基于学习对象的专题学习资源设计

1、基于学习对象的专题学习资源设计 马秀芳 华南师范大学教育技术研究所 E-mail： xiufangma 摘要为解决专题教学资源的共享与重用问题，本文在分析学习对象设计方法和LODAS理论的基础上，提出了基于学习对象的专题学习资源设计思路与方法，并通过实例详细阐释其基本设计过程。 关鍵字学习对象专题学习资源学习对象设计“网络环境下的专题教学研究”是全国教育科学“十五”规划教育部重点课题“网络教学的设计与评价研究”（课题批准号； DYA010409，课题负责人：谢幼如教授、李克东教授）的研究专题。本研究以学科课堂教学为切入口，采用专题内容的形式，在广东的珠江三角洲地区选择一些具有典型代表性、区域差

2、异性的学校（如大城市的学校、城乡结合部的学校、小县城的学校）组成学习共同体，选择适当教学内容，建设专题学习资源，利用各自学校的校园网和Internet，强调资源共享，强调网上自主学习和协作学习，培养学生在信息技术环境中掌握学科知识与技能的方法和能力，探索网络环境下基于专题内容的课堂教学设计的理论与评价的方法。 “网络环境下的专题教学研究”强调专题学习资源的建设。专题学习资源一般是由任课教师选择具有一定相关度的教学内容，如学科课程中的部分重难点内容及其扩展知识、学科课程中的核心知识点及相关应用、学科课程中具有某种相似性的重要内容等，有机整合形成专题学习研究内容。“网络环境下的专题教学研究”强调学

3、生充分利用学习资源。进行自主学习；还强调在学习共同体内相互共事学习资源，共享学习成果、相互交流学习体会、相互探讨疑难问题，在课堂内外、学校内外形成紧密、有效的协作学习共同体。 一、引言 “网络环境下专题教学研究”的开展与实施大多以专题学习网站为依托，建设专题学习资源，提供自主学习的资源和协作学习的平台，通过Internet共享忧秀学习资源和学习成果。但是，如何才能在学习共同体内，特别是在具有相同研究专题的学校之间有效地解决资源重用和资源共享的问题，这是本课题的一个研究重点也是研究难点。 学习对象，作为一种新型的学习资源组建形式，目前，被国际教育技术领域普遍认为是解决资源重用与共享的有效途径。“

4、学习对象, 作为一种可重用的教学资源构件, 正在越来越受到国际教育技术学界的关注。”1 “学习对象是任何能够被重用来支持学习的数字化资源”2“蕴含在学习对象之后的基本理念是：教学设计者可以建立适当大小的能在不同学习环境下多次重复使用的数字化教学构件。”3 当前，国际上已经有一些研究开始尝试运用学习对象的理念和方法建设学习资源，如，新加坡国立大学“为高级IT课程设计学习对象”4的研究与实践，他们在深入理解和认识学习对象的基础上，具体将其应用于IT课程的设计和开发中，并进行了相关的应用研究。那么，“网络环境下专题教学研究”的资源建设，怎样融合学习对象的理念，有效地解决“专题学习资源建设”中面临的资

5、源重用和共享的问题呢？这就是本研究要解决的问题。 二、 学习对象方法 学习对象，作为一个教育技术领域中被广泛提及的名词，是在学习技术标准制定过程中受到面向对家软件工程思想的影响而产生的。学习对象既是学习技术标准比过程中出现的一个新概念，也是许多学习技术国际标准和规范的核心概念。 （一）什么是学习对象 在教育技术领域，学习对象是一种新型的资源组织形式。JEEE的学习技术标准委员会（LTSC）定义学习对象为：“在技术支持的学习中被使用、重用和参考的数字或非数字实体”。“技术支持的学习实例包括基于计算机的训练系统、交互式学习环境、智能计算机辅助教学系统、远程学习系统、合作学习环境等”。“学习对象的实

6、例包括技术支持的学习过程中采用的多媒体内容、教学内容、学习目标、教学软件及软件工具以及参考的个人、组织或事件等。”5。这一定义规定的学习对象范围过于宽泛，确定的学习对象的特征不够明确、突出，不能很好地体现学习对象的时代特点。 在 IEEE LTSC定义的基础上，美国犹他州大学的 David Wiley对学习对象作了新的定义：“学习对象是任何能够被重用来支持学习的数字化资源”2。这个定文包括了在需要时能通过网络传输的任何事物，不论大小。较小的可重用的数字资源包括：图像、照片、音频或视频片断、一段文本、较小的Wed传送的应用程序（如：一个Java计算器）；较大的可重用的数字资源包括：完整的Web页

7、面（集成了文本、图像和其他媒体或应用程序能够表达一个完整的教学事件）等。 根据Davidwiley的定义，学习对象作为一种资源的核心特征是：可重用性、支持学习、数字化。与IEEE LTSC的定义相比Davidwiley所定义的学习对象典范畴明最缩小。特点更加明确；更加符合信息时代的特征；也更好地体现了大多数研究者对学习对象的预期理念。 根据DaVidWiley对学习对象的定义，学习对象作为一种学习资源具备三个显著特点：（1）可重用性；（2）支持学习；（3）数字化。学习对象背后的基本理念是教学设计者能够将学习资源分解为较小的教学组件，能够在不同的学习情景和学习境脉中、甚至在不同的技术环境下，独立

8、使用或重新组合使用这些被分解形成的较小的教学组件。在学习对象中，一个非常重要的概念是：元数据。根据 IEEE LTSC下设的学习对象元数据工作组（theLearning Object Metadata Working GrouP）的定义，元数据是指“关于对象的，数字的或物理的信息”（Lom,2002）。制定学习对象元数据规范的目的是: 为了实现对学习对象资源库有效地搜索、处理、合并和维护等功能。无数据信息包括学习对象的标题、作者、版本、格式、适用对象等等。 （二）学习对象方法 学习对象方法的基本原理是它的可重用性（reusability）、生成性（generativity）、适应性（adapt

9、ability）和规模性（scalability）。 学习对象方法的可重用性可以通过一个片断来说明：当教学人员获得学习资源时，一般情况下，首先要按照资源原来的组织方式进行分拆，得到零散的素材，然后再根据自己的需要，重新组台这些素材，成为符合自己教学目的的教学资料。但若是利用学习对象方法就能够省略分析资源和重新组合素材的步骤。因为，运用学习对象方法在组织学习对象时就已经将学习资源进行了分类和规划, 按照具有一定规则的组件形式组织学习对象，因而，学习对象可以直接被重用。 学习对象方法的生成性是指动态生成教学信息和教学交互的能力。通常教学信息和教学交互的生成是依靠预设的存储信息和交互逻辑；而学习对象

10、万法则不同它能够跟据反馈信息，分析具体情况、特定学习者的特殊需要动态地生成教学信息和教学交互。 通过学习对象管理系统，教学人员可以为特定的教学目标生成一套专门的学习对象以适应特殊教学目标的需要、而且，学习对象资源的独立性使得它能够更方便地适应各种学习情景。通过学习对象管理系统，不同的学习者能够根据自己的兴趣、能力和学习进程个性化地构建适合自己的学习资源和学习路径。 学习对象作为数字化学习资源，具有很好的规模性。通过Internet同一个学习对象能够被不同的使用者同时访问能够同时满足无数学习者的需要。学习对象具有规模效应。 三、基于学习对象的专题学习资源设计方法 在“网络环境下的专题教学研究”中

11、，专题学习资源建设的设计思想如下： 为方便学习与研究，专题学习资源大多数以专题学习网站的形式呈现。在专题学习网站的建设过程中总课题组根据研究的实际情况，借鉴Webquest的思想, 结合专题网络学习研究的特点，注重学生学习过程的研究和学习方法的指导, 通过教学试验, 提出了专题学习资源建设的基本架构: 任务与内容、学习资源、方法与指导、学习过程、学习成果、学习评价、学习反馈、学习总结。专题学习资源的建设, 参照上述架构设计和组织研究专题中的单元内容，开发相应的专题学习资源 那么，如何在专题学习资源建设中，融入学习对象的设计理念，以学习对象方法组织专题学习资源，从而能够更好地实现专题学习资源的共

12、享与重用呢？ 基于学习对象的专题资源设计本质上是学习对象的设计。因此，在设计方法上：首先，由于专题学习资源的整体架构已经确立，所以学习对象的设计需要与专题学习资源的基本架构保持一致和协调；其次，要特别重视教学设计理论对学习对象设计的指导作用。利用学习对象方法，分析专题学习资源总体架构可以设计得出专题学习资源模板与学习对象元素的分析对照表如表1所示。 表1专题学习资源模板与学习对象元素的分析对照表专题学习资源模板学习对象元素内容与任务文本、视频、动画等多媒体信息呈现的专题学习任务与具有良性结构的核心专题学习内容。其作用是引起学习者的学习兴趣，交待学习要求与内容。学习资源文本、视频、动画等多媒体信

13、息，组织结构良好；交互活动、动态生成性专题学习资源，具有资源个性化特征。作用是为学生学习提供参考信息和扩展知识内容，帮助学习者更好地掌握专题知识、拓展相关知识培养学习者个性化学习的能力。方法与指导交互式、多媒体信息。为学生学习本专题提供具体的方法，供学生自学参考。学习过程交互式、多媒体信息，各种异步和同步交流、会话工具，过程信息记录工具。作用是辅助学生高效完成学习过程，记录学习过程信息。学习成果信息表达工具、信息共享空间。作用是辅助学生将学习的新知转化为可视化成果，提高学生的表达，同时便于成果交流、共享。学习评价交互式评价工具、评价结果表达工具、评语共享空间等。作用是便于及时评价、共享评价结果

14、、便于互评。学习反馈信息表达工具、信息共享空间、异步和同步交流工具。作用是为学生提供信息反馈的空间，以便及时与他人交流自己的疑难、困惑和心得。学习总结信息表达工具、信息共享空间。作用是为学生和教师提供总结、反思的空间，及时总结、反思和改善方法。2000年，David Wiley在他的博士论文学习对象设计与编列理论（LEARNINGOBJECT DESIGN AND SEQUENCING THEORY，简称LODAS）中，首次提出了学习对象的教学设计理论。基于四个已有的教学设计理论；细化理论（Elaboration Theory）（Reigeluth,1999a）工作模型合成（WorkModel

15、Synthcsis）（Gibbons, etal，1995）预域理论（DamainTheory）（Bunderson,NewbyWiley,2000）和四部件教学设计模型（theFour-ComponentLnstructionlDesignmodel）（vanMerrienbor,1997），LODAS提出了设计学习对象粒度和序列的指导方法. 粒度是指一个学习对象中应该包含的学习资源的宽度和深度；而序列则是指组织一系列学习对象以满足教学需求的方法。 LODAS借鉴的四个理论中，细化理论用于处理宏观层次的组织策略问题，如选择、编列、合成和总结（即著名的4S问题）。这一理论对学习对象设计提供的指

16、导在于：学习对象可以是不同的大小能够被合并和编列，从而为简单的任务逐渐增加难度。工作模型合成方法通过任务分析过程，把内容和任务分解成为很低水平和很零散的任务和目标，系统地用分组方法重新组织成为不同的工作模型，从而形成新的教学单元。它提供了一个框架，利用这个框架能将独立的内容会并成为有意义的、真实世界的模型。正如David Wiley所讲的：学习对象是工作模型实例化而产生的教学事件，学习对象的粒度必须达到能够反映真实世界、且有意义的程度。为了能够模拟更加逼真的真实世界，学习对象必须被编列。领域理论，在细化评价角色方面，可以被看作是工作模型方法的一种扩展。它采用工作模型合成方法产生的工作模型规范，

17、检查在特定领域中专家的潜在知识结构。领域理论对学习对象设计方法的指导作用在于：学习对象应该被编列，以方便表达不同种类的专家知识。四部件教学设计模型的四个部件分别是学习任务、支持信息，即时信息和部分任务联系。方法由四个步骤组成：（1）主要技能分析：把教学目标中的复杂任务技能分解为重要性要素技能和非重要性要素技能两组；（2）辅助知识分析：找出掌握两种技能所必须的知识，针对重要性要素技能形成“部分任务”，为部分任务学习提供即时信息；（3）部分任务练习：选择联系任务技能的教学方法和提供相应的支持信息；（4）整合：形成整体任务的教学策略。DavidWiley运用这一理论指导学习对象粒度分类，将学习对象的

18、粒度分为两种：技能组和特定问题组；另外，在对学习对象进行编列时，应该考虑学习对象的水平和类型。LODAS理论描述了一个把不同的领域内容转化成规范学习对象的过程：（1）学习对象的范围和设计，（2）学习对象的编列与合并。这个过程有6个环节：（1）准备活动，（2）内容分析与综合，（3）练习与信息呈现设计，（4）学习对象选择与设计，（5）学习对象编列，（6）循环修改。根据这一理论基于学习对象的专题学习资源设计应该退循以下步骤： 1.确定专题学习资源的总体内容2. 专题学习内容的分析与综合 3.学习对象的类型选择与粒度确定4.确定学习对象的技术实现方法 5.确定学习对象之间序列关系6.试用修改四、基于学

19、习对象的专题学习资源设计过程运用上述方法，以“水风景篇”专题教学研究内容为例，设计基于学习对象的专题学习资源，以此解析基于学习对象的专题学习资源的设计过程。（一）确定专题学习资源的总体内容 专题研究内容是根据专题研究的思想，选取具有一定相关度的课本教学内容，有机整合形成的。专题研究内容的确定，意味着专题教学研究的确立和专题学习范围的确定。在此基础上，由任课教师，联合学生共同搜集、筛选、整理和组织课内外有助于本专题学习与研究的资源，形成该专题的总体内容，即确定专题学习资源的总体内容。“水风景篇专题”研究选择小学语文课本中与水风景有关的课文内容，并搜集相关的知识与资源，整合形成“水风景篇专题”学习

20、资源的总体内容。（二）专题学习内容的分析与综合确定专题学习资源的总体内容之后，就要对其进行详细的分析。分析的目的是确定该专题学习内容的学习对象元素，在专题学习资源与学习对象元素之间建立初步关联。下面以“水风景篇专题”学习内容中的“海底世界”单元为例来说明如何对专题学习内容进行分析与综合。在内容分析的同时，也包含了技能的分析。在此基础上，可以通过内容的重新组合体现技能的组合，从而依据工作模型合成方法，可以生成水风景篇之海底世界的工作模型。（三）学习对象的类型选择与粒度确定 这个环节的功能是将特定的问题、工作模型和教学设计理论紧密联系起来，真正实现学习对象设计。根据LODAS理论，学习对象被分为五

21、种类型：简单类型、紧密混合型、混合修改型、生成呈现型和生成教学型。学习对象类型可以决定学习对象的粒度。一般来说，简单型的学习对象，其粒度最小；生成呈现型和生成教学型的学习对象，其粒度最大；紧密混合型和混合修改型的学习对象的粒度属于中等大小。以水风景篇之海底世界单元来简单说明学习对象类型的选择与粒度的确定。如在表现海底世界中一只乌贼的游动时，可以用一个简单的FLASH动画表示乌贼向后喷水，身体向前移动的过程，这就是一个简单型的学习对象，用于直现了解乌贼泳动的方式。在学生学习生字时，可以用Flash动画制作一个生字的笔画顺序图，同时配上该字的读音，这样一个资源就是紧密混合型的学习对象。依次，可以根

22、据专题学习资源制作的需要选择不同类型和粒度的学习对象。（四）确定学习对象的技术表现方法学习对象技术表现方法的确定包括学习对象媒体类型的选择、媒体格式的考虑和媒体制作工具的选择等。这一过程主要是为学习对象的制作做好技术工具方面的准备。在此，不加赘述。（五）确定学习对象之间序列关系 学习对象之间的序列关系是指根据教学的实际情况和具体需要，考虑学习对象及学习对象之间的自足与聚合关系，确定最佳的学习对象组合顺序和方法。学习对象序列关系的确定主要依据LODAS理论中细化理论和四部件教学设计模型的指导，在确定的工作模型基础上，进一步确定学习对象间的序列关系。如在水风景篇专题研究之海底世界单元中，“海底世界风是欣赏与品读”需要用到的学习对象包括识字阅读中的子学习对象序列（如图1中的1-4）和另外的学习对象资源（如图1中的5-11），如何编列这些学习对象，是依照学生的学习需要，首先复习刚学习过的生字词，