基于ＶＬＥｓ培養(yǎng)高級認(rèn)知能力的研究

【摘要】高級認(rèn)知對提高信息技術(shù)環(huán)境下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)績效具有重要的作用。文章闡述了虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（VLEs）下培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高級認(rèn)知能力的途徑，并結(jié)合PRIME學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)進行了教學(xué)嘗試，探討培養(yǎng)高級認(rèn)知能力的具體做法。

【關(guān)鍵詞】虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境；高級認(rèn)知；信息技術(shù)；反思

【中圖分類號】G40-057 【文獻標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009-8097（2008）11-0035-03

在信息技術(shù)構(gòu)建的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（VLEs）中，學(xué)習(xí)者高級認(rèn)知能力的培養(yǎng)，包括信息素養(yǎng)、自我監(jiān)控能力、反思、協(xié)作能力的提高等，對學(xué)習(xí)具有重要的作用。特別是隨著教育信息化程度的提高，學(xué)習(xí)環(huán)境和條件發(fā)生了深刻的變化。這種情形實際上增加了學(xué)習(xí)者需要控制的環(huán)境變量和控制的難度，分布式和情景化的特征更成為一個突出的問題，由此對學(xué)習(xí)者的高級認(rèn)知能力提出了更高的要求，因此培養(yǎng)和提高學(xué)生高級認(rèn)知能力具有重要的意義。

一 高級認(rèn)知對學(xué)習(xí)的促進作用

高級認(rèn)知對學(xué)習(xí)具有重要的促進作用。尤其是元認(rèn)知，被認(rèn)為是智力的核心成分，是影響學(xué)習(xí)績效的核心因素（Flavell，1987）。在信息技術(shù)環(huán)境下，學(xué)習(xí)出現(xiàn)了許多新特點，而高級認(rèn)知對于學(xué)習(xí)績效的影響，不僅沒有減弱，反而越來越明顯。如信息搜索、管理和利用等在常規(guī)課堂學(xué)習(xí)中并不會成為影響學(xué)習(xí)績效的關(guān)鍵因素，但對于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)卻是十分重要的技能，這些能力與學(xué)習(xí)者的高級認(rèn)知能力關(guān)系十分密切。[1]Hill與Hannafin以受訓(xùn)在職教師為被試，采用出聲思維和測量法等研究了元認(rèn)知、資源定位能力、自我效能感、系統(tǒng)知識和先前學(xué)科知識五個方面因素對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者的影響。結(jié)果表明，元認(rèn)知能力是其中最重要的因素，它直接影響學(xué)習(xí)策略的選擇和使用，對學(xué)習(xí)的成敗具有決定和預(yù)測作用。[2]

自我解釋（self-explanation）能幫助學(xué)習(xí)者在信息技術(shù)環(huán)境中取得更好的學(xué)習(xí)效果。Aleven，V.A.W.M.M. 和 Koedinger，K.R.通過智能教學(xué)軟件開展實驗，支持學(xué)習(xí)者對問題的解決進行自我解釋。[3]實驗結(jié)果證明：接受自我解釋訓(xùn)練的學(xué)習(xí)者能更好地解釋他們的問題解決步驟并能更好地處理遷移的問題；當(dāng)兩組學(xué)習(xí)者在解決幾何學(xué)問題方面的能力相當(dāng)時，作出解釋的學(xué)習(xí)者在處理較難猜測的項目能取得較好的成績；解釋者更少得出一些無根據(jù)的結(jié)論；解釋者具有較強的學(xué)習(xí)遷移能力，能更容易地將通過計算機訓(xùn)練學(xué)到的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到紙筆測試中。此外，自我調(diào)節(jié)和監(jiān)控、計劃、反思等高級認(rèn)知能力，對學(xué)習(xí)都具有重要的影響。

二 基于VLEs培養(yǎng)高級認(rèn)知能力的途徑

在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的高級認(rèn)知能力，主要是使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能更清楚地了解自己，對整個學(xué)習(xí)過程自我監(jiān)控與自我調(diào)節(jié)，找出學(xué)習(xí)方式與策略上的不足，并根據(jù)計算機與同伴的提示進行反思、優(yōu)化學(xué)習(xí)，從而取得較好的學(xué)習(xí)效果。

Xiaodong Lin結(jié)合常規(guī)學(xué)習(xí)環(huán)境和信息技術(shù)環(huán)境的特點，分析了基于常規(guī)策略訓(xùn)練和基于形成社會支持訓(xùn)練兩種教學(xué)方式的區(qū)別，如表1所示，并提出了基于VLEs來培養(yǎng)高級認(rèn)知的設(shè)想。[4]

基于VLEs提供一個支持高級認(rèn)知發(fā)展的虛擬實踐共同體，在此基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的高級認(rèn)知活動，更有益于高級認(rèn)知能力的培養(yǎng)。其中的主要做法包括：[5]

（1） 過程呈現(xiàn)：將隱性的問題解決過程與思維過程外在化、顯性化。過程呈現(xiàn)明確地向?qū)W習(xí)者顯示了他們解決一個問題或?qū)W習(xí)一個概念時做了些什么。這有利于學(xué)習(xí)者進行反思，促進學(xué)習(xí)者的自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)與自我激勵。

（2） 過程提示：提示學(xué)生學(xué)習(xí)時應(yīng)概特別關(guān)注的地方。這包括提示學(xué)習(xí)者對問題解決前、解決過程中及解決后他們做了什么進行解釋與評價。

（3） 過程模型：建立屬于緘默知識的專家思維過程模型，使學(xué)習(xí)者能夠?qū)⒆约旱膶W(xué)習(xí)過程與這些模型進行比較。過程呈現(xiàn)與過程提示側(cè)重于學(xué)習(xí)者自己的學(xué)習(xí)過程，而過程模型強調(diào)專家解決問題的過程，這一過程即成為同一領(lǐng)域新手學(xué)習(xí)的模型。

（4） 反思性對話：創(chuàng)設(shè)基于社區(qū)的對話方式，促使反思不僅成為一種個體活動，更作為一種社會活動，為學(xué)習(xí)者提供用以反思的多樣性觀點和反饋，從而促進學(xué)習(xí)者對自己學(xué)習(xí)過程的了解與改進，并將此應(yīng)用到其他的學(xué)習(xí)情景中。

這幾種做法實際上是當(dāng)前VLEs設(shè)計中通常采用的促進學(xué)生高級認(rèn)知發(fā)展的方法，可用于不同學(xué)科支持高級認(rèn)知發(fā)展的教學(xué)策略，如FCL、CSILE等都采用這種方式。

三 基于VLEs培養(yǎng)高級認(rèn)知能力的探索

在綜合國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，我們嘗試?yán)肞RIME學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)[6]來培養(yǎng)學(xué)生的高級認(rèn)知能力。該系統(tǒng)是依據(jù)高級認(rèn)知理論設(shè)計的VLEs系統(tǒng)，旨在通過混合學(xué)習(xí)的形式，在保證傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)習(xí)效果的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知、協(xié)作、反思等高級認(rèn)知能力。

1 系統(tǒng)功能設(shè)計

（1） 學(xué)習(xí)過程外顯化

系統(tǒng)通過記錄學(xué)生的行為來外顯學(xué)習(xí)過程，間接實現(xiàn)學(xué)生思維的可視化。通過記錄學(xué)習(xí)者發(fā)表的言論，完成的練習(xí)及對錯情況、對學(xué)習(xí)路徑的選擇等，分析學(xué)習(xí)中存在的問題和可能的原因，從而進行有針對性的指導(dǎo)。這些資料也為學(xué)習(xí)者進行自我評價提供了依據(jù)，促使其發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的錯誤和不足，從而進行自我調(diào)節(jié)，不斷優(yōu)化學(xué)習(xí)。教師可以根據(jù)需要在“一起聊聊”模塊中創(chuàng)建聊天室，供學(xué)生學(xué)習(xí)中討論問題、發(fā)表意見之用，系統(tǒng)可記錄整個討論的過程并發(fā)送給教師供進一步地分析，以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。特別是對一些需要重點幫助的學(xué)生可以花較多的時間分析其言論，理清其思維的脈絡(luò)，找出存在的問題，從而對癥下藥。

（2） 探究式學(xué)習(xí)

系統(tǒng)提供了學(xué)習(xí)支架便于開展探究式學(xué)習(xí)。在“知識寶庫”模塊中，教師可依據(jù)學(xué)生的興趣選擇主題，設(shè)置符合實際、易于實施的活動。學(xué)生在對學(xué)習(xí)主題有了初步認(rèn)識后，可在教師指導(dǎo)下選擇某一角度進行深入探究。同時，學(xué)生學(xué)習(xí)后獲得的知識還可成為其他學(xué)生的學(xué)習(xí)資料。在探究過程中，教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄，對其適當(dāng)引導(dǎo)，并注意為其搭建相應(yīng)的支架，如提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源、引導(dǎo)其發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題等，直至最后拆除支架。在教師的幫助下，學(xué)生有針對性地展開自主學(xué)習(xí)，并監(jiān)控自己的行為，不斷調(diào)整和改進學(xué)習(xí)。

（3） 協(xié)作式學(xué)習(xí)

系統(tǒng)利用“分組學(xué)習(xí)”模塊支持學(xué)生間的協(xié)作。相同水平的學(xué)生（如同一年級）通過交流和提示互相幫助、共同提高。學(xué)習(xí)者通過闡述自己的解題方法來理清思路，并在協(xié)作中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的錯誤概念或不當(dāng)策略，以作及時改進或調(diào)整。教師也可監(jiān)控協(xié)作過程，促使學(xué)生專注于學(xué)習(xí)本身而非學(xué)習(xí)以外的交流。系統(tǒng)還支持不同水平的學(xué)生（如不同年級、學(xué)生與教師、學(xué)生與家長）開展協(xié)作。學(xué)生可以打破班級、跨越年級致力于共同興趣的學(xué)習(xí)活動。教師或家長也可加入學(xué)生的學(xué)習(xí)小組，既可以師長的身份展示自己的觀點來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，又可與學(xué)生一起探討問題；特別是教師，可建立起相應(yīng)的專家思維模型供學(xué)生學(xué)習(xí)，促進學(xué)生從多方面、多角度地考慮問題。此外，協(xié)作學(xué)習(xí)使學(xué)習(xí)者的個體知識成為集體智慧的一部分，最大程度發(fā)揮了個體知識的作用。

（4） 反思

系統(tǒng)在強調(diào)個人反思的同時，也注重集體反思的培養(yǎng)。首先，平臺對學(xué)習(xí)過程的記錄（如討論、練習(xí)、BBS留言等）成為學(xué)習(xí)者反思時的一系列刺激點，便于他們更完整地回憶整個學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)的種種情景，激發(fā)有意義的反思。其次，系統(tǒng)在“成長足跡”模塊中提供了Blog以支持反思。每個學(xué)習(xí)者注冊后即擁有自己的Blog，作為個人反思的主要空間。再次，學(xué)習(xí)者在系統(tǒng)中可以方便地觀察到他人共享的日志，便于群體交流，促進集體反思。學(xué)習(xí)者閱讀他人的日志后有所感想，可進行評論或提供幫助，共同探討問題的解決方法，以集體的力量來解決問題，這也促進了學(xué)習(xí)者反思的深度與積極性，形成了一個良性循環(huán)。

2 教學(xué)實驗效果

我們使用PRIME作為輔助教學(xué)平臺，在浙江省諸暨市的一所小學(xué)中進行了教學(xué)實驗。通過前測，在四個年級中選擇了部分平行班共720余名學(xué)生為對象，開展了為期三個月的教學(xué)實驗。由于實驗時間較短，在后測時我們主要針對學(xué)科學(xué)習(xí)策略等較易提高的方面進行了測量，以了解學(xué)生高級認(rèn)知能力的發(fā)展。通過對調(diào)查問卷所獲數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，實驗結(jié)果如表2所示。數(shù)據(jù)顯示，實驗班在科學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)教學(xué)、信息素養(yǎng)、自我監(jiān)控等六個分量表中得分都顯著高于對照班，其顯著性水平均達到了0.000，這說明利用PRIME系統(tǒng)開展的教學(xué)實驗在改善學(xué)習(xí)者的學(xué)科學(xué)習(xí)策略、提高信息素養(yǎng)以及反思與自我監(jiān)控能力等方面具有一定的促進作用。

四 小結(jié)

利用VLEs培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高級認(rèn)知能力的研究，目前還處于探索階段。但是由于基于VLEs的學(xué)習(xí)方式的日益普遍，以及高級認(rèn)知對提高學(xué)習(xí)績效的重要作用，使得人們越來越關(guān)注高級認(rèn)知能力的培養(yǎng)研究。本文使用PRIME學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)對此進行了探索性的嘗試。然而，高級認(rèn)知具有復(fù)雜性和特殊性，對學(xué)習(xí)的影響可能涉及到多個方面，同時也是一個相當(dāng)長的過程。因此，如何對學(xué)習(xí)效果進行衡量，如何全面地評價學(xué)習(xí)者，還需進一步的深入研究。

參考文獻

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