分布式认知(Distributed Cognition)是由加利福尼亚大学学者赫钦斯(Edwin Hutchins)在20世纪80年代中后期提出的理论观点。当时传统的认知观点认为,认知是发生在个体级别上的信息加工过程。而赫钦斯对此观点持批判态度,并提出认知的本质是分布式的,认为认知现象不仅包括个体头脑中所发生的认知活动,还涉及人与人、人与技术工具间相互作用的过程。分布式认知理论的观点与传统认知领域的观点存在较大差异,该理论为思考认知活动的全貌提供了新视角,也为心理学与教育学的研究提供了新的理论观点。
分布式认知理论超越了以个体视角研究认知过程的传统理论,强调认知具有分布性,认为认知分布在个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会及时间中。 分布式认知理论以一个全新的分析单元来系统地认识认知活动,强调在文化、环境及社会等诸多系统的工作情境中分析、解释认知过程。 分布式理论强调,认知不仅发生在个体头脑中,还与环境中的各个系统密切相关,工作系统中的各要素均是个体认知活动重要的参与者。 各要素间协同合作,共同对个体认知的建构及发展起到促进作用。在这个过程中,各要素在促进个体认知活动发展的同时,自身也在不断变化与发展。知识建构与创造的过程是隐性与显性知识间、未知与已知间不断互动的过程。因此,认知是一个动态的过程,具有分布性和建构性等特点。
传统认知理论将个体认知视为分析的唯一单元,认为知识或是经由简单地传递,个体被动接受,或是个体在学习情境中通过“同化”与“顺应”实现知识建构。学习者通常被视为是尚未掌握系统科学知识的认知主体,是接受教师传授“客观知识”的对象,在班级授课制的体系中,他们没有选择自主学习的权利,是教学过程中被塑造的对象。教师按照既定的教学内容或教学大纲的要求,按部就班地教授学生知识,学习者是被动的接受者。因此,学习者若要成为教师眼中的“好学生”,就必须尽力使自己适应教师精心设计的教学流程。必要时,个体需要借助纸笔等工具“复制”教师所传授的知识,以便能够不断提高对教师所传授知识的理解水平。
分布式认知理论为理解不同个体间、个体与认知对象及认知工具等资源间的相互作用提供了一个新的框架。在这个框架中,知识已不再是稳定不变、非情境地简单传递,而是在活动或经验中逐步构建,是通过与不同个体(其他学习者或教师)、认知对象及认知工具间的意义协商而主动建构的。在传统教学中,学习者获得的知识通常是惰性和低质量的,习得的知识仅停留在“浅建构”程度,学习者通常难以很好地利用已有知识及经验来处理或解决问题。而分布式认知理论基于认知的分布性,提出知识的建构应包括个体知识的建构与协作知识的建构。这一建构过程在不排斥个体知识建构的前提下,也在积极地发挥着协同知识建构中的促进作用。 协同知识建构是将概念知识、认知工具以及丰富的问题情境等要素结合起来,引发学习者的讨论、质疑和重组,并以互动的形式促进知识的建构和应用,综合培养学习者的问题解决能力。需要指出的是,因分布式认知理论的知识强调的是一个双向的建构过程,所以学习者在学习过程中不仅要注意利用已有知识建构新知识,也要注意新知识对自身已有知识的影响。
同时,分布式认知强调,学习者是在与他人的合作中学习。在其所在的学习共同体中,个体的角色不断地发生着转变,既是学习者,也是帮助其他共同体成员的指导者。分布式认知理论的观点认为,认知是分布于个体之间的,每个学习者个体都有属于自己的经验世界。因此,学习不仅要强调学习者心理活动的主动性,更要重视学习者之间的互动、协商和讨论。此外,认知任务的完成不仅需要依靠学习者自身的认知,还需要依赖个体间的沟通和互动,是所有个体相互合作的结果。 由此可见,沟通是实现分布式认知的关键。建立学习型共同体,促进学习者个体间的交流与分享,是实现分布式认知的有效途径。
在幼儿深度学习中,同样倡导在学习的过程中构建学习共同体。通过在学习共同体中的合作学习,促进幼儿的自我驱动,形成互相尊重的学习氛围,使幼儿在学习过程中树立集体荣誉感、归属感,以及更强的团队意识,并通过彼此间的支持与帮助,促进自身在各领域的成长与发展。在活动中,应充分利用教学系统中的各要素,努力创建适宜教学活动开展的分布式认知系统,促进学习者个体意义建构的完成及认知水平的发展。对于许多提倡学习共同体研究与实践的研究者来说,他们实际上更注重“共同体”所带来的精神意义,以及学习者在这种“共同体”中的社会性安排。通过构建学习共同体,使得课堂教学文化从原有的权威性教学文化转化为一种民主、平等的教学文化,也使得更多的学习者积极参与进来。
分布式认知观意合于建构主义学习观,从个体和社会两个维度出发,注重知识加工及意义建构。二者都认为学习是一个建构、活动及协作的过程,且必须在一定的情境中进行。分布式认知的学习观认为,学习必须以学习者为中心,注重协同学习,强调利用信息资源作为支持的基础,重点落在对学习环境的设计。此外,分布式认知的学习观强调:学习是完成知识意义建构的过程,必须在建构中重视情境。相比传统学习视角下以个人单独学习为主、教师支配并控制的学习活动,分布式认知理论强调:学习需要个体在学习过程中自我控制、监督及调节学习活动;学习者间需要进行有效的交流及对话,需要清晰的表征信息并收集共享信息;学习任务常常是充满挑战性的问题,具有情境性、真实性及劣构性等特性。
萨洛蒙提出了个体认知与分布式认知的交互模型(the Reciprocal Interaction Model) 。该模型中的每个参与要素,既要维持自己的独立身份,同时又会相互影响,并以螺旋发展的过程影响彼此间的分布式系统,而后反过来影响自身的认知。哈奇(Hatch)及加德纳(Gardner)从课堂认知活动角度出发,提出了分布式认知的同心圆模型(the Concentric Model) 。该模型强调了认知个体的作用。在同心圆模型中,三个圆圈分别代表三种力量:(1)最外层的圆圈是一种文化力量,代表习俗、活动和信仰,它超越了特定的情境,影响着许多个体。当考虑到文化力量时,智慧不再是一个孤立的产物,不再仅以概念化的形态存在于个人的头脑中。(2)中间的圆圈是地域力量,是分布式认知理论中最核心的区域。它强调特定地方情境中的资源,这种资源将直接影响个体的行为。其中,地方情境的典型代表包括家、教室和工作地点等。(3)最内层的圆圈是个人力量,表示由个体带入地方情境中的经验及倾向。这三种力量共存并相互依赖。
在深度学习中,幼儿的兴趣和才能不仅是遗传和个体努力的结果,也是在与同伴、家庭成员和教师的积极互动中形成的。他们不仅受到个人所处时代的价值观及他人期望的影响,也受到家庭和社会环境所提供资源的限制。即使在相同的文化或地域中,这些力量对不同个体的影响程度不同。同时,文化价值和期望会因为时间、个人兴趣、技能以及当地的情境结构而发生变化,最外层的文化价值及期望也会有相应的调整与变化。由此可见,幼儿的认知发展受到多种因素的共同影响,不同的因素也受到其他类别因素的影响,处于动态平衡的过程中。教师及家长可根据幼儿带入学习情境中的兴趣和经验,动态、灵活地为其安排学习情境,提供相应的物质资源以支持幼儿学习。
分布式认知理论不是以个体作为分析单元,而是一个基于认知加工所涉及的各要素之间功能关系的认知过程,这一观点具有很大的实践指导价值。在分布式认知中,认知任务分布在内部及外部表征中,认知活动源于二者的交互作用。分布式认知理论从更广阔的视角研究了认知的加工机制,而不仅仅局限在个体。该理论赋予学习环境新的隐喻,为教育者设计深度学习的环境提供了新视角。根据分布式理论,幼儿教师在指导幼儿深度学习时,应注重创造适宜幼儿发展的环境,鼓励幼儿自发组建学习共同体。幼儿在学习共同体中,彼此探讨、交流,促进个体认知、情感,以及社会性的深层发展。为促进学习者构建学习共同体,教育者在学习环境设计中应注意以下几个问题:首先,要全面了解学习者的社会背景、认知偏好、学习能力和学习态度,以便为学习者提供更加适宜的学习资源和活动;其次,要设定一个既符合学习者兴趣又具有实用性的目标,这是保持学习共同体持续发展的基本条件;最后,要制定合理的规范,这既是学习共同体中个人行为的基本准则,也是共同体建设和维持的必要条件。
根据分布式理论的指导,幼儿深度学习应重视不同学习参与者之间的知识交流。为保证学习者之间能够顺利地分享对方的知识,需要在外在的形式上对知识进行外部表征及可视化,以保证知识在内部表征(个体记忆)和外部表征(包括电脑、纸张等)间转换得准确、流畅。 分布式认知理论关注工具在个体认知中发挥的作用,认为在功能系统的各个要素里,工具与学习参与者扮演着同等重要的角色。工具对个体认知的促进作用主要体现在:支持学习者间的沟通、清晰表征任务、转换表征状态等方面,可使任务更加明确,更易解决。在分布式认知理论的观点中,学习工具可以作为知识交流和表达的工具,如微信、QQ、邮件等;也可以作为知识沟通、表征及转换表征状态的工具,如思维地图等。认知记忆发生在学习工具的使用过程中,也就是说,学习工具可以帮助学习者进行认知活动,会在活动中将训练的能力内化,即便以后在学习工具不存在的时候,也可以有效地支持高阶思维活动。
在深度学习环境的设计中,需注意以下两点:第一,应为学习参与者提供知识可视化工具,如思维地图等,使学习者的思维过程可视化;第二,支持学习者通过文本、图像、动画、视频,以及各类超文本、超媒体的方式来表征知识,满足学习者的不同需求,使其更好地对知识进行表征。 在幼儿深度学习的实践中,思维地图等可视化工具扮演着重要角色,可以帮助幼儿清晰地表征问题,推动问题解决。在教学实践中,教育者应借鉴分布式认知理论的经验,善用多种知识表征工具,引导幼儿学习各类可视化工具的原理及应用方法,帮助幼儿在内部表征及外部表征之间顺利转换,促进幼儿高阶思维的发展。