情境認知理論在計算機類課程教學改革中的應用

摘要：當今社會對人才培養提出了新的要求。情境認知理論作為一種能促進知識與理論結合的重要學習理論，是國內外教育界的前沿研究領域。在探討情境認知理論對人才培養模式影響的基礎上，以計算機類課程為例，把情境認知理論當做教學改革的一種行之有效的方法進行教學設計，具有一定的現實意義。

關鍵詞：人才培養；情境認知；教學改革；教學設計

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》指出，“注重學思結合。倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學，幫助學生學會學習。激發學生的好奇心，培養學生的興趣愛好，營造獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境”，“注重知行統一。堅持教育教學與生產勞動、社會實踐相結合”。胡錦濤在慶祝清華大學建校100周年大會上的講話中指出：“要注重培養拔尖創新人才，積極營造鼓勵獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境，使學生創新智慧競相迸發，努力為培養造就更多新知識的創造者、新技術的發明者、新學科的創建者作出積極貢獻。”可見，高校對人才培養模式提出了更注重學生實踐能力的要求，倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學。隨著信息社會和互聯網絡的高速發展，以計算機為核心的信息技術正在深刻地影響著整個社會。高校的計算機教育更要適應這種變化，改變人才培養模式，大力培養學生的創新精神和實踐能力，激發學生的好奇心，使學生能夠學以致用，成為符合信息時代發展要求的創造型人才。情境認知作為一種新型的學習理論，以其先進的學習理念，成為高校計算機人才培養的新方式，對于教學改革具有重要的意義。

一、情境認知理論的基本思想

情境認知理論是20世紀80年代中后期形成的重要的學習理論。1987年，瑞茲尼克在美國教育雜志《教育研究》上發表了《學校內外的學習》的論文。該論文的發表對情境認知研究具有里程碑式的意義。1989年，約翰·西利·布朗、阿倫·柯林斯與保爾·杜吉德聯合發表了論文《情境認知與學習文化》，系統、完整地論述了情境認知與學習理論。

“情境”即Context，原意為上下文、文章脈絡之意，即教學應讓知識成為可循之脈絡，以改善學習效果。情境認知已成為一種能提供有意義學習并促進知識向真實生活情境轉化的重要學習理論。該理論認為，校內學習有個體化、抽象性等特征，所學的知識是呆滯的，學習者只是知道了這些知識，出了校門卻不會用。他們通過研究認為，人的知識經驗離不開它產生的情境，并且受到情境中各種特征的影響。該理論不是把知識作為心理內部的表征，而是把知識視為個人、社會或物理情境之間聯系的屬性以及互動的產物。

知識是情境化的，通過活動不斷向前發展，參與實踐能促進學習和理解，而在特定情境中獲得的知識比書本知識更有用。學習不僅是為了獲得事實性知識，還要將學習置于知識產生的特定物理或社會情境之中，要求學習者參與真正的文化實踐。學習包含著建立一個對“他們在其中使用工具的世界，和對工具本身進行日益豐富的內在的理解”。

二、情境認知教學理論對人才培養模式改革的影響

1.創設情境認知教學環境，將理論與實踐相結合

計算機是一門理論性和實踐性都比較強的課程，既需要學生學習很多理論知識，也需要學生掌握一定的實踐能力。在傳統的教育中，往往過于強調理論學習的重要性，這種學習存在著形式化、抽象化、簡單化、記憶表征的單一化等弊病，由此產生的結果往往是只能應付考試，而不能遷移至復雜的真實情境中，這就是所謂的“高分低能”現象產生的重要原因之一。因此，很多用人單位都反映學生的動手能力差。哪怕很多學校采取了多種手段鍛煉學生的動手能力，仍然存在學習與社會脫節的情況，學生在校期間盡可能多地接觸、了解社會實際還有很多困難，這些教學環節都在不同程度上存在“教育面不寬”和“深入度不夠”等問題，因此，仿真式模擬創設情境認知教學環境非常必要。

2.在情境認知教學環境中學習，激發學生的自主學習能力和學習動力

很多走上社會的畢業生都或多或少有這樣的感受：當年在校學習動力不足主要是因為沒有認識到所學知識在現實中的作用，而如今在工作實踐中遇到問題，才讓他們對當年學習的目的性有了質的感悟。在工作實踐中遇到實際問題時，往往自己不知該如何解決，依賴于別人的教授。因此，要讓學生的這種感悟提前來到他的腦海中，就需要為學生創設實際需求與問題情境及其問題解決過程的情境，在情境認知教學環境中學會自主學習，完成學習任務，并且能夠將相似的情況應用于其他具體問題，從而激發學生以解決問題為目標的學習動力。

3.采用情境認知理論教學，促進教師職能轉變

在傳統教育中，教師僅僅是知識的傳授者，教師習慣按照教材的思路來安排教與學，這樣一來，信息的流向是呈線性的，即由教師一方灌輸給學生。線性結構的優勢在于一方面教學思路清楚，另一方面能夠保證傳授的信息量大。但是缺點也很明顯：教師的教學往往面面俱到，很難避免一講到底或一問到底的滿堂灌的積習，也就是教師習慣于把知識打包“填鴨式”地交給學生，使教師越教越煩瑣，學生越學越被動。采用情境認知理論教學，教師是學生學習的促進者、引導者、合作者和參與者，教師的作用在于提供真實的學習情境，搭建學習支架，促進學生學習能力的發展。

4.情境認知教學環境有利于科研與教學互相促動、互相滲透

在實際教學中我們發現，教師將科研中的相關項目內容引入課堂，會使學生更好地接受知識。創設接近真實的教學情境，從某種意義上說是對教師提出了更富挑戰性的要求，會促進教師一方面更多地接觸實踐，更多地承接與教學相關的研究項目，另一方面會促使教師將企業的實際開發項目資源轉化為情境認知環境教學資源，從而實現科研、教學真正意義上的互相促動、互相滲透。

三、情境認知理論在計算機教學改革中的應用

在高校計算機教育中，基于情境認知的教學改革主要體現在以下四個方面。

1.教學目標

情境認知理論認為，學習的實質是個體參與實踐，與他人、環境相互作用的過程，學習者應主動利用經驗和知識參與實踐活動。具體地說，就是要培養學生的自學能力、研究能力、思維能力、表達能力，讓學生學會認知、學會做事。計算機學科作為一門注重實踐能力的學科，更要注重學生實際動手能力的培養。在課程目標的設計上，應該綜合來自三個方面的信息，即“對學習者自身的研究”“對校外當代生活的研究”和“來自科目專家的目標建議”。教學目標的設計要有層次，不僅要有普及知識，還要開發學習者的高級思維能力和自主思維能力。

在一個豐富多元、富有多層意義的情境中學習，產生的結果也可能較為多樣、多層次，因此在設計理念上要采用發展的觀點，對學生可能遇到的問題進行預測，并從不同層面來逐步加深學習內容以及遇到的問題的難度。因此，學習目標的設計應有一定的彈性和可變性，不能將教學目標簡單化，構造的情境除了要有足夠豐富復雜的事實、問題，還要提供多角度和多層次的經驗，以刺激學生不同且多樣的體會，也就是讓不同的學生有機會產生多樣化的建構，從而在探索真實的任務中達到學習目的。

2.教學內容

可以將教學內容分為三個層次：按教材的內容和順序講解；歸納幾本書的內容和特點講授，條理清晰；講課具有教師的風格特點，注重啟發，因材施教，注重學生學習方法和解決實際問題能力的培養。那么，第三個層次就是所有教師都希望自己能夠達到的，而這個層次也正好符合情境認知理論的要求。不把教材作為一種目的，不把教材中的知識作為唯一的教學內容，而是一種素材，教學的內容不僅包含課本知識，教師還要設計與所教課程相關的問題與環境，激發學生學習的內在動力，促進對問題進行探究，幫助學生掌握更多的知識、發展相應的能力。

教師設計的情境是學習發生與進行的必要條件，而且情境具有線索指引功能，有助于協助學生記憶。通過啟發學生敘述和討論，還可以多角度豐富情境記憶。向學生提出一些啟發性的問題，可以引發學生檢索出相應的知識與情境記憶。設計出一項活動方案，也可以促使學生尋找已學的知識和經驗，去解決相似的問題。

3.教學過程

情境認知理論的教學目的是通過發展學生的認知水平實現的。在教學過程中，教師不是先引導學生復習舊知識，然后才開始新內容的學習，而是把課題擺在學生面前，設計有利于學生發揮潛力的情境，激發學生的認知興趣，由學生自己去學習知識，尋求問題的答案。學生從被動的接受者和知識的灌輸對象轉變為知識的主動構建與學習者，教師從知識傳輸的執行者轉向學生知識學習的幫助者、參與者、組織者和促進者。

情境認知教學模式的主要方法有拋錨式教學模式、認知學徒制教學模式和隨機進入教學模式三種。下面主要介紹在教學中經常應用的兩種模式。拋錨式教學注重利用多媒體技術呈現一個真實、有趣的故事情境來吸引學習者，以一個需要解決的問題為“錨”，讓學生扮演情境中的角色，將學生帶入一個復雜的問題情境中，再引導學生去尋求和探索解決問題，進而培養合作精神，掌握真實、生動的知識和技能。一旦問題被確定了，整個教學內容和教學進程也就被確定了。在進行計算機課堂學習或者課程設計時，教師根據具體科目的實際情境創設問題或任務，在講解基本知識的基礎上不直接給出問題答案，而是引導學生通過查資料、動手操作等形式讓學生自己理解和探索，以實現知識意義建構的過程。認知學徒制的教學重點是在具體的情境中由教師向學生提供可應用的知識和思維策略，使學生通過觀察、模仿和聯系，將知識運用到真實的實踐中去，從而獲得有效的學習。教師可以利用計算機的多媒體技術、智能技術和網絡技術，創造一種認知學徒甚至遠程學徒的學習情境，讓學生通過觀摩、模擬、思索而掌握知識。

4.教學評價

基于情景認知學習理論下的教學評價應該融入教學過程，成為學生學習過程中密切相關的一部分，而不能割裂成兩個階段。評價的目標在于學生是否能夠應用適當的知識去解釋問題，是否有利于學，以學習者為中心。

學生最后學習成績的評價不能像以前教學中單純以書面考試作為評價標準，而是融合多種考核方式，重視學，考核學習者解決問題的能力。在計算機教學中，由于很多課程要進行具體的編程，也有很多新技術供學生使用，所以考核時，可以采用課程設計、完成作業、做報告等測驗手段，讓學生自主思考，互相合作，以真實的任務來檢驗學習效果的優劣。

新的時代需要新的人才，學校教育不能脫離生活實際。情境認知賦予學習新的意義，豐富了學習的過程，對人才培養模式有著深刻的影響，隨著信息技術的不斷發展，它正在成為高校計算機教學改革的有效途徑和新型模式。

參考文獻：

[1]戴維·H·喬納森(著).鄭太年，任友群(譯).學習環境的理論基礎[M].上海:華東師范大學出版社，2002.

[2]高文.情境學習與情境認知[J].教育發展研究，2001，(8).

[3]趙麗霞.學習理論流派及其教學設計觀[J].天津市教科院學報，2010，(2).

[4]王文靜.情境認知與學習理論研究述評[J].全球教育展望，2002，(1).

[5]劉義，高芳.情境認知學習理論與情境認知教學模式簡析[J].教育探索，2010，(6).

責編：路童