虚拟现实与缄默知识的获得，本文主要内容关键词为：虚拟现实论文,知识论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
［中图分类号］G434
［文献标识码］A
［文章编号］1001-6597(2002)04-0071-04
一、从虚拟现实到虚拟实践
虚拟现实是多媒体技术的最终发展趋势。可以从狭义和广义两个方面去理解虚拟现实。狭义的理解是指用于创建人造世界的计算机系统，在这个世界里，使用者有沉浸于其中的感觉，能在其中漫游并能操纵其中的物品。这种虚拟现实的典型特征即为沉浸感，即使用者完全沉浸于计算机所创造的虚拟环境中，分辨不出真实与虚拟之间的差别。使用者的感觉与行动都与人在自然状态下相似。要实现这种沉浸感，必须使计算机对人的视、听、触、味觉进行模拟，这就要有一些最新发展起来的计算机软硬件技术的支持，如HMD(Head Mounted Display)头罩、数字手套、数字外套等。另一特征是强大的交互性，即使用者能通过专用设备，用人类的自然技能在模拟的环境中漫游，对其中的物品进行操作，例如，学生可以通过在地球和其他行星不同重力的情况下玩篮球，并探索其运动规律来研究重力定律。广义的理解是指计算机技术所创造出来的环境，这个环境是对人所处的自然真实环境的空间特性及时间特性的一种扩展。从这个意义上来说，普通的计算机所构成的世界，如Internet的网络世界，也是一个虚拟的世界。在这里计算机所创造的“现实”，即人机交互的内容，也包含了两方面的内容。一方面可称为个人的现实，即使用者可以单独完成的现实，它侧重于模拟人的感觉。模拟人与物理环境之间的交互作用；另一方面可称为社会的现实，即使用者必须协同工作才能完成的现实，它侧重于对人与人之间交互的社会环境的模拟。[1]
在学习过程中，作为人类认识的客观对象而言，虚拟现实的优势是不言而喻的。虚拟现实创造出良好的学习环境，学生能够以自然的方式，如抓、握、拉等动作和对象发生相互作用，通过活动学到知识。通过虚拟现实进行的活动具有实践的本质特征，称为虚拟实践。虚拟实践是现实实践的补充和扩展。虚拟现实界面的隐匿性促进了操纵，使得学生在完成任务时更容易，不会受到计算机界面的干扰，从而把更多的注意力放在学习内容上。计划好的虚拟现实还可以为学生提供不同类型的指导，以适应不同学生的学习方式。虚拟现实对虚拟实践活动的强调，是杜威等人的“做中学”的思想的延续和发展。由于虚拟现实所构造的情景与现实生活很接近，学生的学习总发生在一定的情景中，因此，这种情境性学习的性质无疑会在一定程度上促进学习迁移。虚拟现实系统有利于某些操作的自动化，使得学生的注意力集中到更重要的部分。虚拟现实也有助于激发积极的学习情绪和动机。在虚拟环境下，学生更容易摆脱枯燥的课本说教和计算机屏幕冷冰冰的界面，活生生地处在一个可以由自己控制的环境里。在学习活动中学生得到的反馈更多的是来自于对知识和技能的掌握，来自于内部需要的满足。[2]
虚拟环境多情境化媒体刺激不仅有利于多感觉通道对信息的接收，它所产生的另一个直接而又具有重要意义的变化是其知识表征的转型。人类知识的表征在历史上产生了几次转型，最初知识与情境紧密地结合在一起，个体获得知识主要是通过亲历情境的方式达到，但所获得的知识量很少，限制了人的视野。后来，随着文字的出现，知识主要以文字及其他抽象符号的形式存在，个体主要通过学习这些文字及符号获得知识。人们批判这种知识获得方式的不足，认为它总是把概念抽象成只能从原型例子和精彩练习中获得的固定的、孤立的知识点，学习者学会的东西只适用于解决界定良好的问题，当遇到现实的、结果松散的问题时就无能为力了，因此，学习内容到实际活动情境的迁移性差。在网络环境下，利用计算机网络技术可以把符号化知识（概念、原理）转换为具体的情境，但这并不是简单的还原，把抽象知识重新转换成原始的情境，而是质变式的转换，是哲学中所谓的“由抽象上升到具体”的过程，在网络环境中的情景，既有问题情境的完整性，又有高度的概括性，既满足了迁移的条件，又满足浓缩信息的要求。在认识的“从抽象上升到具体”的阶段，感性认识中抽象出来的一般原理与具体情境结合在一起，认识主体对情境的认识就不仅仅是一些原始的事实，而是既看到这些具体的事实，又看到包含在这些事实内的一般规律。
虚拟现实实现了学习对象的情境化，活动化。学习者在其中具有沉浸性，其活动具有实践特征，故而通过虚拟现实进行的学习活动不仅是一种单纯的学习活动，而带有实践的性质，是虚拟实践的一部分。虚拟实践具有以下特征[3]：1.客观实在性。学习者在虚拟环境下的活动是人的意识和意志对象化的客观产物。虚拟实践的对象是基于虚拟集成系统的一种技术存在，是对现实的模拟、仿真、变形、微缩或扩张，是按主体意志演绎的新世界，是宇宙复杂系统中的一个子系统的关系实在。由于受人的感官功能的生物有限性和实践活动的时空限制，许多现实事物人类无法通过常规方式去认识或是认识不到，但不能就此认为认识不到或难以认识的东西就不存在。虚拟环境创设的目的，是再造许多领域的现实和可能，满足人类实践探索的需要，这就超越了常态下的“不存在”和“不可能”，拓展和确证了各种特殊形态的现实可知性。虚拟环境中的实践活动的对象不再是常规实践的经验对象，而是非常条件下通过特殊手段去把握事物“不可言说”或“难以名状”的关系实在。虽然物质实体与关系实在并不一定存在因果关系，但主体只要建构关系实在，他就必须以物质实体的自在形式作蓝本；由此关系实在也就成为主体欲望对象化的基石，并推动虚拟实践的工具操作，使人的生物感受系统、功能效应系统和观念符号系统在网络空间的技术支持下完成有机体统一的自为运动，最后在现实的效用性中证明虚拟实践达至主体创设对象的客观实在性。2.感知超验性。网络空间创造的“人化世界”已经能够把人的感知和反映能力提高到在物理世界达不到的“亦真亦幻”、“虚无飘渺”的程度，可以说这是导致虚拟实践主体产生感知超验性的直接技术原因。在技术发展的基础之上，加上人的超验需求，在网络空间里它不仅仅是符码流水线似的生产、加工、传递、交换和储存的过程，它还通过人机界面的集成技术要素，创造属人的对象物，与人产生“人性化”互动，俨然形成一个独立的世界。在这个世界中社会的人也可以赋予符号以各种价值和意义。3.创造开放性。虚拟环境是由人创造的符号世界，而对符号的理解是一个主观的过程，由于人的不同主观理解，符号也就有了开放性和具有生成性。虚拟环境是一个互动的环境，在互动过程中，虚拟环境中原有的信息可以被改造，成为创造的对象，生成携带新意义的全新的东西。在一个确定性的复杂系统中，可以产生不确定的结果。虚拟现实就是这样一个复杂的系统。虚拟现实的生成性给人类的创造活动留下了巨大空间。随着虚拟技术的不断发展，人们将可以在虚拟世界里表现出越来越大的创造性。这种创造性的活动就是人类的实践活动。与以往的人类“体智型”实践活动相比，虚拟实践是一种“智能型”实践。马克思所重视的实际劳动性，在虚拟现实中已直接表现为以心智活动为主的技术操作。由于虚拟环境的建立和虚拟实践的介入，首次打破了在物质条件下只能依赖单一途径选择发展可能的旧模式，使实践的内容发生了质和量的双重变革。从而在“创生”新的关系实在的虚拟实践中，使现实性的发展兼容了多种可能性。在新的智能型实践中，过去孤立的实践已被系统的实践所取代，直接的实践已让位于间接的实践，原型的实践则反过来成为虚拟实践的补充手段，稳态单一的实践通道必然延伸为跃迁多样的实践范式，从而使主体在与环境的交流互动中获得更多的自由。
二、缄默知识的特征及其获得途径
缄默知识是英国学者波兰尼于1958年首次提出的一个概念。关于缄默知识的定义，波兰尼指出：“人类有两种知识，通常所说的知识是用书面文字或地图、数学公式来表述的，这只是知识的一种形式，还有一种知识是不能系统表述的，例如我们有关于自己行为的某种知识，如果我们将前一种知识称为显性知识的话，那么我们就可以将后一种知识称为缄默知识。”[4]与显性知识相比较，缄默知识具有以下特征：第一，不能通过语言、文字或符号进行逻辑的说明。在这个意义上，波兰尼又把缄默知识称为前语言知识或不清晰的知识，把显性知识称为语言的知识或清晰的知识。波兰尼甚至认为，缄默知识是我们人类和动物共有的一种知识类型，是我们人类非语言智力活动的结晶。第二，不能以正规的形式加以传递。众所周知，显性知识可以通过正规的形式，如学校教育、大众媒体等进行传递，能够同时为不同的人们所分享，具有一种公共性。但是，由于缄默知识是一种连知识的拥有者和使用者也不能清晰表达的知识，因此自然不能在社会中以正规的形式加以传递，缺乏显性知识的公共性特征，正所谓“只可意会，不可言传”。第三，不能加以批判性反思。波兰尼认为，显性知识是人们通过明确的推理过程获得的，因此也能够通过理性过程而加以反思和批判；而缄默知识则是人们通过身体的感官或理性的直觉而获得的，因此不能通过理性过程加以批判和反思。他比喻说，“未能通过语言表达的知识就像是一小块光亮的领域，周围环绕着无数的黑暗。”美国心理学家斯腾伯格也对缄默知识的含义和特征作了探讨。他认为，缄默知识“指的是以行动为导向的知识，它的获得不需要他人的帮助，它能使个体达到个人追求的目标”[5]。结合波兰尼和斯腾伯格两人的阐述，可以认为缄默知识就是通过行为表现的不能加以系统描述的、不能正规传递和反思的知识。正是由于缄默知识的上述特征，它经常不为人所注意，但是，这并不能说明缄默知识在人类实践活动中没有价值或微不足道。相反，缄默知识是非常重要的一种知识类型，它们事实上在支配着人的认识活动的整个过程，是人们获得显性知识的“向导”。缄默知识在确定科学问题方面、尝试分析和解决问题方面、科学理论的论证过程以及接受某个科学陈述为“客观真理”方面都具有重要作用。首先，只有通过缄默知识或缄默认识的途径，人们才能发现一个有新意的真正的科学问题，因为这些科学问题还是问题，还不明了，处于隐蔽模糊的状态，当然不可能有明确的逻辑证明，只能依靠经验直觉（其中包含缄默知识）而达到；其次，科学家要做出科学的发现，就必须将那些一般意义上的科学技巧如观察、记录、描述、资料分析等等个性化、实践化，转变为他自己独特的知识，这个个性化、实践化的过程实际上是把一般意义的科学技巧（显性知识）与个人的缄默知识相结合的过程；再次，在任何科学理论的论证过程中，在各个阶段都会出现意想不到的情形发生，这时是继续进行研究还是终止，在很大程度上也是一个不能加以清晰表达的缄默过程；最后，一个科学陈述是否被人们接受，也依靠人们的缄默知识来帮助，人们在心目中都有一套说不清道不明的认同这种说法拒绝另一种说法的标准，这些标准是缄默知识的一部分。由此可以看出，缄默知识在人的认识活动中是至关重要的。同样，在人们的生活中缄默知识的获得与运用对达成生活目标尤为重要。那么，应怎样在学习中获得必要的缄默知识呢？如前所述，缄默知识具有不明晰性和不可表述性，只有在实践中通过个体的亲身体验以及同行之间中大量的随机交流才能把握。因此，学习者必须重视学习过程的实践环节。这些实践活动的过程，不仅仅是为了检验和应用显性知识，更重要的是从中获得在纯粹符号化学习里无法学到的缄默知识。
三、通过虚拟实践获得缄默知识
缄默知识主要通过实践获得，但是，在传统的正规学习中，一般只强调对显性知识的掌握，把显性知识当作知识的全部，没有充分认识到缄默知识的价值。在现代社会知识爆炸的压力下，人们的学习越来越集中于文字符号（显性知识）的学习，实践活动处于从属的地位。一方面是对缄默知识认识不足，另一方面也受到客观条件的限制。客观条件的限制一是指实践机会的不易得到，二是指在纯自然状态下，实践活动由于活动的复杂性容易影响到学习的效果而使人心存忧虑等。在网络虚拟环境下，这个问题得到了根本性的解决。由于在虚拟环境中，学习者接触的学习材料不再是纯符号的知识，而是进行与实践有本质关联的活动，因此在学习明确知识（显性知识）的同时，也学习了缄默知识。从美国“科学空间”学习环境的设计即可以明显地看出这个过程。科学空间是在美国国家科学基金会支持下，由Nasa Johnson和George Mason大学共同合作开发的，其目的是探索三维感觉沉浸式界面对提高科学教育的实用价值。科学空间充分运用人的视觉、听觉和触觉来创造出一种三维沉浸式的世界，通过三维环境下小球的运动来向学生揭示牛顿运动定律。其采用的硬件主要有Silicon Graphics Onyx RE/2现实工具，一个Polhemus FASTRAK磁方向位置感觉系统和一个3-Ball感觉部件（类似3D鼠标），立体音响和数据中心。软件界面组成一条三维封闭的通道。小球能沿着通道移动，相互碰撞或撞到墙壁产生反弹。通道两旁的柱子和通道上的线能帮助学习者判断距离和速度。学习者能通过多种感觉视角来观察小球的运动。例如，学习者能扔出和抓住小球，也能变成通道上的一个小球，成为附属于球的质量中心的照相机，或是盘旋在通路上方的一个可移动的相机等等。科学空间世界给学习者提供了灵活多变的控制：学习者可以改变重力加速度的大小和方向，改变大气阻力的大小，改变两个表面之间的摩擦系数，改变物体的弹性复原系统，可以冻结时间，可以给物体赋以初值、初始速度等。同时，在墙上还有标记指明重力和摩擦力是否存在，有时间、位置、速度、加速度显示等。科学空间提供游戏式的询问活动，循序渐进地让学习者形成关于牛顿定律和能量、动量守恒的知识。首先，在一个没有重力和摩擦力的力学环境里，通过提问指导学习者对运动进行预测，然后让学习者通过各种角度直接体验各种反直觉的现象。在学习者观察过一个或多个现象之后，就要求他们描述所观察到的现象，并与他们的预测进行比较，解释他们的体验，以此来改进他们的预测能力。一旦学习者了解了理想条件下的纯牛顿力学，他们就很容易了解摩擦力和重力条件下的牛顿力学。在完成一系列有关联的活动之后，通过描述和解释重要因素之间的关系，鼓励学习者综合运用他们所观察到的现象。最终，使学生能将他们在虚拟世界里体验到的现象和所形成的见解，转变、归纳到一个充分变化的真实环境中去。[1]在这个例子中，学习者所接触的学习环境是一个符号化的具体情境，而这个情境又是根据牛顿力学原理设计的一个高度概括的场景。在这个学习过程中，学习者不仅认识了牛顿力学的基本原理，而且还能够在一系列的对环境的体验中学习到比牛顿力学原理本身更多的东西，这些东西便是本文中所指的缄默知识。也就是说，通过虚拟现实进行的虚拟实践在活动过程中带有境域性，活动者除了获得一定的明确的信息外，还通过自身一系列活动包括身体的动作及大脑的探索、思维活动，获得在传统学习中无法获取的缄默知识。
综上所述，虚拟现实所具有的特性使得学习活动具有实践的性质，虚拟实践以信息的符号化转换为物质载体，这就摆脱了原始状态下虚拟思维的对象的虚无与神秘；同时也解决了原型条件实践下对象创设的诸多局限与无奈；尽管虚拟实践仍以客观现实性为出发点，但主体一旦进入网络空间就不再局限于以往实体环境中的劳作经验，而是把人类世世代代积淀的经验和知识融会到“预设”对象的计划或设想中，经过虚拟实践综合的技术处理，对大量现实素材进行可控的叠加、分解、重组、试探和验证（这个过程足以容纳从概念、判断、推理到归纳、演绎的各种感性、知性和理性的认识形式），来寻找和发现事物各种新的可能性，并展示其接近现实的真实图景。这样，虚实两极就被有机统一在新的技术实践中，现实性终于挣脱了单一发展的物质束缚，进入一个物与神游的澄明之界。[3]遨游于这一清明世界中，学习者学习到的知识将是带有情境性的包含缄默知识在内的完整、丰满的知识，而不只是抽去汁肉的骨架式的抽象的显性知识。随着网络时代的到来，教育应充分考虑虚拟现实对学习带来的革命性的意义，对教学进行全新的设计，以改变学习者的知识结构。