移動學習系統理論模型研究

【摘要】首先對活動學習理論、情境學習理論、分布式認知理論、會話學習理論等移動學習主要理論依據進行了分析及對比，進而基于Sharples的“分析移動學習的活動理論模型”、Salomon的“個體認知與分布式認知的交互模型”和Laurillard的“技術支持學習的會話模型框架”提出了用于移動學習系統分析的會話——活動——分布式CAD理論模型，對結構、邊及頂點的意義以及作用進行了闡釋，并結合移動學習典型案例分析了CAD模型的具體應用。

【關鍵詞】移動學習；系統分析；理論模型

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2011)11--0017--06

引言

1994年，卡內基梅隆大學開展了Wire-LessAndrew項目，使得校內人員能夠在校園里盡享移動學習所帶來的便攜，開創了移動學習研究的先河。雖然當時業界人士對移動學習傾注了極大的興趣和關注，但是由于條件約束，移動學習的發展一直很緩慢。近年來，隨著WAP、GPRS、UMTS等通訊技術得到很快的發展，同時手機、平板電腦等無線通訊終端設備得到很大的提升，移動學習正以前所未有的速度發展，相關項目漸漸擴展到課堂教學、非正式學習以及終身學習。

筆者認為，移動學習是數字化學習的進一步發展；移動學習與傳統的數字化學習的主要差別在于是移動計算設備所支撐的學習；移動學習較之傳統的數字化學習，將具有輕便攜帶、隨時攜帶、隨處攜帶的特征；移動學習根據是否接入網絡，可以分為完全在線，完全離線，以及二者過渡三種。在對該內涵理解的基礎上，移動學習在移動設備方面具有體積小、重量輕、移動性好、數字處理能力完備、信息交互方便、社會屬性顯著等特征；在移動學習環境方面具有學習內容粒度細化、操作界面簡潔清晰、學習媒體多限制化等特征；在移動學習活動方面具有接入靈活、內容個性化、交互方式多樣、隨時在線、自主性強、情境性融入性好等特點。

基于這些特征，合理、高效的應用移動學習是深入研究和發展的趨勢。通過對近十年來教育技術學核心期刊中涉及到移動學習的論文進行元分析，31.2％的文獻都討論了移動學習的概念、內涵、特征等相關理論，但僅有7.3％的文獻探討了移動學習的理論依據，這些文獻中與移動學習系統分析相關的甚少。然而，對移動學習系統分析的理論研究將有助于移動學習深入研究和應用。本文將試圖構建移動學習系統理論模型，解決移動學習系統構建的理論依據缺失問題。一移動學習主要理論基礎分析

通過文獻分析發現，學者們在探討移動學習理論基礎的時候，主要集中于中于非正式學習、情境學習理論、活動學習理論、分布式認知理論等。雖然這些理論各有不同側重點，但都是以學習者為中心的，基于活動的，強調情境認知、意義建構、通訊、交流、協作與共同建構的。此外，Sharpies等人試圖結合會話理論、活動理論以及情境學習理論構建移動學習的理論基礎，雖然目前并沒有看到最終的成果，但是研究過程為我們開辟了新的視角。下面將具體分析以下五種學習理論對移動學習的支撐和影響：

1 活動理論

活動理論以活動系統為分析單位，活動系統不局限于個體行為，而是強調集體性人類建構活動。活動系統的效果和效益反比于系統中所有要素之間的矛盾。在移動學習的支撐下，學習者能夠隨時隨地隨需獲取知識與信息，這樣就能促使生成子系統能夠具有更好的客體轉化、消耗子系統起到的負摩擦力更小、分配子系統更為和諧、交流子系統能夠更易于形成統一的規范約束；

2 非正式學習

非正式學習是一類學習方式的總稱，是通過交互活動或者協作者而獲得的隱含式信息。非正式學習為移動學習提供了很好的應用空間。在移動學習中，人們可以在任何時間、任何地點利用任何移動設備進行任何內容的學習，這就使得學習環境已經脫離了正式學習的時間與地點。另外，移動學習能夠為大家提供更豐富、有效的交流方式與機會，這都增加了非正式學習的應用條件。

3 情境認知理論

情境認知理論強調外部學習環境同樣對學習具有很重要的作用，主張學生通過在具體情境中進行學習的方式提高認知。無論從是自然科學走入自然情境，還是從社會科學走入社會文化情境，如果能有移動學習進行支撐，學生就能將情境中所獲得到的信息和知識更好的共享，也能夠根據情境的具體需要選擇合適的學習內容，這都會很好的提高學習質量。

4 分布式認知理論

分布式認知同時關注信息的內部表征與外部表征，而且以系統觀來考慮認知的分布。在移動學習系統的支撐下，設備隨身可帶，信息隨時可查，就能更好地處理不確定的意外事件，同時也極大的提高了系統的自組織性，這些都有利于認知的分布與個人認知的提高。

5 會話學習理論

在移動技術的支撐下，對話可以從課堂內延展到課堂外，從書本上的知識拓展到實際生活。因此，移動學習可以提供新的對話環境或者將已有對話環境更加豐富化。在移動學習系統的支撐下，這樣就使得對話以及日常生活中的交互更為豐富。同時，由于移動技術的更新和發展，對話發生的途徑和方式也大大豐富了，能夠實現更加有效的會話。

上述五種理論能夠為移動學習在不同應用情況和不同應用目的下提供理論支撐，將影響到移動學習模型的設計、研發和利用。

二 系統分析理論模型的理論建構

在如前所分析的移動學習的主流理論依據中，非正式學習可以理解為一種移動學習應用的領域，我們不再將其作為理論依據進行理論模型的研究。情境認知理論與活動理論雖然有很多差異，但是活動理論中也很強調要基于具體的情境進行學習活動的設計，尤其在應用活動理論分析以學習者為中心的學習環境時，“分析情境脈絡”是其最后一個步驟。因此，我們將會話理論、活動理論、分布式認知理論作為理論依據，進行移動學習系統分析的理論模型建構。

在移動學習的理論模型中，活動理論對于系統的平衡和知識與技能的生產具有重要意義；分布式認知理論認為認知分布包括個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會和時間等方面，這與移動學習的特征不謀而合；會話有利于在學習者與教師之間、學習者與學習者之間、學習者自身，以及學習者與實施實驗、探究與闡釋結果等過程中進行意義建構，能夠較好地改善學習效果與效率。因而，三種理論從不同角度對理論模型進行支撐，會話理論連同活動層次為其具體交互提供依據，活動理論能對系統設計以及如何使得系統更加有效提供支撐，而分布式認知理論擴展了活動理論對知識表征和存儲的范圍。

根據組合關系，在三種理論中任取兩種理論，構成3種組合方式。我們下面就從這三種組合方式，闡述移動學習系統分析理論模型如何融合了三種學習理論的優點。

1 會話理論與活動理論

在Laurillard所提出的“技術支持學習的對話框架”中，行動層發生在完成教學活動的過程中，關注的是發送了什么以及接下來的行動，因此，行動層既包括了行為之間的會話，也包括了對描述層理解映射為行為的會話；描述層發生在解釋、修改解釋以及再次描述理論等過程中，關注的是行動以及教學活動的含義，因此描述層既包括了描述層內部的會話，也包括了對行為映射為描述層理解的會話。對應活動理論，我們可以與活動理論中活動、行為、操作與動機、目標、條件相對等，同樣可以從行為和描述兩層進行了活動層次的解釋。

2 會話理論與分布式認知理論

會話將發生在學習者與教師之間、學習者與學習者之間、學習者自身，以及學習者與實施實驗、探究與闡釋結果等過程中。依據分布式認知理論，認知分布在個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會和時間等方面，而個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會都應該具有時間的維度，因此認知分布既可以是同一個時間平面上的個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會之間的相互關聯，也可以是某個個體內、個體間、媒介、環境、文化或社會，或其中的兩個或多個在時間縱軸上的變化。

進一步將會話對應到分布式認知理論中，會話將發生在同一個時間平面上的個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會之間或者發生在某個個體內、個體間、媒介、環境、文化或社會，或其中的兩個或多個在時間縱軸上的變化之間。對于前者，會話的發生需要聯結層為依托；對于后者，會話的發生是在整個八面體自轉過程中闡述，是時間跨度上的會話和發展。

3 分布式認知理論與活動理論

在活動理論中，活動系統包括了主體、工具、客體、分工、共同體和規則六大要素。而分布式認知理論包括個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會及時間等因素。

這里，我們做這種對應關系，活動理論中的主體與分布式認知中的個體相對應，我們稱之為學習者；活動理論中的共同體與分布式認知中的個體間相對應，我們稱之為共同體；活動系統中的工具、客體同時對應到分布式認知理論中的媒介、環境、文化、社會，他們構成了聯結層；而活動系統中的分工和規則，我們認為內涵在八面體的外在規則性上，如果分工和規則越明確，則八面體越規則。

分布式認知的另一個因素時間，認知既可以橫向分布于每個學習者特有的時間維度上，而已可以縱向分布于特定學習者的過去、現在和未來。我們可以將該因素與活動系統的時間穩定性相關聯。

三 CAD理論模型結構

我們梳理出移動學習在動設備、移動學習環境、移動學習活動方面的特征和優勢，并以會話理論、活動理論、分布式認知理論作為理論依據，從任意兩個理論之間的交融闡述了移動學習理論模型的理論基礎。

以五大理論依據中的活動理論，分布式認知理論及會話理論作為理論基礎，并兼顧情境認知理論的核心思想，在Sharples的“分析移動學習的活動理論模型”、Salomon所提出的“個體認知與分布式認知的交互模型”和Laurillard所提出的“技術支持學習的對話框架，”研究基礎上，本文提出了會話，活動一分布式理論模型，簡稱為CAD。

1 整體結構

2 頂點的意義

上頂點指代學習者(學習者的身份，等同于分布式認知中的個體內，以及活動理論中的學習者)；下頂點指代共同體(共同體的身份，取自活動理論中的共同體，等同于分布式認知中的個體間)；中間黃色平面的四個頂點分別指代了媒介、環境、文化、社會，這四個頂點取自于分布式認知理論，四個頂點作為一個平面同時賦予活動理論中工具與客體的作用，既是用來作為認知的分布，也是用來促進學習者的意義建構，我們將該平面稱為聯結層。

3 邊的意義

Sharples的“分析移動學習的活動理論模型”和Laurillard所提出的“技術支持學習的對話框架”都分為兩層，前者將模型分為了符號層與技術層；后者將模型分為了描述層與行動層。在CAD中，我們對二者進行了折中，從體現知識發生變化的角度進行分析，分為描述／符號層以及行動／技術層。前者指代的是學習者對知識所進行的意義建構，橘黃色線表征；后者主要是由于意義建構所導致的學習者行為及意圖發生的變化，用黑色線表征。另外， 學習者在移動學習的過程中未必都有合作學習，因此，整個八面體的上半部分線條是實線，下半部分是虛線。

四 CAD理論模型作用

CAD模型建立在Sharpies的“分析移動學習的活動理論模型”、Salomon的“個體認知與分布式認知的交互模型”和Laurillard的“技術支持學習的會話模型框架”的研究基礎上，這些理論對系統設計、教學交互、知識的表征和存儲范圍等問題提供了很好的理論依據，因此CAD模型具有如下促進系統平衡、改善教學交互、擴展認知分布等作用。本部分還對每種操作的注意事項進行了簡要的分析。

1 促進系統平衡

CAD中對活動理論進行了更新和改良，我們將以修訂后的活動理論為主要依據，分析活動理論四個子系統。系統平衡要建立在良好的系統設計上，CAD與其他基于活動理論提出的模型在流程上雖然沒有很大的不同，但是在具體的環節上卻有其特殊性。

(1)關于生產子系統，因為移動學習具有很好的便攜性，也常用來與現實生活實現很好的無縫化融合，因此在同樣目標的導向下，可更好地利用社會、文化、環境及媒介資源。例如學習動物的相關詞匯，如果是常規數字化學習中我們可以通過圖片結合聲音的方式將詞匯展示，但是在移動學習環境中，我們可以讓學生游覽動物園，將不同動物的信息傳遞給手機進行信息交流與共享，讓學生更生動的將詞匯記住：

(2)關于消耗子系統，活動系統能夠達到平衡的狀態，消耗子系統將起到同樣重要的作用。移動學習所具體的隨身便攜性能夠達到這樣的效果——即便同一個人處于多個共同體中，移動學習設備能夠具有很好的提醒和警示作用，從而使得其能夠較好的定位到當前的活動中來，并且移動設備所具有的典型特征和多交互性，也使得較之傳統數字化學習方式，能夠更好地與共同體達成一致；

(3)關于分配子系統和交流子系統，在活動理論中，分別是用社會法則或者活動約束來使得子系統運轉。在CAD中我們一直沒有顯像的提到這兩個子系統，這是因為我們將活動系統中的工具與客體對應到了聯結層，包括了環境、文化、社會、媒體四個因素，就包括了活動準則和活動約束。

2 改善教學交互

在具體的學習過程中，學習者更有效學習行為的相關關鍵詞是控制、情境以及交流，雖然在CAD中，我們并沒有顯示的提出這三個關鍵詞，但是我們可以從CAD中對話模型的視角找到一些線索。

從技術的角度看，Sharples所提出的控制、情境以及交流分別對應著人機交互、物理環境以及通訊手段與協議，而這三者都可以通過“會話”來具體達成目標。有效的會話是建立到學習者準確理解了模型、理論、方法等的內涵基礎上的，而這個過程就需要與共同體(可以是老師，也可以是學生)進行反復的提出理論、提供解釋、修改解釋以及再次描述理論(體現在描述層，八面體中用黑色線標示)；同時，當學習者內含知識的過程中，其所對應的學習行為也必將發生一系列的變化，也就是體現在現象、預設目標及所要求的學習行動之間需要一系列的磨合(體現在行為層，八面體中用橘黃色線標示)。

為了達到良好的學習效果，就要從動機，活動，目標一行為，條件，操作之間的轉換上分析，對系統如何分別在描述層和行動層(交互界面上的操作)進行學習路徑、學習行為的引領進行充分的考證。

3 拓展認知分布

通過上面的分析，我們可以清楚看到，活動理論能夠從系統觀的角度對CAD模型的設計、平衡、提高效益提供支撐；會話理論有利于從系統具體運作流程及人機界面設計上提供依據；而分布式認知，一方面擴展了“客體”所賴以中介的媒體，擴展到了環境、文化、媒介及社會多個方面，另一方面這些因素反過來也能促進和提高知識和技能的轉換。

但是在這個假設下，認知將分布于個體內、個體間、媒介、環境、文化、社會、時間等因素之間，在方便了知識獲取途徑與提高了知識轉化方式的同時，還需要處理好分布式認知融合、同一知識不同側面的聚合，來源不同的知識之間的沖突和矛盾等問題。

五 CAD理論模型案例分析

為了更好地闡釋CAD模型，我們以臺灣中央大學BWL和日本德島大學LOCH兩個移動學習案例進行分析。

六 結語

本文在分析移動學習理論依據的基礎上，篩選適合的理論基礎，并在其指導下建立移動學習系統的理論模型。在移動學習的理論依據辨析部分，抽取出文獻中最為關注的活動理論、非正式學習、情境認知理論、分布式認知理論、會話學習理論等理論，并進行了評析。在移動學習系統的理論模型部分，我們從中選擇了會話理論、活動理論及分布式認知理論作為理論基礎，在Salomon、Sharples和Laurillard研究的基礎上，并兼顧其他理論的核心思想，提出了CAD理論模型，并對該模型的理論支撐、結構、系統平衡、教學交互、認知分布等問題進行了論證。本文構建了移動學習系統的理論模型并闡述了應用價值，將對移動學習系統分析和應用提供一定的理論方法支撐。