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论坛│ 远教沙龙群 英 会案例分析名家评论人物专访专家专栏2006 历届大会:05' 04' 03' 02'│ 网友投稿
姓名:余胜泉
单位:北京师范大学
职位:北京师范大学现代教育技术研究所博士,副教授
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基于Internet的学习模式(上)
基于Internet的学习模式(下)
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 专家专栏 名家评论


 
基于Internet的学习模式(上)

    网上有效的学习是一个积极的信息加工、解释和综合的过程,学习能够使用各种不同的策略来存储和提取信息,能够使学习环境适应自己的需求和目标,这些学习有一些相对稳定的过程形式,形成网络化的学习模式。

  一、讲授型模式

  在我们传统的教学过程中,最经典的教学模式是以教师为主,教师讲、学生听,它是一种单向沟通的教学模式。在Internet上实现这种教学方式的最大优点在于它突破了传统课堂中人数及地点的限制。在Internet上实现讲授,其学习人数可以无限多,而且世界各地的学生都可以参与学习,不必集中于同一地点。其最大缺点是缺乏在课堂上面对教师的那种氛围,学习情景的真实性不强,利用Internet实现讲授型模式可以分为同步式和异步式两种:

  1.同步式讲授

  这种模式除了教师、学生不在同一地点上课之外,学生可在同一时间聆听教师教授以及师生间有一些简单的交互,这与传统教学模式是一样的。这种教学模式需要采用基于H.323协议的视频会议系统来实现。这种会议系统,可以在Internet中实时的传输视音频信息,在教学过程中,教师在配有摄像机、话筒、电子白板、投影仪的授课教室中讲课,学生在配有同样设备的远程学习教授中聆听教师的授课,教师讲课形式与课堂授课形式一样,在电子白板上板书,通过投影系统观察远端教室中的学生表情,通过视控制系统接收学生的反馈信息等等。目前,在Internet上的视频会议系统已经有成形产品,但由于互联网络共享带宽的基本特色,视音频传输质量是不可控的,与网络负载的情况相关,而且,可并发传输的视频信号有限。要解决这些问题,必须采用基于专用线路的实时交互式视频会议系统,该系统基于电信的专用线路,通信带宽可以得到稳定的保障,可达到双方或多方实时交互,即要求能够实现实时传送音频和视频。但这种系统建立专用通信线路基础之上,专线租用费用是一般单位难以承受的。

  同步式讲授优点在于可以延续传统教学模式,对教师教学要求比较低,而且课堂学习氛围较好,比较适合目前的学习习惯;缺点是缺乏实质性交互,由于课堂授课时间有限,一个教师同时要面对众多的学生,绝大多数学生是无法与教师进行交互的,总体的交互水平较低。另外同步教学要求学生学习时间与教学同步,而参与远程学习的学习者群体大,结构复杂,很难集中在一个时间在一个地点进行学习。

  2.异步式讲授

  异步式讲授也可以很简单地实现,只要利用Internet的WWW服务及电子邮件服务就可以满足基本要求。这种模式是由教师将教学要求、教学内容、以及教学评测等教学材料,编制成HTML文件,存放在Web服务器上,学生通过浏览这些页面来达到学习的目的;另外,还可以将教师课堂授课的情况实际拍摄下来,经过适当剪辑后,可制作成流式媒体的课件,供学生在线点播,学生无在指定时间与指定教室中学习,就可以随时随地的得到教师课堂授课。当学生在学习过程中遇到疑难问题时,便以电子邮件的方式询问教师,教师再通过电子邮件对学生的疑难问题给予解答。在此过程中,学生还可阅读一些教师提供的参考资料,就象我们在学校图书馆中查找资料一样。学生不仅可以通过答疑系统或电子邮件向教师请教,也可以通过BBS或电子邮件与其他学习者讨论交流。

  这种模式的特点在于教学活动可以全天24小时进行,每个学生都可以根据自己的实际情况确定学习的时间、内容和进度,可随时在网上下载学习内容或向教师请教,其主要缺点是缺乏实时的交互性,对学生的学习自觉性和主动性要求较高。这种教学模式要取得比较好的教学效果,必须要有一套能充分体现学习者特点,并能适合网上信息表达与传输的图、文、声并茂的优秀电子教材;要为学生提供与该课程紧密配合的大量信息资料(最好能建立一个虚拟的图书馆);此外还要建立一个专门负责解答学生疑难问题,并能对学生作形成性评价的应答与评测反馈系统。

  二、个别辅导模式

  这种教学模式可通过基于Internet的CAI软件以及教师与单个学生之间的密切通信来实现。

  基于Internet的CAI个别辅导是使用CAI软件来行使教师的教学任务,通过软件的交互与学习情况记录,来形成一个体现学习者个性特色的个别学习环境。在Internet上应用CAI软件有三种方式:第一种是各种CAI软件以软件资料库形式存放在Internet上,供学习者自由下载。学习者将CAI软件下载到本地计算机,然后再运行该软件进行个别化学习。在这种模式中,Internet所起的作用类似于资料库的作用,实现这种作用的主要技术是FTP服务。第二种方式是直接在网上运行用Java语言编写的CAI软件。由于Java语言编制的程序可被目前的主流浏览器解释执行,故可实现软件的跨平台运行,这对基于Internet的教学应用具有重要意义。因此利用Java语言编写嵌在Web网页中的CAI软件是Java应用程序开发的主要内容之一,也是目前开发网络CAI软件的主流方向。内嵌在Web页面中的Java CAI软件大大增强了教学材料的交互性与实时性。例如,HotJava浏览器所带的HTML示例文档中,在介绍三个排序算法(冒泡、折半、快速)的同时,就嵌入了演示这三个排序算法过程的Java小程序(Applet)。如果读者觉得页面中所介绍的算法比较抽象的话,只要点击一下演示标志,便可以看到这三个排序算法的演示过程,即可以看到它的实际排序效果,十分形象生动,能给人留下深刻的印象。用Java编制内嵌于Web页面的CAI软件远不止这一些。由于它支持多媒体功能,因此可将多媒体信息引进CAI软件中并结合单机CAI软件工作模式(如操练、讲解、模拟、演示、游戏等等),从而真正营造一个基于Internet网络的个别化学习系统。这种教学模式的最大优点在于它有很高的性能价格比,一次编制CAI程序可以跨所有平台运行,成千上万的学习者几乎可以同时使用该软件。显然,这将极大地拓展CAI软件所涵盖的范围。第三种在Internet上应用CAI的方式是基于网络的协作学习系统。

  个别指导可以在学生和教师之间通过电子邮件异步非实时地实现,也可以通过Internet上的在线交谈(IRC)方式实时实现。前者的优点在于学生可以随时向教师请教,但不能马上得到辅导;后者可以得到教师的即时讲解,就象面对面一样。但它要求学生和教师同时连入网络,这对距离较远的教师和学生来说,这种时间同步性的要求往往难以满足。

  三、讨论学习模式

  在Internet上实现讨论学习的方式有多种,最简单实用的是利用现有的电子布告牌系统(BBS)以及在线聊天系统(CHAT)。BBS系统具有用户管理、讨论管理、文章讨论、实时讨论、用户留言、电子信件等诸多功能,因而很容易实现讨论学习模式。这种模式一般是由专职教师监控,即由各个领域的专家或专业教师在站点上建立相应的学科主题讨论组,学生可以在自己学习的特定主题区内发言,并能针对别人的意见进行评论,每个人的发言或评论都即时地被所有参与讨论的学习者所看到。这种学习过程必须由具有特权的领域专家监控,以保证学生的讨论和发言能符合教学目标的要求,防止讨论偏离当前学习的主题。在线聊天系统能够实时的显示学生的发言,并能有支持表情与动作显示,学生可以针对某个人的发言,发表自己的评论,并作出相应的动作与表情。

  学生参与BBS讨论时,一般都是通过Telnet登录到一台主机上,然后才进入BBS系统参加讨论。但Telnet的操作是基于仿真的UNIX终端,操作命令复杂,一般人难以掌握;而且又是基于字符界面,信息表现形式单一,不能从多个感觉通道来促进学生的认知。除此以外,对于仿真终端来说,用户每输入一个字符,它都要传送再确认信息,因而在这种教学模式下,网络的使用效率是比较低的。WWW是近年来在Internet上发展最快的服务。它基于图形用户界面,操作简单、方便,且具有多媒体和超文本的特点,是Internet上比较理想的信息处理平台。目前,我们可以在WWW的平台上实现BBS服务,学生通过标准的浏览器来进行BBS讨论。通常学生可通过内嵌在Web页面中的表单输入讨论信息,然后由浏览器启动CGI程序并处理这些信息。

  整个讨论学习过程均由教师组织引导,讨论的问题皆由教师提出。讨论教学的设计通常有两种不同情况:一是异步讨论;二是在线讨论。对于第一种情况,由于学生有足够长的时间对所讨论的问题进行思考,所以一般都是以文章的形式发言,而且,讨论也比较深入全面。这种讨论学习的设计应注意:

  ①围绕已确定的主题设计能引起争论的初始问题;②设计能将讨论一步步引向深入的后续问题;③教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即稍稍超前于最邻近发展区)通过提问来引导讨论,切忌直接告诉学生应该做什么(即不能代替学生思维);④对于学生在讨论过程中的表现,教师要适时作出恰如其分的评价。

  对于第二种情况,由于发言能够实时显示,整个在线讨论的时间有限,所以发言的时间不长,一般都是简短的语句,就像我们日常生活中的交谈一样,展开的讨论也没有固定的程式,主要依靠教师的随机应变和临场的掌握,但应注意以下几点:

  ①教师在讨论过程中应认真、专注地倾听每位学生的发言,仔细注意每位学生的反应,以便根据该生的反应及时对他提出问题或对他进行正确的引导;②要善于发现每位学生发言中的积极因素(哪怕只是萌芽),并及时给以肯定和鼓励;③要善于发现每位学生通过发言暴露出来的、关于某个概念(或认识)的模糊或不准确之处,并及时用适合于学生接受的方式予以指出(切记使用容易挫伤学生自尊心的词语);④在讨论开始偏离教学内容或纠缠于枝节问题时,要及时加以正确的引导;⑤在讨论的末尾,应由教师(或学生自己)对整个协作学习过程作出小结。

  四、探索学习模式

  探索学习的基本出发点是认为学生在解决解决实际问题中的学习要比教师单纯教授知识要有效,思维的训练更加深刻,学习的结果更加广泛(不仅是知识,还包括解决问题的技术,独立思考的元认知技能等)。探索学习要经过如下五个的基本阶段(Engel in Boud and Feletti,1991):

  问题分析阶段:首先,学生被划分成一个个学习小组,每一个小组都有一个辅导老师,辅导教师在不进行任何教学的情况下,向学生提出要解决的问题。学生在他原有知识的基础之上,提出解决问题的一些初步的想法,然后确定他们要解决问题所要进行学习的内容,并形成一个解决问题的行动计划。

  信息收集阶段:这是充分体现学生自主学习的阶段,学生开始收集与解决问题相关的信息,这时要提供给学生必要的帮助与指导,避免学生产生过强的挫折感。学生通过查找他们最想知道的信息,逐步建构起他自己的关于该领域知识结构原形,并形成自主思维的能力与习惯。

  综合阶段:经过一段信息收集的自主学习阶段之后,学生重新回到学习小组中,利用他们所学到的新知识重新对问题作出评估,注意,这个阶段学生不只是简单的说说他们已经学到什么,而是要应用所学到的新知识,解决现实中的学习问题(Savery & Duffy,1995),学生通过解决现实中的问题,而将所学知识进行外化,新知识在原有知识的基础之上,得到巩固与应用,产生的广泛的联结,从而牢固地建构起自己的知识体系。

  (若在解决学习问题的过程中,出现新的问题,可以多次重复上面两个步骤)

  抽象提炼阶段:一旦学生觉得问题得到完美的解决之后,为了提炼和升华,他们需要讨论其它相关的相似问题或不相似的问题,对解决问题的方法进行归纳与总结。

  反思阶段:学生开始反思问题的解决过程,作相互的对等评价或自我评价,辅导教师适当作一些关键点上的点评,并帮助学生作归纳与总结。学生相互之间的讨论以及对新学到知识的反思,有助于发展学生的元认知技能。

  不管探索学习如何实现,其支持的学习环境必须要遵循如下原则:

  学习是一个积极的、能动的过程:而不是仅仅告知如何做什么或如何去解决问题,基于探索式学习环境中的学生能够提出他们自己的学习问题,他将独立拥有自己知识,这将要求学生进行更为深入的认知加工,教师仅仅是学习过程的帮助者,促进者,与课堂授课相比,学生要承担更多的认知加工。在探索式学习过程中,要求学生在一个真实的环境学习,解决实际生活中的实际问题,它要求问题与学习环境能够促进学生的知识迁移。探索问题解实质是现实生活问题解决的学徒期。

  学习是一个知识建构的过程:探索式学习基本出发点是与建构主义哲学思想是相一致的。建构主义认为,知识不是由外界输入的,而是由学习者与外界环境中交互中建构而成的,因而,与理解别人已理解的知识相比,亲自发现知识、重新提炼或重新建构知识可以获得与现实更为相近的理解,也可获得更为深刻的理解。在探索式学习环境中,学习是逐步积累、逐步熟练的过程,原有知识的激发可以减轻获取新知识的难度,学习是面向自我的,而且可以利用学习者当前的和过去的经验来减少困难。这尤其适合成年人,当学习过程中与他们经验有关或用到那些经验时,他们就会产生学习需要。

  学习是一个元认知思考的过程:探索学习重点在于培养学生的思维技巧,而不仅仅是得出教师所期望的正确答案,面对实际问题时,学生可以独立确立问题的范围并能得出自己的解决办法,形成自己解决问题的策略。教师的作用就是一个协助者,帮助者,主要职责是引发学生思考,调动他们的思维,并保证问题解决过程的顺利进行。探索式学习环境要能够促进学生元认知技能的发展,并可提高学生自我管理学习的能力。

  学习是社会建构的过程:基于问题的探索式学习需要小组的协作,协作的产生代替了与同伴的竞争,学生通过与他人的协作能够向自己的思想、信念、感觉和现有的知识质疑,可以在参照他人的过程中来完善自己,从而可以促进他们的认知发展过程。

  WWW是一个能够很好支持这些原则的工具,通过计算网络,可以让处于不同地理位置的学习者与他人交互,以同步(实时)或异步(延迟)的模式通过多媒体的形式来达到讨论的目的,这能够促进知识的建构,因为学生可以讨论他们的思想,通过阅读他人的反馈来建构这些思想,在探索式学习环境中,应该提倡和支持带有深层思考的交互。

  探索学习模式在Internet上涵盖的范围很广,从简单的电子邮件、邮件列表,到大型、复杂的学习系统都有。实际教学一般都是由某个教育机构(如中学、大学或研究机构)设立一些适合由特定的学生对象来解决的问题,通过Internet向学生发布,要求学生解答。与此同时提供大量的、与问题相关的信息资源供学生在解决问题过程中查阅。另外,还设有专家负责对学生学习过程中的疑难问题提供帮助。给学生的帮助并不是直接告诉他答案,而是给以适当的启发或提示,例如"请查阅某某节点上的某某文章"之类。这种学习模式彻底改变了传统教学过程中学生被动接受的状态,而使学生处于积极主动的地位,因而能有效地激发学生的学习兴趣和创造性。实现这种模式的学习,并不需要很复杂的技术和昂贵的设备,只要利用电子邮件功能,便可实现。例如,美国宇航局(NASA)加利略项目组(Galileo)就为美国的高中生设立了一个有关木星的邮件列表,任何订阅了该邮件列表的学生都可以得到该组专家们关于木星的最新观测记录,和得到权威专家有关木星的介绍。阅读这些材料后,学生或教师可以向这些专家请教任何问题,专家还给学生一些实际的数据,要求他们计算将要发生的天文现象的时间。这种学习方式极大地促进了学生对木星的兴趣,并破除了对科学研究的神秘感。而要参加这个学习、无需任何费用和手续,只需发送一个邮件给Listmanager @quest.arc.nasa.gov,便可参加该学习小组。

  又如美国德州开展的一项称之为"数学魔术"的、基于Internet的数学探索项目,其内容涵盖美国所有的初等数学教育(K-1到K-12)。要想参加这个项目,只要求会发送电子邮件。下面我们来看一看这个项目中一个针对三年级小学生的题目:

  当两根直线相交时便形成了角。有些角是易于辨认的。例如,纸张的四个角是直角。

  现在同你的小伙伴们一起观察一下时针,看一天24小时之中能形成多少次直角,请将它们画成图形,并标上几点几分……。

  还有很多类似的问题,都是由一些优秀的数学教师设计的、并切合美国数学基础教育需求的问题,因而,这个项目受到广泛的欢迎。公众舆论认为,数学魔术不仅对学生使用计算机技术有极大的促进,而且能提高学生独立解决问题的能力和技巧。

  探索学习模式有四个基本要素,即问题、资料、提示和反馈。将这四个要素组织和衔接好,便能在简单的技术背景下,达到良好的教学效果。实施这种教学模式要注意的一点就是,应要防止学生产生过强的挫折感,为此要有比较敏感的反馈系统,以便及时给予学生帮助。

  探索学习模式实现的技术简单,价格相对低廉。而又能有效地促进学生的积极性、主动性和创造性,能够克服传统教学过程中的最大弊病,所以在我们的国家有广阔的应用前景。

 
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