学习环境的设计

1、网络学习环境的设计,尹 睿 华南师范大学教育信息技术学院 2010年9月26日,一、网络学习环境的概念,二、网络学习环境的特点,三、网络学习环境的类型,四、网络学习环境的设计,五、学习环境的研究取向,一、网络学习环境的概念,讨论：根据自己的学习经验，谈谈对“学习环境”的认识，以及“教学环境”与“学习环境”的区别。 随着以学生为中心、为学习者服务的教学理念发展，同时由于信息技术的发展，网络的出现和心理学理论的突破，尤其建构主义学习理论的兴起，学习环境才成为教学环境研究的基本取向，标志着人们从偏重于“教师的教学”的教学环境研究，向突出“学生的学习”的学习环境研究深化。,网络学习环境是指以网络作为学

2、习媒介为学习者提供 学习服务的虚拟学习场所。 网络学习环境是指学习者在追求学习目标和问题解决 的活动中可以使用多样的工具和信息资源 ，并相互合 作和支持的场所。,空间/场所说,你认为哪个设计得最合理？为什么？,图,图2,图3,网络学习环境包括网络技术平台、网络学习资源、网 上学习社区等一切网络学习系统赖以存在和发展的全 部外部条件。 网络学习环境主要是指由应用软件、程序语言等设计， 为学生提供学习资料，促进网上交流活动的平台。,资源/工具说,珀金斯的观点,教育技术专家珀金斯（Perkins，1991）关于学习环境五要素的理论观点是学习环境资源说最主要的理论支持。他认为所有的学习环境，包括传统的

3、课堂，都是由以下五个要素构成： 信息库（Information banks）信息的来源或仓库。信息库是学习环境中最主要的信息资源，它负责向学生提供要学习的领域知识和教学材料。传统课堂教学中，信息库通常是课本、教师讲授的内容以及词典等等。随着信息技术的发展，信息库种类也越来越多，基于计算机的信息库由于检索速度快和高交互的特点，得到了越来越广泛的应用。 符号簿（Symbol pads）符号簿被用于支持学习者的短时记忆，如记录思路、写下要点、处理方程等等。符号簿可以是卡片、练习本以及计算机编辑器等。,建构工具箱（construction kits）用于帮助学生寻找特定信息、完成认知操作、实现某种设想

4、等等。实验室设备是最常用的工具箱。计算机扩展了工具箱的种类。学生不仅可以构造实物，还可以利用计算机软件构造虚拟的事物。 任务情境（phenomenaria）任务情境是学习任务呈现给学习者的问题解决情境。任务情境蕴含着等待学生学习的知识和智力操作。 任务管理者（task managers）任务管理者是学习活动的管理者。教师、学生、带有明确指导信息的课本以及计算机软件都可以充当任务管理者。,特例：建构主义学习环境,建构主义学习环境可概括为是一种支持学习者进行建构性学习的各种学习资源(不仅仅是信息资源)的组合。其中学习资源不仅包括信息资源、认知工具、人类教师等物理资源外，还包括任务情境等软资源。任务

5、情境在学习环境中起着集成其它各种学习资源的作用。 1、建构主义学习环境模型 2、建构主义学习环境的教学特征,1、建构主义学习环境模型,问题 问题背景：描述问题发生的物理的、组织的和社会文化的背景（问题情境，主要是对问题进行限制和界定）； 问题表征：问题的提出或模拟，必须有趣、吸引人（目的是为了模拟情境中的问题）； 问题操作空间：提供平台/工具让学生来具体地解决问题（检验学生的假设）。,相关的案例 当要求学生在建构主义学习环境中解决问题时，必须给学生提供相关的案例作为支撑。 案例以两种方式支持学习： 通过向学习者提供它们不具备的经验的表征，来支持意义的形成； 通过向学习者提供所探讨的问题的多种观

6、点和方法，帮助他们加强认知的灵活性。,信息资源 学习者为了了解问题的背景与含义、建构自己的问题模型和提出问题的假设，需要知道有关问题的详细背景，并需要学习必要的预备知识，因此丰富的学习资源是建构主义学习环境必不可少的一个部分。 建构主义学习环境应该向学习者提供可供学习者选择的、丰富的和随时可得的、与问题解决有关的各种信息资源（包括文本、图形、声音、视频、动画），以及从Web上获取的有关资源。,认知工具 认知工具是支持和扩充使用者思维过程的心智模式和设备。 认知工具的分类： 问题/任务表征工具，如表格、视频工具等； 静态/动态知识建模工具； 如概念图； 绩效支持工具，如笔记本、BLOG等； 信息

7、搜集工具，如搜索引擎等； 协同工作工具，如BBS、EMAIL等； 管理与评价工具，如量规等,会话与协作工具 建构主义学习环境提供共享信息和知识建构工具，帮助学习者通过合作对知识进行社会性的建构与共享，学习者可以相互交流、讨论、协商。 社会背景支持 建构主义学习环境要考虑学习者所在的物理的、组织的和文化方面的环境。,建模策略 在问题解决的过程中，通过对同类问题多个实例的研究，总结出解决某一类问题的固定程序和步骤，形成一个问题解决模型。包括显性的行为建模和隐性的认知过程建模。 教练策略 当学习者在学习过程中遇到困难需要帮助时，给予适当的指导、建议、暗示和反馈。它包括给学习者指明方向、提示步骤、提供

8、任务和问题等。 支架策略 为学习者建构自己对知识的理解提供的一个概念框架。这种概念框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，因此，事先把复杂的学习任务加以分解，以便把学习者的理解逐渐引向深入。,2、建构主义学习环境的教学特征,情景（Contexual）：建构主义学习环境下的问题应是在一定情景下的真实任务，并与学生的日常生活相关、有可能被他们解决的问题。 复杂（Complex）：建构主义学习环境下的问题必须是有一定的复杂程度，至少没有浅显明确的答案。这样有助于激励学生从多角度、多层面来思考解决该问题的途径。 积极（Active）：在建构主义学习环境中，学生必须是学习活动的积极参与者，

9、而不是知识的被动接收者。 意识（Intentional）：建构主义学习环境下学生的学习必须是有意识、有目的的。学生自身必须了解我要做什么，如何做，最终达到什么目标等。,建构（Constructive）：新的信息与学生原有的经验或知识之间必将产生不一致，这种不一致将促使学生在原有经验的基础上建构出新的知识。 合作（Collaborative）：建构主义学习环境下的问题往往是真实的。这种任务的解决离不开与其他同学、教师或专家的合作。 交流（Conversational）：学生需要与其他人进行交谈和讨论。这将有助于在建构主义学习环境下问题的解决。 思考（Reflective）：在建构主义学习环境下需

10、要学生不断地思考问题，反思所做的事情，以便找出最合理的解决方案。,“国际沸点”项目,网络学习环境是指基于网络平台的（包括计算机、电信、 卫星电视网络相融合的综合传输系统），以学习者为中 心的，支持其学习活动的显性与隐性因素的总和。 显性环境分为硬环境和软环境。硬环境是实现网络化 学习的支撑平台；软环境是保证网络学习环境正常运 行的基础软件和网络学习系统； 隐性环境是由交互环境和学习氛围构成。,组合说,网络学习环境是学习活动展开的过程中赖以持续的情况 和条件。 这些条件包括硬件资源、软件环境、人员支持、教学 设计、教学模式、教学策略、教学管理、教学评价等； 这些条件包括网络设施、学习资源、支撑平

11、台、教学 模式与策略、人际关系（情感）等； 这些条件是硬件、软件和教育内容的统一体。,情况/条件说,网络学习环境可以划分为四个“场”： 环境一：利用多媒体技术和网络技术创设学习的“原创场”，学 习者感知客观事实和相应的知识技能； 环境二：利用网络交互技术创设学习的“对话场”，实现学习者 自我反思和与他人交流； 环境三：利用网络软件创设学习“系统场”，学习者对显性知识 进行总结； 环境四：利用网络智能系统创设学习“实践场”，促进学习者的 实践活动。,功能说,网络学习环境是基于计算机技术和网络通信技术的，支持学生开展网络学习活动的各种条件的总和，包括硬件设施、软件资源、系统平台、人际关系和学习任务

12、等。,二、网络学习环境的特点,学习化 虚拟性 交互性 开放性,三、网络学习环境的类型,（一）授导型网络教学系统 （二）研究型网络教学系统 35/csclep/,四、网络学习环境的设计,（一）支撑平台的设计 （二）学习内容的设计 （三）系统策略的设计,（一）支撑平台的设计,网络学习支撑平台是通过网络技术，建立一个基于Web的能支持和管理教学过程、提供共享学习资源和各种学习工具的虚拟学习环境，为网络教学的实施提供基础性通讯与学习管理服务。 网络学习支撑平台提供了学习者、教师等用户的管理，网络课程的创作、存储与发布，网络课程学习过程的支持工具，相关标准的适应与数据

13、交换等功能。可以说，网络教学支持平台是实施网络教学的基础与核心。,（二）学习内容的设计,网络学习环境中的学习内容设计主要是考虑在创建学习环境时如何组织知识领域，包括学习情境的设计、学习资源的设计、学习工具的设计等。,（三）系统策略的设计,网络学习环境中的系统策略设计是指在学习环境中系统如何指导、暗示学习者、如何影响学习者决定学习的进程、如何支持学习者进行协作和交流等策略，包括动机策略、教学策略、控制策略和评价策略。,讨论,进一步确定课题内容，根据课题内容设计与编写教学目标，然后思考如何为你的选题设计一个网络学习环境。,五、学习环境的研究取向,（一）聚焦于“个体外部或内部”的心理学取向 （二）聚

14、焦于“实践共同体”的人类学取向 （三）聚焦于“个体发展与环境关系”的生态学取向 （四）聚焦于“技术与工具”的科技哲学取向,（一）聚焦于“个体外部或内部”的心理学取向,早在内容心理学与意动心理学对立向构造主义与机能主义对立激化之时，人的心理与环境之间的矛盾和问题就已萌生出来。 机能主义的代表人物卡尔（Carr，H.）认为，心理活动的机能在于获取经验、确定经验、保持经验和评价经验，并利用这些经验来确定行为，并进一步把心理活动所表现出来的行为称为适应性行为。所谓适应性行为，就是有机体对于具有能满足其动机条件的那种特性的物理环境或社会环境的反应。 聚焦于“外部刺激”的行为主义心理学取向 聚焦于“内部心

15、理”的认知主义心理学取向 聚焦于“外部互动”的建构主义心理学取向,1、聚焦于“外部刺激”的行为主义心理学取向,行为主义心理学重视外部环境的刺激和强化作用。有学者认为，行为也受环境的控制。某些行为比其他行为更适宜于某种环境，同时，人们能够学会做出适宜于环境的行为。在行为主义看来，学习环境就是引发学习者的行为的一种外部刺激。 20世纪60年代早期，由美国密西根大学建筑研究实验室主持、福特基金会（The Ford Foundation）等机构赞助了一项“学校环境研究”（School Environment Research，简称SER）项目，目的在于：（1）探讨环境对人类行为的影响；（2）具体研究学

16、校环境（尤其是学校环境中的“客观”成分，即学校的建筑空间、温度、光线、声音等物理因素）对学生学习行为的影响。,2、聚焦于“内部心理”的认知主义心理学取向,认知主义心理学的出现，尤其是勒温（Lewin，K.）关于心理动力场的研究，将学习环境研究从“外部”观照走向了“内部”透视。他提出“心理场”的概念，认为一个人的行为（B）取决于个人（P）和他的环境（E）的相互作用，并提出了一个著名的行为公式：B=f（PE）。在勒温看来，“场”就是环境，它不仅是指客观的物理环境，而是指“心理环境”，并将其定义为实际影响一个人发生某一行为的心理事实。 瑞安和帕特里克（Ryan，M. & Patriek，H.）考察了

17、8年级学生对数学课堂学习环境的知觉与学生从7年级到8年级动机与课堂卷入（engagement）变化的关系。结果发现，课堂学习环境的4个不同维度对解释学生动机和课堂卷人各种指标的作用是不相同的。学生对教师支持、教师促进互动和相互尊重的知觉与学生的动机和卷入的变化呈正相关；学生对促进表现为目标的教师的知觉与学生的动机和卷入的变化呈负相关。,3、聚焦于“外部互动”的建构主义心理学取向,在建构主义看来，学习实质上是知识及其意义或价值的建构过程。“建构是以某种形式进行互动”，“作为主动建构过程的学习，涉及两种类型的互动”“第一种互动类型可以被解释为个体环境的互动第二种互动类型涉及个体与自身的互动”。实际

18、上，“个体环境”互动，关注的是教育、教学及学习过程中的那些社会性的发展及其事件，包括“物物”“人物”以及“人人”之间的互动。 在这个意义上，学习环境是支持学习者实现知识建构的一种外部事件，不仅包括外部的“物”，更重要的是包括外部的“人”（即人际互动氛围）。,（二）聚焦于“实践共同体”的人类学取向,强调群体成员在交互作用中对文化内涵的获得，认为只有在实际交往和实践文化规则中才可能真正理解和获得这些文化规则；强调文化是在人与人之间的交往实践中实现传递的，同时，这种文化传递又受到社会文化认同的制约。 在这样的视角下，人类学家不把“个体作为学习者”（the individual as learner）

19、，学习再也不是学习者个人的“私事”，而是把个体放在一个更为广阔的社会文化的背景中，以“学习作为社会参与”（learning as social participation）来审视学习。,（二）聚焦于“实践共同体”的人类学取向,人类学家莱夫（Lave，J.）和温格（Wenger，E.）以“合法的边缘性参与”（Legitimate Peripheral Participation）这一概念，提出了“学习社会理论”（social learning theory），并构建了“学习作为社会参与”的过程模型。,（二）聚焦于“实践共同体”的人类学取向,“实践共同体”就是一种“学习环境”，是促使个体从比较边缘

20、的参与发展到核心的实质性参与的“环境”，也是个体确立与共同体的相互关系，以及形成自己在共同体中“合法”地位的“环境”。 在这个意义上，“学习环境”就是“共同体” （community）,具有相互的参与（mutual engagement）、共同的追求 （joint enterprise） 和共享的事实 （shared repertoire） 的特点。,（三）聚焦于“个体发展与环境关系”的生态学取向,法国著名社会学家艾德加莫兰（Morin，E.）认为应建立一种环境的“生态意识”。他将这种认识推及至人类的教育与学习生活中，将学习环境视为一个由各种角色、活动、目标、关系、交往、工具、情境等因素熔合而

21、成的合金，是一个学习的生态系统。 依据生态学思想，巴卡首次（Bark，G）提出了“行为环境理论”（Theory of Behavior Setting）。该理论认为，一个行为环境是一个生态环境，它由物理环境（包括空间范围、器械设备等）和行为程序（包括行为的标准模式、行为方式和行为过程等）组成。,（三）聚焦于“个体发展与环境关系”的生态学取向,关于个体发展与环境关系又出现了几个新学派，包括习性学、发展心理生物学和布朗芬布伦纳（Bronfenbrenner，U.）的人类发展生态学模型。 人类发展生态学模型，强调“环境中的发展”的重要意义。“生态”在这里是指有机体或个人正在经历着的，或者与个体有着直

22、接或间接联系的环境，“发展”则是指逐步成熟的个人与其所处的直接环境（包括家庭、学校、同伴等）的互动的发展过程。,微系统，如家庭、学校,中间系统，微系统之间的联系,外层系统，如父母的职业条件,宏系统，如政府的就业政策,（三）聚焦于“个体发展与环境关系”的生态学取向,在生态学视角下，学习环境是一个影响个体发展的“大环境”，不仅包括与个体直接相互作用的“微观环境”（如学校、家庭），而且包括更为广阔的“宏观环境”（如政府决策、文化背景等）。 生态学取向的学习环境研究就存在微观层面与宏观层面的研究。 前者主要是集中在学校环境的研究，例如，20世纪70年代沃尔伯格（Walberg，J.）在哈佛大学开展一个

23、名为“哈佛物理学项目”（Harvard Project Physics）中，编制与开发了一份课堂学习环境调查问卷（Learning Environment Inventory，简称LEI），认为学习环境包括一个结构维度和一个情感维度。结构维度指学生在班级内的角色组织、角色期待以及共同的行为规范和约束机制，而情感维度指个体人格需要的独特满足方式。 后者则主要集中在社会环境的研究，例如，穆斯（Moos，R.）在斯坦福大学创立社会生态学实验室（Social Ecology Laboratory），开展“人类环境研究”。他的研究不仅仅局限于教育环境，而是涉及到九类社会组织或结构，如大学人群、医院病房、社区的治疗机构，青少年和成人的管教改造机构（如监狱）