具身认知视角下A-STEM学习空间设计

无论什么时代，教学行为的发生始终无法离开两个要素而独立存在：其一是支撑教学行为实施的空间，其二则是指引教学行为展开的认知理论。认知论的发展是教学行为演进的动因，学习空间的发展则是教学行为演进的反馈。

进入21世纪以来，教育研究者们和实践者们日益明显地感觉到建立在传统认知理论之上的教育理论和学习空间在新世纪中的适应性存在严重不足。为了能够帮助受教育者更从容地应对时代的变化，吸收了脑科学、心理学、社会学和其他相关学科最新理论与实践成果的教育研究者们提出了许多试图修补原模式不足的新理论。在这众多新理论中，受具身认知影响的跨学科融合教育理论在过去的10年间正愈来愈多地受到来自各界的认可。人们逐渐认识到，要实现未来社会中个体有价值的生存和存在，就必须要回到“身与心的关系”这一古老命题上来。通过重新建构一种新的关于身心关系的理解，并将这种理解付诸教学实践和学习空间的设计中去，可见的未来中的教育才有可能真正实现与时俱进。

一、具身认知理论的历史嬗变

认知理论关注的核心是“什么是真知”以及“如何获得真知”。而围绕着这两个核心关注点，意识到人类同时具有形象思维和抽象思维能力的先贤们开始将如何理解“身体与心智”的关系作为建立“正确的认知论”的关键。由此，以“身体”代表形象的、主观的、经验的，而以“心智”代表抽象的、客观的、推理的，不同学派之间以“身心之争”为主线推动着认知论不断更新。

古典时期，虽然东西方哲学家们对于认知的涉身性的论述可谓百家争鸣，但受到当时研究条件的限制，在学术的主流上认知被普遍认为是离身的，也即“身心分离的”。赫拉克里特提出的逻各斯（logos）、毕达哥拉斯的理念论、柏拉图的相论等学说都显示出，古典时代的西方哲学家们对知识的所在与所来均持有与“身”无关的理念。“知识”被认为是天然而完美地存在于“神”那里，人经由身体所感知的知识则是真知被玷污的幻象。在这种理念下，人求知的过程被视为是一个不断超越身体、净化污染最终达到纯洁的飞升状态的过程。而在东方，“庄周梦蝶”“濠梁之辩”“杏坛讲学”等典故与“悬梁刺股”“废寝忘食”“专心致志”等成语也反映出，先秦显学大家的主要理论同样也更偏重于关注人的心灵与理思在形成认知上的作用。尽管在东西方古典时代末期的两位集大成者——亚里士多德与荀子——都在各自的学说中一定程度上认识到了认知与身体行为也存在密切的关系，分别对其师辈学说进行了修正，但他们关于认知涉身性的朴素论述在当时并没有得到进一步发展。具身认知在当时还处于萌芽中。

进入近代，离身认知论在笛卡尔学说中得到了进一步发展而达到巅峰。在笛卡尔的思想中，身体和心智仍被认为是完全分离的两个部分：心智是高级的，身体是低级的。身体被认为是一种障碍，是阻碍人们获得“真知”的消极因素。笛卡尔认为，因为人的身体是有局限的，故而通过人们身体感官所获得的知识都是片面的、虚幻的、缺陷的甚至错误的，真知只能通过完美的心智进行理性推理才能得到［1］，他也因此提出了那句标志性的“我思故我在”。虽然如果我们抛开“什么知识才是真知”的争议，仅从“怎样获得知识”的角度来看笛卡尔的理论，就

已不难发现其论述实际上也已经在一定程度上承认了“身体”与“认知形成”的强相关性：正是身体的局限性与不完美才导致人们对事物认知的局限性。换言之，“若身体是完美的，则籍由身体感知的知识也就是完美而正确的”，这一观点已经初具涉身认知的雏形。笛卡尔的观点虽然后来受到了来自英国经验主义哲学家如洛克和法国自然主义哲学家如卢梭等人的理论的挑战［2］，但借着启蒙运动后教育平民化、世俗化、制式化的时代浪潮，出于为更高效地推进制式化教育的目标，认知的离身性还是在书房论战之外逐渐占据上风［3］。

20世纪上半叶，后工业革命时代技术革新进入了爆发状态，人们的生产生活与农业时代和工业时代早期相比发生了巨大的变化。所有人越来越明显地感受到“知识”的产生与习得开始变得与传统时代越来越不同。完全依靠“心智”的思考和推理得来的理想化的“书房知识”与“经院知识”开始变得越来越脱离生产生活实践，其局限性也变得越来越大。过去的理论在解释现实的需求时开始变得越来越不得心应手。在这种背景下，借用实用主义哲学对“什么是真知”这一问题的再定义，认知的涉身性问题也开始得到重视。实用主义哲学跳出了过去理性主义与经验主义之间关于“什么是真知”的经院辞争，立足于人们日常生产生活实践，简明地将理论的重心放在对人们平日所见所处的问题上，实现了对“知识”这一概念的有效扩充。人们开始认识到“知识”既具有理想性也具有实用性，既有服务于个体实践效率的“生存知识”也有服务于整体认识终极宇宙的“存在知识”。虽然实用主义哲学并未直接提出认知的具身性，但通过这种对基础概念的扩充，它还是为后续涉身认知理论的进一步发展奠定了基础。

20世纪后半叶，在实用主义的肥沃土壤中，研究者们得以在更广阔的视野下继续发展认知理论。如皮亚杰、维果茨基、杜威、梅洛庞蒂等，开始重新审视认知过程中身体参与的重要性，并将涉身性作为新认知论发展的重要支点展开新的讨论。联结主义和构成主义的观点得以建立并被接纳。与此同时，现代科学研究也证实不仅人类具有抽象思维的能力，其他动物也具有这种能力，差别仅是程度而已。［4］这彻底动摇了传统认知理论中的人类中心主义的思想根基。研究者们不禁要问：既然过去被认为代表“心智”的抽象思维能力广泛地存在于所有物种之中，人类的认知是否还能凌驾于其他动物的认知之上？如果我们承认其他动物所认知的世界也具有真实性和客观性，那么我们要如何看待我们所认知的世界与它们所认知的世界之间的差异？这种差异是否正是因为我们的身体构造与它们的身体构造如此不同而产生？如果我们认识到正是我们与其他动物之间身体构造的差异导致我们的认知与它们的认知有云泥之别，那么存在于我们内部个体之间的认知差异是否也与我们个体之间的身体构造差异息息相关？既然这种来自个体差异的相对性如此广泛，那么是否还存在过去想象中的那种“绝对的知识”，抑或所有的知识本就是受约束条件控制的“相对知识”？

到了21世纪，新兴的具身认知理论在整合、继承并超越联结主义与建构主义的基础上，以脑科学、心理学以及社会学等学科的研究成果为依托，蓬勃发展起来。新兴的具身认知理论反对“身心二元预设”的传统涉身认知，认为没有必要也不应该将身体排除在认知过程之外。同时，具身认知理论也摈弃联结主义与建构主义理论中将心智与身体类比为计算机的软件与硬件的假设，认为不必也不应将身体视为感受器/运行器而将心智活动视为运算器。在吸收了皮亚杰与维果茨基等关于发生认知理论成果的基础上，具身认知理论提出“把认知置于大脑中，把大脑置于身体中，把身体置于世界中”［5］的观点。在此基础上进一步发展出了“温和的”和“激进的”两种流派。“温和的具身认知”把认知表征和身体经验结合起来，主张认知加工的内容是基于身体体验经验的内部表征，而“激进的具身认知”则更进一步认为认知应完全限制在行动，情绪和知觉范围内，除此之外不存在任何“表征”过程。［6］

近年来愈发繁荣的实验和实证结果也在一定程度上支持了具身认知的理论。耶鲁大学的冷热咖啡实验中，手持“暖”咖啡的学生能比手持“冷”咖啡的学生给予想象中的任务更积极的评价。［7］握拳实验中，握紧拳头的被试比放松拳头的被试表现出更强的坚定感与自信心。［8］恒河猴实验中，被试在自己抓握食物和观察其他个体抓握食物时会在同一脑区出现相同的电生理反应，显示出神经生理资源管理着认知行为。［9］肉毒素实验中，对被试注射肉毒素暂时麻痹其皱眉肌会明显阻碍被试理解“皱眉”这个单词，显示出身体的肌群生理资源管理也同样影响着认知行为。［10］此外还有截肢患者的幻痛实验［11］、听音点头实验［12］、类风湿关节炎患者心理防御机制实验［13］以及瘫坐患者情绪实验［14］等，都通过各种方式显示着身体在参与心智活动时的密切程度远高于传统认知理论中所假设的那样。

应该指出，具身认知理论中关于认知的涉身性思想并不是完全独创的，如前文所述，即使在古典时代身心二元分离思想占据绝对主流的时期，人们对于认知与身体的关系仍然具有最朴素的认识。但近年来具身认知的兴起仍然是具有重要变革意义的，因其第一次将人的身体和心智放在了对等而非从属的位置上来看待两者对于个体形成认知时所具有的作用。这一思想变革提示人们在对待具体认知行为时，有必要更加重视个体和群体的身体参与。

二、具身认知视角下A-STEM学习的理念

就像认知理论在新世纪所面临的挑战一样，建立在认知理论之上的教育教学理论也同样在新世纪受到了来自社会各方的广泛质疑。以传授“知识”为根本任务的传统教育，尽管经过联结主义和建构主义的改良，在一定程度上认识到了身体参与对于受教育个体在认知形成过程中所具有的积极意义，在一定程度上反思了古典主义时代唯书本论、唯识记论的弊病，也在一定程度上增加了具体教学行为中田野作业式的模块，尝试了将认知联系到更切近生活的实践中去，但究其根本仍然是建立在“重心轻身”的离身认知理念之上的。这种理论本源上的局限性使得过去所有对传统教育进行改良的尝试都收效甚微，在面对后工业时代信息化暴涨的社会大背景时，仍然显得力不从心。

新千年以后，几乎与具身认知理论同时兴盛起来的跨学科融合教育模式，经过一段时间来自各国学界的合力探索，俨然成为了补充传统教育在面对时代困境时的一条可行进路。以STEM 为代表的跨学科融合教育成为了一种跳出传统教育思想桎梏，以着眼于社会现实需求及其满足为目标来构建教育教学体系的新思路，并逐渐取得了越来越广泛的社会支持。

然而仍应指出，虽然STEM教育在理论发展的时间线上与具身认知理论的发展具有高度重合性，但两者之间却没有建立起互为依托的广泛理论联系。美英的STEM教育无论是在推行的背景上还是在建设的目标上，都带有功利主义色彩，是过度发挥实用主义哲学观的产物。［15］比如，美国关于STEM发展的政府纲领文件中，从来都毫不掩饰地将STEM教育看作为保持国家在国际竞争中霸权地位不旁落而实施的配套措施。［16］基于这一初衷，美国STEM教育的学科构建一开始就具有一定局限性，将所有重心都置于其认为最紧缺和重要的“科学、技术、工程、数学”。尽管随后美国的相关研究学者们在STEM模式的基础上出于研究的目的提出了改良版的STEAM模式，尝试在原来完全偏重理工方向的学科架构中注入了一定的人文艺

术因素。［17］但因其立意初衷的局限，这种改良所起到的作用有限。

我国对跨学科融合教育所寄予的期望与美英等国有根本性的不同。跨学科融合教育在我国是一种为培养德才兼备、身心完整、适应新时代要求的受教育者而做的变革尝试，是一个融于我国教育整体大背景的组成部分，而不是一个服务于国际争霸的工具。我国的教育历来具有高度理想性，致力于使受教育者通过教育不仅收获方法论，更能树立正确的价值观。在共和国历史上，从建国早期毛泽东同志提出“我们的教育方针，应该使受教育者在德育、智育、体育几方面都得到发展”开始，强调教育要使受教育者德智体美全面发展一直是我国教育方针的不变指向。党的十八大报告也再次把“立德树人”明确为我国教育的根本任务。［18］在这样的教育总纲下，我国的跨学科融合教育势必不能全盘采用美英等国的STEM/STEAM模式，而需要站在一个新的高度，重新整合各学科的关系，尤其是人文艺术学科与科学技术学科的关系。

在这种背景下，邹晓东博士于2016年提出应在STEM/STEAM模式的基础上进行重构，发展属于我国的A-STEM模式。［19］通过表达方式的转变，明示我国跨学科融合教育对人文艺术学科独特地位的重视。通过将A元素提到STEM模式之前而不是置于其中，A-STEM模式反映的是对广义人文艺术学科在培养具有完整人格的“人”时所起的重要作用的认可。而将A前置于其他字母之前也反映出A-STEM模式对人文艺术学科在融合其他学科方面所具有的统合能力的重视。

传统STEM模式提出了许多有益的教学组织形式，比如问题导向的学习、项目导向的学习以及翻转学习等。但从认知理论的角度看，这些教学组织形式上的变化仍然是离身性的。虽然施教者和受教者的角色在教学过程中进行了一些转换，多学科知识点在教学组织过程中实现了一定的交互，但这些教学行为总体上仍然被局限在了向学习者传递标准化、制式化的知识上，而没能为受教者在标准化知识与个性化经验之间架设桥梁提供助力。这使得许多有益的教学形式所能取得的效果被弱化了。反映到教学成果的评价中，这种局限性就显得更加明显，受教者猎取制式化知识的纸笔成绩仍然被当作了衡量教学效果最重要的指标。在这一点上，传统STEM/STEAM教育甚至可以被视为是传统教育的一种归流。

具身认知理论的发展和实践指出，个体的认知效能受制于个体的身体构造以及身体在参与认知活动时的状态。［20］认知不会像离身认知理论认为的那样，完全发生在个体的大脑中，身体仅仅作为信息的获取和传送通道而游离于认知形成机制外。身体不仅无时无刻不在越过大脑处理着数量庞大的初级认知，也因其对初级认知的参与而影响着大脑中发生的那些由初级认知结果影响的高级认知。［21］具身认知理论否决了传统离身理论中将“信息—获取—传递—处理—反馈”视为链状反应的假设，而转为提示人们身体与心智会以更复杂而并发的状态完成“信息—处理—反馈”这一基本循环。从具身认知理论的视角出发，我们至少可以对建立在传统离身认知之上的制式化（Formalized）教育做如下反思。

首先是对认知效率方面的思维转向。在离身认知理论中身体活动的程度与认知效率被认为是呈反比关系的。离身认知认为学习者只有充分控制身体，排除身体的干扰，做到“专心致志”才能达到认知效率的最大化。现代制式化课堂的组织安排也正是对这种理解的具象呈现：受教者必须端坐倾听，不能交头接耳，不能随意言谈，不能有“小动作”。这些要求都是试图让受教育者在认知过程中最大限度地限制身体活动来将所有生理心理资源集中到“心智”的高效运作上来。但具身认知的研究成果揭示了放松对身体活动的限制不仅不会削弱个体认知形

成的效率，反而在帮助其理解许多概念时起到积极的作用。通过镜像神经［22］的作用和预测性编码机制［23］，受教育者能够更好地对原本陌生的、属于他人的、抽象的概念进行内化并将之与属于自身的经验更快地融合为一个整体，最终实现对个体而言真正有效的概念理解和知识掌握。

其次是认知容量方面的思维转向。在离身认知理论影响下，制式化的教育总试图使用“穷举法”的方式使学习者对知识库中的每一个知识点完成储存，以便往后需要时实现快速调用。属于人类整体的所有知识被当作云端大数据库，而每一个受教育者则被当作一个移动终端，传统教育试图通过无差别备份的方式来实现个体在面对未来需求时的知识全覆盖。但具身认知的研究成果指出，只有符合个体身体状况并与其切身参与经验有关的外部知识才能被个体长期有效的调用。那些脱离了个体身体状况和切身参与经验的知识总会被遗忘以减轻个体的身心负荷，这是人类作为生物的一种成熟的自我保护机制。对整体知识库的无差别备份不仅无助于个体在面对需要时进行调用，反而会因为产生过多冗余负载而削弱个体进行调用的效能。换言之，从具身认知的角度出发，未来的教学必须由完全要素穷举式转向关键要素生成式。

最后是认知支撑方面的思维转向。在离身认知理论下，认知完全发生于个体脑中的理性思考，因而不需对认知进行任何外部支撑。但具身认知理论指出学习情境的创设会对个体在认知过程中的身心参与意愿产生巨大影响，进而对个体认知的形成产生影响。“心智根植于身体，身体根植于环境”［24］，认知既然不能脱离身体，身体又不能脱离环境，因而对认知施予外部支撑就变得非常有必要。这种支撑将是复杂的、非标的以及多元的，既包括学习情境创设中物化的元素也包括文化的元素。但无论其表现形式如何复杂，其核心始终指向消除个体在面对属于自身的直接经验与属于他者的间接经验之间所有矛盾时的抗拒心，降低个体在弥合两种经验时的挫折感，强化个体在融合两种经验过程的成就感与愉悦感。换言之，从具身认知的角度出发，未来教学不仅要通过情境创设为学习者认知行为提供支撑，还要在提供支撑时充分考虑支撑工具与个体需求的适应性。

基于具身认知理论的这些思维转向为A-STEM模式下的跨学科融合教学跳出传统STEM/STEAM模式的桎梏提供了一条可行进路。A-STEM模式在教学目标的设定、教学行为的组织、教学内容的建构以及教学评价的设置上将重心转向对个体经验与体系化知识的融合。将在涉身性上具有天然优势的人文艺术学科作为引导学科来设计其他科学技术学科在学习过程中的融入，并在每个学习断面上弱化体系化知识点的标态灌输，转而将个体在学习的各断面节点对制式化知识点所表现出的具有个体性的经验感受作为教学评价和教学控制的核心关注标的。

应该指出，就像具身认知理论目前并不被认为是一种对传统认知理论的完全颠覆，而更多地被作为对传统认知理论不足的一种有效补充一样［25］，建立在具身认知理论之上的A-STEM 教育模式也不应被视为一种对传统教育地取代，而应被视为对传统教育所不能企及之处的一种具有可行性的补充方案。

三、具身认知视角下A-STEM学习空间创设

学习空间是教学行为展开的载体，也是所有教育教学理念凝化的呈现，学习空间与教学模式之间始终存在着强关联性。具身认知理论影响下的A-STEM学习显然也会对未来学习空间的创设产生影响。在我国，尤其是在基础教育阶段，目前作为教育主阵地的学校，就其所提供的学习空间而言无论形式还是设计思想都已明显滞后于教育理念的发展步伐，呈现出浓重的工业标准化大生产时期的印记，是离身认知思想和分科教育影响下的产物。要适应具身学习和A-STEM学习就势必要对传统学习空间进行一系列改造。具身认知视角下A-STEM学习空间的创设，相较于过去既有的学习空间而言，应至少能在解放空间使用者身心束缚、促进学习者主动参与学习实践、增加空间内学习资源供给以及协助师生在教学行为中重构行为习惯这四方面提供增益。而实现上述目标的空间改善手段则可包括对现有空间进行两个模块化改造：刺激型模块与支援型模块。

刺激型模块的主要作用是扭转过去传统学习空间因受离身认知影响而产生的“拒人感”。通过对各种与人们最直接身体体验（视、听、触、嗅觉）产生作用的设计元素进行调整，刺激型模块可以帮助新的学习空间建立起宜人舒适而积极的空间氛围。具体地说，刺激型模块可以被进一步细分为四个子模块：布局模块、界面模块、色彩模块、设备模块。其中布局模块控制调整的是学习空间中各型功能区域的布设与相关设备的布置，包括如何组织讨论区、实践区、展示区等，或如何在讨论模式和演示模式中进行布局转换等。界面模块控制和调整的是学习空间中可以形成的各种主次视觉界面呈现方式与呈现时间，包括主墙面的呈现内容与方式、侧墙面的呈现内容与方式、临时界面的建立与否以及建立时的呈现内容与方式等。色彩模块控制和调整的是学习空间中采用的总体色群，包括长期的主色系、中长期的辅色系、短期的辅色系以及临时色系等。设备模块则控制和调整学习空间中影响使用者基本生理机能的各类后勤设备的施用，包括换风设备、调光设备以及声学设备等。

早在具身认知理论尚未发展完善成型之前，教育研究者们就已经认识到教学行为发生的场地环境特征对教学行为有着不可忽视的作用。第斯多惠认为有必要按照“空间家庭化”的设计理念来营造具有认同感的教室氛围，赫尔巴特指出“教室内的桌椅布局作为支撑学生学习的重要物理场域，理应成为促进师生间的协作学习、生生间自主学习的关键力量”，杜威认为“营造教室空间的私密性能够激发学生与教学环境彼此交互的欲望”，布卢姆认为教室环境可以变身为课程教学资源而为学生提供立体化的环境信息刺激。［26］显示出无论对教学的应为和能为持有何种观点，各流派在场地环境对教学行为影响的重要性上却可达成共识。而现代电气专业对教室照明的实证研究指出，从静态照明转向动态室内照明在对学生视觉健康、心理健康、学习活跃度和课堂表现方面都能起到不可忽视的积极作用。［27］其他研究同样指出，教室内课桌椅的布局和墙地等视觉界面的设置严重影响着学生的归属感、发起讨论的范围、信息传递的准确性与效率、师生交流的频率与方式等各方面。［28］［29］［30］没有必要认为传统学习空间是完全违背教学规律而需要被彻底颠覆的，但也应充分认识到，正是由于过去对身体在认知过程中所起作用的低估导致传统学习空间对教学行为本可以起到的积极刺激作用并未有效实现。新的学习空间的创设有必要重新认识刺激模块的潜力，如在教学设备与功能区布局上更灵活化，在墙面与其他视觉界面的设计上更个性化，在色彩光照与声学设计上更动态化。以学生的行为和心理规律为各模块设计的立足点，在激发学生天然所具有的好奇心基础上注重控制学生进行发散思维和自由活动时常有的偏移性，实现空间“有界无限”的设计效果。

技术爆胀的时代为在教学空间中引入更多“插件”带来了可能，但是在插件的选用上，教学背景的研究者与实践者多少总带有非专业性。因此，刺激性模块的使用不能简单地依赖任何专

业的经验和想象，而需要像空间中所要承载的跨学科融合学习一样，注重教育学与设计和工程等各专业的跨界合作。只有通过广泛融合其他相关专业的研究成果，追加刺激型模块的空间改造才能为解放空间使用者的身心束缚、激励空间使用者积极投入实践、形成新型教学关系与教学习惯提供可靠的背景环境。

传统学习空间在面对具身认知视角下A-STEM学习时除了在空间对学习行为的“刺激性”不足之外，另一个主要短板则表现在对空间使用者展开主动实践时的“支援性”也不够。一方面，传统学习空间是将核心点置于教师而展开的，在教师执掌一切的模式中，学习者被预设为一种完全被动的角色因而根本不在被“支援”之列，面向学生的支援任务被完全地交给了执教教师。另一方面，受制于过去技术水平的限制，承担了学习空间中最主要任务地教师却也并没有被赋予真正有效的实时支援。尽管在“智慧教室”概念兴起的早期阶段，教师随着数字设备的进场而得到了一定程度的信息化加持，可以通过数字设备获取并使用更多多媒体资料，但总体上教师仍然是“孤军奋战”的。［31］教学的广度与深度都严重依赖于教师个人平时的积累与临场的判断和表现。由此，对教与学两端都缺乏支撑的传统学习空间的边界就完全受限于教师个体的认知边界，具有较强的封闭感与孤立感。这种情形对于离身认知模式下以“讲授”为主要形式、学习者采用被动姿态的模式或许并不致命，但对于强调将学习者作为中心要求学习者主要通过主动的自身实践和生生间群体协作来完成学习任务的A-STEM学习而言则明显不足。学习者作为一个对学习内容掌握程度较低的角色，在其主动学习的意愿被充分激发时，必须要得到适当支援才能真正有效地遂行学习任务。而在新模式下需要完成从讲述者到引导者角色转变的教师而言，要面对更纷繁复杂的课堂局面也需要在传统的教师培训与教研活动之外得到实时性更高、准确性更强的全方位支援。

支援型模块的主要作用正是要扭转传统学习空间以物理边界为限的“孤立感”。通过对学习空间全面智能化改造同时扩大学习空间物质层面与内容层面的可利用范围，使得空间使用者在支援型模块的加持下得以在新的学习空间中更自如地调用学习资源、更实时地扫描学习状态、更综合地评估学习效果以及更广延地展开实践操作。具体地说，支援型模块也可被进一步细分为四个子模块：捕捉模块、计算模块、展示模块、线上模块。其中捕捉模块控制和调整的是学习空间内各项学习相关数据的采集，包括动态表情捕捉、讨论关键词捕捉、关联主题词捕捉等各种能够反映空间使用者参与度与参与特征的内容捕捉技术。计算模块控制和调整的是学习空间内相关数据的分析、比对与反馈，包括云端的规模性分析和雾端的进行性分析等全周期实时计算技术。展示模块控制和调整的是学习空间中学习资源和学习成果的展示方式，包括虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）以及相对更传统的纸媒和实物展示等各种必要的展示技术。线上模块控制和调整的是学习空间中物理边界外的学习资源的引用、筛选和导入，包括外部资料库链路、实时观摩、网络学习空间等各种由线上向线下融通的连接技术。

得益于当前日益成熟的物联网技术，在学习空间中实现实时、广泛而准确的数据捕捉已变得可能。这些数据捕捉既可覆盖教学设施的运用管理与室内环境的监测，也可覆盖学生进行性状态数据和结构性状态数据。前者如中国移动物联网平台开发的OneNET系统[32]，后者如约瑟·费雷拉创建的Knewton自适应学习系统[33]都已进入实境实践阶段，且都已取得可观的实效。这些被捕捉的数据通过业已成熟的云端大数据平台可以快速地完成关联性分析，再通过目前正日益受到关注的雾端分布式设备，将可以实现真正具有时效性的学习诸元扫描，从而为教师与学生对各自所关注地状态要点进行准确判断提供了更可靠的依据，帮助学习空间中开展的教学活动彻底摆脱对教师个体经验的依赖。与捕捉和分析算法同步发展的新一代展示

设备则正在走向轻量化和高拟真化。特别是建立在过去数年间不断突破的VR技术与AR技术之上的MR技术，更是为学习空间的参与者能够摆脱物理空间的限制来展开更广泛而拟真的各种实验提供了可靠前景。MR技术现已开始从过去专属于高等院校精密学科（如医学解剖课）下沉到基础教育普通学科的日常应用中。2019年5月上海市建平高级中学姚诚老师使用MR技术完成了一堂高中物理“原子的核式结构”课堂教学，验证了MR技术被整合到基础教育阶段学习空间中去的可能。线上模块方面，遵照教育部2018年发布的《网络学习空间建设与应用指南》建立起来的线上空间平台已覆盖全国27个省市381所基础教育学校，基本实现了与国家教育资源公共服务系统的全面对接。［34］虽然目前线上资源的使用率和内容的丰富程度尚待进一步提高，但籍由国家级的平台设置统一质量标准，由高校与基础教育阶段学校在统一标准下自主完成平台的接入与内容填充已不再遥远。

如果说“刺激型模块”是用一种“被动”的方式激发空间使用者采取更主动的方式在学习空间中展开教学实践，那么“支援型模块”就是要为空间使用者的这些被激发的主动实践提供全方位的支撑，从而改善实践活动的效率、扩大实践活动的广度、增加实践活动的深度，并最终强化参与者在学习空间中能取得的学习满足与学习感知。两个模块之间的协作是创设适应具身认知视角下A-STEM学习空间的主要支柱。

创设一个优秀的A-STEM学习空间，可以同时应用上述所有子模块对现有学习空间进行改造，但即使受到各种限制而只能在其中一到两个模块上实现更新也未尝不是有益的尝试。无论以什么具体的实施方式，只要能够使物质空间的创设能够改善传统学习环境那种静态的、预设性的、对偏移教学计划低容忍度的、使师生参与主动感降低的状态［35］［36］，都将有助于学习者在空间中更好地利用来自自身的直接经验去理解来自系统课程的间接概念，从而真正实现从离身的分科认知模式转向具身的融合认知模式。

四、结论

具身认知的思想早在人类早期的古典时代即已萌芽，在之后的启蒙时期、近代及现代早期虽然未曾占据过学术的主流，但其根本性的思想却一直在慢慢生长。在后工业化与信息化交接的时期，随着实用主义哲学对“知识”的概念所进行的扩展，而终于得以蓬勃发展起来。

具身认知理论提醒人们，个体从外界获得知识的行为并不是完全脱离身体而发生在思维里。个体身体的构造、身体参与认知行为的方式以及身体特性对思维活动的反射都影响着个体最终形成的认知。从这个角度出发，过去离身认知假设下所构想的教学模式对于个体的经验过分贬低而对于属于人类群体的经验则过分推崇，是有偏差的。从具身认知出发的教学应该正视个体经验和群体经验的关系，将教学的重心从无差别传递群体经验转向帮助学习者在个体经验与群体经验间建立起有效协同机制上来，也应该充分认识到运动的变化的世界已经使得“知识”本身失去了永恒性，正视迭代与异化是的常态化。

作为对具身认知思想影响下的具身学习和跨学科融合学习特征的响应，A-STEM学习空间的

设计也相应地需要在空间的广延性、灵活性与适应性上做出变革。通过弱化空间中可见的墙、增加空间中使用者的活动便利、强化空间中的自由氛围以及扩大空间中信息化技术的深度融合等方式，使得学习空间本身能够与其目标服务的活动匹配起来。实现所有教学行为与环境关系都能围绕每个教学个体而独立高效地展开，减轻心智推理的负载而强化身体作用的效能。放弃将“身体感知”与“心智推理”作为两个独立循环单独看待的不必要假设，让空间设计直接与身心同时发生作用，最终实现“身心合一”与“知行合一”。