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网络学习环境设计的十个要素(上)
2003年11月11日
 

    【摘要】本文在提出远程学习中支持体系概念的基础上,提出了一些如何为学习者提供建构主义学习的例子,并提出了适用于不同教学环境的学习支持体系的设计准则。

  【关键词】网络学习环境; 设计; 要素

  一、 为什么需要学习支持?

  教育家们最早意识到,并非所有的学习者都愿意完成成功学习所必需的任务与活动,及学习者需要结构化学习经验的帮助(Collis,1998;Laurillard,2002)。教学需要支持的理念早已被人们所认可(Biggs,1999)。Wood,Bruner和Ross(1976)最早将“支持体系”用于比喻一 个同伴、教师或其他有资格的人对另一个人在学习方面的有效干预。该词的历史可追溯到维果茨基关于最优化发展区间的理论,它是指当给予学习者最适时和最恰当的帮助后,学习者所能发挥的最大潜能。支持体系的优势在于它将人们的注意力引向学习过程需要支持这一事实,从某种意义上说,它强调的是良好的教学必须对每一个特定学习者的学习效果作出反应。

  在远程学习中,支持体系的概念虽然在理论上很吸引人,但却具有不确定性,人们很难对其下定义。Garrison和Baynton(1985)在谈到远程学习时指出,学习支持体系应包括学习者在学习中可获得的资源(学习材料、图书馆、教师或助学者)及与交互过程相关的媒介资源(工具或技术)。如果说函授教育主要依赖于教师的详细阐述,那么开放与远程学习则更注重于使用大量中介工具及各学习小组间的交流与交互。

  研究学习者的学习过程对实际工作者设计学习环境和学习支持体系具有深远的影响。许多大学的出版物都谈到网络环境中的学习支持会影响学习效果。本文的目的是想说明有效支持体系的主要原理,不是在于反对维果斯基关于通过支持达到认知发展最优化的思想,而在于探讨信息与通讯技术对该体系的作用及网络环境中对该理论的重新思考,在于研究同伴们、助学者和教师们在提供学习支持中各自发挥的作用。此外,社会、组织和通讯方面的进步又为重新设计网络环境下的学习支持系统提供了新的机遇。

  二、 传统的支持活动

  假定建构主义的学习包括学生有目标的学习、有意识的知识建构,那么我们可以确定创建有效学习支持环境的指导标准。根据Oliver和MacLoughlin的说法,我们将建构性学习的支持原则归纳为表一。也就是说,为了帮助学习者完成任务,教师和环境要提供特定的条件。

表一  建构性学习的设计准则

(1)提供知识建构过程的经验
(2)提供多重认知的经验和评估
(3)提出相关且有效的学习任务
(4)鼓励学习过程中的自主学习和讨论
(5)重视对社会经验的学习
(6)鼓励对多种解题思路的探索
(7)鼓励自觉的知识建构过程

  Tharp和Gallimore等曾对面授学习中的支持体系或学习支助下过定义。他们认为提供支持的程度因学习的形式、内容和复杂性而不同,可采取教师将任务目标模型化或对任务与策略给予直观解释的形式提供支持。Beed,Hawkins和Roller(1991)提出如下的支持形式。①模型支持:教师提供一些帮助学生完成任务的辅导和模型;②要素确定:教师给出所需方法与策略的要素,以帮助学生完成任务;③策略识别:教师提出相关策略,学生直接应用。

  Roehler和Cantlon(1997)提出面授环境下学习支持类型和特征。①提出解释:由专家就学习者所产生的理解问题给出详尽说明;②邀请学生参与:给予学习者参与知识建构过程的机会;③对学生的理解确认或澄清:如果学生的理解有道理,教师就予以确认,反之教师则给予澄清;④所需行为模型化:它包括将思维可视化,即创造一个让学习者把自己想法马上说出来的机会,从而可以了解某一特定时间某一特定个体对学习过程的思维过程;⑤对学生的想法设问并加以评论:如一个教师在解决问题的过程中要讲清楚每一步的实现过程,可由教师首先提出问题与评论,学生再继续讨论和发问;⑥激发学生热情参与:鼓励学习者说出自己如何完成任务的想法或讲清自己对目标任务的理解。

  随着技术应用的范围从教室扩展到学习团体,教与学的作用和理念都有待重新思考。尽管面授环境中对学习支持的研究仅停留在概念层面,但最初由Wood等人(1976)提出的许多观点,现在仍在以技术为媒体的学习中得到应用,这在目前有关远程教育方面的研究中可以得到证实。如如何有效地建立电子化模型就用到了上述的诸多策略。

  三、 远程学习与网络教育的支持体系

  当我们将目前所进行的有关学习支持体系的研究与上世纪80年代所进行的探索进行比较时会发现许多异同,主要区别在于早期的研究是在面对面的教学环境中进行的。由于教师与学生共处一个空间,所进行的学习过程是在可以直接语言交流的教室里完成的,所需的规则、所扮演的角色和对其的期望值都可以预先设定,因此这种学习支持主要以教师讲授为主。远程教育与面授教学相比,更侧重于以资源为基础的自主学习,教师不必直接介入或支持,如在虚拟教室或网络中的学习就是非实时的和自主式的。

  目前,通信技术和教与学的发展激发了学生的参与热情,使之在自主学习过程中积极投入,成为学习的发起者和合作者。随着技术在小学和初、高中学习中的广泛应用,支持体系概念的内涵有必要进一步拓展,这就要求我们必须根据当前的教学实践来重新思考学习支持的特性并对原始理论加以完善。

  McLoughlin和Oliver对以技术为中介的远程学习环境所需支持体系的形式做了深入探讨。他们认为有效支持应包括鼓励学习者就特定问题与同学和教师进行对话、交流与反馈。这些支持的特征如图1所示,它概括了以技术为中介的学习过程中支持体系的关键因素。无论在面对面的环境还是在在线学习中,学习支持体系的建立原则都不会因学习内容、教学机构和教育者的不同而不同。下图所示支持的三个方面,可由同伴间交流或网络功能来提供,而无需直接的教师交互。

  例如,在网络学习中,各分散学习小组通过技术工具提供的对话、交互和反馈等获得学习所需的支持,从而为保障社会支持和创建在线学习小组提供了可能。类似地,通过提供学习小组成员间共享信息、讨论观点、交互反馈等交流平台,即可提供同伴支持。虚拟实验室、文献检索和数据库等互联网手段的应用使得学习小组成员间可以相互合作和共同进步。Collis和Moomen(2001)能对大学课程进行了重新规划,设计了大量辅助工具以保证小组互助学习和为学习者提供不同形式的支持和指导。

  大部分支持体系都使用了信息和通讯技术来保证不同学习者的认知发展。Winnips(2000)和Oliver,McLoughlin(2001)等研究都给出了相应的例子。表二描述了不同支持类型及其有关的学习者交互手段,范围从通过合作交流获取信息到网络化通讯等。

  这些类型的支持可以在在线或远程环境中由助学者和各种技术来提供,而在面对面的环境中则需要教师的介入。尽管如此,近来对技术支持的环境方面所进行的研究,说明了支持体系的涵义是如何扩展到将各种形式的支持包括在内的,如何增加学生的责任意识和减少教师与学生的直接交互——这是早期支持体系的主要特点。

  四、 保证学习支持体系的技术基础

  在维果茨基理论提供了社会交互与认知发展有效结合的理论基点的同时,其它由技术所提供的各种支持形式保证了学习者可以获得认知改变和技能提高。除使用互联网进行学习支持外,新近对以技术为中介的学习环境的研究,也显示出提供支持的可能性和巨大发展前景。通过研究这些应用,我们可以比较和推断学习支持的一般性特征并为其后的研究提供理论基础。下面通过四个多媒体技术支持的例子来对目前的有关论点作一比较,这里最主要的是技术的作用,而没有教师的直接干预。

表二  不同教学环境中支持体系的分类

支持体系 描  述
(1)目标定位:提出要求 向学生明确阐述应该达到的目标和目标的整体情况,如通过网页或印刷品进行指导
(2)指导 学习者通过软件获得完成任务所需的支持,如通过计算机的应用(如声音文件)将问题的提出和证明有机地结合起来
(3)引发表达 鼓励学习者将自己对问题的理解与想法清晰地表达出来。如在问题解决过程中使用公告板以便同伴间相互交流
(4)任务支持 创建帮助学习者完成任务的支持机构,如向学习者提供启发式帮助或相关资源以使得任务得以执行与完成
(5)家调控 这种支持是指由专家或导师提供权威性的指导,包括举例说明和提出所应达到的学习效果
(6)概念化支持 问题或任务的提出,是帮助的初始形式,特别是当对问题的解释有多种时,可以通过对各种情况和问题作对比,来达到将学习者的注意力集中于特定含义上的目的
(7)认知性支持 认知性支持可通过诸如电子公告等认知工具来达到,它保证了学生在遇到实际问题时可以随时记下想法。它所提供的是与学习管理和反馈相关的过程支持
(8)方法支持 方法支持指的是利用学习者可获得的工具和资源来提供支持。在基于WEB方式的教学中,可以通过提供数据库的存取点、合作学习的帮助和可共享的资源等形式提供支持
(9)策略支持 策略支持强调的是选择多种适用于学习环境的行为过程和学习方式,多方案、多结果和多视角的的看问题使得学生可以参与计划和决策的制定

  (1)计算机支持的特定学习环境(CSILEs) Scardamalia和Bereiter提出的这种方式,在课程设计基础上为学生相互交流并加深理解提供了一个强大的交互介质。在该环境中,教师的作用由管理者转变为学生合作学习的助学者。一个CSILE是一个实验性的计算机系统,它提供了可以共享知识建构的中介平台,该系统的基础是一个共享公共数据库,它向学生提供了一个公共空间,用以激发和交流来自于个体与小组学习中所产生的观点与思想。除支持学习者之间的交互,它还为达到相互理解提供资源支持,为共享成果提供设备支持,使这些成果得到拓展、修正、分类、完善和处理,并在新领域得到应用。一个可以共享的文本与音像数据库允许学习者为建构知识而获取信息和相互合作。CSILE促进了后续的研究,并为许多学习项目提供了支持服务。

  (2)智能化辅导系统(ITSs) 在一个智能化的辅导系统中,学习者可获得学习过程指导及一系列完成该项任务有关的支持。Anderson,Boyle,Corbert和Lewis(1990)开展的研究就是一个著名的例子。学习者在此学会了如何解代数学、编写程序和几何学证明。ITS对学习者的支持是通过降低任务的复杂程度和提供认知构成元素来实现的。在一个智能化辅导系统中,学习者的进步可表示为该过程的专家模型,学生是模型的一个变量。但智能辅导系统也被批评为缺乏学习环境的真实性,学生在现实生活解决问题时不一定会碰到该环境所创建的任务等。在ITS环境中,学习者的合作相对其它学习环境而言并不太重要。

  (3)目标情境(GBSs) 目标情境是一个学生为达成特定目标必须参与的真实学习环境。学习者必须为达到该目标而学习所需的工作技能和概念化知识。系统向学生提供达到目标所需的技术支持,并将其表现与应具备的素质相比较。如果学习者无法达到预定目标,支持系统提供已加工的信息,这种以案例形式提供的反馈信息可以帮助学生解决问题。在GBS中,学生们与系统内部的工作人员而不是与其他合作者或同伴进行交互。然而GBS不能为复杂、抽象、没有问题解决方法的过程提供反馈或支持(Schank,Berman & Mcpherson,1999)。

  (4)设计支持环境(DSEs) 设计支持环境的目标是通过软件实现学习支持。在DSE中,由于提供大量案例和设计过程的学生辅导,以及学生支持随着学习成就的提高而减少等,使得环境相对简单。该系统不帮助学生直接解决问题,仅为设计过程提供支持。DSE的另一个特点是它提供适应性支持,学生可选择关闭他们不需要的支持,从而增强学习的独立性。

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