情境認知視角下科普類互動藝術的功能性分析

摘" 要：隨著經濟技術水平的不斷發展進步，跨媒體時代已然到來，各行業間的壁壘逐漸被打破，并趨于融合，從而提升了現代社會中人們所追求的精神需求水平。為了更完善地分析科普教育領域以增強信息傳播力與影響力的相關訴求，運用情境認知理論來分析科普類互動藝術的思路，以情境認知理論視角探討互動藝術在科普教育方面的優勢。梳理出不同互動藝術設計的特點及功能，使設計從人的認知與環境情境的角度出發，為新媒體時代下科普教育的傳播與發展做出貢獻，為互動設計在科普教育行業的實際運用提供借鑒，為之后的設計轉型提供新策略。

關鍵詞：情境認知理論；科普教育；互動藝術；功能性分析

一、情境認知與互動藝術

情境認知理論最早于1970年代提出，強調知識學習的情境性，知識不能脫離情景活動從而抽象存在，應當與社會實踐相結合，更關注人的認知與周圍環境之間的作用[1]。因而人們對當前事物進行信息加工的同時，通過對環境的分析，梳理出事件的整體活動流程，同時情境還豐富了人的認知過程并為其帶來真實的情感體驗。情境認知理論被廣泛運用于教育學領域、社會學領域以及認知發展學領域等，教師在教學過程中通過引導構建生動的內容場景來激發學習者的學習熱情以促進對知識的理解滲透，更有利于提高學習者的學習水平，提高其學習積極性。

隨著科技信息水平的不斷進步，更多新型的媒體藝術形式得到發展與創新。其中，互動藝術最早在歐美國家得到發展，以獨特的科技與藝術結合的形式突出重圍，滿足大眾的信息需求。不同于傳統媒介的視聽表達形式，互動藝術結合空間、感官、情感等多種條件來影響受眾的認知行為，其中能夠給受眾帶來情感能量的整體空間環境、互動的方式是互動藝術設計的重中之重。而這與情境認知理論帶來的意義“不謀而合”，互動藝術基于空間場景的各因素影響下，在滿足受眾基本需求的同時，注重其情感體驗與思維認知，符合情境認知的內容性與情境性。

作為一種創新型科技藝術媒介，互動設計以注重內容與互動的特點在科普教育行業“站穩腳跟”。科普不僅僅是傳授科學知識本身，更多的是培養受眾對知識的應用與理解：“如何在情境中正確使用，如何能適時進行表達”是科普教育的重點。互動藝術為科普教育提供了一種新的媒介傳播方式，融合了藝術、科學、技術和教育的特點，讓受眾從情景體驗中感受科學、學習科學、運用科學，幫助受眾提高自身學習能力與創新能力。因此，探索基于情境認知的科普互動藝術具有較為重要的意義。

二、情境認知對科普教育的構建

情境認知理論提出的20年間，科學家恩茲利提出了三級意識模型理論，并對情境認知做了新的定義：“在一定時間和空間范圍內對于環境要素的感知感受、對認知意義的理解分析以及對未來狀態的發展預測和反思規劃。”[2]因此，她認為，情境認知是對象在實踐交互過程中通過階段性的認知處理形成的，使認知與實踐相輔相成，從而進行有意識的思考認知過程。不同階段理解情境的重點不同，主要包含的情景設立特點也就不同，在滿足受眾情境體驗的同時，要做到知識理解最大化。因此，總結下來三級模型分別為感知階段、理解階段與預測階段，三級模型循序漸進，形成較為完善的思維認知模式（如圖1）。

（一）情境感知階段

情境感知階段作為意識模型的第一級，主要圍繞對外界信息感知、信息處理的功能展開。作為首個受眾與情境空間接觸的感知階段，除了滿足受眾的情感需求和認知體驗，更要滿足受眾與環境之間的信息交互，這是一個個體經由自身感官系統感受外界環境進行信息接收的交互過程。針對情境感知階段，最主要的就是自身的情境性，這與周身環境情況、認知體驗密不可分。其中，在進行科教活動時，為受眾創設一個相對真實的情境，使受眾更容易沉浸其中，幫助其更好地融入科普環境。科普教育與人們的日常生活密不可分，其創設的意識情境需要更貼近現實生活，圍繞生活、情感、體驗展開，以此來進行知識滲透。同時情境設計要連貫，不能因單獨的設計點與整體傳遞的信息內核相割裂，在此基礎上構成一條與科普內容相契合的線索，貫穿于整個核心設計，再通過精妙的情景設計要素，將知識點融入細枝末節，使受眾在感知情境的同時，潛移默化地學習新知識，這才是有效的科普學習情境。

（二）情境理解階段

經由感知階段之后，情境理解階段就是在信息接收基礎之上進行的理解分析與歸納整理，主要圍繞個體自身對信息處理、理解感受的功能展開。感知是理解發展的前提，理解是感知基礎的綜合結果。作為第二個知識理解的處理階段，既分析了外界之于信息知識的重難點，又強調了受眾自身對信息的接受程度。因為個體之間存在差異，在這一階段，會受人們的自身條件、認知經驗、生活背景以及情感體驗等多方面的影響，因而不同受眾對信息的理解分析程度和給予的最終結果都有著較大差異。情境認知的重點便是個體與情境之間的交流與互動，兩者是相互作用、相互影響的。科普信息傳播方面，塑造學習環境的應用重點在于受眾是否能夠理解并加以運用，促使受眾在體驗情境中進行有效學習是這一階段的核心。人們在科普情境中學習知識、感受知識，提高自身原本的認知與理解，以此提升自身的思維水平。在創設情境設計中，設立一個知識目標更有利于受眾對信息探索的積極性，提高分析理解能力。以此，人們有目的地接收知識，變“被動”為“主動”，激勵受眾基于情境特點完成知識內涵的梳理，保證受眾以積極主動的心態開展認知理解活動，形成自己的思維模式，從而進行更加自如的表達交流。

（三）情境預測階段

最后是情境預測階段，這是情境認知中的最高認知水平階段，主要圍繞對未來情境事件的預測能力以及是否具有相應的應變能力展開。該階段要求受眾具備前兩個階段的相關認知與思考，并對情景狀況有著充分了解和自身獨到的見解，在此基礎上對未來的發展趨勢進行預測與感知。在科普教育方面，情境預測是后續面對相應場景的臨場應變手段，經由當前環境所表現出的重點，通過分析整理信息要素，聯想預測并解決后續的問題等。伴隨著各情境階段的完成，受眾不僅僅局限于對當前環境現狀的認知與理解，更多的是對知識的感受與預測。

三、情境認知下互動藝術的功能

互動藝術是當今科技信息迅速發展的必然結果，是未來著重于藝術與科技融合的發展趨勢。互動藝術的發展印證了傳播學家麥克盧漢“媒介是人體的創造性延伸”的說法，他認為“在這個階段，知識的創造性過程將被集體地、共同地延伸至整個人類社會，如同我們已通過各種媒介延伸了我們的感官和神經一樣。”他向我們描述了未來媒介的發展趨勢將逐漸以人為中心，這將是一種多元化的信息變革。作為以人為中心的媒介手段，將互動藝術應用于教育領域可為理念、方法以及環境的構建方面提供全新的思路。

互動藝術作為一項創新型傳播媒介，以自身獨特的多元交互性、藝術觀賞性和信息傳播性在諸多領域站穩腳跟。注重互動體驗與藝術設計之間的關聯，以互動為前提，設計為載體來傳遞信息內容，通過實踐與交互體驗提升受眾的思維方式與認知素養。互動藝術通過創設真實、有意義的實踐情境空間，受眾經由自我梳理或結合線索有目的地探索情境，能夠更好地培養個體創新思維，提高自身實踐能力。互動藝術的呈現方式也十分多元，設計師運用新技術、新形式、新內容來展現設計，包含聽覺、視覺、觸覺等多重感官體驗于一身的新藝術形式，通過將主動權交給受眾，使受眾由“參觀者”轉為“參與者”，與設計之間產生共鳴，更好地融入情境，帶給人們區別于傳統媒介的別樣體驗。

（一）情境空間的多元交互性

互動藝術最為直觀的功能特性便是互動性與體驗性，即在一定空間情境中通過設計實現與受眾之間的交流探索，人們在感知情境的過程中理解作品傳遞的信息以及表達的內涵。互動藝術作為新媒介，為受眾創設了一個新穎的、開放的、多元的情境空間，受眾通過肢體或感官與作品進行互動，以達到信息交換的目的，區別于其他藝術形式，互動藝術的受眾掌握著主動權，激發人們的探索欲和好奇心，使其在交流中接觸新知識與新理念，從而幫助受眾建立多元化的思維模式。基于科普教育方向，互動藝術為受眾提供了有趣真實的學習環境，幫助人們在互動交流中學習知識內容，提高學習能力。互動藝術更多依靠與空間環境的結合，造就了一個營造良好氛圍與情緒遞進的情境空間，它能夠引導受眾面對信息重點做出相應行為，起到規范的作用。除了傳統的藝術形態，互動藝術不但從造型材質方面進行區分，更從影像、聲音、觸感等方面進行了創新與嘗試，造就了多元化的作品呈現。

沉浸式互動設計融合了多感官體驗來進行設計產出，與周圍環境相結合，營造更好的沉浸式體驗，通過聲、光等媒介給予整個環境無限的想象輸出，與受眾心理相適應。沉浸式互動藝術創設的情境空間能夠很大程度地滿足受眾的體驗需求，通過環境要素為交互過程提供信息支撐，受眾結合信息做出恰當的行為反饋，更好地提升沉浸交互體驗。2021年重慶舉辦了《畫游千里江山——故宮沉浸藝術展》，作品以大型空間互動裝置、燈光音樂、沉浸影像等多方面進行展示，從美學與藝術的角度對千年名畫進行全方位的科普演繹（如圖2）。

裝置式互動設計結合機械裝置連通外部環境與傳感器等實現交流互動，主要圍繞受眾的肢體動作、語言等方式傳遞信息內容。2022年悅派科技推出一款以垃圾分類為主題的展廳科普壓感互動裝置——《垃圾分類大師》，作品利用壓感互動技術使受眾通過腳踏的方式進行交互，經由外設傳感器連接主體設備，再由大屏幕進行信息展示。互動游戲使學習者學習正確地將垃圾分類投放，將科普知識融入輕松有趣的游戲當中（如圖3）。

（二）認知行為的信息教育性

傳播媒介的內核是傳遞信息內容，互動藝術也不例外。互動設計雖然需要與受眾進行互動交流，但基礎是設計本身，即所要傳達的知識內涵才是最重要的。互動設計營造的情境空間影響著人們的認知行為，受眾通過接觸裝置按鈕等設置得到一系列的信息反饋，經由信息分解做出相應的行為動作，整個過程印證著情境認知模型的感知與理解階段。互動藝術融合了多元化的技術手段，互動設計本身就有著娛樂教育性，設計師將一個個晦澀難懂的知識信息以互動的形式融入整體設計中，人們在參與情境的過程中感受著作品輸出的信息。由于受眾的情境感知力有較大的差異，所獲取的信息要素與作品呈現的內容過程也不盡相同，基于個體知識理解的差異，教育的最終成果也因人而異。而設計者所能做的就是盡其所能地提供便捷的信息傳播環境，滿足受眾所需的體驗與知識內核，總結設計出滿合人們需要的知識向互動設計，促進學習者的情感表達與認知發展。

溪禾山推出了科技與傳統相融合的以茶文化為主題的互動體驗店——《七茶研究所》，展現了傳統茶文化的多種玩法，使人在多元化、多感官體驗的情境場景中，感受茶文化帶來的趣味體驗。體驗店包含茶廳、茶坊等多種茶類體驗館，詳細介紹從中國茶歷史到微觀茶世界的多樣內涵，多維度解構茶文化。諸如制茶的互動板塊，運用光影互動的方式展現制茶場景，人們通過點擊設備來激活墻面的制茶場景，從而全面了解茶葉的工藝制作流程等（如圖4）。

國外垃圾分類成效互動桌應用于科普教育展廳，裝置采用紅外感應觸屏的方式進行交互行為，用戶通過手指點擊世界地圖進行操作。科普信息可了解到德國、瑞典等多個國家的垃圾分類成效與經驗，動態圖像的形式打破了傳統的靜態展示，通過AI語音講解信息內容，更加生動有趣地傳遞知識內容，直觀展現了互動裝置的科普教育性（如圖5）。

（三）互動設計的審美藝術性

互動設計的藝術性特征十分重要，運用技術手段將信息理念融入作品，著重于設計的審美表達。它的出現改變了傳統藝術形式的審美方式，多重表現手法拓寬了大眾對互動設計的想象空間。整個思路從傳統的平面設計到動態立體設計，再到現實空間下進行的交互設計，完成了創新型媒介傳播的轉變。從互動設計創設的不同情境空間角度來看，不同演示活動由于各空間的需求不同，所呈現的藝術形式及表現方式也不盡相同，但都需要遵守特定的規則，不能超出既定范圍進行過于夸張的設計。設計本身需要滿足功能與審美，一個好的設計可將兩者巧妙融合，在提高整個空間審美藝術性的同時，最大限度地營造作品的氛圍感與沉浸感，以提高受眾參與的高黏性。相比于科普教育領域，藝術設計更多傳達的是真實的信息內容，在信息表述上就不能有較大的藝術表現，但在形式上可以稍作變化，在不影響主要條件的情況下做到最好。

紐約科學館研發的大型沉浸式互動生態系統《連接的世界》很好地表現了互動、科普與藝術三者的完美結合，裝置由六個互動生態系統組成，人們通過物理手段將地板的水轉移到不同情境場景中，播下種子使之成長，并觀察植物的生長變化等。控制不同生態系統的人之間進行互動，以維持整體的生態平衡。作品視覺畫面精美，與生態環境主題相契合，為人們的學習過程帶來絕妙的審美體驗（如圖6）。

四、結語

隨著新媒體藝術的變革與發展，互動藝術不斷滲透于生活之中，所涵蓋的信息內容不再局限于審美藝術方面的創新，更多地融入了大眾所需的科普知識點，在表現方式上融合了藝術與科技，帶來了更直觀的互動體驗。雖然當下我國有關互動裝置的相關設計內容并不完善，但隨著時間的推移，越來越多的創作者經由思維的拓展、技術的革新，給我們帶來更多優秀的作品。

參考文獻：

[1]高文.情境學習與情境認知[J].教育發展研究，2001（8）：30-35.

[2]楊家忠，張侃.情境意識的理論模型、測量及其應用[J].心理科學進展，2004（6）：842-850.

作者簡介：溫雪妍，長沙理工大學設計藝術學院碩士研究生。研究方向：數字媒體藝術。