論學習環(huán)境設(shè)計的理論基礎(chǔ)

【摘要】如何為學習者創(chuàng)設(shè)良好的學習環(huán)境以支持和促進學習者的學習已逐漸成為教育技術(shù)領(lǐng)域的前沿研究課題。本文對“社會-文化觀”下的情境認知理論、活動理論、分布式認知理論等三種理論的主要觀點加以概括，并詳細分析了它們?yōu)閷W習環(huán)境設(shè)計所提供的指導原則。筆者認為，好的學習環(huán)境設(shè)計應(yīng)該得到理論的指導但不能成為理論的奴隸，設(shè)計者應(yīng)該根據(jù)具體學習情境的約束和給養(yǎng)，為學習者盡可能地提供真實的情境、活動和任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】學習環(huán)境，情境認知，活動理論，分布式認知

【中圖分類號】G40-052.4【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2006）06—0036—04

一、引言

學習環(huán)境是影響學習者學習的外部環(huán)境，是促進學習者主動建構(gòu)知識意義和促進能力生成的外部條件。學習環(huán)境以豐富的學習資源、認知工具支持學習者在交互中建構(gòu)個人意義。因此，如何為學習者創(chuàng)設(shè)良好的學習環(huán)境以支持和促進學習者的學習已逐漸成為教育技術(shù)領(lǐng)域的前沿研究課題。學習環(huán)境設(shè)計的興起源于社會文化的背景、物質(zhì)技術(shù)的背景及認知科學、教育學、哲學思想與理論的背景^[1]。社會文化背景是學習環(huán)境設(shè)計生長的土壤，社會發(fā)展需要是學習環(huán)境設(shè)計發(fā)展的直接原動力，現(xiàn)代科技發(fā)展為學習環(huán)境設(shè)計的發(fā)展提供技術(shù)支撐，認知科學理論揭示人們?nèi)绾潍@得、組織、運用知識及技能，教育科學揭示教育的本質(zhì)、教學活動的組織管理結(jié)構(gòu)、教育制度、教育教學的方法和策略等，哲學則為學習環(huán)境設(shè)計提供一般認識論、方法論上的指導。

二、學習環(huán)境的定義

國內(nèi)外許多學者都曾從自己的研究視角對“學習環(huán)境”進行了界定，典型的學習環(huán)境定義有以下幾種。

Wilson（1995）認為，學習環(huán)境是這樣一個場所，學習者在這里相互合作、相互支持，并且使用多種工具和信息資源相互支持，參與解決問題的活動，以達到學習目標^[2]。

荷蘭學者Kirschner（1997）認為，學習環(huán)境是學習者能找到充分的信息資料和教學輔助手段的地方，借助學習環(huán)境，學習者能夠有機會去根據(jù)自身的情況及其與他人的關(guān)系去構(gòu)建定向基礎(chǔ)，決定他們將介入的目標與活動^[3]。

國內(nèi)對學習環(huán)境較早的研究，可以追溯到1996年，朱曉鴿在其論文中指出，學習環(huán)境指的是一種面對面的發(fā)生在學生與學習資源交流的學習過程^[4]。

武法提（2000）認為，學習環(huán)境是學習活動展開的過程中賴以持續(xù)的情況和條件^[5]。根據(jù)這個定義，學習環(huán)境的要素就不僅僅是支撐學習過程的物質(zhì)條件（學習資源），而且還包括教學模式、教學策略、學習氛圍、人際關(guān)系等非物質(zhì)條件。

何克抗、李文光（2002）兩位學者認為，學習環(huán)境是學習資源和人際關(guān)系的組合。學習資源包括學習材料（即信息）、幫助學習者學習的認知工具（獲取、加工、保存信息的工具）、學習空間（比如教室或虛擬網(wǎng)上學校）等等。人際關(guān)系包括學生之間的人際交往和師生人際交往^[6]。

陳琦、張建偉（2003）兩位學者認為，學習環(huán)境是指學習者在學習過程中可能與之發(fā)生相互作用的周圍因素及其組合，它包括學習者可能要利用的內(nèi)容資源、技術(shù)工具，包括可能會發(fā)生交往關(guān)系的人，如教師、同學等，也包括作為學習活動的一般背景的物理情景和社會心理情景^[7]。

綜合以上國內(nèi)外學者對學習環(huán)境的定義，我們可以從如下幾個方面理解“學習環(huán)境”的內(nèi)涵和定義：（1）學習環(huán)境最基本的理念是以學習者為中心；（2）學習環(huán)境是一種支持性的條件；（3）學習環(huán)境是為了促進學習者更好地開展學習活動而創(chuàng)設(shè)的；（4）學習環(huán)境是一種學習空間，包括物質(zhì)空間、活動空間、心理空間；（5）學習環(huán)境與學習過程密不可分，是一個動態(tài)概念，而非靜態(tài)的。它包括物質(zhì)和非物質(zhì)兩個方面，其中既有豐富的學習資源，又有人際互動的因素；（6）學習者在學習環(huán)境中處于主動地位，由學習者自己控制學習；（7）學習環(huán)境需要各種信息資源、認知工具、教師、學生等因素的支持；（8）學習環(huán)境可以支持自主、探究、協(xié)作或問題解決等類型的學習。

三、學習環(huán)境設(shè)計的理論基礎(chǔ)

學習環(huán)境是一個動態(tài)的概念，正由于它是動態(tài)變化的，也就導致了其自身的復雜性。對其進行考察和分析，必須從多個視角進行觀察。一般來說，任何學習環(huán)境設(shè)計都離不開五大理論視角，即心理學的、教育學的、技術(shù)的、文化的和實用主義的視角^[8]。近年來，在學習環(huán)境設(shè)計理論的基礎(chǔ)研究方面，越來越多的國內(nèi)外教育技術(shù)學學者傾向于從社會與文化背景下著手分析和深入研究，產(chǎn)生了多種理論視角，如情境認知理論、活動理論、分布式認知理論。

（一）情境認知理論及其對學習環(huán)境設(shè)計的指導

1.情境認知理論

情境認知（situated cognition）是一種研究方法，它跨越了許多學科和目標，涉及到了對于知識和行動的社會的、行為的、心理的、神經(jīng)的觀點^[9]。它將個人認知放置于更大的物理和社會情境脈絡(luò)中，更加強調(diào)真實行為所發(fā)生的社會網(wǎng)絡(luò)和活動系統(tǒng)。越來越多的教學開發(fā)系統(tǒng)和教學設(shè)計理論朝著以建構(gòu)主義和情境認知為理論基礎(chǔ)的方向傾斜。

情境認知理論的主要觀點包括以下幾點：（1）強調(diào)情境的真實性，認為情境是一切認知/學習和行動的基礎(chǔ)，所有的思維、學習和認知都處于特定的情境脈絡(luò)中；（2）知識是人們真實活動的結(jié)果，是表現(xiàn)在人們的行動和共同體互動中的一種社會建構(gòu)；（3）學習是個體積極參與學習共同體/實踐共同體并且積極互動的過程；（4）學習者在學習過程中要清晰地表達理解，并不斷反思；（5）強調(diào)個體與情境的互動，情境影響個體認知的同時，個體的思維和行為也影響著情境；（6）自我觀念是通過個人與共同體互動過程中逐漸建構(gòu)起來的；（7）強調(diào)人工制品、認知工具/資源的運用和知識的協(xié)作/社會性建構(gòu)；（8）強調(diào)真實性評價。

2.情境認知理論對學習環(huán)境設(shè)計的指導

雖然情境認知理論并未給出比較具體的學習環(huán)境設(shè)計原則，但是它將個體認知放置于更大的物理情境和社會情境中進行考察，更加強調(diào)個人與所存在的學習共同體之間的互動，更加強調(diào)情境的真實性。前面我們也曾提到，“情境認知是一種研究方法”，這種方法更加注意語言、個體和群體的活動、文化的意義和差異、工具（包括人工制品和認知工具等）以及所有這些因素的互動。因此，情境認知理論對學習環(huán)境設(shè)計還是有很大啟示和幫助的，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）創(chuàng)設(shè)真實的情境；（2）提供真實的活動；（3）提供及時的教師指導、專家支持和過程幫助；（4）允許多元化角色和觀點的產(chǎn)生或存在；（5）為共同體之間的協(xié)作性知識建構(gòu)提供支持和幫助；（6）指引、誘導學習者在學習過程中進行不斷的反思；（7）促進闡述/清晰的表達，提供相應(yīng)的工具，使隱性知識顯性化；（8）開展真實性評價。

（二）活動理論及其對學習環(huán)境設(shè)計的指導

1.活動理論

活動理論（activity theory）源于康德和黑格爾的古典德國哲學、馬克思的辯證唯物主義和維列魯社會-文化學派^[10]。活動理論不是方法論，它是一個研究作為發(fā)展過程的不同形式人類實踐的跨學科框架，包括同時聯(lián)系的個人和社會層面，以及制品（artifacts）的使用^[11]。它是一種將活動系統(tǒng)作為分析單位的社會文化分析模式^[12]。活動系統(tǒng)是集體性人類建構(gòu)活動，它不能再簡化成個體行動^[13]。活動理論關(guān)注的不是人們的知識狀態(tài)，而是人們參與的活動、人們在活動中使用工具的本質(zhì)、活動中合作者的社會關(guān)系和情境化關(guān)系、活動的目的和意圖以及活動的客體或結(jié)果^[14]。

活動理論的基本思想和觀點包括以下幾點：（1）所有的人類活動都處在由人和物所組成的社會大系統(tǒng)中，人類的活動是人與社會、文化和環(huán)境之間的雙向交互過程；（2）活動系統(tǒng)是活動理論的分析單位，一個活動系統(tǒng)包括主體、工具、客體、分工、共同體和規(guī)則/慣例六個互動要素。（3）人的意識和活動是辯證統(tǒng)一的，有意識的學習和活動相互依存、相互作用、相互依靠；（4）人類的活動帶有明確的目的性和意圖性；（5）活動系統(tǒng)總在不斷變化，具有辯證性、適應(yīng)性和自我調(diào)整性；（6）人類活動所借助的中介是文化工具；（7）人類活動處于不斷發(fā)展的動態(tài)過程中，且普遍存在于個體及共同體所創(chuàng)造的文化之中。

2.活動理論對學習環(huán)境設(shè)計的指導

活動理論為學習環(huán)境設(shè)計提供了新的研究視角。它關(guān)注的不是所掌握知識的狀態(tài)，而是關(guān)注人們所參與的活動、他們在活動中使用的工具、在活動中協(xié)作和合作時所形成的社會關(guān)系、人們活動的目的或意圖、活動的結(jié)果等等。活動理論強調(diào)個體與其所處活動系統(tǒng)中各要素之間的互動關(guān)系。它作為“理解全部分類工作和實踐（即情境脈絡(luò)中的活動）的有益框架，也可以作為設(shè)計建構(gòu)主義學習環(huán)境的設(shè)計框架” ^[15]。

活動理論為學習環(huán)境的創(chuàng)設(shè)提供了一定的理論依據(jù)和指導原則，Jonassen（2000）在《重溫活動理論：作為設(shè)計以學生為中心的學習環(huán)境的框架》一文中指出，應(yīng)用活動理論設(shè)計SCLEs主要包括六個步驟：

明確活動系統(tǒng)的意圖和目的：（1）理解活動所處的情境脈絡(luò)；（2）理解作為主體的學習者的動機；（3）對所面臨的矛盾和問題做出描述；

分析活動系統(tǒng)的成分：（1）界定主體（活動系統(tǒng)的參與者）；（2）界定客體（包括所期望的活動結(jié)果）；（3）界定所處的共同體；（4）明確中介工具、規(guī)則和分工；

分析活動子系統(tǒng)：分析活動系統(tǒng)的三個子系統(tǒng)，理清各要素之間的互動和矛盾關(guān)系；

分析活動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：（1）界定活動本身；（2）將活動分解為行動、操作；

分析活動情境：（1）分析主體內(nèi)在的或主體驅(qū)動的情境范圍；（2）外在的或共同體驅(qū)動的情境范圍；

分析系統(tǒng)的動態(tài)特性：（1）理清楚活動系統(tǒng)中各構(gòu)成部分的互動關(guān)系；（2）共同體成員之間的關(guān)系；（3）共同體成員之間的互動關(guān)系的變化。

（三）分布式認知理論及其對學習環(huán)境設(shè)計的指導

1.分布式認知理論

20世紀80年代中期，Hutchins等人明確提出分布式認知的概念，認為它是重新思考所有領(lǐng)域的認知現(xiàn)象的一種新的基本范式^[16]。分布式認知（distributed cognition）是指認知分布于個體內(nèi)、個體間、媒介、環(huán)境、文化、社會和時間等之中^[17]。分布式認知理論強調(diào)認知現(xiàn)象在認知主體和環(huán)境間分布的本質(zhì)，它認為個體認知呈現(xiàn)分布狀態(tài)，沒有明確的唯一的定位，分布的認知元素共同發(fā)揮作用，同時每種認知元素也獨自發(fā)展變化，進而共同促進個體認知。近些年，理解在自然化的場境中如何支持重要形式的認知和學習，已經(jīng)引起越來越多的關(guān)注^[18]。而分布式認知理論，作為研究如何支持人的認知和學習的一種理論，它恰好為學習環(huán)境設(shè)計提供了一種理論框架和研究視角。

分布式認知理論的主要觀點包括以下幾點：（1）提出一種新的分析單元——功能系統(tǒng)（Functional System），包括參與者全體、人工制品和他們在所處特定環(huán)境中的相互關(guān)系^[19]；（2）認知存在于個體/群體和制品(artifact)之中；（3）強調(diào)人工制品在分布式認知中的重要作用；（4）人的認知活動方式不僅僅是個體的，而且是“個體+群體/共同體+制品”的，強調(diào)它們之間的交互作用；（5）關(guān)注活動中信息和知識的傳播及轉(zhuǎn)換方式；（6）關(guān)注任務(wù)情境和情境脈絡(luò)，強調(diào)社會—物質(zhì)情境對認知活動的影響；（7）強調(diào)對情境脈絡(luò)中的信息表征和表征狀態(tài)的轉(zhuǎn)換進行記錄和解釋；（8）協(xié)作共同體要共享相應(yīng)的信息，這是共同完成任務(wù)的基礎(chǔ)；（9）強調(diào)交流、共享等各要素之間的相互依賴性。

2.分布式認知理論對學習環(huán)境設(shè)計的指導

分布式認知是認知科學的一個新分支，它借鑒了認知科學、人類學、社會學、社會心理學的方法^[20]。分布式認知理論認為，認知分布于由多個個體、工具、環(huán)境組成的較復雜的系統(tǒng)中，打破了傳統(tǒng)認知觀從大腦內(nèi)部信息處理的角度解釋認知現(xiàn)象的限制，為解釋人類的認知現(xiàn)象提供了一種新的研究視角和方向，也為學習環(huán)境的創(chuàng)設(shè)提供了一定的理論指導。分布式認知理論對學習環(huán)境設(shè)計主要有以下幾點啟示：

（1）創(chuàng)設(shè)真實（或接近現(xiàn)實）的社會--物質(zhì)境脈；（2）運用智能制品促進分布式認知活動；（3）運用技術(shù)來支持分布式的交互和協(xié)作；（4）強調(diào)應(yīng)用技術(shù)支持思維的可視化和知識表征，以使學習者清晰地表達觀點，拓展和提煉思維；（5）注重人類個體、共同體和制品的重要性；（6）學習者共同體、知識建構(gòu)共同體和協(xié)作學習等，是具有重要價值的分布式認知活動；（7）交流是實現(xiàn)分布式學習、達到分布式認知效果的必然方式；（8）人和制品能形成合成的認知力量，是最理想的認知方式；（9）信息技術(shù)在分布式認知中的作用十分顯著。

四、討論和展望

目前，眾多理論為學習環(huán)境設(shè)計提供了很好的理論指導，如情境認知理論、活動理論、分布式認知理論等，從社會-文化角度考慮人的學習活動，為進一步促進學習者的能力發(fā)展提供了可能。但是，理論與其他工具一樣，有助于界定活動情境，反過來也由活動情境所界定。好的學習環(huán)境設(shè)計應(yīng)該得到理論的指導但不能成為理論的奴隸。設(shè)計者和參與者在思考一個問題或決定一個行動計劃時，可以在頭腦中有一個或多個理論，但處在中心位置的是問題，而不是理論。學習環(huán)境的設(shè)計者和參與者不再是采用最佳的學習理論，而是要重視具體學習情境的約束和給養(yǎng)。

支持學習的最佳方法來自于需求的一方而不是供應(yīng)的一方。也就是說，設(shè)計者和教學者不是要在事先就決定學習者需要知道些什么，并把這些明確提供給學習者，排斥任何其他東西，而是提供盡可能多的整體性的、豐富的實踐網(wǎng)絡(luò)，不管它是內(nèi)隱的還是外顯的，只要讓學習者在需要時便能邊緣性地接觸實踐的多個方面。學習環(huán)境的設(shè)計者和教學者要做好這種學習環(huán)境的提供工作，為學習者盡可能地提供真實的情境、活動和任務(wù)。然而，真實的實踐共同體/學習共同體并不是經(jīng)過過多的設(shè)計而成的，而是在現(xiàn)存的環(huán)境和限制中逐步出現(xiàn)的，這就要求學習環(huán)境設(shè)計者將學習環(huán)境和活動——包括基本技能、知識和概念理解的機會——加以組織，最終能夠較好地回答以下問題：

某一學習環(huán)境是如何將各個因素結(jié)合起來以完成特定目標的？

對學習環(huán)境加以設(shè)計是否真能成功實現(xiàn)學習目標？

不同的參與者、工具和客體是如何進行互動的？

通過工具、人工制品、技術(shù)的使用，哪些類型的智力活動和目標得到了支持或?qū)崿F(xiàn)？

學習者最終建構(gòu)成了什么樣的意義？

互動過程和建構(gòu)的意義是如何幫助或阻礙了所期望達到的學習？

理論最終還是要落實到實踐中，在實踐中得以驗證和考驗，我們需要從理論走向?qū)嵺`，實現(xiàn)操作層面的設(shè)計和開發(fā)，為一線的教師提供切實而可操作的指導，而非僅僅是形而上的說教。學習環(huán)境設(shè)計者所面臨的挑戰(zhàn)就是整合不同范圍層次的有效方法，開發(fā)出一套行之有效的設(shè)計方法。

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