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具身认知视域下教育型虚拟角色互动机制研究

本文引用格式：，.具身认知视域下教育型虚拟角色互动机制研究［J].艺术科技，2025，38（11）：130-132.

中图分类号：G434文献标识码：A

文章编号：1004-9436（2025）11-0130-03

在教育活动演进过程中，师生互动是知识传递与意义建构的核心。传统教学中，教师通过肢体、表情等非语言符号构建交互桥梁，使抽象知识在动态对话中具象化，情感共鸣于即时反馈中生成。但这种物理共在模式受时空与资源约束，难以满足个性化学习与深度认知需求。

具身认知理论为突破此困境提供了支撑。其内部分四大学派：“具身心智”“嵌人式心智”“扩展式心智”“生成式心智”[1]。其主张认知生成于身体与环境互动，身体体验、情境嵌入及情感参与是具身认知的核心。随着AI与虚拟现实技术的迭代，尤其是2021年沉浸式交互概念的传播及相关计划的推动，教育型虚拟角色成为新型载体。其演进是对具身互动需求的回应，依托该理论构建互动机制、实现从“工具”到“认知协作者”转型成为重要课题。本文聚焦其互动机制，剖析身体体验、情境感知、情感共鸣逻辑，为优化教育交互效能与模式创新提供参照。

马歇尔·麦克卢汉在《理解媒介》中预言：“任何技术都倾向于创造新的人类环境。”当人工智能、虚拟现实与元宇宙技术加速融合，教育数字化正从“工具赋能”迈向“认知重构”深水区。技术催生的虚拟空间成为人的新型载体，人的呈现不再仅存于生物体，也存在于计算机构建的虚拟世界[2]。教育型虚拟角色作为虚实交互的核心载体，已从早期单向指令响应演进为具备情感反馈与情境响应能力的智能主体，如今更升级为类似电子科大“欧拉”虚拟教师的“认知伙伴”。其本质是对具身互动需求的持续回应。

当前，虚拟角色设计存在偏差：过度聚焦形象或功能交互，忽视具身认知核心。虚拟角色真实感不在物理复刻，而在“建立情感联结和意识互动，使观众体验‘他者’存在”［3]。该理论批判“离身心智观”，主张认知根植于身体与环境交互，身体与感知系统塑造认知，情境是认知的构成部分，离线认知也依赖身体经验。这为设计提供了范式：凭借手势、位置、表情等激活身体图式，在“感知一行动”的循环中促进知识具身化。例如，Pearson教育集团在2021年提到，虚拟教师Vicki仅文字标注讲几何，没有手势等具身交互，导致学习者反馈“感觉在和语音助手对话，非教学互动”。

这种理论与实践的脱节，使教育型虚拟角色陷入三重矛盾：其一，技术表象与教育本质割裂，过度追求外观拟真，而弱化教学价值与情感联结；其二，交互浅层化与认知深化有落差，多数依赖语音对话，难以支持手势等非语言交互；其三，离身交互与具身情境冲突，虚拟角色孤立于2D界面，难以构建“身体一环境一角色”耦合关系，削弱具身认知效能。德国达姆施塔特工业大学人机交互研究所分析12款主流虚拟教师系统后指出，其“尚未解决体态语在交互中的实现问题”。北京师范大学教育学部虚拟现实教育应用研究中心在《元宇宙教育场域的具身性重构》中提出，虚拟教育需通过“扩容共存在场的拟态场域”重构具身交往耦合关系。因此，解析具身认知视域下教育型虚拟角色的互动机制，既是响应智能教育人机协同逻辑，也是对“身心一元”认知观的实践校准。其核心突破在于理论、技术与伦理创新，可为实践提供设计策略与框架。

2教育型虚拟角色互动机制现存问题

2.1技术表象与教育本质的割裂

当前，教育型虚拟角色设计中，存在过度追求技术炫技而偏离教育核心目标的现象，形成重形式轻内容的失衡状态。这是角色形象设计与教学功能设计脱节的典型表现。

从表现来看，部分虚拟角色将资源过度倾斜于外观拟真度提升：采用高精度3D建模打造明星化面容，通过动作捕捉技术做出流畅的舞蹈动作，甚至引人美妆、时装等商业化元素塑造偶像人设。更深层的矛盾在于教育属性的边缘化：一些虚拟角色为迎合低龄用户，采用夸张的萌系画风与幼稚化语音，即便教学内容涉及初中物理公式推导，仍以“宝宝式”语气讲解，违背了认知发展规律中“学习内容与互动形式匹配”的原则。这种割裂的本质，是技术逻辑对教育逻辑的压制一—将“能否实现拟真”置于“能否促进学习”之上，最终使虚拟角色沦为技术展示的载体，而非认知建构的工具。

2.2交互浅层化与认知深化的落差

当前，虚拟角色的互动设计多停留在信息传递层面，难以支撑复杂认知活动所需的深度参与，形成低阶交互与高阶认知的能力错配。

在交互形式层面，多数教育型虚拟角色仍以语音问答为核心，交互模式单一，未能有效整合多通道交互设计——学生通过文字或语音输入问题，角色调用数据库标准答案回复，全程缺乏对非语言信号的捕捉与响应。从认知机制而言，浅层化交互直接阻碍具身学习的发生。具身认知理论强调，手势、体态等非语言动作是思维外化的重要载体。例如，学生比画三角形稳定性的动作可激活大脑运动皮层与顶