学习环境设计论.ppt
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1、学习环境设计论情境化学习论的研究取向华南师范大学教育信息技术学院华南师范大学教育信息技术学院副教授副教授 徐晓东徐晓东(Ph.D)E-mail:讲座概要讲座概要 首先对首先对4 4种学习的隐喻进行评论,在此基种学习的隐喻进行评论,在此基础上从认知、学习、思维的情景依存性以础上从认知、学习、思维的情景依存性以及认知和工具的关系的视点,分析如何支及认知和工具的关系的视点,分析如何支持学习的环境以及开发作为资源的教材持学习的环境以及开发作为资源的教材(contentscontents)教具、策略运用等问题。教具、策略运用等问题。学习的隐喻学习的隐喻学习的理论研究经历的三个主要范式的转变:学习的理论研
2、究经历的三个主要范式的转变:行为主义行为主义“刺激反应刺激反应”学习理论的假设学习理论的假设“认知科学认知科学”的基于认知的信息加工理论的学习隐喻的基于认知的信息加工理论的学习隐喻“学习学习是知识获得是知识获得”基于情境认知与情境学习的理论研究首次参照人脑的认知机制构基于情境认知与情境学习的理论研究首次参照人脑的认知机制构建学习隐喻建学习隐喻“学习是知识的建构,是意义的制定学习是知识的建构,是意义的制定”。网络技术的发展出现第四种有关学习的隐喻,即学习是社会协商网络技术的发展出现第四种有关学习的隐喻,即学习是社会协商表明。表明。情境论的学习理论的基础情境论的学习理论的基础情境化学习理论作为认知
3、科学的最新发展,有下述几种理论和学情境化学习理论作为认知科学的最新发展,有下述几种理论和学说发展而来。说发展而来。认知心理学关于学习与思维的情境依存性研究认知心理学关于学习与思维的情境依存性研究人类文化学理论人类文化学理论马克思主义的社会学理论马克思主义的社会学理论活动理论,社会性分散认知活动理论,社会性分散认知芝加哥学派社会学芝加哥学派社会学生态学理论的知见生态学理论的知见知识、认知与学习的情境依存性知识、认知与学习的情境依存性Situated LearningSituated Learning Legitimate peripheral participationLegitimate pe
4、ripheral participation传统教学中,有关知与行分离的假设导致课堂词语教传统教学中,有关知与行分离的假设导致课堂词语教学的低速、低效和学习的失败。学的低速、低效和学习的失败。在日常交际语境中在日常交际语境中,人通常能以惊人的速度和成功学习人通常能以惊人的速度和成功学习语词。语词。研究所揭示的事实表明,词语和句子并不是孤立的,研究所揭示的事实表明,词语和句子并不是孤立的,它们总是存在于一定的交际场合和说话情境之中。它们总是存在于一定的交际场合和说话情境之中。Collins,BrownCollins,Brown等人认为,有关词语教学与学习的研究等人认为,有关词语教学与学习的研究所
5、得出的结论具有一定的普遍意义。所得出的结论具有一定的普遍意义。情境认知强调将知识视作工具并试图通过真实实践中情境认知强调将知识视作工具并试图通过真实实践中的活动和社会性互动促进学生的文化适应。的活动和社会性互动促进学生的文化适应。例如:Me and my parents correlate,because without them I wouldnt behere.Mine English teacher is very beautiful and ease.I like she.不僅英语如此,中文的學習也常因抽離脈絡,而產生似懂非懂所犯下的笑話。例如:他們倆兄弟沒爹沒娘,整天如膠似漆。佳佳的
6、旁邊坐著喜歡惡作劇、上課愛打瞌睡的安安,她真是遇人不俗!知识、认知与学习的情境性知识、认知与学习的情境性 1 1作为工具的概念性知识作为工具的概念性知识 情境认知作为有关知识的新观点将概念性知识看作一整套工具。工具和情境认知作为有关知识的新观点将概念性知识看作一整套工具。工具和知识共享着若干重要特征:它们都只能通过运用才能完全被理解,它们知识共享着若干重要特征:它们都只能通过运用才能完全被理解,它们的运用既必须改变使用者对世界的看法,又必须适用所处文化的信念体的运用既必须改变使用者对世界的看法,又必须适用所处文化的信念体系。系。在现实生活中,人们总是积极地使用工具,而不仅仅是获取工具,人们在现
7、实生活中,人们总是积极地使用工具,而不仅仅是获取工具,人们在使用工具的同时,不断构建对于世界和工具自身丰富内涵的理解。在使用工具的同时,不断构建对于世界和工具自身丰富内涵的理解。在生活中,学习与行动之间的界限是模糊的,学习已成为发生于某一情在生活中,学习与行动之间的界限是模糊的,学习已成为发生于某一情境中的一种持续的、终身的活动过程。境中的一种持续的、终身的活动过程。学习使用一种工具,除了解某些确定的规则外,更重要的是要了解工具学习使用一种工具,除了解某些确定的规则外,更重要的是要了解工具使用的场合和条件,后者直接来自使用这一工具的某一共同体的活动情使用的场合和条件,后者直接来自使用这一工具的
8、某一共同体的活动情境,共同体逐渐积累的独特的洞察力以及共同体的文化。因为,正是该境,共同体逐渐积累的独特的洞察力以及共同体的文化。因为,正是该共同体及其他们的共同信念决定了工具的用途。共同体及其他们的共同信念决定了工具的用途。例子:例子:同樣地,學生可能有足夠的能力擁有抽象的算同樣地,學生可能有足夠的能力擁有抽象的算則、公式,或通過複雜、困難的考試,但一旦則、公式,或通過複雜、困難的考試,但一旦遇到真實情況時卻束手無策。遇到真實情況時卻束手無策。例如:考上駕照,不敢上路;紙筆測驗上擁有例如:考上駕照,不敢上路;紙筆測驗上擁有相當正確的沸點知識,然而野炊時卻無濟無事;相當正確的沸點知識,然而野炊
9、時卻無濟無事;學生學會熱漲冷縮的抽象概念,但遇到乒乓球學生學會熱漲冷縮的抽象概念,但遇到乒乓球被打扁了,或要把生雞蛋小心地放入(或取出)被打扁了,或要把生雞蛋小心地放入(或取出)一個窄口瓶時,可能一點辦法也沒有。一個窄口瓶時,可能一點辦法也沒有。知识、认知与学习的情境性知识、认知与学习的情境性与生活中使用的其它工具一样,概念工具同样与生活中使用的其它工具一样,概念工具同样反映了使用这些工具的文化的累积性智慧以及反映了使用这些工具的文化的累积性智慧以及个人的洞察力和活动体验。概念工具的意义不个人的洞察力和活动体验。概念工具的意义不是抽象的、一成不变的,而是共同体内部社会是抽象的、一成不变的,而是
10、共同体内部社会协商的产物。总之,活动、概念和文化是彼此协商的产物。总之,活动、概念和文化是彼此依赖的。依赖的。2 2学习与文化适应学习与文化适应 对人的文化适应的研究表明,人从出身直至生命的终对人的文化适应的研究表明,人从出身直至生命的终结都有意或无意地通过观察和实践接受着他所处的各结都有意或无意地通过观察和实践接受着他所处的各种社会团体的信念、行为标准与价值取向的影响。种社会团体的信念、行为标准与价值取向的影响。例证:例证:木匠和家具商使用斧頭的方式可能不同;工程木匠和家具商使用斧頭的方式可能不同;工程師和物理學家使用數學公式的方式也有差異。師和物理學家使用數學公式的方式也有差異。例如:利用
11、超市購物時,學習四則運算、例如:利用超市購物時,學習四則運算、分類的概念;觀察廚房炒菜鍋、開水壺、分類的概念;觀察廚房炒菜鍋、開水壺、隔熱墊的材質,探究固體傳熱的原理。隔熱墊的材質,探究固體傳熱的原理。這些歷程似乎不太正式,但卻提供活生生與真這些歷程似乎不太正式,但卻提供活生生與真實的機會,讓學生受益無窮。而這些往往是教實的機會,讓學生受益無窮。而這些往往是教科書範例,以及口語說明無法做到的。科書範例,以及口語說明無法做到的。由于这种文化适应的隐蔽性、复杂性和客观存在性,人们往往忽由于这种文化适应的隐蔽性、复杂性和客观存在性,人们往往忽略了这样一个事实:人们所熟悉的一切不是外部教学的结果,而略
12、了这样一个事实:人们所熟悉的一切不是外部教学的结果,而是周围环境文化的产物。是周围环境文化的产物。在反思传统学校脱离生活实践的基础上,情境学习与情境认知的在反思传统学校脱离生活实践的基础上,情境学习与情境认知的研究者都十分强调按照真实的社会情境、生活情境、科学研究活研究者都十分强调按照真实的社会情境、生活情境、科学研究活动改造学校教育,使学生有可能在真实的、逼真的活动中,通过动改造学校教育,使学生有可能在真实的、逼真的活动中,通过观察、概念工具的应用以及问题的解决,形成科学家、数学家或观察、概念工具的应用以及问题的解决,形成科学家、数学家或历史学家等看待世界的方式和解决问题的能力,从而使学习真
13、正历史学家等看待世界的方式和解决问题的能力,从而使学习真正有利于学生对某一特定共同体文化的适应。有利于学生对某一特定共同体文化的适应。3 3真实与逼真的活动真实与逼真的活动某一领域的活动都是由其文化规定的。活动的意义和目的是通过某一领域的活动都是由其文化规定的。活动的意义和目的是通过现今与过去成员之间的磋商而以社会方式建构的。因此,一切有现今与过去成员之间的磋商而以社会方式建构的。因此,一切有意义、有目的的活动都是真实的。这样,真实活动可以最简单地意义、有目的的活动都是真实的。这样,真实活动可以最简单地定义为日常的文化实践。定义为日常的文化实践。学校提供给学生的则常常是被传统学校文化扭曲了的真
14、实活动的学校提供给学生的则常常是被传统学校文化扭曲了的真实活动的劣质替代品。劣质替代品。与学校教育培养人才的目标相反,在学校文化中的成功者未必能与学校教育培养人才的目标相反,在学校文化中的成功者未必能够成为真实活动中的成功者。够成为真实活动中的成功者。3 3真实与逼真的活动真实与逼真的活动情境学习与情境认知的研究正是试图通过设置基于工作的、模仿从业者情境学习与情境认知的研究正是试图通过设置基于工作的、模仿从业者真实活动的学习环境,或借助信息技术设计的逼真、仿真环境和虚拟实真实活动的学习环境,或借助信息技术设计的逼真、仿真环境和虚拟实境来提高学习的有效性,并保证知识向真实情境的迁移。境来提高学习
15、的有效性,并保证知识向真实情境的迁移。4.4.情境学习与情境认知的假设情境学习与情境认知的假设 在有关情境认知与情境学习的研究中,理论家提出以下理论假设:在有关情境认知与情境学习的研究中,理论家提出以下理论假设:a,a,认识学习者的生活经验以及在新知识的获得与运用中利用这一认识学习者的生活经验以及在新知识的获得与运用中利用这一生活经验对于情境认知与情境学习是十分重要的。生活经验对于情境认知与情境学习是十分重要的。B,B,在研究情境认知与情境学习时必须认识到,对于以行动为目的在研究情境认知与情境学习时必须认识到,对于以行动为目的的知识必须提供以下学习机会,这种学习机会既跟真实的职业实的知识必须提
16、供以下学习机会,这种学习机会既跟真实的职业实践的境域相整合,又能十分贴切地模拟实践的需求。践的境域相整合,又能十分贴切地模拟实践的需求。C,C,在发展与从业者、教育者、行政工作者和研究者相关的技能的在发展与从业者、教育者、行政工作者和研究者相关的技能的全部课程中,都必须提供基于真实情境的学习的机会。全部课程中,都必须提供基于真实情境的学习的机会。D,D,在情境认知与情境学习中必须提供学习者对各种基本的假设进在情境认知与情境学习中必须提供学习者对各种基本的假设进行反思的机会,因为正是在这些假设的基础上同时形成专业实践行反思的机会,因为正是在这些假设的基础上同时形成专业实践活动中的问题发现与问题解
17、决。活动中的问题发现与问题解决。E,E,必须为学习者提供机会从多种观点中识别关键概念,由此促进必须为学习者提供机会从多种观点中识别关键概念,由此促进学习者对真实活动过程复杂性的鉴赏力以及形成学习者在根据独学习者对真实活动过程复杂性的鉴赏力以及形成学习者在根据独特的真实活动情境发现应对问题的方式时的灵活性。特的真实活动情境发现应对问题的方式时的灵活性。例证:例证:例如:學徒學習烹飪、裁縫、木工、魔例如:學徒學習烹飪、裁縫、木工、魔方問題解決教學、方問題解決教學、LampertLampert的乘法教學,的乘法教學,以及以及PincsarPincsar&Brow&Brow利用交互教學法幫利用交互教學
18、法幫助學生發展閱讀策略等,都是典型真實助學生發展閱讀策略等,都是典型真實活動的例子。活動的例子。情境学习与情境认知的基本特征情境学习与情境认知的基本特征 情境认知与情境学习对知识在学习过程中的特征与作用的传统观点发起情境认知与情境学习对知识在学习过程中的特征与作用的传统观点发起了挑战。该理论不是把知识作为心理内部的表征,而是把知识视为个人了挑战。该理论不是把知识作为心理内部的表征,而是把知识视为个人和社会或物理情境之间联系的属性以及互动的产物。因此,参与基于社和社会或物理情境之间联系的属性以及互动的产物。因此,参与基于社会情境的一般文化实践是个人知识结构形成的源泉。会情境的一般文化实践是个人知
19、识结构形成的源泉。心理学研究表明,在特定情境中获得的知识比所谓的一般知识更有力和心理学研究表明,在特定情境中获得的知识比所谓的一般知识更有力和更有用。为此,该理论认为,学习不仅仅为了获得一大堆事实性的知识,更有用。为此,该理论认为,学习不仅仅为了获得一大堆事实性的知识,学习还要求思维与行动,要求将学习置于知识产生的特定的物理或社会学习还要求思维与行动,要求将学习置于知识产生的特定的物理或社会情境中,学习更要求学习者参与真正的文化实践。情境中,学习更要求学习者参与真正的文化实践。持知识和情境活动相联系观点的情境认知与情境学习理论将研究学习的持知识和情境活动相联系观点的情境认知与情境学习理论将研究
20、学习的焦点移至实践共同体中学习者社会参与的特征,将参与视作学习的关键焦点移至实践共同体中学习者社会参与的特征,将参与视作学习的关键成分,并要求学习者通过理解和经验的不断地相互作用,在不同情境中成分,并要求学习者通过理解和经验的不断地相互作用,在不同情境中进行知识的意义协商。进行知识的意义协商。1 1基于情境的行动基于情境的行动 SuchmonSuchmon(19871987)觀察人們操作影印機時發現,大部分的人並非先觀察人們操作影印機時發現,大部分的人並非先閱讀完使用者手冊後再操作機器,而是在使用過程中遇到困難時,閱讀完使用者手冊後再操作機器,而是在使用過程中遇到困難時,再查閱說明書或直接請有
21、經驗的人。所以再查閱說明書或直接請有經驗的人。所以SuchmanSuchman提出了情境行提出了情境行動(動(sitiuatedsitiuated action action)的觀點,強調知識若脫離使用情境,的觀點,強調知識若脫離使用情境,則學習就變成玩抽象符號的遊戲況且,知識中的許多概念及規則則學習就變成玩抽象符號的遊戲況且,知識中的許多概念及規則必須透過實際的經驗來揣模,由實際行動中才能理解其真正的含必須透過實際的經驗來揣模,由實際行動中才能理解其真正的含意(意(SuchmanSuchman,19871987;鄭晉昌,民鄭晉昌,民8282)。)。校際協作學習的校際協作學習的例证例证 青椒種
22、植的南北方比較青椒種植的南北方比較(自然环境下)(自然环境下)南方南方:生長期大約:生長期大約 8 8周周 北方北方:生長期大約:生長期大約12周周 使學生瞭解使學生瞭解影響青椒生長的環境因數:包括了溫度、雨量、空氣、影響青椒生長的環境因數:包括了溫度、雨量、空氣、濕度、日照强度、日照時間、方向和風的强度,在每一個地區每濕度、日照强度、日照時間、方向和風的强度,在每一個地區每一天環境因數的變化構成所謂的天氣,而每一個地區日復一年四一天環境因數的變化構成所謂的天氣,而每一個地區日復一年四季天氣規則的變化叫做氣候,那麼不同的蔬菜種類和品種都有不季天氣規則的變化叫做氣候,那麼不同的蔬菜種類和品種都有
23、不同的遺傳組成,所以它們的生長發育都有特別的需求同的遺傳組成,所以它們的生長發育都有特別的需求。引導學生深化學習引導學生深化學習发现外界因发现外界因數數:是否可能:是否可能用人為的方法來用人為的方法來改善蔬菜生長的環境,簡單的方式,譬如說噴罐可以提高空氣的改善蔬菜生長的環境,簡單的方式,譬如說噴罐可以提高空氣的濕度,降低濕度,降低或或提升提升空氣溫度,稻草覆蓋可以保溫、防寒空氣溫度,稻草覆蓋可以保溫、防寒。情境认知理论认为,人类活动是复杂的,包括了社会、情境认知理论认为,人类活动是复杂的,包括了社会、物理和认知的因素。人们不是根据内心关于世界的符物理和认知的因素。人们不是根据内心关于世界的符号
24、表征行动的,而是直接通过与环境直接接触与互动号表征行动的,而是直接通过与环境直接接触与互动来决定自身的行动的。在这种基于情境的行动中,隐来决定自身的行动的。在这种基于情境的行动中,隐含在人的行动模式和处理事件的情感中的缄默知识将含在人的行动模式和处理事件的情感中的缄默知识将在人与情境的互动中发挥作用。在人与情境的互动中发挥作用。情境行动的另一个重要特征是:实践者经常对情境进情境行动的另一个重要特征是:实践者经常对情境进行反思。这表明,虽然随着实践者经验的日益丰富,行反思。这表明,虽然随着实践者经验的日益丰富,其其缄默知识缄默知识的复杂性与有用性都会随之增加,但是当的复杂性与有用性都会随之增加,
25、但是当实践者必须处理不同情境中的问题时,他必须通过行实践者必须处理不同情境中的问题时,他必须通过行动中的反思建构设计与解决问题的新方法,以便使情动中的反思建构设计与解决问题的新方法,以便使情境行动得以继续。境行动得以继续。研究表明,不同领域的实践都存在着情境行动与行动研究表明,不同领域的实践都存在着情境行动与行动中的反思相互交替的现象。因此,情境学习的理论鼓中的反思相互交替的现象。因此,情境学习的理论鼓励学习者在解决问题时采取相似的行为显然是有益的。励学习者在解决问题时采取相似的行为显然是有益的。2 2正规性周边参与正规性周边参与正规性周边参与正规性周边参与(legitimate periph
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