（教育技术学专业论文）网络课程适应性设计研究.pdf

摘要 摘要 近年来，网络课程尽管在数量上迅猛增长，但是在适应学生个别差异方面还存在着 许多不足。与此同时，适应性学习的理念与实践逐渐成为人们关注的热点问题。在适应 性学习理念指导下进行的网络课程设计，为增强网络课程的个性化程度提供了可行的方 案。 本文首先在适应性学习理念的指导下，在整合各种教学设计模式的基础上，提出了 网络课程的适应性设计模型。然后，按照此模型进行了完整的网络课程适应性设计。首 先，对学习者的学习风格及认知结构，特别是对学生在网络超媒体环境中的特征进行了 深入的分析。接下来，在分析的基础上进行适应性学习环境的设计。适应性学习环境的 设计是全文的重中之重，本研究着力从课程学习目标和学习任务的设计、教学模式的选 择以及教学策略的设计上体现网络课程的适应性。评价也是整个设计中必不可少的一部 分，文章对网络学习评价的类型、方法以及高级学习环境中的评价等进行了一般性探讨。 关键词：网络课程适应性教学设计适应性学习环境教学策略 a b s t r a c t a l t h o u g ht h eq u a n t i t yo f w e b - b a s e dc o u r s eh a si n c r e a s e dr a p i d l y , t h ew b c d o e sn o td oa g o o dw o r ki na d a p t i n gi t s e l ft os t u d e n t si n d i v i d u a ld i f f e r e n c e s a tt h es a n l et i m e ，t h et h e o r y a n dp r a c t i c ea b o u ta d a p t i v el e a r n i n gb e c o m e sm o r ea n dm o r ep o p u l a r , t h ea d a p t i v e l y i n s t r u c t i o n a ld e s i g nd i r e c t e db yt h ea d a p t i v el e a r n i n n l n gi d e as e t st h es t a g ef o rp r o m o t i n gt h e w b c si n d i v i d u a l i z e dd e g r e e u n d e rt h eg u i d a n c eo fa d a p t i v el e a r n i n gi d e aa n ds o m e t r a d i t i o n a li n s t r u c t i o n a lm o d e l ， t h ep a p e rc o m e su pw i t ha ni n s t r u c t i o n a lm o d e ln a m e da sw b c sa d a p t i v e l yd e s i g nm o d e l a n dd e m o n s t r a t e st h ew h o l ei n s l r u e t i o n a ld e s i g np r o c e s s 。a c c o r d i n gt ot h em o d e l ，s t u d e n t s l e a r n i n gs t y l ea n dc o g n i t i v es l z a l e t u r e ，e s p e c i a l l yt h ec h a r a c t e r i s t i c si nw e bh y p e n n e d i as p a c e ， a r ea n a l y z e dd e e p l yf i r s t l y s e c o n d l y , a l la d a p t i v ee n v i r o n m e n ti sd e s i g n e db a s e do nt h e a n a l y s i s t h i sp a r ti so fg r e a ti m p o r t a n c ei nt h ew h o l ep a p e r t h ew b c sa d a p t i v i t yi sr e a l i z e d b yt h ed e s i g no fl e a r n i n go b j e c t i v e sa n dl e a r n i n gt a s k s ，t h es e l e c t i o no ft h et e a c h i n gm o d e l a n dt h ed e s i g no fi n s t r u c t i o n a ls l r a t e g y e v a l u a t i o ni sa l s oe s s e n t i a lt ot h ew h o l es t u d y s o m e g e n e r a ls t u d i e sa r ea l s om a d ew h i c ha r ea b o u tt h ee v a l u a t i o n ss t y l e ，m e t h o d sa n de v a l u a t i o n o f t h eh i g h e rs t a g es t u d yi nc o g n i t i v el e a r n i n gf i e l d k e yw a r d s w e b - b a s e dc o u r s e a d a p t i v i t y i n s t r u c t i o n a ld e s i g n a d a p t i v el e a r n i n ge n v i r o n m e n t i n s t r u c t i o n a ls t r a t e g y 河北大学 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教 育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 作者签名：雅多 日期：兰! ! 年旦月j ! 日 学位论文使用授权声明 本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年月日解密后适用本授权声明。 2 、不保密口。 ( 请在以上相应方格内打“4 ”) 作者签名：；丧毒参 日期：型年三月上生日 导师签名：a 盈咝 日期：丝! 年卫月竺日 第1 章引言 第1 章引言 1 1 相关概念界定 “适应( a d a p t a t i o n ) ”一词的概念解释非常丰富，可以从生理、心理和社会适应等 不同视角做出理解。目前比较一致的解释是基于皮亚杰的观点( 智慧的本质从生物上说 是一种适应，它既是个过程又是一种状态) ，一般认为：当外界环境发生变化时，主 体通过同化和顺应两个途径，历经认知调控、态度转变和行为选择等过程，使自己韵心 理活动和行为方式更加符台环境和自身发展的要求，使主体与环境达到新的平衡的过 程。事实上，这是一种对主体自身适应性的理想描述，并不是每个主体都具有这种能动 适应性或适应能力( a d a p t a b i l i t y ) ，这就需要从丰富后天学习环境的角度来造就主体这种 能动适应性，从而激起我们探究适应性教学或适应性学习环境的设计。 本文中的“适应性设计”就是从丰富后天学习环境的角度而非主体适应环境的角度 出发，是指：在网络课程的教学设计过程中，始终以适应学生的学习特征为宗旨，在课 程的学习目标和学习任务的设计、教学模式的选择、教学策略以及评价的设计上都体现 适应性原则，从而提高网络课程的个性化程度。 1 2 研究背景 无论是传统教育还是网络教育，都把“因材施教”作为自身追求的目标。但是在传 统教育中，真正实现个性化教育的成本是相当高的。网络教育以其方便、快速、资源丰 富的特点为个性化学习创造了良好的条件。但是网络课程仍然在适应学生的学习特征、 提供个性化学习方面存在着不足，原因无疑是多方面的，其中，适应性设计的不足是导 致网络课程个性化程度不够的重要因紊： ( 1 ) 缺乏对学习者学习特征的深入分析 如果在设计之初没有对学生的学习特征，尤其是学生在网络超媒体学习环境中的学 习特征进行深入的分析，那么后果将直接影响教学模式的选择、教学策略的设计等后续 工作。目前的许多网络课程形式单一、千篇一律，仅仅可以满足不同学习者在不同学习 时间的个别学习，对不同水平的学习者旌以的却是同水平的教学，没有考虑到学习者 的学习特征差异。“总之，对学习者的分析在很大程度上还仅仅停留在口头上、表面上， 的学习特征差异。“总之，对学习者的分析在很大程度上还仅仅停留在口头上、表面上， 河北大学教育学硕士学位论文 真正深入了解学习者的不多。”【l j ( 2 ) “重教学内容呈现而轻学习环境设计”啪 目前的网络课程都十分重视内容的精细切分与呈现，但是对学习环境的适应性设计 关注不够。事实上，如何设计课程的学习目标、学习任务，如 可依据学生的学习特征选 择教学模式并设计教学策略，如何设计满足学习者需要的信息资源和认知工具，这些都 在很大程度上影响着网络课程的个性化程度。 ( 3 ) 导航设计不科学导致认知过载 网络教学中知识的安排是非线性的结构，从满足不同学习者的需要来说具有优势， 但如果缺少良好的导航系统，则很容易使学习者迷失在复杂的超链接中，造成迷航和认 知过载。除导航外的一些其他教学策略的设计，也应该充分照顾学习者的学习特征差异， 这样才能使学习者在没有教师指导的情况下也能达到良好的学习效果。 ( 4 ) 适应性诊断与评价的缺乏导致学生的学习效果难以保障 适应性诊断与评价的缺乏是显而易见但又难以解决的闯题，原因是对学生学习特 征、学习水平等高水平、及时地诊断有赖于人工智能及自适应诊断技术的发展。我们要 研究的是，如何在目前的技术条件下，达到最好的评价效果。 1 3 研究的内容、方法及主要创新点 基于以上背景，本文选择网络课程的适应性设计为研究主题，目的是在教育心理学 理论、网络教育理论以及适应性学习理念的指导下，对网络课程适应性教学设计进行研 究和探索，从而优化网络课程的教学设计，促进网络课程向个性化的道路上更进一步。 本文的研究内容主要有以下几点： ( 1 ) 通过对适应性学习理论、以学生为中心的教学设计模式的研究，构建网络课 程适应性设计模式。 ( 2 ) 在设计中，对学生的学习特征、特别是在网络超媒体环境下的特征进行深入 的分析。 ( 3 ) 在学习者分析的基础上，进行课程学习任务、学习目标的设计，并按照认知 学习领域两阶段的特点以及学习者的学习风格进行教学模式的选择。 ( 4 ) 从学 - j l 虱格、认知领域学习的两阶段两个维度出发，设计教学策略。 ( 5 ) 对网络课程的适应性评价进行初步的探索。 2 第1 章引言 本课题的研究方法主要有文献法、理论研究法。并且笔者曾参与了河北省科技厅课 题“多元网上学习与管理系统研制开发与应用”( 编号：0 2 2 1 3 5 0 l d ) ，在网络课程以及 资源库的设计与开发方面作了一些实践上的探索。 河北大学教育学硕士学位论文 第2 章适应性学习理念与网络课程适应性设计模式构建 2 。1适应性学习理念的内涵 所谓的适应性学习，是指在教师指导下，学生根据自己的才能选择适合自身发展要 求的学习内容、学习方法和学习进度等一种自觉自主的学习方式。关于“适应性教学或 学习”概念的提出，人们基于下面两个方面来思考。 种是基于改善传统的学校课堂教学形式的视角，提出个别化教学，即针对不同个 性学生的需要提供不同的教学帮助，这实际上是一种适应性教学。这可从比较传统课堂 教学形式与个别化教学形式中的假设看出。 传统的课堂教学把所有的学生，教学时间和教学过程均看作不变的常置，但事实上， 这三者都是变量，由于学生情况各异，很难达到预定的统一的教学目标，结果只能使实 际达到的目标成为变量。我们认为，教学的基本目标是国家或教育行政部门所设定的对 一类学生的统一要求，它不因学生个别差异的存在而不同，应为不变的常量。要使特征 各异的学生达到的统一的目标，就必须在教学方法、教学策略等方面思考，实施适应性 个别化教学。在这种教学中，每一个学生被视为有个性的、变化的，学习时间和学习过 程允许在规定的限额内因人而异，以鼓励学生根据自身的特征与教师、其他学生交互学 习，最终达到教学目标的要求。 尽管适应性教学能够满足学生的需要，以学生为中心，但在传统的学校教育中，造 就一种适应性学习环境需要大量的人力和物力。随着计算机应用于教育的二次革命带来 了教育信息化时代，再藉以计算机自适应测试技术和人工智能的深入发展( 自适应学习 回也是人工智能的研究范畴) ，人们构想着网络学习环境、远距离适应性学习系统、终 身学习思想等。这其中的核心理念就是适应个性化的学习需要。也就是说，信息技术为 适应性学习提供了物质保障。 另一种是基于学习的发展性视角，人们提出适应性学习的概念。人类的学习就其实 。自适应学习是人类获取知识和发展技能的一种重要学习类型，包括归纳学习、解释学习、例中学、 做中学等多种学习形式。这种学习类型也是支持“以学生为中心”的教学理念的基础。如何支持学 习者的自适应学习，也是当前人工智能研究的一个重要问题。 4 第2 章适应性学习理念与网络课程适应性设计模式构建 质来说是一种个体与环境相互作用而获得经验的文化活动。学习总的来说有两种类型： 一种是维持性学习( 或称适应性学习) ，它的功能在于获得已有的知识、经验，以提高 解决当前已经发生问题的能力；另一种是创新性学习，它的功能在于通过学习提高一个 入发现、吸收新信息和提出新问题的能力，以迎接处理好社会日新月异的变化。人们意 识到，要迎接未来的挑战，就必须进行创新性学习。 事实上，维持和创新是学习过程的两个侧面，继承是学习，创新也是学习。学习的 本质在于获得一种对主体而言是新颖的体验。这种新经验或是现有的、或是未知的、或 是需要探索的。创新离不开继承，但继承的目的是为了创新。对信息时代的学生来说， 更需要的是刨新性学习。所以无论是适应性教学还是适应性学习，最为关键的是营造一 种适应性学习环境，适应不同风格学生的需求，促进每个学生从维持到创新的学习。就 适应性特征而言，我们倾向于第一种适应性学习的概念内涵，但我们的目的是营造维持 和创新的两个适应性学习环境，使学生顺利跨越从维持到创新的学习，最终提升学生的 能动适应性。 目前的适应性学习系统主要由“知识媒体”回所组成的。在适应性学习系统支持下 的学习，我们也可称之为适应性学习。在这种学习方式下，学生是通过自身原有的知识 经验与适应性学习系统进行的交互活动来获得知识和能力的。 2 2 适应性学习产生的理论背景 适应性学习是以建构主义学习理论和教学理论以及现代认知学派的学习观为理论 依据的。 建构主义学习理论认为学习过程是人的认知思维活动主动建构的过程，是人们 通过原有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取、建构新知识的过程。建构主义观 点所强调的在积极的建构过程中获得新知识和新技能是适应性学习的一个重要特征之 一。 建构主义的学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中 的西大要素。知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定情境下，借助其他人( 包 括教师和学习伙伴) 的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。现代 哝照丹尼尔在1 9 9 7 年提出的定义，知识媒体就是以计算机、远程通信和认知科学相结合的信 息载体。 5 河北太学教育学硕士学位论文 认知学派的学习观还认为建构性的学习活动并不是经常成功或全部有效的，只有当教育 者所创设的学习环境与学习者的学习心理和认知结构相吻合，并有利于学习者所获得的 知识和认知技能的有效迁移，才能达到有效学习的目的。现代网络技术为适应性学习创 设情境化教学环境，建立学习互助体，实现个性化学习的目标提供了技术保障。 因此，适应性学习理论是以计算机、远程通信和认知科学作为信息载体，将学习理 论与学习环境设计的基本原理相融合，着重强调对学习环境的交互性、快捷性、可调节 性、合作性等方面设计的研究。适应性学习理论是以提高学生的学习适应性为出发点， 研究和创设有效的学习环境目标。它不仅为网络课程设计提供依据，也为学校教学以及 应用计算机进行辅助教学提供了理论依据。 2 3 适应性学习模式与网络课程适应性设计模式的构建 基于上面的背景，研究者们提出了适应性学习模式： 士幸习 圈争1 ：适应性学习模式啪 适应性学习模式的真正实现固然有赖于人工智能、自适应诊断等技术的发展。但是 我们也可以看出，要想创建适于学生学习的适应性学习环境，核心是： ( 1 ) 首先对学生进行深入的分析和诊断，没有对学生深入的分析，就根本无法了 解学生的学习需求，就更谈不上适合学生需求进行适应性教学了。 ( 2 ) 注重内容的分析与组织。首先要综合各种内容分析理论，对学习内容进行细 致的分析，选择学生没有掌握或是没有学习过的教学内容，选择最适合学习者的内容呈 现方式，制定适合不同类型学生学习的步调。其次，要对分析后的内容进行合理的组织， 6 第2 苹适应性学习理念与网络课程适应性设计模式构建 由于网络环境中学习内容的组织主要以超媒体的方式进行，所以内容组织的差别主要体 现在链接的层次和链接的单元上，它将根据不同能力的学生有所不同。学习内容的适应 性组织，需要两个方面的支持：一是对学生知识水平、学习风格以及认知能力的诊断： 二是根据学生个体差别而有针对性地组织的教学策略。所以教学策略的设计也非常重 要。 ( 3 ) 注重资源与学习工具的设计。适应性学习是一种基于资源的学习，教学资源 ( 包括文本、图像、声音、视频、c 舡软件等) 可以适应各种学习者的需要和背景进行 不同的组合；同时，整个适应性学习的过程是在网上探索和与他人协同学习的过程，所 以为学生提供的适合其学习风格的学习工具也十分重要。 创建适应性学习环境是一项细致而复杂的工作，但核心是“个性化、人性化”，是 为学生更好地学。根据上述的分析，我们构建出如下的网络课程设计模式： 囝2 - 2 ：同络课程适应性设计过程模式 适应性学习的基本假设是基于不同学生，提供不同的学习环境，当然，不同的学生 与学习需要不是绝对的不同，提供绝对不同的学习环境是不可能的；但不同的学生与不 同的学习环境可以是一种类属倾向，根据不同类型的学生需要，提供适应的学习环境是 7 河北大学教育学硕士学位论文 可以做到的。本文按照认知学习领域的两阶段将学习环境划分为低级与高级学习环境。 根据学习者分析的结果，为其选择合适的教学模式与学习环境。适应性网络课程设计的 步骤如下：学生特征分析学习环境设计学习评价设计。学生特征分析是课程教 学设计的前提，是学习环境设计的出发点；学习环境的设计是教学设计的核心，是学生 特征分析的归宿；学习评价的设计是主线，它贯穿于学生特征分析和学习环境设计的始 终。 8 第3 章网络课程适应性设计过程 第3 章网络课程适应性设计过程 3 1 学习者特征分析 对于个性化的适应性学习环境而言，要实旄适应性教学，学生的特征是首要变量， 其它因素都源于此，所以首先进行学习者分析是网络课程适应性教学设计的前提条件以 及学习环境设计的出发点。 在现代教育心理学中，人们通常用能力倾向( a p t i t u d e ) 来表示学生的特征或个别 差异，且把能力倾向分为三类：智力和已有知识、成就动机及其相应的个性特征、学习 风格( 含认知风格) ，它们分剐对应着传统意义上的知、情、意、行。研究表明，这三 大部分相互作用共存于一个新的能力倾向结构中，从而影响教学过程的各种因素。作为 潜在的认知加工功能的智力对教学活动的质，即对学习活动的种类有着根本的影响；与 成就动机相关的个性倾向被认为主要对教学活动的量，即学生在达成教学目标的过程中 所表现出来的坚持性和努力程度起作用；而作为典型的个体学习方式和学习倾向的学习 风格( 即包括认知方面的潜在因素，也包括有情感方面持久的能力倾向) 则直接参与学 习过程，决定学习活动的基本进程。所有这些功能相互作用，导致学生积极参与学习活 动，而这种参与行为对学生学业成就会造成持久的、积极的影响。学习活动中能力倾向 又反过来加强下一轮学习的能力倾向，其表现为扬长补短，形成能力倾向发展的一个周 期 圈3 - 1 ：与教学活动有关的能力倾向概念及其功能 9 河北大学教育学硕士学位论文 所以，对学生特征的分析就要从上面三个方面展开，考虑到情感方面受学生主观支 配较强，对软件的教学设计指导较少，而认知与意行因素在学习活动中的表现相对稳定， 作用也强，对软件的教学设计指导也强，故就网络课程适应性教学设计而言，应着重分 析学生的学习风格和认知结构。 3 1 1 学习风格分析 学生的学习风格分析是适应性学习环境教学设计的基本前提和出发点。关于学习风 格的涵义，众说纷纭，比较一致的界定是：学习风格是学生持续一贯的带有个性特征的 学习方式，是学习策略和学习倾向的总和。学习风格的分类复杂繁多，我们可从生理、 心理和社会三个方面考察。心理方面包括认知、情感和意行要素，特别是认知风格，它 使个体对外界信息刺激的感知、注意、加工等的方式和倾向上都具有一定的稳定性和独 特性，是学习风格的核心。不同认知风格与教学内容的处理、教学策略的运用等存在着 一定的联系，这种联系为课程的教学设计提供依据。目前，认知风格的分类多达2 0 多 种，但研究较为彻底和公认的认知风格主要是基于美国心理学家威特金的分类，即场独 立和场依存两种认知风格类型。在传统的教育环境中，教师根据学生的认知风格和前提 知识采取相应的策略。在网络环境中，为了模仿这种适应性的教学，就需要根据学生的 学习风格和认知结构提供相应的教学策略。下面首先对学习风格进行分析： 3 1 1 1 不同的学习风格在学习上的差异 ( 1 ) 新信息的处理 不同学习风格的学习者在信息的处理上存在差异。首先，两种学习风格的学习者在 信息编码过程中有差异，相比之下，场独立型学习者更善于以多种方式对信息进行编码； 在回忆与辨认方面，场独立型学习者能将信息有效地加以组织和重新建构，所以能进行 有效的自由回忆。反之，场依存型学习者无法将信息有效地加以组织和重新建构，所以 无法进行有效的自由回忆；在学习过程中，场依存型学习者经常处于旁观者的角色，进 行被动的、因袭的学习，而场独立型学习者则采取主动参与的角色，并体现出较好的建 构能力；场依存型学习者对新信息的处理缺乏弹性，常使用僵化的信息处理方式，阻碍 线索对其记忆的帮助，并因此降低其学习成效。 ( 2 ) 对学习材料结构性的反应 在学习材料方面，不同风格的学习者对学习材料结构性的反应也有差异。场独立型 1 0 第3 章网络课程适应性设计过程 学习者善于运用分析的知觉方式，而场依存型学习者则偏爱非分析的、笼统的或整体的 知觉方式，他们难以从复杂的情境中区分事物的要素或组成部分，所以当学习材料结构 性较低时，场独立型学习者更普于将学习材料的结构加以内化。因此，场独立型学习者 比较易于适应结构不严密的教学方法。反之，场依存型学习者则喜欢有严密结构的教学， 因而他们需要教师提供外来结构，需要教师的明确指导与讲解。 ( 3 ) 强化与目标设定 在强化与目标设定方面，两种学习风格也存在差异。场独立型学习者对客观事物作 判断时，倾向于科用鲁己内部韵参照，不易受外来函素的影响和干扰，而场依存型学习 者对事物的知觉倾向予以外部参照作为信息加工的依据，难以摆脱环境因素的影响。他 们的态度和自我知觉更易受周围的人，特别是权威人士的影响和干扰，善于察言观色， 注意并记忆语言信息中的社会内容，所以场依存型学习者一般偏爱社会科学，他们的学 习更多地依赖外在反馈，他们对人比对物更感兴趣。场依存型学习者比场独立型学习者 更需要外在的强化与学习目标，场独立型学习者则更多地在内在动机的激励下产生学 习。 综合上面的研究，我们应该在学习情境中为场依存型学习者提供高度结构化的课程 内容与丰富的相关资源；提倡以任务为定向的教学：创设更多的协作学习机会，鼓励学 习者结伴学习，对学习者的进步及时做出表扬；提供明确的指导与讲解。场独立型学习 者更适应结构不严密的教学。因此，学习材料结构不必严谨，可由学习者自己提炼材料 结构，主动获取课程资源和与课程相关的其它网络信息资源；鼓励学习者开展探究式学 习；为学习者提供方向性学习建议，但是建议不必详细。 除场地独立性的差异外，学习风格还可分为沉思型与冲动型，整体型与序列型，辐 合型与发散型。其中，沉思型学习者烦向于深思熟虑，解决问题的能力较强，所以教学 任务应具有一定的复杂性，并要求学习者主动获取信息。冲动型学习者在多角度任务中 表现良好，但是提供给他们的任务以及教学内容说明要详细；教学过程中要为其提供具 体的学习要求与学习建议，提醒冲动型学习者要花时间思考，避免冲动地解决问题。 应该为整体型学习者呈现完整的任务情境，让学习者依据对主题综合的、广泛的浏 览，在大范围内寻找与其它材料的联系；教学策略可由现实问题出发，然后联系至日抽象 问题，再由抽象问题回到现实问题中。而序列型学习者通常习惯于按照题目顺序依次学 河北大学教育学硕士学位论文 习抽象或现实的问题，而忽视对问题的全面考虑。因此，呈现学习内容时，应当重视内 容之间的联系，通常采用“例规”法传授内容，明确要求学习者全面理解主题。 辐合型学习者擅长收集或综合信息与知识，运用逻辑规律，缩小解答范围，直到找 到最适当的唯一正确的答案。所以，提供的学习内容应有一定的开放性，有利于学习者 发现问题，探索学习。对于发散型学习者而言，为其提供的学习内容应有利于激发学习 者多角度思考：提供探索性学习任务和创造性学习任务环境；在教学过程中，让学习者 自由发言，参与讨论。 3 1 1 2 不同的学习风格在网络超媒体环境下的相关研究 如前所述，学习风格影响学习者对学习情境中信息的接收程度。也有不少研究指出 学习者在学习风格上的差异与其在超文本、超媒体、全球信息网等学习环境下的学习成 效有显著的相关。超媒体环境中的许多要素与认知型态相互作用，从而对不同类型学生 的学习产生不同的影响： ( 1 ) 内容连结方式 l i n 与g a y l e ( 1 9 9 6 ) 研究发现场地独立性能解释学习者在超媒体学习环境下学习成 效的差异，学生的学习态度可由场地独立性、学习内容的连结方式以及两者的交互作用 来预测，场地越独立者其学习态度越正向，在阶层式或超文本式的结构中，场独立型学 习者的学习表现显著优于场依存型的学习者，两组被试者在超文本结构中的搜寻能力显 著优于阶层结构。 ( 2 ) 浏览方式 r e e d 和o u g h t o n ( 1 9 9 7 ) 研究显示，学生的场地独立性与学生使用线性浏览方式的次 数呈负相关，与使用非线性浏览方式的次数成正相关，场独立型学习者使用非线性测览 方式次数多于场依存学习者，场依存型学习者使用线性浏览方式次数显著多于场独立型 学习者。因此可以针对不同风格的学习者呈现不同的导航，使其可以按照自己喜爱的方 式进行浏览。 ( 3 ) 搜索工具 l e a d e r 和k l e i n ( 1 9 9 4 ) 研究发现场地独立性与搜索工具之间有交互作用，在使用搜 索工具方面，场独立型学习者的表现明显优于场依存型学习者。l i n 和c h o u ( 1 9 9 8 ) 以场 第3 章网络课程适应性设计过程 地独立性与五种超媒体浏览图种类为变量，探讨学习者在搜寻步骤、搜寻成效、搜寻任 务的完成、预测正确性、认知图式的发展与态度方面的差异。研究结果指出，场地独立 性与认知图式的发展有显著的相关。浏览图的种类也会在很大程度上影响受试者的搜寻 步骤、搜寻成效以及认知图式的发展，而且这种影响与学生的场地独立性没有关系。 ( 4 ) 反馈方式 h e d b e r g 与m c n a m a r a ( 1 9 8 5 ) 研究学习者在图标与文字为主的计算机辅助教学环境 下，不同的反馈方式对不同场地独立性的学习者学习成效的影响，研究结果指出场依存 型学习者在最初回答时所需时间较长，错误较多，但是解释性反馈能够减少其回答的时 间及错误并且提高其学习成效；但另一方面，解释性反馈不会影响场独立型学习者的学 习成效。还有研究结果指出场地独立性的差异会影响学习者对组合性知识的学习成效， 但对事实性知识则无影响。 综上所述，不论在计算机辅助教学、超媒体、还是全球信息网的学习环境中，学习 内容结构性及连接方式、反馈方式、学习辅助工具类型等都是影响不同场地独立性学习 者在超媒体、全球信息网等教学环境下的学习成效以及学后态度的重要因素。此外，由 于网络化教学的兴起与快速发展，有关网页浏览方式( 线性、非线性) 、浏览工具的使 用、网页结构性及学习者之间的个别差异因素等都是建设网络教学环境时所需考虑的重 点。 3 1 2 认知结构分析 如果说学习风格的分析主要是探测学生学习的意行基础，或非智力的一面；那么认 知结构的分析则主要探测学生的认知基础，或智力因素的一面。认知结构是指在感知理 解客观现实的基础上，在头脑中形成的一种心理结构，是个人的全部知识的内容和组织。 分析认知结构，主要是明确它的多种形成过程和最优的形成机制、认识优化的认知结构 的特点及其在后继学习中的作用机制和功能，以便发挥它在教学设计中的条件作用和目 标作用，为教学找到一条能尽可能发挥每个学生主体性的设计之路。 研究表明，存在于人头脑中的认知结构始终处于变动和建构之中，良好的认知结构 具有可辨别性和可利用性，它的作用可体现为下列功能：搜索与预测功能、提取与解释 功能、建构与理解功能、推论与补充功能、整合与迁移功能、激活与调控功能等。其中 元认知的调节和监控是其核心功能。所以形成良好的认知结构是学习的核心任务，已经 河北大学教育学硕士学位论文 形成的良好的认知结构是后继学习的核心基础。皮亚杰用同化、顺应、平衡等过程表示 认知结构建构的机制，并视学习环境为学生提供的丰富、良好的多重刺激是促进认知结 构完善和发生变化的根本条件。现代认知心理学家奈瑟( n c i s s i c r ) 等认为，认知建构包 括两个过程：个体对学习环境刺激产生反应的过程( 基本过程) 和学生有意识地控制、 转换和建构心里表象的过程( 二级过程) ，建构来自于环境和主体的相互作用，认知建 构就是在学习环境刺激和学生个体特征相结合的情况下进行具有渐进和累积性的自我 建构的过程。因而，形成良好的认知结构，学生的个体特征和学习环境是两个决定性因 素。 基于认知结构的广泛内涵和重要功能，在网络课程的适应性设计中，要以激发和形 成学生良好的认知结构为目标。因此，为了提供适应性学习环境以促进各个学生形成优 良的认知结构，必然要对学生的认知结构进行测查，然后根据测查情况，提供个性化的 网络课程满足学生的交互学习。现行的教学测验或计算机自适应测试是测查学生认知结 构的一种方法，测套的主要是认知结构中的知识经验，这为教学内容的选择提供依据。 但这只是测查了学生的知识内容，而不能说明知识的组织与建构方式。近2 0 年来，研 究者们针对认知结构的测查提出了一些方法，譬如用“概念图”来铡查认知结构中的陈 述性知识的组织特征，用“卡片排列( c a r d ss o r t i n g ) ”来测查认知结构中的圈式组织情 况。这为教学策略的设计提供较为具体的依据。上述的方法从不同侧面反映了认知结构 的静态性质，但是要真正为学生提供个性化的学习环境，还要测查学习情境中的认知结 构( 动态) 。结合上面的方法，采用多媒体计算机自适应测试是比较理想的，但目前有 一定的技术难度。由于元认知是认知结构的核心，考虑到实际操作，我们也可以通过测 试学生在学习某个科目时的元认知情况来反映认知结构的良好情况，从而在网络课程的 教学设计中通过植入元认知策略来促进与完善学生的认知结构。 3 2 学习环境的设计 3 2 1 课程学习目标设计 学生借助网络课程的学习是一种高度自主化的学习。尤其在远程学习中，教与学的 过程是分离的，而网络课程作为教与学之间的桥梁，应该承担起传统课堂教学中教师的 许多角色与任务。传统教学中的一些环节，如课程的学习目标呈现，在网络课程中就应 该通过相关栏目体现出来。网络教育中的学习者不但要清楚整个课程的总体目标，也要 1 4 第3 章网络课程适应性设计过程 e l _ _ _ 目_ _ _ - _ 目| _ 自l 目目ij - _ l s 目_ l - l l l _ _ _ _ ! ! 自目i _ e j ! e 目i _ | l ! ! 明晰各章节、各知识点、各阶段的学习目标。 适应性网络课程既有网络课程的一般特性也有其独特的个性，即课程的设计要依据 学生的特征，设计学习目标与学 - 3 任务，然后基于学习目标与学习任务，选择不同的教 学模式并设计不同的教学策略来满足不同学生的需要。为了体现课程学习目标的适应 性，在设计和陈述学习目标时应注意以下几点： 1 由单一目标向不同阶段、不同层次的目标转化 - - 1 1 网络课程不但要有教师统一制定的课程目标，还要有小组的学习目标及个人的 学习目标。例如，在小组协作学习中，要同时设计小组的学习目标以及个人的目标，以 便对小组协作绩效、个人表现进行评价，进而促进学生的学习。 2 从共性目标转化为共性与个性相统一的，符合学习者个性特征的高效个性化学 习目标 由于学生的知识水平、认知能力、学习风格有很大不同，每个人需要掌握和改进的 不尽相同，所以目标的设置也要因人而异。在目标的设计上，也可以采用“扬长补短” 的策略。例如，对于场独立型的学习者，可以为其设置协作能力方面的目标，促使其与 他人合作。而对于场依存型学习者，目标的设计则要激励其独立地建构知识。 3 从教师制定的抽象课程学习目标转变为师生共同制定的，具体、明确、可操作、 可检测的学习目标 让学生参与制定学习目标的好处是：学生在参与制定学习目标的过程中提高了学习 的动机；由师生共同制定的目标对于学生更具适应性；教师能够更了解学生的需求进而 改进课程的设计。 4 课程学习目标的呈现时机与陈述方式由单一死板变为灵活多样 首先，从课程目标呈现时机来说，是否要在课程、学习单元、知识点的开始处便为 学生呈现学习目标值得商榷。对大多数学生来说，学习目标自然能为其学习提供明确的 方向和目的，但是，对于学习能力较强的学生，在学习伊始看到学习目标是否会阻碍其 “发现学习”? 其次，就课程学习目标的陈述方式来说，我认为目标陈述的具体、明确、可操作原 则与目标陈述的灵活多样并不矛盾。因为课程学习目标面对的不仅仅是教师或网络课程 的设计者，它还对学生有激发动机、引导学习的作用。 河北大学教育学硕士学位论文 所以，课程的呈现时机与方式应该根据学习者的不同而有所不同，场依存型的学习 者可能更青睐于富于人情昧的、有趣的课程学习目标，而为场独立型学习者提供的学习 目标则可以言简意赅。频繁地、循序渐进的学习目标呈现能够在一定程度上引导学习能 力较差或者场依存型的学习者顺利地完成学习，简练而全面的学习目标呈现则使学习能 力较强或场独立型的学习者更自由地在网络超媒体环境中航行。 3 2 2 课程学习任务设计 学习目标只是描述了经过一段学习活动后的学习结果，并没有描述这些学习结果形 成的过程与条件，设计学习任务，就是依据学生特征，为了达到学习目标，分析学生应 该学习什么，教师应该教什么和具体描述学生基于学习任务的学习而达到学习目标的先 行条件，然后设计适应性学习任务。所以，设计学习任务包括两方面的内容：分析和设 计学习内容、设计达标的前提条件。 3 2 2 1 分析和设计适应性学习内容 ( i ) 选择适合网络课程表现的内容 课程向网络的迁移是有选择的，并非所有的内容都可以成为建构网络课程的材料。 基本上，网络的多媒体和超媒体特性对于营造网络课程的认知内容具有很好的适用性， 而在情意内容方面，网络带来的不确定性使得网络课程在这方面的选择必须经过慎重和 严肃的研究。至于行为内容，或者说活动性课程以目前的技术水平暂时难以成为网络课 程内容抉择的一部分。 ( 2 ) 对学习内容进行适应性分析 对学习内容进行分析的方法很多，如：归类分析法、图解分析法、层级分析法等。 但是如何在学习内容的分析上体现适应性是亟待解决的问题，对于学习能力相对较差的 学习者，学习内容分析的步骤应该详细而周密的，而对于学习能力强的学习者，内容分 析的步子则可以大一些。 国外的一些适应性学习系统，采用了将学习内容精细切分为原子知识( c h u n k ) 的 方法。这里的原子知识是指教学目标中所规定的最小的一个认知单元( 知识点) 。系统 根据学生的情况将这些认知单元进行选择和组织，以达到适应不同学生的效果。每个学 习阶段，可以选择一个或几个认知单元。这种效果的实现需要对学生准确和及时电诊断， 以及根据学生学习能力以及学习风格对内容进行组合的机制，所以实现起来还有一定的 1 6 第3 章网络课程适应性设计过程 曼曼蔓舅蔓寰曩量曩量量! 曼舅置置置曩| 置鼍簟fl 舅皇量e 曼皇筹篁基皇辜鼍曼毫蔓鼍曼皇量曼鼍量曼量曾菖皇曼! 曼毫舅 难度，但是可以作为我们分析学习内容的一个思路。 ( 3 ) 确定适合学生特点的内容结构 超媒体信息呈现的多元化与非线性，给予使用者较多的浏览自主权。与此同时，为 了避免这种自由为学习者带来的茫然感，教学设计者应当把选择合适的超媒体内容结构 。作为适应性内容分柝与设计的一部分。l i n 与g a y l e ( 1 9 9 6 ) 提出超媒体内容结构，共有 五种类型，分别为： 线性连结0 i n e a rl i n k i n g ) 即每一节点以线性方式做连结，使用者只能透过下一节点的连结或回到前一个节点 的连结做浏览。这种线性结构类似传统计算机辅助教学系统。对于认知学习领域的初级 阶段，采用线性连结的方式尽管传统，但是卓有成效。这种方式的连结也有利于场依存 型学生有条不紊的学习。 阶层连结( h i e r a r c h i c a ll i n k i n g ) 即每一主题只能存取其在同一层次上下、平行的其它节点，无法与其它层次的节点 做连结，必须回到最上层才可继续连结其它节点。前面提到，场独立与场依存两种学习 风格的学生在超文本结构中的表现都要优于在阶层连结中的表现，但是阶层连结可以有 效避免学生在学习过程中的迷航。 阶层一组合式连结( h i e r a r c h i c a l - a s s o d a t i v el i n k i n g ) 以阶层式的连结方式为主，存取在它下面位置的节点目录，但这节点仍可连结至其 它节点，如果要再连结其它节点则需要回到原节点，不能再往其它节点作连结。 组合式连结( a s s o c i a t i v el i n k i n g ) 此连结方式类似于阶层一组合式连结，主要差异是不用再回到原节点，即可往下作 连结。 随机式连结( r a n d o ml i n k i n g ) 随机式连结的特点是超媒体中的每一节点都可以和其它节点作连结。其优点是可以 给学生提供最大限度的自由，对于学习目标明确、自制能力与建构能力强的学习者来说 非常合适。但是这种自由也有可能导致相反学习风格和能力的学习者的迷航。 超媒体内容结构主要指网络课程中教学内容的层次和相互间的关联。具体课程内容的切换可以通 过设置按钮、热区和超媒体链接方式实现，但要注意提供界面友好、逻辑性强的导航系统。 1 7 河北大学教育学硕士学位论文 通过对几种内容连结方式及适用人群和内容的分析，我们可阻看出，每种内容连结 方式都有其自身的优势和不足，我们应该综合考虑课程内容和学生两方面的因素，选择 最适宜的内容连结方式。 3 2 2 2 分析与设计达标前提条件 学习目标与内容只描述了学习的整体框架，并没有指明达标所需的条件，因此还要 明确终点任务( 目标) 与“过渡任务”，“过渡任务”与准备状态之间的关系。也就是明 晰最终认知结构与原有认知结构的关系，由此搭建一个“脚手架”，勾勒层次分明的认 知结构“层级图”，以为适应性学习内容顺序的安排和学习环境的创设提供心理学依据。 描述“层级图”，一般运用任务分析技术，即从教学目标开始，采用逆向设问法，反复 提问并回答这样的问题：学生要达到这一目标需要什么条件，一直分析到学生原有认知 结构的起点能力( 原有知识基础) 。因此，任务分析至少要包括以下三个方面： ( 1 ) 确定学生认知结构的起点能力：起点能力是学生习得新能力的内部前提条件， 同时也是学习环境分冕标准之一。这个任务由前面认知结构的分析与测查完成，根据测 查结果，系统将提供两个层面的学习任务并给出建议，起点能力低的学生进入初级学习 环境中进行认知学习领域初级阶段学习，起点能力高的学生进入认知学习领域高级阶段 学习。 ( 2 ) 分析使能目标及其类型：使能目标是介于起点和终点之间的过渡任务所蕴含 的学习目标，是保证终点目标达到的必要的先决条件。 ( 3 ) 分析学习的支持性条件：支持性条件是完成过渡任务达到予目标的辅助性条 件，相当于化学反应中的“催化剂”，有助予加速或延缓任务的完成、目标的实现，这 些条件可以是学习情境，也可以是学生的内部条件。下图是各种不同学习任务的必要条 件与支持性条件。 表3 1 ：学习任务的主要必要性条件和支持性条件 学习任务必要性条件支持性条件 知识结构的可利用性、可辨别性、有意学习 陈述性知识 认知策略 的心向 丰富的变式练习环境、 程序性知识陈述性知识的获得、先前子技能的获得 认知策略、环境 丰富的变式练习环境； 可操作性的训练方法、 策略性知识陈述性知识的获得、动机水平、元认知水平 态度；解释性、经验性、 反思性支持 第3 章网络课程适应性设计过程 3 2 3 教学模式的选择 教学模式是指在一定教育思想指导下和丰富的教学经验基础上，为完成特定的教学 目标和内容而围绕某一主题形成的、稳定