远程教学 学习系统中影响学习质量的五种因素.doc

远程教学/学习系统中影响学习质量的五种因素王陆 冯红 首都师范大学计算机系 北京 100037 论著选摘【摘要】随着远程教学的深入发展，如何提高远程教学中学生学习质量的问题，就成了我们教育工作者面临的一个重大课题。影响远程教学学习质量的五种心理因素为元认知知识、定位感、自我效能感、系统知识及先前的主题知识。本文总结了过内外远程教学的实验研究结果，从五种心理因素出发，讨论基于学习质量因素的CAI课件的设计特点，以提高远程教学/学习系统的学习质量。【关键词】远程教学；计算机辅助教学；CAI；网络导航系统设计【中图分类号】G432 【文献标识码】A一、 引言 目前，以多媒体技术、网络技术、宽带与异步传输技术等为代表的信息技术日新月异的发展，使得基于Internet网络的各类教育/教学系统及多媒体教材不断问世，它们给计算机辅助CAI带来了新的生命力，也对我们的教学手段和教学模式产生了巨大的影响。基于Internet网络的各类教育/教学系统更加强调学习者个人的自主学习模式或自导式学习模式。由于信息技术的作用在很大程度上可以代替教师的角色，因而学生和教师的角色都将发生变化。在网络教学系统中，教师将从传统课堂教学的主讲人转变为学习的组织者和辅导者，而学生将从传统课堂教学的接受者变为主动的学习者，成为学习的主体。 信息技术的发展无疑给教育领域改革带来了新的契机，它在教育领域中的应用为人们提供了大量便捷的学习机会、丰富教学环境以及高质、高效、满足个性化需求的课程和多媒体教材，提高了教育的适应性。然而它对教育的影响犹如一柄双刃剑，同时也会产生一些消极影响1。例如，利用Internet网络学习时，信息的海洋很可能使有些学习者迷航，从而降低了学习效率；或者学习者一味地沉溺于网络的虚拟世界中，淡化真实的人际交往需求，导致网虫现象的蔓延，致使学习者在心理发展上产生问题。通过我们在1999年对北京地区的研究生、大学生和中学生上千人的调查结果显示，新技术带来的新的学习环境对学习者原有的、传统的学习方法的冲击是一个不可忽视的问题。很多学习者在接受了网络环境下CAI教学后，认为原有的学习策略和方法极不适应现有的学习环境和学习手段，不知道应该如何学习，导致自信程度降低，以至对新环境下的学习产生畏惧等。 在我国，计算机辅助教学始于80年代初，起步较晚但发展较快。目前已经有一批专家开始进行了这方面的理论和实践研究，并取得了一些研究成果。随着远程教学的深入开展，在网络教学中，如何提高学生学习质量的问题就成了我们教育工作者和教育技术开发者所面临的一个关键课题。本文将重点讨论影响远程教学学习质量的一些因素，并在此基础上提出CAI课件的设计特点，以提高远程教学/学习系统的学习质量。 二、 影响远程教学学习质量的几个重要因素 目前有许多学者致力于研究借助计算机网络学习的策略和方法。对学生网上学习的认知策略与合作化学习方式的研究更成为热点。人们从心理因素出发，探讨对基于WWW环境下的学习的影响以及借助于计算机网络的协作化学习方式。 网络学习需要学习者必须通过筛选大量的、互不相关的信息，从中找出他们所需要的信息，其结果是具有适当的学习策略的能力变得越来越重要。学者们从教育系统设计心理学、通讯科学、计算机科学与信息科学等多种角度分析开展研究工作。Hill和Hannafin（1997年）2认为主要有以下五种因素影响远程教学的学习质量：元认知知识(metacognitive knowledge)、定位感(perceived orientation)、自我效能感(perceived self-efficacy)、系统知识(system knowledge)以及先前的主题知识(prior subject knowledge)。元认知知识指的是一个人通晓自己认识过程的知识。元认知知识可以使学习者有效地反省、评价及直接认识各种活动，监督学习者自身的学习活动。定位感是指在、学习者对他在网络体系中的位置的理解及对取得所需信息所必要的策略和活动的理解。自我效能感是指个人判断自己执行需要完成的活动的能力。系统知识指学习者已经拥有的一个特定的网络信息系统的知识或经验，例如学习者Netscape系统的结构、性能和各项操作等的掌握情况和使用经验等。先前的主题知识是只指学习者在他探索的领域内现有的知识和经验。顾力维等人（1997年）3的教学实验研究，证实自我效能感和先前的主题知识两个因素对教学质量的影响关系。顾力维和陈琦（1998年）4把认知灵活性理论应用到Internet网络教学设计中。我们对国内外教育工作者，在基于网络的开放式学习环境中所完成的多例教学实验结果总结如下： 1.元认知知识是影响学习者应用学习策略的最主要因素 多项实验已经证明，在网络上搜索信息的过程中，元认知知识高的学习者能应用自我调节和自我控制策略，能够有效地确定学习需求,评价可用的机智，监督、审查和修正自己的学习活动，及时修改他们的学习策略，表现出较高的扩展思考能力和对信息进行定位的能力，同时可以把系统利用得更好。Hill和Hannafin（1997年）2以及Gayle等（1999年）5的实验还证明，元认知知识水平高的学习者，能够运用的学习策略的种类和数量，都远远超过了元认知知识水平地的学习者，而且他们在与学习内容用观的测验或考试中，所取得的分数也比较高。 2在基于网络的开放式学习环境中，学习者的定位感对学习质量有重大影响 定位感可以对学习者的学习产生刺激，Marchionini等（1999年）6的实验说明，适当的不能定位感（disorientation）可以给学习这造成一种挑战，调动学习者的学习兴趣和学习动机，而高度的不能定位感则会使学习者感到虚弱。定位感高的学习者知道他们每时在网络系统中所处的位置，清楚他们为什么航行到这儿来以及如何在系统中回到原先的位置等。而高度的不能定位感会阻碍学习者参照有关的先前的主题知识以及元认知知识，使得学习者自信心降低，产生挫折感，同时会使学习任务拖延。不能定位感影响了学习者在开放式学习环境中的有效学习。 3自我效能感对学习者运用学习策略有影响 多例教学实验表明：自我效能感高的学习者在网络超媒体信息系统中，能够使用更多种类和更多数目的学习策略，表现出较强的自信心，能够用网络系统作更多的探索，这些探索将产生更多的获得信息的机会，从而使学习者自身获得更高的定位感。而自我效能感低的学习者则对操作系统达到所要求的学习结果的能力缺乏自信。因此他们表现出更容易接受，而不是询问系统产生的信息。 4.学习者的系统知识与先前主题知识相比，对学习策略的应用有更强的影响 在开放式的多媒体教学系统中，系统知识较低的学习者与系统知识较高的学习者相比，所用的简单策略更多些。系统知识不充分，会限制学习者对网络学习系统的应用。一些学者提出学习者系统知识的增多，并不一定能保证其学习成功，但是系统知识能够帮助学习者在网络环境中与系统进行交互，选择有效的操作等，从而能够在学习过程中减少学习者不能定位的情况和挫折感，这点对于网络环境下的学习是至关重要的。Hill，J.R.和Hannafin，M.J.（1997年）2的教学实验已经证明，能够迅速发展系统知识的学习者，将更能迅速地发展找到学习信息的策略。 5.学习者先前的主题知识对提高学习效率有影响 具有广泛的先前主题知识的学习者在使用网络环境学习时，比先前知识少的学习者具有优势。因为主题知识广泛能够帮助学习者选择更多的关键词和有关专题术语进行信息检索，而这一点对于系统定位和获得有效信息以及提高学习效率是很重要的。先前的主题知识也影响把新信息合成整体并保持下去的能力。 我们分析认为，以上这五种因素之间也存在着相互影响和相互作用。元认知高的学习者往往在系统中表现的定位较好；元认知与先前的主题知识之间的相互作用既可以增大元认知知识，也受到元认知知识的影响。元认知知识、系统知识和先前主题知识都比较高，而且具有高度自我效能感的学习者往往很少有不能定位感。因此，研究如何使学习者在开始应用基于网络环境的学习系统之前增加系统知识，减少不能定位的现象是必需的。除此之外，研究基于网络CAI课件中的导航系统和协作化学习方式等，为学习者创造出更加有效和更加有魅力的学习系统，就显得十分必要和重要了。 三、 基于学习质量因素的CAI课件的设计特点 为了进一步提高远程教学的学习质量，需要将教育心理学与计算机辅助教学紧密结合，CAI课件开发过程中考虑学生的个体心理变量，帮助学习者进行有效的学习。为此，我们在设计远程教学/学习系统CAI课件时，特别要设计好导航系统和协作化学习方式等几个方面。 1. 导航系统的设计 由于远程教学/学习系统中大量地使用了超媒体信息系统，这种系统为学习者创造出了一种由学习者进行控制的学习环境，使学习者在学习过程中连接或访问信息有更大的伸缩性，从而更加适应学习者的个性化学习风格。但是超媒体信息系统也可能为学习者带来麻烦，例如当超媒体信息系统中的信息缺乏适当的组织时，就会使学习者产生失落感或出现迷航现象。 从前面对学习者的定位感的分析可以看出，不能定位对学习者的有效学习有重大应想，而且会降低学习者的自我效能感，所以基于网络的 CAI课件中的导航系统的作用就显得尤为重要了。其设计思想一定要以方便学习者访问各种学习资料为核心。Gayle等人（1999年）5的教育实验显示，在航行中高分组的学习者是靠自信、系统指示与练习为基础来做航行决定的，他们较少依靠好奇、熟悉和兴趣等来产生航行决定，其搜索学习信息的成功率很高。而成绩居中组和低分组的学习者们则在做航行决定时，更多地依靠好奇、熟悉和兴趣等，一般他们对学习信息的搜索成功率要明显地低于高分组的学习者，之后的测验成绩也相对较低。这就要求我们在设计导航系统时，既要考虑到高分学习者的特点设计结构合理的系统指示与练习；同时又要考虑到普通的和低分的学习者的学习特点设计出具有体现教学者意图、实现教学目标的导航系统。为此，基于网络的CAI课件导航系统应具有如下设计特点： 用教学内容提纲和学习目标构建系统指示，并且由此可以链接到相应的教学内容信息上，该部分内容应设计保留在本地客户端计算机上，而不是服务器上，为学习者定位提供最直接的指导。 根据学习目标应设计几条主要的主干导航线，根据刘世清和李克东（1997年）7的观点主干导航线一般不超过三条。对非主干线上的次要节点的链要进行较多的限制，以降低迷航的可能性和导航系统的复杂程度。 针对每个节点均应设计返回上一节点或主窗口（主页）的按钮，并应在主干线的关键交叉路口及容易迷航的地方设计帮助说明窗口，以方便学习者的访问，加强学习者的定位意识，帮助系统知识较少的学习者更好地使用教学/学习系统。 为了强调知识建构，基于网络的CAI课件不应只限制于信息传递，还应以案例为基础，提供按主题思想进行链接的方式，Web页的长度应适宜，避免学习过程中的过多翻页，以帮助先前主题知识少的学习者进行定位。 节点的链接设计应能实现从不同角度呈现同一概念的不同角度反复呈现同样的材料4，以体现认知灵活性。 2. 协作化学习方式的运用 在传统的CAI课件中，通常采用学习者控制方式，即允许学习者决定所学课程的进度，并选择适合其特点、爱好与所需的学习活动。一般学习者在这种学习方式下，常会投入更多的智力上的努力，并增长学习的独立性和较好的研究习惯。但是，Singhanayok和Hooper（1998年）8的实验研究结果表明：由于成绩较低的学习者常常缺少最佳的使用学习者控制的策略和技巧以及缺少如何监督策略应用的能力，其结果是成绩差的学生所做的选择并不适宜有效的学习。前已述及，元认知知识是影响学习者应用学习策略的最主要因素。因此，需要有一种方法来帮助成绩低的学习者更有效地学习元认知技巧，从而有效地掌握学习者控制学习的方法。而协作学习方式可以通过协作组，为成绩低的学习者模仿学习伙伴的认知策略与技巧提供机会和环境。 协作学习是将成绩高的与成绩低的学习者组成学习小组，以共同完成学习目标的一种学习方式。协作学习鼓励学习者进行讨论、争论和持不同意见，最终达到彼此互教的目的。教学实验也证明，无论成绩高或成绩低的学习者在使用协作化学习组后都有广泛的好处。若学习者在学习知识时就有把此知识教给别人的明确意向，则与学习知识只为参加测验的学生相比，成绩会有提高。向同伴解释知识能够帮助学习者用心思考新知识与已有知识之间的细节，从而会对课程内容作更深入的加工。另外，从学习伙伴处接受知识增加了学习者观察其同伴们所用的学习策略的机会。同时Spurlin等（1984年）9考察结果还显示，协作学习小组中的成员，比采用个别学习方式和为竞赛等目的而学习的人能更常使用精密的思考与元认知策略，所以学习成绩能达到更高水平。因此，许多教育工作者指出，如果学生在学习者控制的课程中使用协同方式学习，则会产生出更多想法，而单独学习的学生则容易感受挫折，学习花费的时间也更多些。 支持协作化学习方式的CAI课件在设计时应注意以下几点： 在每个教学节点的页面上，都设计明确的某种类型的要完成的集体教学目标，以帮助学习者将精力集中到学习的作业上去，充分调动学习者的元认知学习策略，减少无用的定位操作。Cavalier和Klein（1998年）10所作的教学实验说明，接受学习目标的学生比没有接受学习目标的学生能够看得到在诱因与期望之间的更直接的关系，因此，协作学习组比个别学习的学习者更能集中注意力，学习效率也提高。 具体的教学目标应指明：在学习结束时学习者将接受一次测验；学习者所必须学习的具体内容；学习者若在测验时，得到80分或更高的成绩时将会获得额外的荣誉等。 为协作学习小组设计相互作用的学习环境，以次来加强协作组成员间的相互作用，为成绩低的学习者模仿其学习伙伴的认知策略与技巧提供机会。例如，在页面中设计一些练习题目，并要求协作组成员协商后给出统一答案等，从而让协作学习的伙伴有更多的讨论、争论和持不同意见的机会，最终达到通过协商彼此互教的目的。 设计需要每个协作组成员独立完成的学习测验，并在教学节点中，通过屏幕提示语等，通知协作组成员，以明确协作组内每个成员的责任。 在21世纪，随着计算机的网络技术的飞速发展，远程教学/学习系统将得到更快的完善和发展。各级各类机构的教育工作者的信息能力，以是学习者具备在网络环境下学习的基本能力，提高学习者的学习质量。参考文献：黄健.数字化时代和成人教育J.外国教育资料，1998,(2):65-69. 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