（教育技术学专业论文）基于《flash动画制作》课程的非线性学习过程设计与分析.pdf

硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 摘要 学习科学的迅速崛起和信息技术的迅猛发展促进了教育的变革，催化了非线性 学习等新型学习方式的产生。非线性学习有利于学习者发散思维的培养和创新能力 的提高，也得到各研究人员的关注和重视。 非线性学习以学习内容的非系统性、学习时间的碎片性、拖拉式的知识传递、 知识建构的主动性为基本内涵，学习环境的开放性、学习过程的随机性、学习行为 的突变性和学习结果的不可预测性为主要特征。关于非线性学习和非线性学习有效 性的研究目前还不广泛。本研究是为了分析非线性过程各个要素及其对非线性学习 有效性所起的作用，帮助学习者解决非线性学习过程中的实际困难，使其充分体会 到非线性学习的优越性，提高学习有效性，也为教师的有效指导提供相关参考策略。 本研究在文献研究的基础上，对非线性学习研究国内外现状进行归纳总结，并 依据非线性学习相关研究对非线性学习过程中的各因素( 学习者个体特征、学习内 容、学习空间、学习交互策略、学习评价) 进行分析。在实验之初，依据前期的研 究成果对整个非线性学习实验过程进行设计，并抽取华中师范大学本科及硕士共3 0 名学习者参与实验，对整个实验过程进行全程跟踪，并运用定量分析、问卷调查、 访谈等研究方法全面、精确地收集实验数据。最后通过科学的方法对数据进行分析， 得出实验结论。 通过实验研究，我们认为：学习者的个体特征对非线性学习有效性起内部催化 的作用；学习内容是整个学习的基础，没有学习内容就无法展开学习；学习空间为 学习活动的顺利展开，达到学习目标提供了保障；学习交互策略是实现非线性学习 有效性的关键所在：学习评价是进一步提高学习有效性的手段。研究成果为实际的 教与学提供了一定的参考，也为后期进一步研究的展开奠定了基础。 关键词：非线性学习：学习有效性：非线性学习过程；非线性学习过程因素 硕士学位论文 m a s t e r st 珏e s i s a b s t r a c t a sa l lk i m 、mm er a p i dr i s eo fl e a r m n gs c i e n c ca n d 廿l e 瑚l p i dd e v e l o p m e n to f i n 南m a t i o nt e c h n o l o g yp 1 0 】 i l o t ce d u c a t i o nr e f o r m 蠲di 蛇wl e 雒n i i l gs 够l e s ，f o re x a m p l e ， n o n 1 i i l c rl 韶m i n g n o n - l i n e 盯l e 锄1 i n gh c l p sl e 锄e r st 0d e v e l o pd i v e 玛e m 也i i l l 【i n g 趾d i l l n o 删o nc a p a b i l i 够nh 嬲a l s ob e o fc o n c e ma n da t t 酬o no fr e s 髓r c h e r s 1 h em e 趾i i l g so f n l 弧玎l 锄gc o n 劬n o n - s y s t e m a t i cl 朗n l j h gc 0 曲，n t ， 的g m e n t so fm l ( 1 yt i i m ，d r a g s 叫ek n o w l e d g e 仃a n s f e i ；i n i t i 撕v ek i l o w l e d g ec 0 删h 1 j 以o n 1 1 1 ed l a 隐删s t i c sa 陀o p e nl c a m i l l ge n 埘r o n r n e n t ，s 眦t 删m cl e 钺n i n gp c e s s ，l 翩r n i n g b e h i v i o ro fn n i 蜥o na n du n p r e d i c 乜山l en a t u r eo fl e a r r l i i l go u t c o m e s 5 栅yo fn o i 卜l i n e r l e a m i i l ge 行- e c 6 m e s si sn 脱y 政w i d e l y t l l i ss t u d yi st 0 趾a l y z e 曲e i r i o u se l e m e n t so f t h en o i l l i n 髭rp r o c e s s 觚d 血er e l a t i o n s l l i pb c 婀旧mt 1 1 e m 觚d 廿1 ee 妇f t i v c 翟坞s so f n o n - l i l l e 盯l 朗m i n g 1 k sh e l p sl e a r n e r s t 0s 0 l v e 删c a ld i 伍伽i l t i e si n1 1 0 n 1 i n 昀r l 朗n l i l l gp r o c e s s 锄dm n ya p p r e c i a ：t e 也ea c i v 砒g eo fn o n - l i i l e 盯l 锐i m j 吨t i l i sc a na l s o p r 0 i d ee 仃i e c 缸v eg u i d a n c e 蛐陷：t e g yf o rt e a c h e 璐 i l lt l l i ss t u d i y ，w es 眦瑚n j l r i z e d 也es t a ：t u so fn o n - 1 i n e 盯l e 锄- m gs t u d yb 勰e do nm e l i t e m m - e s s e c o n d l 弘w e 强a l y z ev 撕。岫f i a c t o r si nn o n 1 i 鹏rl n l j l m gp r o c e 豁t h i 】硼y ， w ed e s i 乒m en o n - h n e rl 铡随n ge x p e r i m c n t 觚ds e l 倒i e d 伽r 够岫d e 四舭0 r 伊a d u a ：t es t u d e n t s 五md 印鲫胁e n to fi 幽m 戚o n1 k h l l o l o 醪i i lc e 蛐眦c h i 】唿n o 肌a l u 1 1 i v e 巧i t ) ，t 0p 枷c i p a t e 衄se x 肼瘾m e n t f o 训y ，w e 的c k 廿l ee n t 陀c ) 妒妇饥tp r 0 c e s s 锄du v a r i o u sm e m o d st 0c o l l e c te x l e 血e i i tc 嘲阢f 证a l l y ，w e 觚a l 弘豫纰也r o u 曲 i 枷丘cm 删锄d 砒吃a j ne ) 【p 出胁tr e 跚1 t s w r eb e h e v em a t ：n l ci 础v i d 啪lc b a r a c t e r i s t i c so fl 钧m e 瑙h a v cac a t a l y 廿cr o l ei n n o n l i n e 盯l e a i n i n ge 丘e c 6 v e n e s s ；l i 琵m i n g c 0 i l 细ti s 也ef o u n d a t i o no fl 翻疵n g ； l e 孤n i 】昭s p a c ep m 、，i d e da 罂l a ：陷嗽内r 也e 戤1 1 0 0 1 血c o n d 呶o fl 氍m l i i l ga c t i v i t i e s 觚d a c l l i e v i n g 0 fl 昀n l ：i i 培g o a l s ；i n t e m c t i v el m i n gs 仃a t e g ) r p l a y s ak e yr o l ei nt 1 1 e e f f e c t i v e n e s so fn o n l i n e 踞l 脱吼i n g ；l 朗皿l i n ge v a l u a = t i o ni sam e 觚st o 知m 圮ri l 】叩州e 1 l i 圮e 丘e c t i v e n e s so fl e a 皿血g r e s 俄呦r c s u l t sn o to n l yp r o v i d es o i n er e f e r e n c e 内rt 1 1 e a 删t e a c 蛐唱锄dl 韶啦，b u ta l f o r 如 h 凹r e s 黜ha b o u tp o 晦f o m l 蜥o n - ：l ( e yw o r d s ：n o n - n e 盯l e a m i i l g ；l e 鲫1 i i l ge 髓c t i v e n e s s ；n - l i i l e 觚l 明m i l l gp r o c e s s ； f a c 仞r so fn o n 1 i i l e 雒l 锐砌堍p f o c e s s 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 1 1 研究背景与意义 第1 章绪论 非线性科学的迅速崛起及其对社会生活的影响，人类思维方式也正在向强调事 物的系统性和非线性转变。而今信息技术的迅猛发展也使得人们的网上学习更为便 利和频繁，为人们转变生活和学习方式提供了丰富的资源和强大的技术支持。研究 也表明，非线性学习方式更能激发学习者的学习主动性，符合人类的思维方式，在 信息基础的依托下，非线性学习必将会对新型学与教的结构产生良好的影响。 1 1 1 研究背景 1 前期充裕的研究准备 本研究是依托王继新教授的教育部重点项目“非线性学习研究 展开的。该课 题的研究耗费了王继新教授及所领导团队的很多精力，研究包括非线性学习理论研 究、非线性学习空间的构建、非线性学习支持工具的研发、非线性学习实验及案例 研究等。本人在非线性学习知识可视化、非线性学习实验研究方面承担部分工作， 资料的收集和整理比较全面，并且对其中的主要内容和研究方法比较熟悉，这些前 期工作对论文研究的顺利完成奠定了基础。 2 复杂科学等理论为研究提供了知识基础 2 0 世纪9 0 年代以来，学习科学这一多学科交叉的研究领域在当代教育与心理 科学研究之林的迅速崛起为非线性学习研究提供了一个基本的学科背景，而复杂系 统与控制、信息科学与技术、认知与神经科学取得的新进展则为推进非线性学习研 究奠定了坚实的知识基础。非线性学习正在成为一种重要的学习实践形态，非线性 学习研究理应成为当代学习研究的一项重大课题。 3 信息化环境下的非线性学与教方式的产生 非线性科学的崛起及其对社会生活的广泛影响正推动着人类思维方式的重大 转变，从传统重视系统内部变量的统一性和线性关系到现在重视系统内部变量多样 性和非线性关系。非线性科学强调系统各部分之间的相互影响，而非简单的叠加， 即1 + 1 不一定等于2 ，一部分的微小变化极有可能引起整体的巨大变化。它具有很 强的不确定性与突变性。教育和学习作为承载传递知识的系统，其本身也受到现代 科学技术的影响，一种新的学习方式信息化环境下的学与教由此产生。信息化 环境下的学与教的过程是采用非线性的方式，具有非线性学习的一些特征。对于非 线性学习的研究也会对其有一定的指导意义。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 4 信息化环境为研究提供了条件和支撑 从2 0 世纪4 0 年代起，一系列新技术相继问世，引起了以信息技术为核心的新 技术革命。信息技术的发展影响了人类各方面的生活。信息化社会同样带给了教育 强烈的冲击，为学习者提供了丰富学习资源和学习支撑工具，有利于学习者主动方 便的获取所需信息。在网络迅速普及的今天，网上的资源主要是以超文本的形式呈 现，这种形式是按照人类人脑的思维方式排列的，体现了明显的非线性特征，有助 于学习者方便高效的实现非线性的学习。同时计算机等多样化的现代信息技术也成 为学习和研究提供了强劲的支持。 1 1 2 研究意义 1 现实意义：为非线性的学与教提供合理依据 非线性学习强调以学习者为中心，学习者可以根据学习目标，在教师的指导下， 结合相应的学习课程和学习策略自定步调的进行学习。这种学习方式必然要求按照 科学方法合理组织的学习内容，高交互、富有弹性的学习环境，适应学习环境高效 学习的学习策略和相应的学习支柱服务等等条件。而限于当前的教育条件和非线性 学习方式本身还没有得到广泛推行，在实际的非线性学习实施过程中，学习者和教 师还不能完全熟练的操作某些可控因素。论文研究在复杂系统理论与认知弹性等相 关学科背景下，依据已有的非线性学习研究成果，分析非线性学习过程和非线性学 习过程中的关键因素，并用实验的方法探索这些要素对非线性学习有效性的影响， 有利于教师迅速、有效地对学习者进行个别化指导，让学习者也能对自身的学习过 程和成果进行评价，迅速调整策略。同时在实验过程中准确记录学习者个性化学习 过程，总结规律、经验和策略，有助于为教师与学习者提供合理指导。 2 本质意义：提高非线性学习的有效性 学校所教的大量线性知识，往往只能让学生学会在一种情境中单一地对知识产 生认知，而在现实的生活情境往往是复杂的，要求学习者掌握较多的劣构知识。那 么这种将复杂的非线性的知识完全简单化不仅会影响学习者深入获得比较复杂的、 完整的、正确的理解，有时甚至会造成误解，使得学习者不能在复杂情境中灵活运 用所学知识。非线性学习是提倡学习者根据兴趣自主探索，主动进行知识建构的学 习方式。其中非线性学习过程则决定着学习者能否获得知识的多维构建，取得复杂 领域知识习得的良好学习效果。因此对非线性学习过程的研究，分析过程要素对学 习有效性的影响，必然有助于帮助学习者评价和完善学习，提高非线性学习有效性。 2 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 1 2 国内外相关研究现状 虽然国内外对于非线性学习及其有效性本身的研究还不太广泛，相关的研究成 果比较少。但是非线性学习研究成果、复杂理论等基本理论研究、学习有效性研究 等相关研究现状仍然可以对本论文的研究提供支持与参考。 1 2 1 国内相关研究现状 在国内，王继新教授最先对非线性学习的问题进行了深入的理论与实践研究， 并提出了极具参看价值的学术观点。他在论非线性学习的模式和方法给出了非 线性学习的内涵“学习内容的非系统性、学习时间的碎片性、拖拉式的知识传 递、知识建构的主动性。首次在教育领域内提出并界定了非线性学习这一新学 习形态的概念，厘清了非线性学习的内涵与外延，把握了非线性学习的过程、模式 与内在机理，提出了在非线性学习中行之有效的实践方法。除此之外，王继新教授 在论非线性学习空间一文则从空间维度对非线性学习的研究，将学习空间的概 念引入了非线性学习，提出了非线性学习空间的概念，在非线性学习空间的模式、 设计与建设上形成了一套新的思路1 2 】。王继新教授在其 非线性学习研究专著中 对非线性学习做了系统深刻的阐述，包括非线性学习的理论研究、非线性学习中的 知识建模与可视化、计算机支持的非线性协同学习、非线性学习与学习型组织的建 设等多方面的内容【3 j 。而在学习平台的建设等技术层次上，华中师范大学的肖慧在 其硕士论文中详细阐述了系统的设计与开发，它具有学习者学习行为的实时跟踪与 记录、学友动态监控、学习评价、个人资源与课程资源管理等功能【4 】。由此可知非 线性学习的研究目前在国内还并不广泛，需要更多的专家学者投入关注与研究精 力。 由于非线性学习在国内没有得到广泛的应用推广，关于非线性学习有效性的研 究也几乎没有，但是学习的有效性问题在其他研究课题上多有提到，主要涉及基础 学科的应用研究，可以作为本研究的参考。通过万方知识脉络，学习有效性的受关 注度清晰可见，如图1 1 。 3 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 图1 1 万方知识脉络：学习有效性研究趋势 魏亚琴对合作学习进行研究，提出了提高合作学习有效性的若干策略【5 1 。刘电 芝等认为创设学习条件、定位教师角色、建立多元互动机制等因素对合作学习的有 效性有促进作用。1 6 j 唐宁玉等人分析了在虚拟环境中影响学习有效性的相关因素， 提出了虚拟环境中指导教育培训的有利策略【7 1 。沙景荣在 大学生网上学习活动有 效性的设计研究中从有效性的设计研究角度进行分析，得出一方面应引起对技术 应用有效性研究范式的关注，另一方面重视从学习者应用效能的角度来评价网上学 习有效性的问题1 8 j 。郭丹则从混合式学习的角度出发，分析影响混合学习有效性的 因素，并提出相应的指导策略1 9 】。洪明洲通过学生学习效果( 有效性) 的评价研究 认为，学生学习效果可以通过客观的学习效果( 包括期末成绩、完成学习任务的时 间等) 和主观的学习收获( 包括学习学习兴趣、自我满足感等) 来对学习者学习有 效性进行评价。仅从这些现状可以看出虽然关于非线性学习有效性的研究并不广 泛，但是已具有的研究基础就有助于本研究的展开。 1 2 2 国外相关研究现状 国际学术界关于非线性的研究主要集中在复杂系统研究、认知弹性理论、信息 科学与技术等理论方面，在应用推广上涉及较少，并未形成完整的研究体系。复杂 系统具有非线性和开放性的特征，复杂系统理论在改变科学家们思维方式的同时， 也对各门应用性科学诸如经济学、政治学、社会学的研究传统产生了冲击，教育学、 心理学和学习科学也不例外。m i c h 勰lj j a c 0 b s o n 等科学家讨论研究了复杂系统理论 对人类的学习活动的影响【1 0 1 。1 9 9 0 年，s p 的提出了认知弹性理论i n 】。这是目前公 认的非线性学习的理论基础。认知弹性理论认为不同情境下对劣构知识的理解会有 所不同，学习者需要在不同的时问，不同的情境下对知识进行反复的建构，达到对 知识的完整理解【l2 。源于认知弹性理论的认知弹性超文本为劣构领域高级知识的获 得提供了良好的学习媒介，认知弹性超文本具有非线性的特点，而非线性学习则主 要运用于劣构领域的高级知识的获得。因此认知弹性超文本为非线性学习提供了强 4 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 有力的技术支持，它的核心是情景敏感的知识集群加工方法。 国外关于学习有效性的研究从以下几个方面可窥一二。在合作学习有效性的研 究上，国外主要研究它的构成要素，提出了诸如三因素理论等1 1 3 1 。2 0 0 1 年美国教师 联盟( 1 1 l ea m e r i c 砚f e d e r a t i o no f t e a c h e r s ) 经过近1 0 年对美国的远程教学成效进 行探索，认为评估教学成效要从以下三个方面考虑：学生学习成绩，包括期终成 绩和平时测验成绩；学生对通过远程教育开展学习的态度；学生对开展远程教 育的满意度。在远程学习研究上，l e i d i l e r 和j a v 明p p a 的研究认为学习是否热情、 学生是否主动决定了学习者的学习效果的好坏。w r e b s t e r l l4 】等学者通过2 4 7 名学生的 学习实验研究提出了学习者对远程教育的相应的态度直接影响学习者的学习效果。 并且他根据l e i 血e r 和j a r v e n p 勰提出的学习结果分类标准，将有效性的影响因素进 行扩展，认为远程学习的有效性不仅与学习者的参与积极性有关，学习者在认知过 程中的投入，对与技术相关的认知等也与远程学习有效性有密切的联系【1 5 1 。在教育 培训中，c a v 缸a u 曲等人进行了实验研究【1 6 】，选择四个国家的人员，让其主动参与 一项以多媒体手段为技术支持的远程课程。最终提出多媒体培训的有效性受学习者 本身、技术支持有关，并分析了它们之间的关系。a i g e r 等人认为多媒体培训的有 效性与效用l i 哆) 和情感( a 彘c t i v 既e s s ) 有关1 1 1 7 1 。 根据国内外研究的基本现状可以看出，关于非线性学习的研究基本处于起步 期。在国内，王继新教授首先提出了关于非线性学习研究的系统知识，进行了相关 的平台建设和实验研究；国外则基本集中在理论研究阶段。笔者将在非线性学习过 程要素分析及其有效性的研究方面做一些工作，为该部分研究提供一些参考。 1 3 研究问题的提出及研究目标 1 3 1 研究问题的提出 根据以上非线性学习研究现状，我们发现非线性学习有效性的相关研究尤其是 实际的应用研究寥寥无几。基于此笔者以非线性学习过程要素及其有效性研究为主 题，并提出若干研究问题。 1 、如何设计非线性学习实验，保证实验的顺利进行? 2 、如何收集分析实验数据，为实验结论提供精确的数据支持? 3 、非线性学习过程要素对非线性学习有效性的作用如何? 我们能从中得到哪 些指导实践的启示? ( 关键问题) 1 3 2 研究目标 开展非线性学习过程的分析与实证研究，是为了完善前期的非线性学习的研 5 硕士学位论文 m a s t e r 。st h e s i s 究，同时期望将研究成果应用于实际的学习和教学当中，改善学习者在非线性学习 过程中遇到的困境，为教师合理的指导非线性学习活动提供帮助，使学习者充分感 受到非线性学习的优越性，提高学习有效性。 本论文研究的具体目标如下： 1 分析非线性学习过程，找出非线性学习过程的关键因素，为之后的非线性学 习实验设计提供理论依据。 2 研究非线性学习过程要素与非线性学习有效性的关系，帮助学习者解决实际 学习过程中遇到的困难，提高教师合理指导非线性学习活动的质量和效率，促进学 习有效性的提高。 3 对研究进行总结和反思，为非线性学习能有效的应用于学习和教学提出可参 考的意见，以期对非线性学习的广泛开展做出些许努力。 1 4 研究内容及研究假设 1 4 1 研究内容 论文的主要研究内容如下： 1 分析非线性学习的国内外现状，并界定论文中的相关概念，如非线性学习， 学习有效性等。 2 分析非线性学习过程及其所涉及的关键因素。 3 根据之前的研究成果对非线性学习实验进行设计。 4 根据实验设计，开展非线性学习实验，并详细记录实验过程和实验数据，运 用科学的方法对数据进行加工和分析。 5 对研究过程进行总结和反思，得出研究结论。 1 4 2 提出研究假设 本实验是在学习者进行f l a s h 软件学习的过程中展开的，通过对学习者学习过 程的观察和记录，并对最后测试数据及调查数据的收集分析，研究非线性学习过程 要素对非线性学习有效性的影响。在实验展开之前，笔者根据前期研究及经验对实 验研究结果作假设，如下。 实验研究假设： 1 、学习者个体特征对非线性学习有效性有显著正向影响，其中学习动机、自 我效能感、学习策略对学习有效性有极大影响。 2 、学习内容的组织及呈现形式对学习有效性有显著正向影响。 3 、学习空间对非线性学习有效性有显著正向影响。学习空间保证学习活动的 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 有效顺利展开。 4 、学习交互策略对非线性学习有效性有显著正向影响，对非线性学习的进程 起到至关重要的作用。 5 、学习评价对非线性学习有效性有显著正向影响，是非线性学习效果得到完 善和提高的主要环节。 本实验的自变量为非线性学习者个体特征、学习内容、学习空间、学习交互策 略、学习评价，因变量为非线性学习有效性。 1 4 3 相关概念的界定 为了能正确把握研究方向，对研究内容有正确全面的理解，在研究过程中需要 厘清所涉及到的相关概念。 1 、非线性 2 0 世纪6 0 年代至今，非线性问题引起了专家学者的极大关注。它与耗散结构 理论、协同学、突变论、超循环理论、混沌学等一起形成了一个学科群。对于线性 系统我们是熟悉的，在系统内部各组成部分功能的总和就构成了系统整体的功能。 要研究线性系统只需分别研究它的各个组成部分即可。但是非线性系统不是各个部 分功能的简单叠加，它的各个部分是相互影响的，一部分的微小变化都有可能引起 整体的巨大改变，就像“蝴蝶效应 一样。 2 、非线性学习 在提及非线性学习，我们不得不将其与传统的学习方式进行比较。传统的学习 是线性的学习，学习内容和学习步骤都是从低级到高级，从简单到复杂，从具体到抽象， 学习的每一个步骤都是环环相扣，有着严密的逻辑推理，学习资料的编排也是按照线性 的。而人的学习具有跳跃性和不确定行，大脑的思考方式也不是按照某一既定的规则进 行的1 1 川。传统的学习不重视内部心理过程的构建，对良构知识的学习比较有利，如数学、 物理等基础课程知识。非线性的学习则可以满足学习者根据自己的兴趣取向选择学习内 容，按照自己的思维方式选择性的浏览学习资源，在复杂的情境中强化知识构建，适合 复杂领域的高级知识的习得即劣构知识的习得，如教育、历史等学科。 目前非线性学习还没有一个被广泛认可的定义。在国内王继新教授最先对非线 性学习的内涵进行定义：“非线性学习是以非线性科学的思想方法为指导，以认知 与神经科学为基石，以现代信息科学与技术为支撑，以复杂领域知识习得为主要目 标的一种新型学习形态，学习内容的非系统性、学习时间的碎片性、拖拉式的知识 传递、知识建构的主动性构成了它的基本内涵，学习环境的开放性、学习过程的随 机性、学习行为的突变性和学习结果的不可预测性是其主要特征。 【1 】1 2 】 7 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 3 、非线性学习有效性 为了清晰的认识非线性学习的有效性，就必须理解有效地学习和学习有效这两 个看似相似但却完全不同的概念。近代关于行为主义、建构主义、认知主义的研究 中都涉及到有效学习。有效学习关注的是学习过程的有效，学习者只要能完成预期 的行为目标即可认为是有效的学习。而学习的有效性则不仅强调过程有效，也注重 学习结果的有效。完成有效地学习过程，并不代表学习就具有有效性。 因此我们可以从三个方面对学习有效性进行理解： 有效果，学习的最终成果是否达到预期目标，学习成果与预期目标的符合程度 越高，学习效果就越好。 有效率，在学习过程中学习者的时间和精力的投入与学习成果的比值，比值越 小，则说明学习效率越高。 有效益，学习者完成的学习目标满足社会、学校及个人教育需求的程度，这是 学习对个人的长远影响。越满足则学习效益越好。 那么非线性学习有效性可以这样理解：从学习效果上看，非线性学习达到预期 的学习目标；从学习效率上看，学习者在非线性学习上的投入得到了很好的回报， 学习效率得到提高；从学习效益上看，非线性学习对学习者的学习态度、学习兴趣、 学习策略等都产生了正向影响。 1 5 研究对象及研究方法 1 5 1 研究对象 本实验是基于 n 嬲h 动画制作课程开展的，此课程是为了完成论文研究而自 设的一门课程，不指定书籍，学习时间灵活，学习地点自由，且参与人员认知基础 并不要求整齐划一。本实验采取单组实验的方式，研究对象即课程的学员，是华中 师范大学的本科或研究生，人数3 0 人，年龄在1 9 2 8 岁之间，男生1 3 人，女生1 7 人。 1 5 2 研究方法 1 文献研究法 通过文献研究的方法，对非线性学习的国内外研究现状进行归纳，界定论文内 的相关概念。依据已有的非线性学习理论及案例应用研究成果，研究非线性学习过 程及其要素，并对其进行阐述。 2 实验研究法 以前期研究为指导，设计非线性学习实验，借助支撑实验展开的平台工具，详 3 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 细记录实验过程和数据，最后采用科学的方法对数据进行加工及处理，得出研究结 论。 3 观察法 实验过程中细节及其数据是否被准确的记录对实验数据的准确度与实验结论 有一定的影响。因此认真跟踪观察记录学习过程中学习者的一系列行为及其他要 素，为实验数据准确性和真实性提供了保证。 4 定性分析法 为了能收集较为详细和完整的实验数据，并能及时帮助解决实验中的挫折，实 验后期会通过调查或访谈的方法得到部分数据，并进行定性分析。调查内容会涉及 到学习者的心理特征、学习过程中的若干因素对学习者行为表现等的影响、学习感 受等。 5 定量分析法 在最后分析非线性过程要素与非线性学习有效性的关系时，为了保证数据的全 面与真实，这里还运用了测验的定量方法收集被试者的学习成绩、学习作品，并对 其进行科学分析。 6 经验总结法 在实验过程中，通过对实验数据的筛选、处理和分析，我们在得出实验结论后， 需要用经验总结的方法对非线性学习过程要素对学习有效性的作用进行描述。并结 合信息化环境下的现实学与教的情况，提出提高学习有效性的改进策略。 1 5 3 研究流程 本文是基于n 袖动画制作课程展开实验，并对非线性学习过程进行设计与 分析。首先在明确了研究目标和内容的前提下，通过文献研究法对相关国内外研究 现状进行总结和分析，并且对相关研究的概念进行阐述，提出研究问题和研究假设； 然后，对非线性学习过程进行分析，揭示并阐明非线性学习过程的几个要素；接着， 基于前期所作的研究基础设计实验并记录实验过程及其数据，运用严谨科学的方法 进行实验数据分析；最后得出实验结论，根据经验总结法得出相关指导现实教与学 的方法。具体的流程图如图1 2 0 9 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 基于f l a s l l 动画制怍课程篱菲戛硅孚习趸覆夏哥写夏溺； 图1 2 论文结构图 l o 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 第2 章非线性学习过程分析 非线性学习为新型的学与教带来了契机，如何更好地组织非线性学习，提高学 习者的学习有效性，为教师的个别化指导提供参考，则首先要明了非线性学习过程 的含义和特征，并且根据相关理论研究和经验总结找出非线性过程中的若干要素。 这为后期研究非线性学习要素对非线性学习有效性的影响，达到研究目的有重要的 作用。 2 1 非线性学习过程描述及特征 非线性学习强调对知识的多侧面表征和建构，达到获取复杂领域知识的目的。 根据之前所做的非线性学习研究，我们可以这样来理解非线性学习过程。它是以学 习者为中心的，学习者可以在任何时间、任何地点、任何切入口学习或者继续先前 的学习内容，按照自己的行为倾向和兴趣来学习并理解知识。r ( 烛mg a g n 6 提出了 包含八个阶段的信息加工模型，将学习过程看做信息加工的过程【1 9 1 。它属于一个线 性的过程。由于非线性学习不是对知识的递进式学习，而是一个跳跃、循环的过程， 学习行为和过程具有很强的不确定性和突变性。因此我们在此基础上得出新的非线 性学习过程，如图2 1 。 图2 1 非线性过程 例如学习者在确定方向开始学习时，会注意观察到相关的学习资源，可以继续 学习。如果发现自己的学习方向不对时，可以返回来改变学习方向，这样往复进行 最终进入下一环节。当然学习者还可以直接跳过注意观察的阶段，进入编码存储或 者复述组织，这其实相当于继续了上一时间段未完成的学习。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 非线性学习过程具有学习内容的不规则性、学习时间的碎片性、学习行为的突 变性和学习路径的随机性、学习环境的开放性、知识建构的主动性、学习结果的不 可预测性的特征。 1 学习内容的不规则性 传统教学中的学习内容是按照教学大纲的要求顺序排列的，学习者只有完成先 前的内容学习，才能开始后面学习内容的习得。而信息化环境中的学习内容则是分 散的，复杂且具有不规则性。学习者可以按照自己的需要随意选择学习内容，这给 学习者带来便利的同时，也要求学习者有良好的信息检索能力，以便能迅速准确的 找到所需要的内容，不至迷航。 2 学习时间的碎片性 传统的教学往往是集中在特定地方和特定的时间进行的。在非线性学习过程 中，学习者则可以根据自己的需要选择时间和地点，既可以在不同的时间段进行同 一主题的非连续学习，也可以在一段时间内浏览相关主题的内容。 3 学习路径的随机性和学习行为的突变性 由于非线性学习内容的海量性和其非线性的组织方式，当学习者身处知识的海 洋中，并没有固定的学习路径可循。为了满足学习需要，学习者可以不断从不同的 知识点切入，从不同的情景下全面的理解知识。这样不仅可以增强学习者的跳跃性， 还有助于培养创新能力。正是因为学习者选择学习路线的随机性也使得学习行为具 有突变性，往往不能提前预料学习者的下一个学习行为。 4 学习环境的开放性 在复杂系统理论中耗散结构论最基础的概念就是开放。只有开放，才能实现能 量、物质与信息的相互交换【2 0 】。学习者为了达到学习目标需要不断的与周围的环境 进行交互，例如与学习资源、学习指导者、其他学习者进行交互，认知结构逐渐从 低级走向高级、从无序走向有序。学习环境只有保持开放性，不断引进大量的学习 资源才能满足学习者的学习需求。 5 知识建构的主动性 传统的教学中，学习者是知识的被动接受者，只能按照教师的既定步调完成学 习任务。非线性学习提倡学习的自主性和主动性，强调学习者是知识建构的主体。 学习者可以根据自己的兴趣和学习倾向选择学习内容，主动进行意义的建构。 6 学习结果的不可预测性 由于学习者的学习行为的突变性和学习路径的随机性，学习者的学习效果并不 一定与既定的目标相符，不像传统的教学具有很强的可控性。这就要求学习者在对 1 2 硕士擎位论文 m a s t e r 。st h e s i s 自身的学习需求有明确的认识并得到有效地引导，避免发生迷航和无效的学习路 径。 2 2 非线性学习过程中的关键因素分析 非线性学习符合新数字媒体环境下的学习者的认知特点，非线性的学习过程是 学习者在与周围的各种要素进行交互时的心里加工过程在行为上的体现。根据非线 性学习过程的特点以及已有的非线性学习相关理论及案例研究，笔者将非线性学习 过程中所涉及到的要素分为以下几个方面：学习者个体特征、学习内容、学习空间、 学习交互策略、学习评价。 2 2 1 学习者个体特征 非线性学习强调以学习者为中心，我们从学习者已有的学习经验、学习动机、 自我效能感、学习态度和学习策略来理解学习者个体特征。 1 已有的学习经验 我们主要从学习者的预备知识和学习风格来理解已有的学习经验。学习者的预 备知识是指学习者在进行某一学习内容的习得时，已经具备的知识结构。新知识的 学习总要受到已有知识的同化或顺应。了解自身的预备知识可以做到“有备无患修。 j 美国学者h 棚予1 9 5 4 年最先提出学习风格。学习风格是学习者特有的认知、 情感和生理行为，是学习者与学习环境相互作用并对它作出反应的相对稳定的指标 田l 。不同的学习者进入具体的情境中进行学习时，都会带有各自的特点，且对信息 的理解和处理能力也是各异的。学习风格与学习者“聪明与否 无关。 2 学习动机 学习动机激励和引导学习者完成学习活动的动力【9 】。高学习动机的人，不容易 受到外界因素的诱导，表现出的学习热情就会很高，喜欢挑战全力以赴的奔赴设定 的目标。学习动机可以分为内部学习动机和外部学习动机。内部学习动机一般是由 学习者本身的强烈的求知欲或对新事物存有好奇心而引起的；外部学习动机则主要 是为了达到周围人如家长、老师的期望，得到他人的肯定，或满足自尊心获得荣誉 感等。如果学习动机中的内部动机较多，则完成学习目标以后，学习热情将会持久 保持；反之，则会随着目标的达成而消退。 3 自我效能感 自我效能感最初是由b 锄d u 豫提出的幽j 。他认为自我效能感是学习者在完成某 一学习行为或学习任务前对自身的水平的判断，即完成学习任务的信心和信念，对 个体的行为有着显著的影响。此后l i 位l e 洲、z i 衄n e m 哪瞄】、1 k m 弱【2 日、s c h 吼k 【2 刀、 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s j 0 0 【2 扪、e a s t i i l 【2 9 1 等人的研究都表明，自我效能感对网络学习成就有着非常显著的积 极地影响作用。总的来说自我效能感的高低使得个体在设置学业目标、愿意付出的 努力程度、学习策略的选择、学习倾向及行为控制能力等方面有所不同。自我效能 感比较高的学习者往往有更大的信心，会设置较高的学习目标，选择积极的学习策 略，为了完成学习任务也会付出更多的努力。数字媒体时代的自我效能感不只包括 学习者对学习内容本身的学习信念，即一般效能感；还包括对自身使用信息技术能 力的信念的技术效能感【1 6 】。 4 学习态度 学习态度是指学生对学习及其学习情境所表现出来的一种比较稳定的心理倾 向。学生的学习态度根据对象的不同有对待学习方式、学习资源和学习环境如学习 平台、老师、同伴群体等的态度。社会、家庭和教学都会对其产生影响。 5 学习策略 学习策略( 1 朗m i l l gs 仃a t e 西e s ) ，就是学习者为了提高学习的效果和效率，有目 的、有意识地制定的有关学习过程的复杂方案。学习策略包括认知策略、元认知策 略和资源管理策略。认知策略是学习者对外界信息的加工方法，主要包括复述策略、 精细加工策略和组织策略三类。元认知策略则是学习者对认知过程本身主动进行的 计划、调节和协调。资源管理策略涉及到学习时间、环境、学习帮助等方面的管理 策略【3 。在之后的“学习交互策略刀中也会对这部分内容有具体的介绍。 2 2 2 学习内容 学习内容是学习的基础，是学习者的知识建构的起点。非线性学习的学习内容 主要包括内容的组织结构和呈现方式。非线性学习内容的组织是网状结构的组织方 式，这不同于传统的线性的内容组织方式，更符合学习者的思维特点。如图2 2 所 示，每个知识点都不是孤立存在的，也不只与其他知识点只存在前后关系，而是多 侧面的描述知识，互相支持，相互联系，组成一个网状。学习者可以从任何一个知 识点切入，根据自己的兴趣和需要进入学习，在后面的学习交互策略中也会涉及到 这一点的说明。 1 4 硕士学位论文 m a s t e r l st h e s i s 图2 2 非线性学习内容知识点结构示意图 学习内容不只包括文字资料，还有其他的呈现方式的资料如图片、音频、视频、 动画多媒体资源。一些专门的学习网站往往还会提供远程在线学习资源和多媒体 c 越课件等。这些“花样繁多 的学习内容让学习者充分感受到课程的吸引力，更 容易激发学习者“想学 的想法，也有利于达到良好的学习效果。 2 2 3 学习空间 非线性学习是在多样化的空间展开的。非线性学习空间主要有实体空间、虚拟 空间和社会网络空间三部分组成。资源、人员、技术和管理是非线性学习空间的主 要支持要素f 2 】【3 2 】。图2 3 为学习空间结构示意图。 1 5 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 图2 3 学习空间结构示意图 1 实体空间 实体空间为非线性学习空间提供了物质基础。它主要由物理空间、硬件设备和 服务设施组成。【2 l 物理空间可以理解为学习场所，既包括通常意义上的学习场所， 如教师、图书馆、计算机实验室、多媒体报告厅、电脑操作间等；也包括一些非正 式的学习场所，如茶楼、餐厅、走廊、草坪等等。不同的物理空间对硬件设施有不 同的要求，一般非正式的物理学习空间往往对信息化通信设施的要求更高一些。这 些硬件设施主要是光、电、影多媒体设备，如投影仪、幻灯机、音响、计算机、电 子白板、摄录机等。服务设施则包括通信服务、学习咨询等。 2 虚拟空间 虚拟空间为非线性学习空间提供了软件支撑和技术支持，促进了虚拟环境中学 习行为的产生和进一步发展。它包括感悟空间、体验空间和创意空间三个子空间。 学习者在感悟空间中主动进行知识建构，在体验空间中运用所学知识解决真实情境 中复杂问题，在创意空间中培养创新思维与能力，并付诸于实践，进行创新学习。 1 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 虚拟空间需要数字学习平台、交互工具等应用软件，图片、文字视音频等多种多样 的电子信息资源和学习支持人员及外界环境相互作用营造的虚拟环境的支撑。 3 社会网络空间 社会网络空间是以社会交往理论为指导，促进学习者的社会实践能力的非线性 学习空间的组成部分。注重人与人的关系，创建学习共同体是社会网络空间的主要 特点。学习者要与他人、其他社会群体和机构联系起来，有利于获得来自不同文化 背景和不同知识体系的人的指导和帮助，有利于知识的意义建构。 2 2 4 学习交互策略 学习过程就是学习者与周围的可用资源进行交互的过程。这里的交互是指学习 活动中学习者进行的交互，主要体现在交互方式与工具、交互范围与质量、交互管 理与帮助、学习路径的选择、交互内容的选定。 1 交互的方式与工具 交互的方式与工具是指学习者为了更好地完成学习任务而选择的多种方式及 其支持活动进行的网络或多媒体工具。非线性学习中的交互方式主要有：第一，自 主阅读。学习者自主选定主题和学习路线，学习当前内容，学习完成以后可以利用 相应的评价工具进行自主评价。这时，多媒体呈现方式的各种学习资源对学习这都 是可用的：第二，小组交流。各个学习者组成小组就学习过程中遇到的问题进行交 流，也可以就某一主题进行交流。其中应该涉及到的步骤，这里就不赘述了。第三， 案例研究和问题探索。这两种都是以问题解决的方式进行学习，可以自然分组，也 可以人为组组；第四，角色扮演。这可以让学习者身处真实的环境中，真确理解知 识，也增加了学习的乐趣。第五，反思。 交互工具则因交互方式的不同而有所选择。如在自主学习的情境下，对学习网 络平台的评价反馈功能有较高的要求。在多人参与的交互方式中，则需要信息交流 工具或平台的支持，如虚拟网络社区、q q 、留言板、聊天室、电子邮件、b b s 论 坛等。无论是何种交互工具都应该考虑其稳定性、易操作性和认知有用性【3 3 1 。 2 交互范围与质量 交互范围从交互对象来讲可以是同伴、教师、学习内容或学习平台和媒体等； 从规模上讲可以是一对一、一对多、多对多。一对一的交互比较容易控制其进度， 相互理解对方观点，但是也有知识上局限性。一对多和多对多是多个思想观点的碰 撞，可以带来知识的快速交流，但需要有专门的人员负责其进度和场面的控制