分布式认知特征与设计PPT讲稿.ppt
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1、分布式认知特征与设计第1页,共37页,编辑于2022年,星期五引言(INTRODUCTION)n n所有的认知都是分布式的吗?所有的认知都是分布式的吗?n n在包含制品、媒体和技术的系统中,认知分在包含制品、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?布的方式与在人与人之间分布是否不同?n n当认知是分布式的时候,当认知是分布式的时候,(各各)人发挥什么作人发挥什么作用?用?n n怎样根据教育目的设计和构建分布式认知系怎样根据教育目的设计和构建分布式认知系统?统?第2页,共37页,编辑于2022年,星期五区别?区别?包含制品的分布式认知系统包含制品的分布式认知系统不包含制品的
2、分布式认知系统不包含制品的分布式认知系统工具?工具?伙伴?伙伴?如何如何设计?设计?第3页,共37页,编辑于2022年,星期五分布式认知:特征(NATURE)n n学习氯同位素的案例学习氯同位素的案例n n作为系统的学习环境作为系统的学习环境(系统观系统观)n n系统的复杂性主要不是源于系统所拥有的要素系统的复杂性主要不是源于系统所拥有的要素的数量,而是源于的数量,而是源于要素间互动的潜力要素间互动的潜力(动态系统动态系统)n n生产性的动态系统是生产性的动态系统是自组织自组织的:帕斯克以要素的: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进行自组织的潜力而不是要素的生物性作为认知能力
3、的标准。在分布式认知系统中,制品和知能力的标准。在分布式认知系统中,制品和人一样重要。人一样重要。第4页,共37页,编辑于2022年,星期五交谈交谈意外意外第三方数据第三方数据系统稳定程度时间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
4、。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第5页,共37页,编辑于2022年,星期五分布式认知:特征(NATURE)n n分布式认知环境中各要素的作用分布式认知环境中各要素的作用分布式认知环境中各要素的作用分布式认知环境中各要素的作用n n驾驶轮船的案例驾驶轮船的案例驾驶轮船的案例驾驶轮船的案例(赫钦斯赫钦斯赫钦斯赫钦斯Hutchins,1995):Hutchins,1995):活动活动活动活动(驾驶驾驶驾驶驾驶)是通过功能系统的运作进行的,这些功能系统将表征媒是通过功能系统的运作进行的,这些功能系统将表征媒是通过功能系统的运作进行的,这些功
5、能系统将表征媒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。在其之外。这些功能系统表明了媒介间的表征状态。在其之外。这些功能系统表明了媒介间的表征状态。在其之外。这些功能系统表明了媒介间的表征状态。n n交流交流交流交流是分布式认知的必备条件:个体知识是分布式认知的必备条件:个体知识是分布式认知的必备条件:个体知识是分
6、布式认知的必备条件:个体知识向他人表征向他人表征向他人表征向他人表征(知识可视化知识可视化知识可视化知识可视化)分享分享分享分享有用。有用。有用。有用。n n共享共享共享共享的信息是的信息是的信息是的信息是集聚集聚集聚集聚的信息的信息的信息的信息(pooled information)(pooled information),这让情境中装备最佳,这让情境中装备最佳,这让情境中装备最佳,这让情境中装备最佳的人的人的人的人(或设备或设备或设备或设备)为所有其他人的利益而运用这些信息。为所有其他人的利益而运用这些信息。为所有其他人的利益而运用这些信息。为所有其他人的利益而运用这些信息。n n分布式系
7、统中的要素必须分布式系统中的要素必须分布式系统中的要素必须分布式系统中的要素必须相互依赖相互依赖相互依赖相互依赖以完成任务:没有人拥有做出决策以完成任务:没有人拥有做出决策以完成任务:没有人拥有做出决策以完成任务: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;工具的可靠性机会利用其他途径的信
8、息加以核实来确认这种信任;工具的可靠性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。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。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。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。第6页,共37页,编辑于2022年,星期五领航员领航员方位员方位员水深员水深员画图员画图员日志员日志员船长船长舵手舵手图纸、测量仪等图纸、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:支持问题解决第7页,共37页,编辑于2022年,星期五分布式认知:特征(NAT
9、URE)n n分布式认知环境中各要素的作用分布式认知环境中各要素的作用n n制品的地位:工具还是教师?制品的地位:工具还是教师?n n制品在应用时制品在应用时制品在应用时制品在应用时拓展和支持拓展和支持拓展和支持拓展和支持了人的智能:认知工作转卸,了人的智能:认知工作转卸,了人的智能:认知工作转卸,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制品在特定任务上更有效率;个体的认知努力转向制品在特定任务上更有效率;个体的认知努力转向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。只有他们才能做好的其他活动上。只有他们才能做好的其他活动上。只有他们
10、才能做好的其他活动上。n n无论制品的设计是否帮助我们内化和发展认知技能无论制品的设计是否帮助我们内化和发展认知技能无论制品的设计是否帮助我们内化和发展认知技能无论制品的设计是否帮助我们内化和发展认知技能(像像像像写作伙伴是,电视则不是写作伙伴是,电视则不是写作伙伴是,电视则不是写作伙伴是,电视则不是),利用制品会产生,利用制品会产生,利用制品会产生,利用制品会产生认知留存认知留存认知留存认知留存。在个体必须在没有这些工具的情况下完成任务时,认知在个体必须在没有这些工具的情况下完成任务时,认知在个体必须在没有这些工具的情况下完成任务时,认知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
11、够很好地为他服务。留存能够很好地为他服务。留存能够很好地为他服务。留存能够很好地为他服务。第8页,共37页,编辑于2022年,星期五n n信息库:拓展了个人的记忆,如各种数据库。信息库:拓展了个人的记忆,如各种数据库。信息库:拓展了个人的记忆,如各种数据库。信息库:拓展了个人的记忆,如各种数据库。n n符号的应用:提供了记录思想的多种方式,拓展了他们的交符号的应用:提供了记录思想的多种方式,拓展了他们的交符号的应用:提供了记录思想的多种方式,拓展了他们的交符号的应用:提供了记录思想的多种方式,拓展了他们的交流能力,如流能力,如流能力,如流能力,如ExcelExcel表格、航线图。表格、航线图。
12、表格、航线图。表格、航线图。n n模拟程序:更加容易进行实验,如模拟程序:更加容易进行实验,如模拟程序:更加容易进行实验,如模拟程序:更加容易进行实验,如LOGOLOGO语言、牛顿定律模语言、牛顿定律模语言、牛顿定律模语言、牛顿定律模拟程序、大气环境模拟程序。拟程序、大气环境模拟程序。拟程序、大气环境模拟程序。拟程序、大气环境模拟程序。n n媒体媒体媒体媒体/人工智能:符号系统内化,增加个人的认知技能。如人工智能:符号系统内化,增加个人的认知技能。如人工智能:符号系统内化,增加个人的认知技能。如人工智能: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;通过录像的渐显多看电
13、视提高了空间能力测试的得分;通过录像的渐显多看电视提高了空间能力测试的得分;通过录像的渐显多看电视提高了空间能力测试的得分;通过录像的渐显/渐渐渐渐隐模拟细节认知的运作。隐模拟细节认知的运作。隐模拟细节认知的运作。隐模拟细节认知的运作。n n智能化文字处理器智能化文字处理器智能化文字处理器智能化文字处理器“写作伙伴写作伙伴写作伙伴写作伙伴”(Writing Partner)(Writing Partner)提供了元提供了元提供了元提供了元认知指导认知指导认知指导认知指导即,使学生去思考写作过程,而不是简单地即,使学生去思考写作过程,而不是简单地即,使学生去思考写作过程,而不是简单地即,使学生去
14、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提示他们做些什么。写作伙伴的总目的就是让学生由知提示他们做些什么。写作伙伴的总目的就是让学生由知提示他们做些什么。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。识讲述者变为知识转换者。识讲述者变为知识转换者。识讲述者变为知识转换者。n n修辞:你写作时为了说理还是描述?修辞:你写作时为了说理还是描述?修辞:你写作时为了说理还是描述?修辞:你写作时为了说理还是描述?n n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面向读者:读者是新手吗?记住它
15、可能需要一些有关这一论题的基面向读者: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。本事实。本事实。本事实。n n精致化:对于这一点我还知道些什么?精致化:对于这一点我还知道些什么?精致化:对于这一点我还知道些什么?精致化:对于这一点我还知道些什么?制品的作用制品的作用第9页,共37页,编辑于2022年,星期五分布式认知:设计(DESIGN)n n从情境论从情境论从情境论从情境论(第三章第三章第三章第三章)和生态观心理学框架和生态观心理学框架和生态观心理学框架和生态观心理学框架(第六章第六章第六章第六章)可以推论:当可以推论:当可以推论:当可以推论:当个体或小组在自然场景中进行智力活
16、动时存在自然的分布式认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,也可以通过设计使知活动,如化学课和航行者的例子。但是,也可以通过设计使知活动,如化学课和航行者的例子。但是,也可以通过设计使知活动,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,我们的任务认知呈分布式,像写作伙伴的例子。作为教育者,我们的任务认知呈分布式,像写作伙伴的例子。作为教育者,我们的任务认知呈分布式,像写作伙伴的例子。作为教
17、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描述,而且也致力于成为这种分布式活动的描述,而且也致力于成为这种分布式活动的描述,而且也致力于成为这种分布式活动的设计者和塑造者设计者和塑造者设计者和塑造者设计者和塑造者,目的是使参与者获得某种智力成果。目的是使参与者获得某种智力成果。目的是使参与者获得某种智力成果。目的是使参与者获得某种智力成果。n n在相当长的时间里,教育者
18、一直在为认知的分布式进行设计,尽管在相当长的时间里,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,尽管是以一种是以一种是以一种是以一种默会的方式默会的方式默会的方式默会的方式进行的。教学设计者有时意识不到他们进行的。教学设计者有时意识不到他们进行的。教学设计者有时意识不到他们进行的。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,如自己对于自己制作的制品的影响深度,如自己对于自己制作的制品的影响深度,如自己对于自己制作的制品的影响深度,如LOGOLOGO语言,早期数语言,早期数
19、语言,早期数语言,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。认知例子的设计特性。认知例子的设计特性。认知例子的设计特性。n n分布式认知的研究不仅仅局限于进行描述性分析
20、,也着眼于如何引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。导革新性学习环境的设计。导革新性学习环境的设计。导革新性学习环境的设计。第10页,共37页,编辑于2022年,星期五分布式认知:设计(DESIGN)n n有效做法:有效做法:n n高度重视高度重视高度重视高度重视社会物质境脉社会物质境脉社会物质境脉社会物质境脉(Context)(Context):n n在头脑中认知的个人在头脑中认知的个人在头脑中认知的个人在头脑中认知的个人在社会物质
21、境脉中参与认知活动的个人,在社会物质境脉中参与认知活动的个人,在社会物质境脉中参与认知活动的个人,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即社会物质境脉以至关重要的、交互式的方式重塑了即社会物质境脉以至关重要的、交互式的方式重塑了即社会物质境脉以至关重要的、交互式的方式重塑了(多个多个多个多个)个人参与个人参与个人参与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其中的认知工作;探讨系统中要素间的复杂交互,
22、比孤立地探讨要素更具有理论意义。具有理论意义。具有理论意义。具有理论意义。n n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(如心理学实验室如心理学实验室如心理学实验室如心理学实验室)的认知现象会在某种程度上存在差异,这使我们的认知现象会在某种程度上存在差异,这使我们的认知现象会在某种程度上存在差异,这使我们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
23、现象。更加关注自然场境中发生的认知现象。更加关注自然场境中发生的认知现象。更加关注自然场境中发生的认知现象。n n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维度的学习观。分布式认知
24、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。交互,这是它和社会建构主义观的不同之处。交互,这是它和社会建构主义观的不同之处。交互,这是它和社会建构主义观的不同之处。第11页,共37页,编辑于2022年,星期五分布式认知:设计(DESIGN)n n有效做法:有效做法:有效做法:有效做法:n n智能制品智能制品智能制品智能制品促成分布式认知活动:促成分布式认知活动:促成分布式认知活动:促成分布式认知活动:n n生态心理学的观点:物理客体生态心理学的观点:物理客体生态心理学的观点:物理客体生态心理学的观点:物理客体(objects)(objects)支撑着客体之
25、间的各种具支撑着客体之间的各种具支撑着客体之间的各种具支撑着客体之间的各种具体类型的交互作用。客体的特点在于其体类型的交互作用。客体的特点在于其体类型的交互作用。客体的特点在于其体类型的交互作用。客体的特点在于其可利用性可利用性可利用性可利用性(affordance)(affordance),其中一些其中一些其中一些其中一些(可利用性可利用性可利用性可利用性)源于有目的的设计活动,而另外一些源于有目的的设计活动,而另外一些源于有目的的设计活动,而另外一些源于有目的的设计活动,而另外一些(可可可可利用性利用性利用性利用性)则可看成是未预料到的则可看成是未预料到的则可看成是未预料到的则可看成是未预
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