“云”中學習環境設計的理論訴求

　　編者按：云計算技術的發展，革新了教育方式，升華了教學理論，創設了更便利的教學情境。本期將分別介紹“分布式認知”與“認知學徒教學”在云計算輔助下的創新發展、應用。
　　
　　2009年，Intel公司在其Intel未來教育教師培訓中首次引入了PBA，從PBL調整為PBA，這不是一個名詞或術語的更換，準確地說這是一種以項目式的教學方法來促進教育教學改革和學生學習方式變革的教學方法和教學理念，體現的是一種學習理念的變化，是對學習本質更深層次的認識。美國發布的英語、科學等學科的21世紀技能標準（21st Century Skills）更強調在學習環境中為學生的學習與實踐提供真實的境脈支持。從基于項目的教學到各個學科的21世紀技能標準，都突出了學習環境對學習的重要作用。
　　● 學習環境與學習環境設計
　　1.學習環境的研究起源
　　對學習環境的研究起源于研究者對學習、教學和知識等問題的深刻反思，以及由此引發的對傳統教學設計的批判。在教學設計領域，隨著社會建構主義思潮的興起，從20世紀90年代開始，教學設計逐漸從如何“教”轉向關注如何促進學習者的“學”，這促使教學設計研究人員對該領域的研究重點向學習環境轉移，又由于學習環境本身具有的特殊含義，因此，關于學習支持系統——學習環境的研究得到了學習科學研究者的深刻認同而被快速引入學習科學領域，成為學習科學領域的一個重要研究方向。
　　2.學習環境內涵的界定
　　雖然學習環境是教學設計領域和學習科學關注和研究的重點領域，但是目前對學習環境仍然沒有一個準確的定義。從Michael F. Hannafin教授對學習環境的研究和認識可見，對學習環境的理解可以從以下幾方面進行：學習環境是支持學習者學習和個人成長的各種資源要素的集合，這種集合不是各種要素的自然堆砌，而是各種要素的有機整合；學習環境中的人與人、人與物之間都需要進行信息的交互，以滿足自身能力發展的需要；學習環境中的資源、工具、評價等要素依存于一定的空間中，這些空間的主要作用是促進學習者的個人能力尤其是高階能力的發展。
　　據此，筆者認為學習環境是能夠促進學習者能力發展和認知水平提高的各種支持性條件的有機整合。支持性條件包括各種學習資源、學習輔助工具、學習評價、學習活動、學習策略、學習實施場地、學習實施情境、教學過程中各種參與人員、教學過程中各種人員之間的關系等方面。
　　3.學習環境的構成要素
　　（1）國際上流行的學習環境要素觀
　　在國際上比較流行的學習環境要素觀主要有以下五種觀點：四要素觀、五要素觀、六要素觀、認知學徒觀。
　　在鐘志賢教授的《論學習環境設計》一文中，提出了“7+2”學習環境構成要素觀，具體包括活動、情境、資源、工具、支架、學習共同體和評價七大要素，這七大要素又與學習者和教師有著密切的內在聯系。
　　（2）8+3學習環境要素觀
　　從上面筆者對學習環境內涵的界定和國際上流行的學習環境要素觀的分析中，提煉出“8+3”學習環境要素構成模型，包括八大要素，各個要素通過各種關系與學習者、教師和教學支持者發生密切聯系（如圖1）。
　　
　　在該模型中，支持者包括教學管理人員、教學設備維護人員等與學習環境密切相關的人員，支持者的作用是為學習者在學習環境中所涉及的八大要素提供一切必要且充分的外部支持。
　　4.云計算輔助教學學習環境的構成要素
　　云計算輔助教學，是在云環境下，利用云服務平臺構建個性化的信息化教學環境，以輔助教師的教學，促進教師和學生之間的交流，促進學生協作學習的教學方式，是計算機輔助教學的延伸和新發展。云計算輔助教學學習環境作為學習環境的最新發展階段，其涉及的八個基本要素與“8+3”學習環境要素觀中的要素一樣，但云計算輔助教學學習環境與傳統的學習環境存在一定的區別，那就是云計算平臺的加入，或云端的加入。在整合云計算平臺后，筆者將“8+3”學習環境要素模型修改為“8+4”學習環境要素模型（如圖2）。
　　
　　在該模型中，云計算管理人員可能不與教師、學習者、教學管理人員、教學設備維護人員發生直接的聯系，但可以通過網絡間接產生聯系。
　　● 分布式認知
　　20世紀80年代中期，赫欽斯（Hutchins）等人明確地提出了“分布式認知”的概念，并認為它是重新思考所有領域認知現象的一種新的基本范式。“分布式認知”是對內部和外部特征的信息加工過程，是一個包括認知主體和環境的系統，認知分布存在于個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會和時間等維度之中。認知在社會上的分布則著眼于更高的層面，個體、工具、文化等各種要素組成了復雜的社會系統。其在社會各個組成要素上的分布也就決定了認知分布的社會屬性。
　　● 分布式認知思想指導下的云計算輔助教學學習環境設計
　　1.設計的歸一
　　學習環境設計的宗旨是通過支持學習者的有意義學習，實現促進學習者能力發展的目的。學習環境的設計需要對學習環境所包含的各個要素進行有機整合，創設適應學習者認知水平、符合學習者學習風格的學習條件，以促進學習者的有意義學習和學習者能力的發展。
　　云計算輔助教學學習環境的設計就是對利用云計算輔助教學過程中所涉及的各種要素進行合理的設計與整合，以促進學習者在云計算環境中的有意義學習和能力的發展。
　　分布式認知存在于個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會和時間等維度之中，強調個體/群體對認知的促進作用，也強調社會、情境、人工制品認知的影響，更強調在認知過程中各個要素的相互依賴。云計算輔助教學是利用云端的云計算平臺來輔助教學，云計算輔助教學涉及云平臺及在該平臺上運行的工具、云平臺維護人員、教學管理人員、教師、學習者、學習共同體、學習情境以及學習所處的社會環境。在這一系統中，認知分布于該系統的各個要素中，也分布在各個要素的相互關系之中。因此，分布式認知與云計算輔助教學學習環境的設計在認知上具有歸一性，利用分布式認知的觀點來指導云計算輔助教學學習環境的設計是一種必然的理論訴求。
　　2.設計原則
　　（1）系統設計學習環境
　　學習環境是一個系統，包含扮演不同社會角色的人、人工制品、社會環境等各種要素，每一種要素都會對學習者的學習產生一定的影響，這種影響是積極的還是消極的，取決于該系統中的各個要素的設計是否合理，是否有利于促進學習者學習認知能力的發展和學習群體的知識建構，以實現“知識創建共同體”的目標。
　　（2）學習環境的設計具有真實的情境性
　　學校教育一個被人詬病的弊端就是其去情境性，將源自實際生產生活的知識從各自的情境中剝離出來而傳授給學習者。這種做法遠離了分布式認知的思想觀點，也成為了情境學習理論和社會建構主義者批判的對象。認知既然分布在學習環境中的各個要素及要素之間的關系中，那么學習環境的創設就應該具有充分的情境性，做到以問題為導向，以境脈為原則，讓學習者學會從復雜的情境中去探究各種知識。
　　（3）學習環境應該具有豐富的學習資源
　　云計算輔助教學應該為學習者提供豐富的學習資源，這些學習資源不僅僅包括陳述性知識，也應該包括程序性知識；不僅僅包括本單元、本課程的知識，也應該包括跨學科的知識，同時還應該包括相應的學習輔助工具，讓學生在知道是什么、為什么的同時還要學會如何去做。
　　（4）力促學習者的社會協商和知識表征
　　分布式認知強調個體間、學習共同體間的交流協作對知識建構的作用。學習者的社會協商不僅僅是對知識學習本身的探究，也包含了學習者的情感交流和溝通，如何在這種交流和溝通中，讓學習者之間形成“思想的云”和集體智慧，是云計算輔助教學學習環境設計者應特別關注的。知識表征需要將內隱知識具體化、外顯化。在這個過程中，云計算輔助教學學習環境就應該為學習者提供有利于知識表征的工具，如思維導圖、知識管理工具，來完成這一工作。
　　● 結束語
　　分布式認知雖然直到20世紀80年代中期才得到重視和發展，但其思想卻源遠流長。分布式認知對于學習科學研究者研究學習的本質、學習的實現過程具有較大的指導意義，同樣，分布式認知對于學習者認識到需要如何提高自身的學習效率來說也具有較大的指導意義，因為分布式認知認為知識廣泛地分布在個體內、個體間、媒介、社會、文化等各個層面，在云計算時代來臨，云計算輔助教學慢慢走向教育工作者的視域時，如何將分布式認知的思想和理念貫穿在云計算輔助教學學習環境設計的各個方面，是值得每一位教育工作者思考和研究的問題。