分布式認(rèn)知理論

1、認(rèn)知心理學(xué)發(fā)展到20世紀(jì)90年代，一直注重對(duì)個(gè)體的認(rèn)知的研究。然而，認(rèn)知工作不僅僅依賴于認(rèn)知主體，還涉及其他認(rèn)知個(gè)體、認(rèn)知對(duì)象、認(rèn)知工具及認(rèn)知情境。隨著電視、電話、計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等電子科技的迅猛發(fā)展，人類許多認(rèn)知活動(dòng)（如計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作、遠(yuǎn)程教育等）越來越依賴于這些認(rèn)知工具。認(rèn)知分布的思想，也逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，受到人們的重視。分布式認(rèn)知（distributedcognition）是認(rèn)知科學(xué)的一個(gè)新分支，它借鑒了認(rèn)知科學(xué)、人類學(xué)、社會(huì)學(xué)、社會(huì)心理學(xué)的方法，認(rèn)為要在由個(gè)體與其他個(gè)體、人工制品所組成的功能系統(tǒng)的層次來解釋認(rèn)知現(xiàn)象。那些在個(gè)體的分析單元中不可能看到的認(rèn)知現(xiàn)象，在分布式認(rèn)知研究中

2、得到了強(qiáng)調(diào)。尤其重要的是，分布式認(rèn)知強(qiáng)調(diào)個(gè)體、技術(shù)工具相互之間為了執(zhí)行某個(gè)活動(dòng)而發(fā)生的交互。一、分布式認(rèn)知的發(fā)展背景分布式認(rèn)知是由加利福尼亞大學(xué)的赫欽斯（EdwinHutchins*）于20世紀(jì)80年代中后期提出來的。在對(duì)當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的認(rèn)知觀點(diǎn)（認(rèn)為認(rèn)知是個(gè)體級(jí)別上的信息加工過程）的批判基礎(chǔ)上，Hutchins認(rèn)為認(rèn)知的本性是分布式的，認(rèn)知現(xiàn)象不僅包括個(gè)人頭腦中所發(fā)生的認(rèn)知活動(dòng)，還涉及人與人之間以及人與技術(shù)工具之間通過交互實(shí)現(xiàn)某一活動(dòng)（比如飛行）的過程。Hutchins在他的文章中討論了分布式認(rèn)知理論的思想來源，他指出人類學(xué)和社會(huì)學(xué)對(duì)記憶和文化的研究，社會(huì)心理學(xué)對(duì)小團(tuán)體問題解決和陪審團(tuán)決策的研究，

3、組織行為學(xué)對(duì)組織學(xué)習(xí)的研究，科學(xué)哲學(xué)對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究，政治學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)對(duì)個(gè)體和集體理性之間的關(guān)系的研究都充分地表明集體的認(rèn)知與集體中各成員的認(rèn)知間具有非常不同的特性。其中，Hutchins著重引述了維果茨基（Vygotsky）和明斯基（Minsky）的思想。1 .認(rèn)知心理學(xué)的危機(jī)對(duì)于認(rèn)知和學(xué)習(xí)的規(guī)律，人類一直在進(jìn)行著不懈的探索。作為一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，人們的*EdwinHutchins于1978年在加利福尼亞大學(xué)獲得文化人類學(xué)（CulturalAnthropology）博士學(xué)位。1988年任教于加州大學(xué)圣地亞哥分校認(rèn)知科學(xué)系，與JamesHollan教授合作領(lǐng)導(dǎo)分布式認(rèn)知與人機(jī)交互實(shí)驗(yàn)室（Distr

4、ibutedCognitionandHuman-ComputerInteractionLaboratory）。他主要研究真實(shí)世界中認(rèn)知活動(dòng)的特征。認(rèn)識(shí)都只是從不同側(cè)面對(duì)其規(guī)律性的近似揭示。馮特實(shí)驗(yàn)室的建立，是試圖用自然科學(xué)的方法進(jìn)行認(rèn)知研究的開端；上世紀(jì)20年代誕生的行為主義，影響近半個(gè)世紀(jì)，它的分析單元是個(gè)體的外顯反應(yīng)；認(rèn)知心理學(xué)從上世紀(jì)50年代崛起后逐漸成為心理學(xué)研究的主流，它把個(gè)體大腦內(nèi)部的心理活動(dòng)作為分析單位。然而在上世紀(jì)80年代以后，傳統(tǒng)認(rèn)知科學(xué)的兩個(gè)目標(biāo)受到質(zhì)疑：“其一，試圖將復(fù)雜行為還原為一連串的簡(jiǎn)單行為；其二，在說明信息加工的神經(jīng)機(jī)制時(shí)，試圖將人類思維還原為神經(jīng)生理學(xué)”。5作為

5、認(rèn)知心理學(xué)創(chuàng)始人之一的奈瑟和認(rèn)知的信息加工理論主要倡導(dǎo)者的西蒙都對(duì)信息加工模型進(jìn)行了深刻反思，提出認(rèn)知心理學(xué)應(yīng)作出更加現(xiàn)實(shí)主義的轉(zhuǎn)變，主張以生態(tài)學(xué)的方法取代信息加工的方法。62 .現(xiàn)代西方哲學(xué)思潮和杜威、維果茨基思想的影響現(xiàn)代西方的哲學(xué)流派，如現(xiàn)象學(xué)、存在主義、西方馬克思主義等，觀點(diǎn)各不相同，但有一點(diǎn)是類似的，那就是反對(duì)傳統(tǒng)哲學(xué)嚴(yán)格的主客二分的傾向，強(qiáng)調(diào)主體的意義存在于主體與客體的交互活動(dòng)之中，倡導(dǎo)主客體在交互活動(dòng)中的統(tǒng)一。作為一個(gè)哲學(xué)家、心理學(xué)家和教育家，在杜威的思想中，也蘊(yùn)含著這種觀念：“杜威提出的經(jīng)驗(yàn)的自然主義，同現(xiàn)代西方哲學(xué)思潮和主要傾向是一致的，它集中反對(duì)傳統(tǒng)的主客分立的二元論&qu

6、ot;。7這些思想對(duì)于心理學(xué)走出關(guān)注個(gè)體的狹隘分析單元是有直接影響的。杜威認(rèn)為，“機(jī)體離不開環(huán)境。有了環(huán)境這個(gè)概念，把心理活動(dòng)看作是孤立存在于真空中的個(gè)體活動(dòng)是不可能的?！?這句話就蘊(yùn)含著對(duì)心理活動(dòng)研究的個(gè)體分析單元（不管是外顯行為還是內(nèi)部符號(hào)處理機(jī)制）的質(zhì)疑。在對(duì)心理學(xué)研究困境的反思中，對(duì)于維果茨基的心理學(xué)成果，人們也給予了特別關(guān)注：“那么，如何擺脫目前心理學(xué)的危機(jī)呢？在反思中，人們意識(shí)到維果茨基的成果中蘊(yùn)藏著許多有價(jià)值的思想?！本S果茨基根據(jù)馬克思主義的實(shí)踐觀，指出“心理不僅通過人的活動(dòng)表現(xiàn)出來，而且是在活動(dòng)中形成的”；“意識(shí)不是與世隔絕、脫離活動(dòng)的內(nèi)部封閉系統(tǒng)，而是以活動(dòng)作為它的客觀表現(xiàn)的

7、”。這些思想，對(duì)分布認(rèn)知在超越個(gè)體界限的范圍觀察認(rèn)知現(xiàn)象，并關(guān)注人與人、人與環(huán)境的交互活動(dòng)過程都是很有影響的。另外，維果茨基心理學(xué)的文化歷史觀，對(duì)分布式認(rèn)知關(guān)于認(rèn)知的文化和社會(huì)分布性的觀點(diǎn)也是有影響的。3 .社會(huì)科學(xué)家認(rèn)知研究的不足在對(duì)心理學(xué)研究的反思中，一些社會(huì)學(xué)家、人類學(xué)家也開始介入認(rèn)知研究領(lǐng)域。他們?cè)噲D提供一種替代的框架和理論工具以研究工作情境中的認(rèn)知問題。他們從各自角度進(jìn)行研究，得到了一些頗有新意的發(fā)現(xiàn)?！叭欢?，當(dāng)用這種方法做出一些有意義的發(fā)現(xiàn)時(shí)，他們也完全忽略了計(jì)算機(jī)參與的協(xié)同工作中運(yùn)算方面的問題"，12這不能不說是一種缺憾。在這種背景下，赫欽斯（EdwinHutchins

8、）等人的認(rèn)知研究視野超越了個(gè)體大腦的范圍，開始注重環(huán)境和交互活動(dòng)過程的影響以及社會(huì)文化因素的作用，并結(jié)合社會(huì)科學(xué)的研究方法，對(duì)復(fù)雜計(jì)算系統(tǒng)（如輪船的導(dǎo)航13、飛機(jī)駕駛艙14等）中的認(rèn)知現(xiàn)象進(jìn)行研究，提出了一個(gè)替代性的理論和方法論，試圖把認(rèn)知行為理解為一種在其所發(fā)生的工作情境中的具體情境性行為，從而發(fā)展成為分布式認(rèn)知。與單獨(dú)社會(huì)學(xué)的研究相比，這種方法對(duì)認(rèn)知系統(tǒng)中的運(yùn)算特征重新給予重視，并把各種交互作用與認(rèn)知運(yùn)算結(jié)合了起來。Hutchins用分布式認(rèn)知的方法描述了海上船只的定位行為。首先，站在船側(cè)的船員需要發(fā)現(xiàn)并回想岸邊陸標(biāo)的描述，這是內(nèi)部表征狀態(tài)的交互過程；然后，該船員應(yīng)用照準(zhǔn)儀測(cè)量陸標(biāo)的方位，

9、這是內(nèi)部表征與技術(shù)工具表征的交互過程；接下來，該船員需要將方位數(shù)據(jù)告知操舵室里的記錄員，這是不同內(nèi)部表征的社會(huì)性交互過程；再接著,下方位數(shù)據(jù)，這又是內(nèi)部表征與外部技術(shù)工具表征的交互過程；最后,志上的數(shù)據(jù)或直接聽記錄員的口頭報(bào)告作出決策或計(jì)劃。另外，Hutchins還把飛機(jī)駕駛艙的定速行為作為分布式認(rèn)知的一個(gè)例子。與多種表征設(shè)備、工具和媒介之間的復(fù)雜交互確定飛行速度。在這個(gè)例子中，記錄員在日志上記錄船長(zhǎng)可以通過查看日分布式系統(tǒng)的認(rèn)知特性與所采用的表征媒介的物理特性密切相關(guān)。更進(jìn)駕駛艙通過飛行員Hutchins指出步，Hutchins指出關(guān)于個(gè)體記憶的完整理論并不足以解釋該認(rèn)知活動(dòng)，因?yàn)楸姸嗟挠洃?/p>

10、活動(dòng)發(fā)生在個(gè)體之外。由此可見，分布式認(rèn)知理論認(rèn)為認(rèn)知是通過內(nèi)部表征（如個(gè)體的記憶）與外部表征（如計(jì)算機(jī)或紙表征的信息和知識(shí)）之間的傳播和轉(zhuǎn)移發(fā)生的，因此各種不同表征系統(tǒng)或表征狀態(tài)之間的交互是知識(shí)產(chǎn)生和傳播的重要特征，這些交互包括會(huì)話、非語言交流、信息形式的轉(zhuǎn)換（如從言語信息轉(zhuǎn)變?yōu)殒I盤輸入）、在內(nèi)外部表征結(jié)合的基礎(chǔ)上建構(gòu)新的表征等。另外,內(nèi)外部表征之間的交互受不斷變化的環(huán)境的影響，也不是孤立不變的。總的看來，分布式認(rèn)知理論旨在向人們解釋人類行為中的認(rèn)知過程是如何突破個(gè)體的局限而分布到環(huán)境中的。因此，分布式認(rèn)知特別強(qiáng)調(diào)個(gè)體、技術(shù)工具相互之間為了執(zhí)行某個(gè)活動(dòng)而發(fā)生的交互，是CSCW系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的重

11、要理論方法。二、提由分布式認(rèn)知的動(dòng)機(jī)早期分布式認(rèn)知的研究者觀察到認(rèn)知是一種分布式（包括在物質(zhì)上和時(shí)間上的分布）的社會(huì)現(xiàn)象，尤其是在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐的場(chǎng)景中。該理論對(duì)認(rèn)知過程（cognitiveprocesses）沒有提出新的看法，但它主張?jiān)诰唧w的社會(huì)技術(shù)（socio-technical）情境中來考察認(rèn)知過程。傳統(tǒng)的認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)個(gè)體的內(nèi)在性，而忽略了在合作情境中認(rèn)知的外部表征和問題解決。同樣的，在描述和設(shè)計(jì)人機(jī)交互方面，傳統(tǒng)的方法傾向于關(guān)注交互中的使用者和技術(shù)的內(nèi)在模型。其他批評(píng)傳統(tǒng)的理論則強(qiáng)調(diào)具體的社會(huì)技術(shù)情境，如生態(tài)認(rèn)知觀強(qiáng)調(diào)代理和環(huán)境的交互(agent-environmentinteraction

12、),活動(dòng)理論(activitytheory)強(qiáng)調(diào)媒體中介行為中的社會(huì)文化(socio-cultural)情境，情境行動(dòng)(situatedaction)理論對(duì)認(rèn)知活動(dòng)具體細(xì)節(jié)的關(guān)注揭露了傳統(tǒng)人機(jī)交互在抽象概念建構(gòu)上的缺陷。分布式認(rèn)知理論同樣在這些方面對(duì)傳統(tǒng)理論提出了批評(píng)，但在一定程度上它并不排斥傳統(tǒng)認(rèn)知理論。在現(xiàn)代復(fù)雜的協(xié)同工作環(huán)境中，我們發(fā)現(xiàn)人和技術(shù)一起維持和操縱著問題解決的過程和表征狀態(tài)。那么，認(rèn)知在社會(huì)、物質(zhì)和時(shí)間上呈分布式的系統(tǒng)中，認(rèn)知的過程和特性與個(gè)體內(nèi)部的認(rèn)知過程和特性有何區(qū)別呢？分布式認(rèn)知理論就是為分析這個(gè)問題提供的一個(gè)理論框架。最近，分布式認(rèn)知理論被當(dāng)作人機(jī)交互設(shè)計(jì)新的理論基礎(chǔ)。

13、20三、分布式認(rèn)知的基本觀點(diǎn)傳統(tǒng)認(rèn)知觀把認(rèn)知看成局部性現(xiàn)象，總是在個(gè)體層次上，從大腦內(nèi)部信息處理的角度對(duì)其進(jìn)行解釋，這樣就限制了對(duì)在個(gè)體層面上不可見的一些有意義因素的關(guān)注。赫欽斯力圖打破這種局限，認(rèn)為認(rèn)知具有分布性：“我將從個(gè)體的自然的情境性認(rèn)知角度來思考問題。只是在海上(對(duì)輪船導(dǎo)航的研究)完成了我的第一個(gè)相關(guān)研究之后，我才意識(shí)到認(rèn)知之社會(huì)分布性的重要性”；“有充分的證據(jù)說明一個(gè)小組的認(rèn)知屬性是不同于小組之成員的認(rèn)知屬性的。在研究人類的認(rèn)知能力時(shí)考慮到這一點(diǎn)是很重要的。"：這是什么意思呢，當(dāng)然是說個(gè)人的認(rèn)知也是分布式認(rèn)知”。所以他認(rèn)為認(rèn)知最好被理解為一種分布現(xiàn)象。分布式認(rèn)知據(jù)此提出了

14、一個(gè)研究認(rèn)知的新的分析單元功能系統(tǒng)(FunctionalSystem,一種社會(huì)一技術(shù)系統(tǒng)，包括參與者全體、人工制品和他們?cè)谄渌幪囟ōh(huán)境中的相互關(guān)系)，在這個(gè)超越個(gè)體的分析視野中強(qiáng)調(diào)認(rèn)知在時(shí)間、空間上和在個(gè)體、制品、內(nèi)部及外部表征之間的分布性，并且要求在工作情境的層次上解釋人類活動(dòng)中的智能過程是如何超越個(gè)體參與者之界限的。分布式認(rèn)知有以下一些突出特征：1 .新的分析單元傳統(tǒng)認(rèn)知強(qiáng)調(diào)個(gè)體認(rèn)知，而分布式認(rèn)知考慮到參與認(rèn)知活動(dòng)的全部因素，給出了一個(gè)新的分析單元一一功能系統(tǒng)。這個(gè)新分析單元以共同參與認(rèn)知加工的各元素間的功能性關(guān)系為基礎(chǔ)，被證明很有實(shí)用價(jià)值：“研究發(fā)現(xiàn)，把諸如駕駛員座艙等功能性系統(tǒng)看作分

15、析單元能明顯地提高工作績(jī)效”。功能系統(tǒng)將表征媒介相互協(xié)調(diào)在一起。表征媒介可能在其所涉及的個(gè)體之中，也可能在其之外。這些功能系統(tǒng)表明了媒介間的表征狀態(tài)。在分布式系統(tǒng)中存在系統(tǒng)水平的協(xié)同努力：共同目標(biāo)，有效交流，整體大于部分地總合。2 .認(rèn)知的分布性分布式認(rèn)知強(qiáng)調(diào)認(rèn)知現(xiàn)象在個(gè)體參與者、人工制品和內(nèi)外部表征之間的分布性。這樣，以前由人類學(xué)家和認(rèn)知心理學(xué)家在不同個(gè)體和文化/認(rèn)知之間所設(shè)定的傳統(tǒng)界限被消解，相反，它們之間的相互作用則得到了特別關(guān)注。(1)認(rèn)知在個(gè)體內(nèi)分布。知識(shí)是在腦中非均勻分布的26。認(rèn)知科學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中的一種重要的理論一一模塊說一一支持這一觀點(diǎn)。模塊說認(rèn)為，人腦在結(jié)構(gòu)和功能上都是由

16、高度專門化并相對(duì)獨(dú)立的模塊組成的，這些模塊復(fù)雜而巧妙的結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而精細(xì)的認(rèn)知功能的基礎(chǔ)。(2)認(rèn)知在媒介中分布，如圖1所示。認(rèn)知活動(dòng)可以被看成是在媒介間傳遞表征狀態(tài)的一種計(jì)算過程。其中，媒介可以是內(nèi)部的(如個(gè)體的記憶),也可以是外部的(如地圖、圖表、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫等)。圖1認(rèn)知在媒介中分布(引自CcfcpLnizcslruin,1993)(3)認(rèn)知在文化上分布。文化是指規(guī)范、模式化的信念、價(jià)值、符號(hào)、工具等人們所共享的東西。文化是模式化的，但并不是統(tǒng)一的。文化需要在面對(duì)面的實(shí)地交流中才能被體會(huì)或感受到。文化以間接方式影響著認(rèn)知過程，例如，不同文化背景下人可能具有不同的認(rèn)知風(fēng)格。(4)認(rèn)知在

17、社會(huì)中分布，如圖2所示。在具體情境中(例如在餐廳)，記憶、決策等認(rèn)知活動(dòng)不僅分布于工具(菜單、椅子和桌子的布置、桌號(hào))中，而且分布于規(guī)則(例如，就餐后離開餐廳前付賬等)中，分布于負(fù)責(zé)著不同性質(zhì)工作的人(例如，是服務(wù)員，而不是洗碗工，負(fù)責(zé)餐廳內(nèi)就餐的各項(xiàng)事務(wù))中。圖二認(rèn)知在社會(huì)中分布(引自LuM,Lrigcslnnu.1993)(5)認(rèn)知在時(shí)間上分布。認(rèn)知橫向分布于每個(gè)認(rèn)知主體特有的時(shí)間維度上，縱向分布于特定認(rèn)知主體的過去、現(xiàn)在和未來。例如，成人常常根據(jù)他們自己過去的或文化上的經(jīng)驗(yàn)來解釋兒童的一些行為。分布式認(rèn)知觀認(rèn)為，一個(gè)古代制品，是在很長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中逐漸形成的，隨著人們對(duì)它們創(chuàng)造和應(yīng)用的歷史

18、進(jìn)程，它們的價(jià)值也在不斷地發(fā)生改變，從而同時(shí)具有了觀念性和物質(zhì)性兩方面的特征。其物質(zhì)性特征，指它們是在人類有目的的歷史進(jìn)程中被創(chuàng)造的；其觀念性特征，則是因?yàn)樗鼈兘?jīng)歷了一定跨度的歷史進(jìn)程，在其中不斷介入不同時(shí)期的文化特征，并通過其所參與的不同時(shí)期社會(huì)文化因素之交互作用而定形。再如，一本書的特征，從內(nèi)容目錄、索引到注腳，也被認(rèn)為是經(jīng)過幾個(gè)世紀(jì)的發(fā)展才形成的，更具體些，比如1456年出的古德堡圣經(jīng)，雖則以后的出版呈爆炸性增長(zhǎng)，但它的編號(hào)方式、索引方式、目錄表甚至標(biāo)題頁的方式卻仍沿用經(jīng)歷了100多年才形成的方式，并成為現(xiàn)在一本書的標(biāo)準(zhǔn)特征。303.對(duì)交互作用的關(guān)注分布式認(rèn)知通過分析工作所產(chǎn)生的環(huán)境、表

19、征媒體（如工具、顯示器、使用手冊(cè)、導(dǎo)航圖）、個(gè)體間的相互作用，以及它們與所有人工制品之間的交互活動(dòng)來解釋認(rèn)知現(xiàn)象。這些活動(dòng)，包括了個(gè)體的行為、個(gè)體與一系列設(shè)備之間的交互行為、個(gè)體與其他成員之間的交互活動(dòng)，或協(xié)同工作的成員之間，他們與工具之間的交互活動(dòng)。赫欽斯認(rèn)為分布式系統(tǒng)中的要素必須相互依賴以完成任務(wù)。4 .關(guān)注表征狀態(tài)的傳播及轉(zhuǎn)換分布式認(rèn)知關(guān)注系統(tǒng)中不同參與者間知識(shí)傳播方式和協(xié)作中所需信息通過表征狀態(tài)系統(tǒng)，超越制品進(jìn)行傳播的方式。為了使個(gè)人能分享分布式系統(tǒng)的成果，必須以外在于個(gè)體的形式對(duì)觀點(diǎn)加以表征。分布式認(rèn)知強(qiáng)調(diào)利用不同的表征系統(tǒng)來記錄并在系統(tǒng)中發(fā)布觀點(diǎn)。在這種情境下，認(rèn)知活動(dòng)被看作是一種

20、通過媒體間的表征狀態(tài)傳播而發(fā)生的運(yùn)算。媒體包括了內(nèi)部表征（個(gè)體大腦記憶）和外部表征（包括計(jì)算機(jī)和紙質(zhì)的顯示品）兩個(gè)方面；表征狀態(tài)則指活動(dòng)中信息和知識(shí)資源的轉(zhuǎn)換方式。研究證明，對(duì)外部表征的關(guān)注也很有實(shí)用價(jià)值，“外部表征有助于解決河內(nèi)塔問題和解決幾何問題。哪些信息被外部表征，以及如何表征，均對(duì)問題解決有影響”。5 .人工制品（artifacts）的地位分布式認(rèn)知對(duì)人工制品給予了高度重視，認(rèn)為人工制品在一個(gè)協(xié)作的共同體中有與人類參與者同等重要的地位，是表征和表征狀態(tài)之轉(zhuǎn)換不可或缺的重要組成部分。人工制品在支持人的智能方面的作用，與其說是擴(kuò)展了能力，不如說是對(duì)任務(wù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，使之更明顯和易于解決。赫欽

21、斯通過輪船航行中的速度計(jì)算來說明這一點(diǎn)。他分析到，通過導(dǎo)航中一個(gè)特殊制品一一列線儀可在速度、距離和時(shí)間之間進(jìn)行沒有差錯(cuò)的轉(zhuǎn)換（只需要指出其中兩者便可找出對(duì)應(yīng)的第三個(gè)需要知道的參數(shù)），有了這種人工制品，大腦內(nèi)部的運(yùn)算結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，完全不同于用紙和筆來計(jì)算時(shí)的情形33。另外，無論制品的設(shè)計(jì)是否幫助我們內(nèi)化和發(fā)展認(rèn)知技能，利用制品會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知留存。在個(gè)體必須在沒有這些工具的情況下完成任務(wù)時(shí)，認(rèn)知留存能夠很好地為他服務(wù)。所謂認(rèn)知留存，就是說在沒有這種制品工具的時(shí)候你也知道怎么樣去做。6 .信息的共享分布式認(rèn)知強(qiáng)調(diào)一個(gè)協(xié)作共同體要共享相應(yīng)的信息，這是進(jìn)行協(xié)作的基礎(chǔ)，也是參與者賴以建立工作過程中情境性共享

22、理解，保證任務(wù)完成的基礎(chǔ)。赫欽斯認(rèn)為交流是分布式認(rèn)知的必備條件，個(gè)體知識(shí)只有通過向他人表征，把知識(shí)可視化并與團(tuán)體分享，才能成為團(tuán)體可用的知識(shí)。共享的信息是集聚的信息（pooledinformation）,這讓情境中裝備最佳的人（或設(shè)備）為所有其他人的利益而運(yùn)用這些信息。分布式認(rèn)知要求在系統(tǒng)的各要素之間共享認(rèn)知活動(dòng)。7 .重視具體情境和情境脈絡(luò)對(duì)任務(wù)情境和情境脈絡(luò)的關(guān)注，是分布式認(rèn)知的另一特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)對(duì)特定的情境和境脈中的信息表征和表征狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)行記錄和解釋，也是分布式認(rèn)知方法的明顯特點(diǎn)。四、分布式認(rèn)知與其它認(rèn)知方法理論的關(guān)系1 .分布式認(rèn)知與個(gè)體認(rèn)知引入分布式認(rèn)知的概念之后，個(gè)體認(rèn)知并不會(huì)轉(zhuǎn)而處

23、于消極地位。分布的意思指的是缺乏明確的唯一的定位，如家庭責(zé)任或經(jīng)濟(jì)投資分布于不同的家庭成員；分布也有分享之意一一分享權(quán)威、語言、任務(wù)、經(jīng)驗(yàn)及文化遺產(chǎn)。因此，分布的認(rèn)知元素共同發(fā)揮作用，但同時(shí)每種認(rèn)知元素也在獨(dú)自發(fā)展變化，以使其隨后的共同作用更加智能化。分布式認(rèn)知依然需要考慮個(gè)體認(rèn)知39。首先，并不是所有的智能都是或都可能是分布著的，例如，高級(jí)知識(shí)和過程、技術(shù)等就是不可分布的，無論在個(gè)體中還是在環(huán)境中都沒有它們的合適表征。其次，即使在最基本的情景活動(dòng)模式中，也無法忽視個(gè)體表征的作用。即使當(dāng)個(gè)體表征的作用降到了第二位，也不能舍棄個(gè)體表征。因?yàn)楫?dāng)個(gè)體不能順利地執(zhí)行其行為時(shí)，就要運(yùn)用個(gè)體表征進(jìn)行反思。

24、最后，若沒有個(gè)體的認(rèn)知，臨場(chǎng)的分布式的認(rèn)知就會(huì)陷于僵化的境地，既不發(fā)展也不成長(zhǎng)。在Perkins提出的“個(gè)人加環(huán)境”系統(tǒng)中，個(gè)體作為認(rèn)知的主體，處于該系統(tǒng)的中心42。而每個(gè)個(gè)體都出現(xiàn)在他所參與的所有“個(gè)人加環(huán)境”的交叉點(diǎn)。因此分布式認(rèn)知和個(gè)體認(rèn)知應(yīng)被看作是互相影響互相發(fā)展的。Salomon提出一個(gè)個(gè)體認(rèn)知與分布式認(rèn)知的交互模型（theReciprocalInteractionModel）,如圖3所示。在該模型中，每個(gè)反應(yīng)物既保持自己的獨(dú)立身份，同時(shí)它們之間又交互影響，甚至賦予意義于其他的反應(yīng)物。這就產(chǎn)生了一個(gè)螺旋發(fā)展的過程，“任何地方發(fā)生的任何變化自身最終要受到變化結(jié)果的影響而發(fā)生改變”圖個(gè)體

25、認(rèn)知和分布式認(rèn)知的交互關(guān)系（引自周國梅，傅小蘭.2（M）2JHatch和Gardner就教室中的認(rèn)知活動(dòng)提出了分布式認(rèn)知的同心圓模型（theConcentricModel）,該模型也強(qiáng)調(diào)個(gè)體的作用，如圖4所示45。同心圓模型中的三個(gè)圓表示三種力：（1）最外圍的圓是文化力，代表慣例、活動(dòng)及信仰，超越了特定的情境，影響許多個(gè)體。中間的圓是地域力，是持分布式認(rèn)知觀點(diǎn)的人最關(guān)心的。它強(qiáng)調(diào)在一個(gè)特定的本地情境中的資源及直接影響個(gè)體行為的人物。（2）本地情境包括一些典型場(chǎng)所，如，家、教室及工作場(chǎng)所。（3）最里邊的圓是個(gè)人力，表示個(gè)體帶到許多本地情境中的傾向及經(jīng)驗(yàn)。這幾種力相互依賴，缺一不可。個(gè)體的智力和興

26、趣等是在與同伴、家庭成員及老師的交往中形成的，受當(dāng)時(shí)所提供的資源的限制，受文化價(jià)值和期望的影響。兒童帶入情境中的技巧和興趣則會(huì)使老師或父母重新安排本地情境并提供不同的物質(zhì)資源。文化價(jià)值和期望會(huì)隨著時(shí)間、個(gè)人興趣和技巧、本地情境結(jié)構(gòu)的變化而變化。甚至在同一文化中，這些力對(duì)不同個(gè)體的影響也有所不同。2 .分布式認(rèn)知與其他方法共享的方面首先，它以大體上與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀一致的方式，對(duì)知識(shí)建構(gòu)進(jìn)行了描述。分布式認(rèn)知觀通過將社會(huì)物質(zhì)境脈引入理論思考之中，與建構(gòu)主義觀點(diǎn)區(qū)別開來。第二，分布式認(rèn)知觀和真實(shí)世界場(chǎng)境中進(jìn)行的認(rèn)知活動(dòng)有自然的相通之處。分布式特性，就認(rèn)知來說，常常指真實(shí)世界而不是設(shè)計(jì)的世界中的人和制

27、品之間的分布。如果認(rèn)為社會(huì)物質(zhì)境脈與進(jìn)行的認(rèn)知活動(dòng)密切相關(guān)的話，分布式認(rèn)知與情境認(rèn)知理論共有許多屬性。但是，分布式認(rèn)知觀并不放棄對(duì)“知識(shí)的內(nèi)部表征”和“知識(shí)向不同場(chǎng)境中的遷移”的關(guān)注。第三，分布式認(rèn)知通常是在系統(tǒng)內(nèi)各要素的可利用性的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這一點(diǎn)與生態(tài)心理學(xué)觀點(diǎn)的一些方面類似。社會(huì)物質(zhì)境脈限制并提供了參與者在這些場(chǎng)境中的具體認(rèn)知?jiǎng)酉?。在教育?chǎng)境中，這一特質(zhì)強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)者在支持具體形式的認(rèn)知和學(xué)習(xí)中的重要性。最后一點(diǎn)是，設(shè)計(jì)和實(shí)施分布式認(rèn)知的方法與其他設(shè)計(jì)方法有許多共同之處，但最重要的一點(diǎn)區(qū)別是，分布式認(rèn)知觀強(qiáng)調(diào)成功教育革新的包型特征，這一點(diǎn)源于分布式認(rèn)知觀強(qiáng)調(diào)將學(xué)習(xí)環(huán)境作為系統(tǒng)看待。五、分

28、布式認(rèn)知研究的典型案例分布式認(rèn)知研究常常通過對(duì)真實(shí)情境中實(shí)踐共同體(如飛機(jī)駕駛艙、空中交通控制系統(tǒng)、輪船的導(dǎo)航、軟件開發(fā)組等等)的分析來解釋認(rèn)知現(xiàn)象。在飛機(jī)駕駛艙案例的分析中，赫欽斯描述了為執(zhí)行“升到更高空”的任務(wù)而發(fā)生的認(rèn)知活動(dòng)。飛機(jī)要升到巡航高度，必須先從地面航空控制系統(tǒng)那里獲得批準(zhǔn)。此時(shí)，機(jī)長(zhǎng)必須喊話，機(jī)員也參與到不太獨(dú)立的活動(dòng)中。要求升空批準(zhǔn)的信息傳到ATC(航空交通控制)那里。由于交流工具的特殊結(jié)構(gòu)，機(jī)長(zhǎng)的呼叫也能被F/0(firstofficer)和S/O(secondofficer)監(jiān)聽到，這是結(jié)構(gòu)所支持構(gòu)建的一系列可能的信息軌道。但，即使結(jié)構(gòu)允許F/0可監(jiān)聽到機(jī)長(zhǎng)的呼叫，他也不

29、能真會(huì)監(jiān)聽到。所以可能的信息傳播路跡一經(jīng)確定，就要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)以確定信息實(shí)際的去向?？吹紽/O觸及警戒高度，就可知道他確已監(jiān)聽到了機(jī)長(zhǎng)的呼叫，并在等待ATC的批準(zhǔn)。此例中，赫欽斯描述ATC發(fā)回的消息不是他們（機(jī)長(zhǎng)和F/O）期待的消息（期待的消息是得到批準(zhǔn)）。期待被否定，所以F/O從警戒系統(tǒng)（這里表現(xiàn)出了對(duì)信息分布式訪問的協(xié)調(diào)行為）撤回了手。即使F/O沒有對(duì)無線電交流做出答復(fù)，他也能監(jiān)聽到與ATC的交流。這就使信息建立起了一定的冗余存貯形式，使系統(tǒng)避免了傳播失誤。機(jī)長(zhǎng)和F/O擁有一定先在知識(shí)。F/O把新接收到的無線電頻率傳給了機(jī)長(zhǎng)，是因?yàn)楦鶕?jù)共享的先在知識(shí)，機(jī)長(zhǎng)本應(yīng)不斷呼叫的，但他沒有這樣做（

30、情境性知識(shí)）。在交互過程中，參與者利用共享知識(shí)構(gòu)建了對(duì)特定情境的共享理解。F/O僅僅用眼睛掃視了一下就明白機(jī)長(zhǎng)并沒有監(jiān)聽到ATC發(fā)給他的頻率。再來看此例中的表征狀態(tài)傳播與轉(zhuǎn)換。要求升空的信號(hào)先以口頭語言序列的方式傳到飛機(jī)駕駛艙。經(jīng)由F/O對(duì)口頭語言白記憶在F/O和機(jī)長(zhǎng)之間進(jìn)行交換。然后，經(jīng)由機(jī)長(zhǎng)的記憶，到達(dá)無線電裝置。每一步傳播都與前一步不同，信息作為不同表征媒體上一系列的表征狀態(tài)而通過系統(tǒng)移動(dòng)，從語言通道轉(zhuǎn)為內(nèi)部記憶，又經(jīng)語言通道，最后到達(dá)物理設(shè)備。每一媒體上的表征都是其他媒體表征的轉(zhuǎn)換。這個(gè)片斷案例就很好地說明了信息和知識(shí)怎樣在心智的、社會(huì)的和技術(shù)的狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換六、分布式認(rèn)知的研究方法

31、分布式認(rèn)知研究借鑒了認(rèn)知科學(xué)、人類學(xué)、社會(huì)學(xué)等的方法，具體包括詳細(xì)分析真實(shí)生活中的視頻和首頻記錄、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模仿和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)等。赫欽斯等使用的一種典型分析方法是對(duì)具體工作情境進(jìn)行詳細(xì)觀察，做大量的筆記，并對(duì)其進(jìn)行破譯解釋。與其他實(shí)地研究法不同的是，這種方法關(guān)注在不同抽象和具體水平上收集原始數(shù)據(jù)，并且注意其中的表征狀態(tài)變化。赫欽斯把這種方法分成了四個(gè)階段，我們把這個(gè)四階段轉(zhuǎn)換成下面的圖形（見圖5）。圖$分布認(rèn)知研究的一種典型方法（引自任劍鋒，李克東.第一階段：對(duì)事件產(chǎn)生的情境做視頻或音頻記錄。記錄必須非常詳細(xì)，對(duì)任何細(xì)微角落、色彩和氣味的遺漏，都有可能使一些有意義的信息丟失。第二階段：把通過視音頻

32、記錄形成的信息表征全部轉(zhuǎn)換為印刷媒體形態(tài)的表征，包括語言和其他行為的文字記錄。第三階段：從第二階段所得到的文字記錄中，找出有意義的行為和事件，前一階段中的連續(xù)性行為流因此而被分割為有文化意義的塊。第四階段：對(duì)第三階段所確定的行為進(jìn)行解釋，從而把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的理論描述。在這種方法中，研究者需要描述似乎非?，嵥榈?、容易被想當(dāng)然進(jìn)行解釋的行為和交互活動(dòng)的各個(gè)方面，傳統(tǒng)分析中可能錯(cuò)失的那些不明顯卻具有重要意義的時(shí)刻，在此得以顯露；與那種只關(guān)心引起問題的單獨(dú)、首要因素的方法不同，這種方法能明確揭示問題是由多方面因素的交互影響引起的。七、分布式認(rèn)知的應(yīng)用分布式認(rèn)知觀點(diǎn)認(rèn)為，認(rèn)知分布于個(gè)體內(nèi)、個(gè)體間、媒介

33、、環(huán)境、文化、社會(huì)和時(shí)間等之中。與之密切相關(guān)的概念有：活動(dòng)理論(ActivityTheory)、分布式知識(shí)(DistributedKnowledge)、組織學(xué)習(xí)(OrganizationalLearning)55、情景認(rèn)知(SituatedCognition)和外部表征(ExternalRepresentation)56。它們均已得到較為廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)認(rèn)知強(qiáng)調(diào)個(gè)體認(rèn)知，而分布式認(rèn)知提出了一種考慮到認(rèn)知活動(dòng)全貌的新觀點(diǎn)，給心理學(xué)研究提供了新的研究思路57。首先，分布式認(rèn)知的分析單元不是個(gè)體，而是以共同參與認(rèn)知加工的各元素間的功能性關(guān)系為基礎(chǔ)的認(rèn)知過程。這種新的觀點(diǎn)有很大的實(shí)用價(jià)值。例如，研究發(fā)

34、現(xiàn)，把諸如駕駛員座艙等功能性系統(tǒng)看作分析單元能明顯地提高工作績(jī)效。其次，分布式認(rèn)知從更廣的角度研究認(rèn)知加工機(jī)制，而不再局限于個(gè)體內(nèi)部。在分布式認(rèn)知觀點(diǎn)中，認(rèn)知任務(wù)分布于內(nèi)部表征和外部表征之中，分布式認(rèn)知活動(dòng)源于二者的交互作用。研究表明，外部表征有助于解決河內(nèi)塔問題和解決幾何問題。哪些信息被外部表征，以及如何表征，均對(duì)問題解決有影響。分布式認(rèn)知觀點(diǎn)認(rèn)為，認(rèn)知分布于個(gè)體大腦內(nèi)。大腦是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，具有社會(huì)性?；诖竽X的學(xué)習(xí)是以人類大腦的結(jié)構(gòu)和功能為基礎(chǔ)的一種新的學(xué)習(xí)理論。64該理論把人的學(xué)習(xí)過程與大腦的自然學(xué)習(xí)過程類比，強(qiáng)調(diào)要設(shè)計(jì)合適的學(xué)習(xí)環(huán)境以使人類學(xué)習(xí)過程與大腦的自然學(xué)習(xí)過程相一致。認(rèn)知在大腦內(nèi)分布的思想可以充實(shí)這種新的學(xué)習(xí)理論，并在其對(duì)應(yīng)的新的教育方式中有很大的實(shí)際應(yīng)