基于网络环境下的探究式学习研究.doc

基于网络环境下的探究式学习研究摘要：在网络技术搭建的智能化平台建构起丰富的学习环境中，学习者以小组合作学习为基本组织形式结成学习共同体，并利用信息资源、互动合作、智能化的认知工具，在有效的评价反馈系统的监控下通过完成课题来进行意义建构，从而获得知识。关键字：信息网络学习环境学习共同体探究式学习随着知识经济兴起带来了机遇和挑战，我们的教育将面临着一次全面而彻底的变革。现代信息技术在这场变革中将起到先锋而关键的作用，它将彻底改造现行学校教育，从而引发人类史上最伟大的、真正意义的教育革命。现行的班级授课制和课堂教学将受到严重的挑战，合作学习小组将成为最有效的基本教育活动形式。在基于网络的智能化平台所提供的丰富的学习环境中，学习者以合作学习小组为组织形式，形成学习共同体，以完成课题任务为主要目标，利用信息资源、智能认知工具等方式合作交流，并在评测反馈系统的作用下进行知识建构，从而形成可持续发展的、共享的、更高级的认知技能。一、学习环境的设计学习环境是学习者可以在其中进行探究学习和自主学习的场所，它是一个支持和促进学习者学习的场所。建构主义认为，学习者在在丰富的学习环境下，借助他人（教师、学习伙伴等）的帮助下，利用学习材料，通过意义建构的方式而获得知识的。传统教室是资源和认识工具相对贫乏的学习环境，这种学习环境使得学生的探究学习和解决问题都极为困难。而“丰富”的学习环境不仅有充裕的信息资源，教学实践案例的信息库和促进合作的认知工具，而且在整个学习过程中更加强调学生对学习的独立性和控制。我们要设计的就是一种基于网络技术搭建的智能化平台所支撑的、“丰富”的学习环境。1、学习资源库学习资源是学习者从事认知活动所必需的知识准备和意义建构的基本信息源泉。它一般包括传统的教科书、书面教材、电子教材、录像资料、音频资料、视频资料、文字材料、网络信息资源等。而基于网络的学习资源是一种真正意义上的、开放型的学习资源，它可以采用文字、图像、视频、音频等多种形式构成网络课程等信息资源，分布在世界各个角落的电脑网络上，供不同的使用者在不同的地方自主选择使用。在这样的学习化课程里，知识的物质载体不再是传统的书籍，而是信息化的互联网络（例如Internet）。为此，基于现代信息技术下的学习资源库可以包括以下三种层面上的学习资源库群：单元资源库群。按照单元知识点的要求，教师把相关的学习资料收集整理成电子文档（如文本材料、HTML页面、JAVA小程序、CAI软件等），然而发布到学校的局域网上（例如网站形式）。这样，由一个个单元的电子文档有机地构成了庞大的信息资源库群，作为学生的学习资源使用。远程资源库群。因特网上的信息资源丰富，却分散在世界各地的网络服务器上。为了方便学生的查找以及资源相对归类集中，教师可以在单元资源库群的基础上运用“链接”（Link）技术，把相关的网络信息资源联接起来，学生就可以通过这些链接方便地找到所需要的资料。另外，学习者还可以通过智能化的网络搜索引擎（如雅虎、搜狐等）检索到更多的信息资源。这种具有广泛意义的、开放式的网络信息资源，为学习者进行自由探究和自主学习准备了必要的物质条件，从而有利于学习者通过意义建构的方式来获得知识。本地局域网资源、Internet远程信息资源就组成了一个具有超文本组织结构的、大规模的信息资源库群。整合资源库群。整合资源实质上是一种采用各种有机整合的形式，使分化了的学习资源的各要素及其各成分之间形成有机联系的学习资源载体形式，这是一种新型的学习资源载体形式。它包括了对学习资源内容的整合还原、有机联系以及资源的有序排列等方面。学习资源的有机整合，可以是相邻知识系列的整合（如代数、几何、三角等知识系列的整合，植物、动、生理卫生、生态环境等知识系列的整合等等），也可以是性质相近学科知识的整合（如物理、化学、生物整合形成的“综合理科”，历史、地理、道德等整合成“社会科”，音乐、美术、舞蹈等整合形成“艺术科”等等），可以是人文、自然、社会学科的整合（这是为了解决环境污染、核威胁、精神家园丢失等社会问题而逐步发展起来的）。基此认识，我们可以采用Web页面技术、数据库技术、网络通讯技术来实现基于网络智能化平台的整合资源库建设，使相关学习资源有序地排列起来，具有综合性的特点，从而有利于学习者的知识建构。2、教学案例库教学案例是围绕学习目标，帮助学生完成课题作业而设计的精选案例。通过案例分析，学生可有利于完成课程作业，一套案例对应着一个课题。教学案例库可以为不同学生提供不同的案例选择，学生可以采用不同的分析途径，依据系统所提供的反馈提示，或不断提供的参考资料和不同的引导方法等，并通过自己的思考和分析来获得知识。对使用频率高的案例，系统将自动把它加到相应的备用库中，有利于学生的高效使用，以便教师可以集中力量辅导，并收集各种分析途径和障碍现象，整理后用于修改已制作的案例分析课件。3、认知工具库认知工具是指能帮助学习者完成对信息收集、整理、处理、创造和表达等方面而有效地进行思考和认知的操作工具。它可以是教学的模拟环境，能表现、观察和控制真实事件的地方，如电脑虚拟城市模型、卡通游戏等，可以帮助学生在数字化的虚拟教学环境中实践和体验真实世界所具有的各种技能。各种CAI软件（含JAVA语言编写的程序）以软件资源库的形式存放在局域网（或Internet），基于Web页面的CAI软件则可以大大地增强教学材料的交互性与实时性。CAI软件支持多媒体功能，可以展现图文音像并茂的信息资料，并且有交互能力较强的人机操作界面，适合于学生进行个别化学习的特点。在网络环境下，学生可以在小组协作学习的基础上，通过Web浏览器、E-mail电子邮件、BBS论坛、IRC实时聊天、News新闻组、MOO虚拟环境、Cu-SeeMe视频会议等认知工具，与同学或老师就课题、作业、任务和信息资源等问题进行交流、讨论，并解决问题。其次，学生可以利用Web网页技术、Flash动画、Word文字处理、Powerpoint幻灯制作、Excel电子图表、Acess数据库等技术手段收集、整理、处理信息，并以多种媒介方式表达、展现自己的观点和结论。随着现代信息技术与通讯技术（特别是WAP技术、蓝牙技术等）的不断发展和互相整合，多媒体技术将广泛运用于电脑和网络之中，在现实世界真实情境和人类经验世界的基础上创建模拟、仿真与虚拟情境。并利用智能化信息网络技术开发出适用于一般教学模式或针对学科知识与技能的认知工具，将有助于学生以多元表征方式建构知识，呈现知识，开发学生潜在的各种智能，培养学生的信息素养及相关的技术素养等，从而有力地支撑学生互动高效的学习。二、学习共同体的形成在基于网络化的学习环境中，学生不再作为一个孤立的学习个体，而是以小组成员的角色参与更加广泛的、讨论协商式的探究性学习活动。每个学习小组实质上是一个完整的认知系统，每个合作学习者为了达到共同目标而结成了“学习共同体”，它将是一种更加有效的学习组织形式。在上述图中所示的模型中，合作学习小组是在教师协作组的指导和支持下，以完成某项研究课题为主要学习任务，采用智能互动的、多方交流的方式来建构知识。1、课题作业库在网络课堂中，学习任务要比传统课堂上的学习任务更清晰、更简洁。它可以是围绕学习目标、源于真实生活的、富有挑战性的隐含矛盾的某些问题；也可以是为了解决问题、来自于学习需要的真实任务；或者是结合学习内容所提出的研究课题（即“project”，课题的意思）。同时，教师要为学生布置感兴趣的课题，强调学生自主控制学习活动，明确提出完成的期限。我们为每个学习内容设置了课题作业库，并配套了相应的教学案例库，以便于学生探究式学习的顺利进行。2、合作学习小组建构主义认为，学习环境应该支持合作，而不是竞争。小组合作学习把班级授课制作下学习个体之间的学习竞争关系，改变为“组内合作，组间竞争”的关系，从而将传统教学中师生之间单向或双向的交流改变为师生、生生之间的多向交流，提高了学生学习的主动性，整个学习过程体现了学生的自我控制，提高了教学效率，也促进了学生之间的人际合作关系，学生心理品质和社会技能得到了进步。在此形式下，合作学习小组实质上就是一个完整的、相对独立的认知主体。很多研究也已表明，合作学习小组提高了生成性学习的机会，它是一种有效的组织形式。合作学习小组一般是由志趣相近的学习者（35名）组成，每位成员在性别、个性特征、背景模型、知识水平、能力水平等方面存在一定的差异，组内成员之间优势互补。为了共同完成学习任务，组内成员彼此分工合作，形成了“利益共同体”（学习共同体）。合作学习小组自主协商选择研究课题，制定实施计划，确定成员分工，选择研究手段，得出研究结论。在小组内，每个成员都有明确的任务分工，小组成员之间相互了解、彼此信任，同学之间建立起一种融洽、友爱的亲密伙伴关系（也称“学习伙伴”）。每个学生在学习过程中都可以利用网络技术优势，与他人充分交流、协商，互相启发，互相帮助和支持，从而形成共享的、更高级的认知技能。在小组研讨推导结论的阶段，每个成员都应当充分而有效地表达自己的观点和见解，求同存异，形成小组的研究结论。同时通过小组之间的互相交流、补充和启发，使得各小组的研究结论更加完善。在整个合作学习过程中，小组合作学习作为基本组织形式贯穿于学习过程的始终，这不仅需要学习伙伴的通力协作，而且更加强调每个合作者必须独立运用各种社会交往技能去努力完成所承担的课题任务，这有利于培养学生合作精神和人际交往能力。在小组合作学习过程中，学生之间的对话、协商和合作等社会交往有助于他们用多重观点去看待知识和信息。小组合作学习则是从学生自身对知识的需求出发，通过互动合作激发、引导和调节学生的自主活动。这种以每个人自觉的社会责任感、合作意识、协商态度为基础的，以每个人的充分、自由发展与独立自主为前提的学习共同体将最终取代班级授课制和传统课堂教学而成为教育活动的基本形式。3、教师协作组在小组合作学习形式中，学生的学作为教学的中心，学习过程更多由学生自主控制。教师从知识的主要来源者转变为指导者、学习策略的服务者、任务或问题的展现者。此外，教师有责任为学生创设丰富信息资源的学习环境，学生可以在其中思考、探索和进行知识的建构。在基于网络的学习环境中，学生和教师、信息资源、学习材料、学习伙伴相互作用、交流互动时，学生便自觉进入自主学习和探究式学习的状态。此外，以小组合作学习为基础的研究式学习活动，越来越表现出跨学科、综合性的特点，教师作为学习活动的组织者、引导者、参与者，教师的知识结构要不断更新和重组。同时，随着学习共同体的逐步形成和学习活动的不断深入，传统意义上的教师个体以其有限的知识结构和自身素质，已很难适应如此开放的、广泛的探究式学习活动。为此，以合作、互补为前提的教师协作组有必要建立，组内教师围绕对学生课题活动的指导而有效联合起来，成员可以是新老教师、各科任教师、专家、学者或具有某项特殊技能的人。教师协作组实质上是一个整合优化后的教师群体，其责任是帮助和支持每个学习小组顺利完成课题。它采取讨论、协商、对话的方式对学生的学习活动进行集中指导，并作为服务者、学习者参与其中。基于网络的学习环境提供了不同专家关于学习活动的多重观点，每个教师都可以通过智能认知工具（如E-mail、BBS、电子记事簿等）发表意见，以便与他人分享经验和研究成果，并通过网络和跨地域、全世界任何地方的专家和老师广泛交流，并取得理解和支持。4、讨论区在学习共同体中，师生、生生之间的多方交流，可以通过基于网络讨论区来实现。最常用的是BBS论坛方式。学生可以在教师的组织和引导下并参与讨论和交流，在其中发表帖子，每个人的发言随时都可以被所有参与讨论的学习者浏览到，每个人都可以利用网页浏览并参与讨论、发言。教师应当事先设计好能引发争论的主题，以及能启发深入讨论的后续问题，并正确引导讨论进程，在讨论过程中对学生的发言干预不宜太多。同时，教师协作组（或教师）要善于发现学生发言中的积极因素，及时给予肯定和引导，对学生发言中暴露出来的问题及时以恰当方式指出，在讨论偏离当前学习主题时，要及时加以正确的引导，在讨论结束前，应由教师（或学生在教师的指导下）作出小结。其次，也可以采用网络聊天室的方式进行讨论和交流。这种方式参加讨论的人数应当有所控制，一般8-15人左右。参加者要有较强的责任感、较好的自律能力、熟悉聊天技能，自觉遵守讨论规则。基本步骤大致是：（1）参加者首先需要自我介绍和相互了解，建立一个融洽的讨论环境。这是由于参与者往往来自不同的地方、不同年级，彼此都不太了解。（2）主持人（老师或学生）发布讨论主题、流程安排、发言规则等。（3）可以采用“头脑风暴法”展开讨论。所谓“头脑风暴法”，是指在一种宽松自由的环境里，把对某一主题感兴趣或有研究的人集中起来，让每个与会者充分发表自己的观点，以集益广思。在讨论中，当有人发言时，其他人必须仔细地倾听，任何人不得对其发言作好坏错对等评价。当没有其他人发言时，才可以发表自己的见解和观点。在此过程中，主持人应当注意引导发言不要偏离主题，可以在聊天过程中用“私聊”方式及时提醒轮到发言的参与者发言，督促违反发言规则者遵守纪律，保持和调控形成和谐的讨论氛围。4）主持人（或其他参与者）对聊天记录进行整理、归纳作出小结等，以供大家分享使用。另外，也可以采用E-mail、ICQ等方式来实现讨论和交流，它适合于个别化学习、在线辅导等活动。随着现代信息技术的日益发展，基于网络的人机、人人互动交流的方式，将更加受到新技术的支撑而变得更加多媒体化、网络化、个性化，更加方便形象了。三、评价反馈系统的设计在网络学习的环境中，学生可以看到其他同学的作业，得到帮助和启发，并能通过网络（如BBS论坛方式）就其他人的作业提出帮助性的反馈性意见。这