Nature Human Behaviour:身心融合可优化学习效果
深圳大学心理学院邹立业教授团队于 2025 年 3 月在国际顶级期刊《Nature Human Behaviour》(2023 IF = 22.3) 上发表论文:The synergy of embodied cognition and cognitive load theory for optimized learning,提出了“具身认知-认知负荷”的协同机制模型,创新性提出身心融合优化学习效果。

认知负荷理论(Cognitive Load Theory, CLT)是认知心理学原理在教育领域应用的典范。该理论明确了人类认知系统中工作记忆容量有限这一关键特征,突显了认知资源的稀缺性以及信息处理的瓶颈所在。学习者通过有效管理内部负荷、外部负荷和关联负荷,以最大程度地利用有限的认知资源,教育者通过合理的教学策略,降低外在认知负荷,进而优化学习。具身认知(Embodied Cognition)理论强调身体动作对学习的积极作用,补充了传统以大脑为中心的学习观(图1)。在数字化教育和混合学习模式中,通过应用增强现实(Augmented Reality)和虚拟现实(Virtual Reality)等技术,可以降低认知负荷。由此可见,通过认知负荷理论和具身认知理论的有机结合,特别是重视身体在学习中的关键作用,通过身心融合优化学习,是研究与教育实践值得探索的方向(见图2)。

图1. 教育领域中具身认知和认知负荷理论的实证研究
研究提出,通过融入手势、物体操作和全身运动,教育者可以为学习者提供认知支架,促进学习者更直观地理解和记忆抽象概念。手势是具象心理表征的有效工具,有助于学习者处理并传达抽象概念。例如,在数学学习中,相比仅依赖语言表达,使用手势表示图表关系能促进学生理解和记住相关概念。在物理学学习中,手势模拟物体的运动轨迹,也有助于学生对力学原理的理解。物体操作能弥合理论知识与实践理解之间的鸿沟。在化学学习中,相比仅依赖图示,组装分子模型能帮助学生更好地理解化学键的形成。研究还表明,体育活动能有效提升幼儿的数学技能和外语学习,尤其是学习困难的学生获益更多。

图2. 教育中具身认知-认知负荷整合模型(a, 具身认知应用的未来挑战;b, 关联-整合模型;c, 具身认知-认知负荷协同理论框架在教育实践中的作用)
本文的第一作者和通讯作者均为邹立业教授,其他重要作者包括张致豪(深圳大学在读博士生)、澳大利亚伍伦贡大学研究员Myrto Mavilidi、陈艳霞(上海交通大学在读博士生)、德国波茨坦大学研究员Fabian Herold、荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学教授Kim Ouwehand和Fred Paas。此外,刘子君同学为本文的构图提供了支持,Benjamin Tari博士和Justin Haegele教授为文章提供了宝贵意见。
基金资助:教育部人文社会科学研究规划基金(23YJA880093),中国博士后科学基金(2022M711174),国家体育总局科技创新项目(23KJCX057),国家心理健康和精神卫生防治中心、中国教育发展基金中国教育发展基金(Z014),深圳市教育科学“十四五”规划重大招标课题(ZDZB22014),深圳市科科创委科技攻关项目(202307313000096),深圳大学卓越重大攻关项目(ZYZD2305)。
文章来源: https://www.nature.com/articles/s41562-025-02152-2
一家科研设备供应商及科研技术服务公司,公司致力于为神经科学和脑科学及运动领域研究提供卓越的解决方案及后续技术服务。我们的产品线涵盖了近红外脑成像系统、便携式脑电设备、生理多参数仪器、眼动仪、电刺激设备、生物力学跑台以及自行车训练台等领域,为用户提供高品质、高性能的科研工具
南京尖创科技有限公司秉承质量至上,精益求精的服务理念,现已为北京大学,北京师范大学,复旦大学,浙江大学,中国科学技术大学,南京大学,天津大学,深圳大学 ,南京理工大学,东南大学,河南大学,北京理工大学,西安交通大学,中国兵器集团兵器研究所,中国电子科技集团等超过五十所国内高校和科研院所提供了完备的产品服务
