖式。實際上學習是為了達到個體與環境的平衡，需要通過可用和努力之間的權衡來適應新的情境。例如，嬰兒學習走路，需要在不同材質的地面和不同材料的鞋所建立的新情境中實現動態平衡。

富有成效的失敗（Productive Failure）是指解決結構不良問題時可能會產生暫時性的失敗，但卻會對學習遷移產生積極影響（Kapur，2008），它強調了問題解決和學習之間的關系。具身設計讓學生經歷富有成效的努力（Productive Struggle），其目的是幫助學生擴展所習得技能的應用領域。教育的目的不僅是為了讓學生習得一種技能，而是讓學生能夠獲得將技能應用到不同情境中的能力，因為一些技能在新情境中需要適應過程來建構新的圖式。將技能的新應用情境整合到圖式中的過程被皮亞杰稱為“反省抽象”（Reflective Abstraction）。皮亞杰關于感知運動圖式建構和反省抽象的理論對我們團隊的研究啟發很大，使我們認識到學生在感知運動活動中的細微改變對個體認知發展的重要性，也幫助我們在理論與實踐層面推動數學教育的發展（Abrahamson et al 2016）。

正如我們團隊的具身設計項目，是從一個很小的情境中開始的，需要測試它的有用性、安全性、倫理規范等。接下來，才開始在不同的情境中進行試驗，最終讓更多的學生得以受益。而將產品進行規模化的不一定是最初的設計者，實驗室需要獲得外界的支持（如通過基金、協會、公司等組織）將好的想法投入實踐。規模化的過程需要相互信任與持續協作，因為設計還需要在規模化中不斷改進。美國國家科學基金會（NSF）對規模化很感興趣，也會對規模化的實踐進行資助。實際上，規模化還受到媒體類型的影響。若設計是基于實體材料，則規模化的過程相對復雜，成本也較高;若設計是基于計算機或網絡，那么在線情境下的規模化就會相對容易一些，比如MOOC，因為它是開放的，所以每個人都有機會獲得，再比如可供人們免費下載的教育應用。總之，想要在教室情境中規模化地使用哪一種設計，均需要經過初步的試驗來檢驗設計的適應性。

三、展望具身認知的發展前景

訪談者：具身認知是學習科學研究領域的主題之一，您認為具身認知對學習科學的貢獻是如何體現的？

多爾·亞伯拉罕森：首先，具身認知理論發展得很迅速，一個非常有吸引力和創造力的研究領域，既能夠為當下的教學提供概觀思考，也能夠讓我們關注理論局限以外的東西，它擴展了學習科學的意義。具身心智將社會文化、生物學、生態學和文化相聯結，因此，具身認知將多種領域結合到一起，來建構社會文化情境和設計情境活動。具身認知對學習科學的貢獻在于，提供了一種具身的視角來進行研究，觀察人們在教與學過程中發生的現象和行為。

其次，設計師、教學設計師、基于設計的研究者將新技術或新設計引入教學時，涉及到為了完成特定任務要求，學習者與人工制品的交互、與教師的交互、與他人的交互。例如，為了培養計算思維，研究者引入了如LOGO、Scratch這類基于對象的編程學習工具。具身認知還為我們提供了在適時情況下停下來反思的機會，反觀學習過程，意識到我們關于認知過程的感知和交互，以及技術如何內隱地改變認知過程。

最后，具身認知理論不僅是一種能夠幫助我們重新看待教與學的新方法論、新觀點，還是一種基本的認知論，從中可以發展獨有的學習理論。人們可能認為，我們首先有了新的理論，然后依此開發新的技術或應用這些理論。實際上，新技術的產生首先是出于一種必然性，然后才是“我們也許可以把它應用到教學中去”。因此，基于設計的研究者應像一個未來學家一樣去思考，思考接下來會發生什么。通過具身認知理論，我們可以反思學習的內容和意義，思考應采用什么樣的技術，如何改進這些技術，以及在這個過程中如何轉換對思維過程的理解，即有關學習理論的發展，這也正是我們團隊所做的。

訪談者：學習科學中對具身認知有重要影響的或相關的其他研究主題有哪些？

多爾·亞伯拉罕森：具身認知作為一種認知論和學習理論，與學習科學的很多研究領域都相關，如認知發展心理學、社會文化理論、計算機支持的協作學習（CSCL）等。認知發展心理學是研究兒童如何與世界進行交互的，比如，隨著年齡的增長，兒童需要創建新的感知運動圖式來與環境進行交互。認知發展心理學的認知發展論、感知運動圖式和反省抽象對具身認知研究有重要的啟示意義。同時，人工制品塑造了我們與世界交互的方式和思考的方式，我們需要借助社會文化觀念來理解人工制品這一過程性角色的重要性。不同文化背景下，人們使用手勢的方式不同，如計數的手勢影響了運算操作的靈活性和速度;使用人工制品的獨特方式能擴展我們的思維，如擅長使用算盤的學生在沒有算盤的考試情境下，仍然在用手撥動看不見的心理算盤。

具身認知對學習科學相關領域也有啟發作用。例如，在計算機支持的協作學習中，我們為學習活動建構了可計算的（Computational）人工制品。具身認知理論有助于理解學生參與一項活動時（心理）動作的產生以及與他人的交互，有助于觀察這些媒體中的動作是如何影響小組的觀點產生、推斷和反思的。具身認知引導我們采用符號化的人工制品，以產出性的方式進行交互，為我們提供了分析感知運動圖式和思維意義的參考性框架。總之，具身認知不但影響了如何設計教與學，也影響了如何評價教與學。無論是個人的還是小組的，學生參與特定的活動均可能涉及人工制品，涉及與他人的合作，或者與文化代理（如教師）的交互，因而，具身認知與學習科學的很多主題均相關。

訪談者：您認為當前具身設計研究的挑戰是什么？具身認知與具身設計未來將如何發展？

多爾·亞伯拉罕森：具身設計在國際上的發展是繁榮的，美國國家自然科學基金會對相關項目進行了大力資助。目前，具身設計研究領域的核心挑戰是，從理論上明確學生如何在具身設計學習活動中發展感知運動能力，并使教育研究群體能夠認識到數學教學與具身認知的相關性，從而推動教育機構進行規范的實踐。我與Lindgren在《劍橋學習科學手冊（第二版）》的章節中提到了具身設計在活動、資源、促進三個層面所面臨的挑戰（Abrah甜nson&Lindgren，2014）：在活動層面，活動應能有效地調動學習者先前在真實或虛擬環境中的身體經驗，使學習者逐漸從簡單任務過渡到復雜任務;在資源層面，學習環境應能支持學習者通過物理動作或心理動作進行感知運動循環;在促進層面，學習環境應為學習者提供線索和實時反饋，教學者或虛擬代理應引導學習者對情境交互中的策略與經驗進行總結提煉。

汽車之父亨利·福特曾說過，如果我問人們想要什么，他們可能會說想要更快的馬。因為有時傾聽人們的需求和理解人們真正需要什么是不同的。作為教育工作者，我們要了解學生進行對象和符號操作的認知過程，進而改進設計和發展理論。未來的技術應能幫助教師實時地看到學生的思維過程，例如通過眼動這樣一種動作能夠記錄學生在個人或小組活動中的關注點。我們團隊已經引入眼動技術來觀察學生在學習任務過程中的眼動，這也是具身設計的一部分，創建了一種新的具身設計學習環境（Abrahamson & Bakker，2016）。未來具身設計研究可以創建基于人工智能的交互式教學工具，通過多模態學習分析技術來搜集關于認知過程更豐富的數據。我們團隊也在繼續進行NSF關于手勢增強下的虛擬代理數學導師項目，以進一步探索和發展具身設計研究。