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1、学习环境认知心理学的新分支-建构主义,在很多方面都有所扩展,使人们对于学习的认识产生了很大的改变。其核心思想是:学习是个性化产物,由每个学习者通过将新信息与已有的知识和经验结合而产生。当个体对其所处的社会、文化、物质和精神的世界构建了新的解释时,就表明学习发生了。因为建构主义的学习观与个人体验有很大的关系,所以教师的主要作用就是要创建适当的学习环境,有时候叫做问题情景,学习者的学习体验就是在这样的环境下进行实际操作。-Walter Dick,Lou Carey,James O.Carey.(2002)内容提要:一、什么是学习环境二、建构主义学习环境设计的主要内容三、学习环境的分类四、基于Web
2、的学习环境设计五、学习环境设计案例一、什么是学习环境(一)学习环境的场所观教学论:教学环境=学习环境教学环境主要指由学校和家庭的各种物质因素构成的学习场所-美国教育技术学家Knirk?F?G为代表教学环境是课堂内各种因素的集合-教学环境问题专家、澳大利亚学者弗雷泽(Barry J.Fraser)教学环境就是学校气氛或班级气氛-心理学家霍利(Hawley)提出教学环境是由学校环境、家庭环境和社会环境共同构成的学习场所-由国际教育成就评价协会(IEA)提出教学环境主要指学校教育环境-由美国学者R.L.辛克莱(R.L.Sinclair)提出学习环境是现实物质场所和技术支持的虚拟场所的总和-美国科罗拉
3、多大学教育技术系教授、AECT理论与研究部主任威尔森威尔森归纳了三种学习环境:计算机微观世界教室基础的学习环境开放的、虚拟的学习环境总结:第一种观点只强调教学环境的物质因素,忽略了心理环境因素的存在。第二种观点将教学环境等同于课堂环境,理解过于狭隘。第三种观点又走向了另一个极端,即只强调环境的心理因素而忽略了物质因素。第四种观点将教学环境的外延无限扩大,混淆了教学环境与其他环境的界限。第五种观点相对而言较为全面,但不够准确和具体。第六种观点比较新,包括了技术支持的虚拟环境,但是没有考虑环境心理因素。(二)学习环境是学习资源和人际关系的组合核心思想:学习环境=学习资源+人际关系学习资源包括学习材
4、料(即信息)、帮助学习者学习的认知工具(获取、加工、保存信息的工具)、学习空间(如:教师或虚拟网上学校)等等。人际关系包括学生之间的人际交往和师生间的充分的人际交往,学生不仅能得到教师的帮助与支持,而且学生之间也可以相互协作和支持。(三)任务情境是建构主义学习环境的核心建构主义学习环境概括为是一种支持学习者进行建构性学习的各种学习资源的组合。其中学习资源不仅包括信息资源、认知工具、人类教师等物理资源,还包括任务情境等资源。任务情境在学习环境中起着集成其他各种学习资源的作用。一种学习环境是否是建构主义的,关键看任务情境的性质。因此任务情境是建构主义学习环境的核心。而所谓的任务情境是指呈现给学习者
5、的问题解决情境。任务情境蕴含着等待学生学习的知识和智力操作。建构主义学习环境的学习任务真实性的任务。学习任务的真实性是指任务情境与知识、技能被应用的实际情境相联系的程度。(四)学习环境是学习活动展开的过程中赖以持续的情况和条件这种观点认为环境是相对某项中心事物而言的,环境意味着中心事物在其特定活动展开的过程中赖以持续的情况和条件。由此推及学习环境,它当然是学习活动展开的过程中赖以持续的情况和条件。学习活动的主体是学习者,学习环境是学习者在学习过程中进行学习活动的情况和条件。学习环境中的情况是学习活动的起点和某一时刻的状态,而条件则是学习活动继续进行的保证。学习环境中的条件包括物质条件和非物质条
6、件,物质条件主要指学习资源;非物质条件包括我们常说的学习氛围、学习者的动机状态、人际关系,此外还包括系统采用的教学模式和教学策略,因此学习环境是一个动态概念,学习环境与学习活动进程是共存共生的,随着学习活动进程的展开,学习环境中的情况和条件也不断变化当前倾向于认为:学习环境是学习资源和人际关系的一种动态的组合二、建构主义学习环境设计的主要内容(CLE设计模型)建构主义学习环境的设计是以学为主的教学设计的主要内容之一,建构主义代表人物乔纳森在1997年提出了建构主义学习环境模型(Constructivist Learning Environment,简称CLE)。1、CLE模型由问题、相关的实例
7、、信息资源、认知工具、会话与协作、社会背景支持六部分组成。(1)问题(包括疑问、项目、个案等)建构主义学习环境(CLE)的中心是学习者要尝试解决或决心要解决的各类问题。因此,学习环境主要基于疑问的、问题的、个案的、项目的学习。在建构主义学习环境中的问题包括三个整合的成分:问题背景是指描述问题发生的物理的、组织的和社会文化的背景;问题的表征必须是有趣的、吸引人的、能够使学生积极参与的,使学生对问题产生心理上的躁动问题的操纵空间是指学生必须操纵某些东西、构建一个产品、操纵某些维度、做出决策和用某种方式影响环境,他们才能积极地投入学习(2)相关的个案或实例建构主义学习环境中相关案例可以在两个方面支持
8、学习者的学习:1)帮助学生记忆2)加强认知灵活性该理论主张提供有关内容的多种表征和解释以表现内在于知识领域本身的复杂性、某一观点概念间的联系和概念内部的联系,用多重的、相关案例来传达在很多问题上的多种观点(3)信息资源建构主义学习环境应提供可供学习者选择的、丰富的和随时可见的、与问题解决有关的各种信息资源(包括文本、图形、声音、视频和动画等)以及通过Web浏览器从Internet上获取的各种有关资源(4)认知工具认知工具是支持和扩充使用者思维过程的心智模型和设备(Derry,1990),通常是可视化的智能信息处理软件,如知识库、语义网络、几何图形证明树、专家系统等。学习者可以利用他们来进行信息
9、与资源的获取、分析、处理、编辑、制作等,并可用其来表达自己的思想,替代部分思维,并与他人通信和协作。认知工具在帮助和促进认知过程,在培养学生批判性思维、创造性思维过程中起着重要作用,它可作为个人认知能力的脚手架发挥作用。他还可以帮助学习者更好地表述问题(如视频工具),更好地表述学习者所知道的知识以及正在学习的客体(如图表工具),或者通过认知工具自动解决一些低层任务或代替做一些任务来减轻某些认知活动(如计算工具)。常用的认知工具又六类:问题/任务表征工具、静态/动态知识建模工具、绩效支持工具、信息搜集工具。(5)会话与协作工具提供共享信息和知识建构工具的途径以帮助学习者通过合作对知识进行社会性的
10、建构与共享,学习者可以互相交流、讨论、协商,共同建构知识的意义(6)社会/背景支持在设计和实现建构主义学习环境时,考虑情境因素对成功的实施是非常重要的。乔纳森强调上述模型主要是为设计支持建构性学习的学习环境提供指导,而不是为教学提供指导。并且他提出建构主义学习环境并不适合于所有的学习结果,它比较适合于学习这个人的或协作的知识建构和问题解决。2、建构主义学习环境设计的原则乔纳森总结了设计建构主义学习环境的一些原则:(1)构造仿真世界的环境,运用于学习相关的情境;(2)着重于解决真实世界问题的方法;(3)教师成为教练和策略分析者;(4)强调概念之间的关系,提供多种表示和观点;(5)教学目标应该协商
11、而不是强加;(6)评估应该成为自我分析的工具;(7)提供工具和环境帮助学生阐释世界的多种观点;(8)学习活动应该有学生自我控制和协调。3、CLE模式的局限从图示模型以及乔纳森对其中包含的要素的分析来看,其学习环境的设计几乎囊括了基于建构主义的以学为主的教学设计的主要内容,如他将问题的设计与案例的设计都视为环境设计的要素,似乎基于建构主义的、以学为主的教学设计就是建构主义学习环境的设计,即如何设计出适合于学习者主动建构知识意义的学习环境,学习环境的设计成为建构主义教学设计的核心,而对在此环境下的学生自主学习,只提供了三条教学策略予以支持,显然,没有把自主学习设计放在重要位置来考虑,这是其理论的偏
12、颇之处。三、学习环境的分类据学习环境中包含的要素数量、范围,功能的强弱,开放程度,可以分为以下三类:1、微型世界学习环境利用计算机构造一种可供学习者自由探索的学习环境。基本特点是学生对模拟的环境可操纵、可建构。2、技术增强的课堂学习环境以及开放技术作为教师的信息呈现工具计算机作为情境创设的工具计算机作为认知的工具计算机作为交流、协作的工具计算机作为探究的工具3、虚拟的学习环境开放、虚拟的学习环境离不开网络的支持,知识内容可以不断更新扩充,还需要虚拟现实技术,可以对各种研究对象进行沉浸式的模拟,需要人工智能技术和数据库对各种对象进行建模。四、基于Web的学习环境设计(一)关于教学设计的方法基于加
13、涅范式的传统教学设计是自下而上地展开教学设计进程的它对概念、事实、规则等良构领域的知识可能教学效率更高一些;自上而下的教学设计对于非良构领域的知识如问题解决、策略学习则更加合适。我们认为应当区分不同的知识领域,有针对性地进行设计。而不应当简单地以一种设计方法去否定另一种设计方法。在斯皮罗提出的令人注目的认知灵活性理论中,知识被划分为良构领域的知识和非良构领域的知识:良构领域的知识,是指有关某一主题的事实、概念、规则和原理。它们是以一定的层次结构组织在一起,即有良好的组织,教师只要讲清它们之间的相互联系,学生就不难掌握了。非良构领域的知识则是将良构领域的知识应用于具体问题情景中时产生的知识,即有
14、关概念应用的知识。非良构领域的知识具有以下两大特性:(1)概念的复杂性,知识应用的每一个实例,都同时涉及到许多概念,这些概念都有其自身的复杂性,而且,这些概念存在着相互作用与影响。(2)实例的不规则性,每个实例所涉及概念的数量和种类不同,而且,这些概念的地位、作用以及相互作用的方式也不尽相同。(二)WBL ED模型北师大武法提博士认为:学习环境的设计可以从学习内容和教学策略两个方面分别进行,通过相互协调的循环设计,最后形成稳定的教学模式而融合到统一的学习环境中。学习内容设计主要是考虑在创建学习环境时如何组织知识领域,包括问题情境中的知识序列和链接设计、学习资源的设计、认知工具的设计。教学策略设
15、计是指在学习环境中系统如何指导、暗示学习者、如何影响学习者决定学习的进程、协作和交流如何进行。通过对学习内容和教学策略的循环设计形成稳定的教学进程模式或学习进程模式,从而创设出学习环境。此模型的假设是教练的角色,既可以由计算机承担,也可以由教师来承担。在设计中,该模型努力将预定教学目标和学习者学习目标区分开来。预定教学目标代表设计者希望学习者在学习环境中建构的知识。学习者学习目标是学习者在自主学习过程中自定的目标。传统的TSD模型主要关心预定教学目标,WBLED的设计思想是学习者目标是第一位的,而基于Web的学习环境的作用则是支持和帮助学习者达到他的学习目标。(三)基于Web的学习环境设计的主
16、要内容1.定义学习领域在学习环境设计中,需要首先定义学习环境所覆盖的领域知识有哪些,并区分领域内不同的知识类型:良构知识或非良构知识。在这一步,WBLED模型需要根据不同的内容区分预定教学目标和学习者学习目标,以便在下一步设计教学策略时确定不同的学习路径。良构领域的知识常常采用预定教学目标,非良构知识常常由学习者自己生成学习目标,系统允许学习者选择是否提供有关学习目标的参考性建议。2.定义学习者特征分析学习者现有的认知结构和认知特点,据此建立学生模型,供智能教学系统查询。学生模型是开放的,随着学习者不断使用系统,学生模型也随之修改。但是目前的教学系统不论是ITS系统或Agent系统,都没有很好
17、地解决学生模型的建造问题,因为学习者的认知特点很难易化,不易于测定。3.教学策略设计教学策略设计是WBLED模型的核心环节。对于预定教学目标的内容,往往采用有指导路径,而由学习者自己生成学习目标的内容,则允许学习者自己控制学习路径。在有指导路径,需要通过上述某一种或几种教学策略来创建一个引导学习者在这个领域学习的路径,有指导不等于强制,学习者仍然有很多自由选择的空间。学习者控制路径允许学习者自己选择想学习的知识,而不需要设计者预先确定学习路径。此时,系统必须提供学习资源、认知工具和相应策略的支持。但是,学习者控制是相对的,系统仍然需要在学习者需要帮助的时候通过某种策略影响学习者决策,如通过教练
18、策略和合作学习策略等。教学策略设计还包括媒体的选择,即对某个知识点所包含的内容应当采用何种媒体表现形式以及何种交互方式。基于Web的学习环境中主要的教学策略有九种,分属于三类。4.学习资源、认知工具设计在学习过程中,如果学习者自己生成的目标和设计者预定的目标不一致,就需要给学习者提供他所需的资源和工具,以支持他实现自己的学习目标。设计者应当针对学习主题,提供充分的资源支持,同时提供各种认知工具。5.教学模式设计教学模式设计是学习环静设计的落脚点,是对目标、资源、工具、策略设计的综合,在宏观上形成稳定的教与学活动的程序。6.学习情境设计以上设计环节经过循环设计,形成教学模式后,需要在一个统一的学
19、习情境中实现,这就是学习情境的设计。在学习情景设计中需要将以上策略、资源、工具、模式以人机界面的形式呈现给学习者。学习情境的设计应当尽量采用与学习主题有关的真实的问题情境。7.评价和修改意见由学习者、问题专家和教学设计专家对设计完成的学习环境进行评价,提出修改意见,进行进一步的修改,使设计不断完善。五、学习环境设计案例1、新型玻璃学习环境设计案例引言常识性说明文是小学语文教材的重要组成部分。这类课文语言浅显,通俗易懂,但教师都觉得不太好教,学生也没啥兴趣学。那么,在教学这类课文时,怎样做到既要让学生掌握必要的知识,又要提高学生的语文素质呢?我们在教学新型玻璃(人教版九义教材第七册第19课)一文
20、时进行了新的尝试,收到了意想不到的效果。教学过程新型玻璃这篇课文,介绍了五种新型玻璃的特点与作用。以下是这课的教学片段。师:同学们,玻璃,在我们的日常生活中随处可见。谁想介绍一下自己对玻璃的了解?(学生纷纷介绍自己所熟悉的玻璃,诸如有机的、无机的;有色的、无色的;薄的、厚的;等等。)你们知道得还真不少。今天我们要学的内容与玻璃紧密相关(板书课题新型玻璃)。这篇课文所介绍的玻璃与我们已知的玻璃有什么不同?同学们想不想知道?想!同学们异口同声,兴趣极高。师:好,先熟读课文,然后召开产品新闻发布会,推选五名同学扮演玻璃厂的新闻发布人(组长任厂长),介绍新产品,其余同学以组为单位,分别扮演各媒体的记者
21、,对新产品进行采访。老师也以一个记者身份参加。这么学习行吗?学生齐声道:行!师:好,现在开始准备。(教师提出读书要求:1,认真自读课文,要求读通顺,读流利,读懂;2.抓住文中描述新型玻璃的名称、特点与作用的部分,深入思考,变成自己的理解,在发布会上宣讲。)学生熟读课文并把教室布置完后,发布会开始。生1:各位记者,女士们,先生们(生齐笑,鼓掌),我是新型玻璃厂的厂长。今天,我们在这里召开产品新闻发布会。通过技术创新,我们研制并生产出了五种玻璃,它们是夹丝网防盗玻璃这些产品质量优良,应用广泛,欢迎各界人士使用。生2:我是塞外晚报的记者(众笑),请问夹丝网防盗玻璃有什么特点?生1:它的特点就是防盗。
22、生3:请具体谈谈。生1:这是一种特殊的玻璃。玻璃里面有一层极细的金属丝网。丝网与电源、自动报警器相连接。当有人划破玻璃时,就会发出警报。生4:请解释一下极细的意思。生1:极细就是很细、非常细的意思。极细的金属丝网就是用很细、非常细的、能够导电的金属材料做的丝网。这种丝网要比蜘蛛网更细更密。生5:请你谈谈这种玻璃的用途。生1:在银行以及存放文物、珠宝、重要图纸、文件的建筑中都可以采用。发布会开得有声有色,课堂气氛热烈。等把五种玻璃介绍完后,教师站起来:我是热河日报记者,请问厂长先生,你能谈谈贵厂产品开发的设想吗?生1:这个问题还是由我们的总工回答吧。生6:我们想研制一种不沾水玻璃,雨雪天行驶的汽
23、车,司机的视线模糊不清,容易出事故。如果有一种不沾水玻璃,雨雪天汽车行驶就安全多了。生7:我们还想研制一种吸尘玻璃,用这种玻璃做黑板,教室里既不会粉尘飞扬,又不会影响师生的健康。发布会结束。(师生共同为他们鼓掌。)师:同学们,现在新型玻璃厂要聘请我们当推销员,你怎样去推销。先分组准备。师:谁先汇报。学生们纷纷举手,争先展示,有的编几句广告词,有的讲述某一种玻璃的特点,最有趣的是两个同学的表演。甲:(在墙根做哭状。)乙:小丽,谁惹你了?甲:没人惹我,我家被盗了。小偷把我们家偷了。乙:怎么偷的?甲:他把玻璃划破后,进屋偷走的。乙:不要着急,我给你介绍一种新型玻璃-夹丝网防盗玻璃。甲:这种玻璃真好,我赶紧告诉爸爸,快换上这种玻璃。上述教学片断充分体现了学生是语文学习的主人。整个教学过程是让学生积极主动地探究,生动活泼地发展。群体性主体参与率高,创新性思维活跃,使学生真正获得了自主学习的成功乐趣。整个教学过程的突出特点是精心创设情境,促进学生主动发展。特别声明:1:资料来源于互联网,版权归属原作者2:资料内容属于网络意见,与本账号立场无关3:如有侵权,请告知,立即删除。124413124857
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