分布式認知學習環境下有效學習的支持研究

霍智勇曾 敏

1.南京郵電大學傳媒與藝術學院，南京 2100032.南京郵電大學通達學院，南京 210003

分布式認知學習環境下有效學習的支持研究

霍智勇1曾 敏2

1.南京郵電大學傳媒與藝術學院，南京 2100032.南京郵電大學通達學院，南京 210003

分布式認知是將認知活動看作是對內部和外部表征的信息加工過程，是一種包含多個主體、多種工具和多樣技術，協調內外部表征，且有助于提供一種動態信息加工的系統。本文圍繞網絡環境下的學習過程，對分布式認知環境下的有效學習的技術支持進行了理論研究，通過技術支持學習的涵義及其理論基礎，闡述了分布式認知學習環境下技術支持學習引發的新課題。

分布式認知；學習環境；有效學習；學習支持

導言

分布式認知是由加利福尼亞大學的赫欽斯（Edwin Hutchins） 于20 世紀90 年代中后期在對當時傳統的認知觀點（認為認知是個體級別上的信息加工過程） 的批判基礎上提出來的。分布式認知是將認知活動看作是對內部和外部表征的信息加工過程，是一種包含多個主體、多種工具和多樣技術，協調內外部表征，且有助于提供一種動態信息加工的系統。認為知識在個體內部的存在形式是分布式的；認知在個體與活動的整合系統中是分布式的。交流是分布式認知的必備條件，知識不被分享時是無用的。有效學習是相對于低效學習和無效學習而言的，學習者在教師的指導下或在技術的支持下，應用恰當的學習策略對學習內容進行主動加工，在一定時間內完成學習任務、達成學習目標、獲得自身發展的過程。按照學習目標的不同，可以將有效學習分為兩大類：追求績效的有效學習和尋求發展的有效學習。

學習環境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。從技術層面研究促進和支持學習的過程和實踐，旨在基于學習理論綜合研究通過技術如何實現對學生學習的有效的支持，以促進學習者的學習與發展。它更多地關注學習資源設計與開發、學習過程設計與開發、學習工具的設計與開發、學習支持系統的設計與開發等，試圖通過設計構建良好的學習環境，更好地引導和促進學習者的知識建構。

1 國內外相關研究現狀

對于學習問題的研究一直是人類探索的主題，諸多學科都將自己的研究焦點聚集到學習問題的研究上。綜觀目前國內外對學習問題的研究成果，其研究主要集中在認知過程，社會過程和技術支持三個基本側面。關于認知過程、社會過程的研究基本上形成了完整的理論體系，技術支持屬于學習科學研究的實踐應用層面，主要研究通過各種技術實現對學生學習的有效支持，促進學習者的學習和發展，最終實現有效學習。

對于技術支持學習的理論與實踐研究，國外工作開展的較早，美國成立了“國際學習科學協會”，主辦了《學習科學雜志》（The Journal of Learning Sciences）；2003年秋美國國家科學基金會建立了國家級研究中心技術支持科學學習（Technology Enhanced Learning in Science，TELS）研究中心，主要研究如何運用信息技術提高學生的科學學習成就水平；美國南伊利諾伊大學的Peter Fadde和普渡大學的Patricia A.Sullivan創建“視頻學習對象”來指導大學生的專業寫作。懷俄明大學的Doric U.Bolliger，Supawan Supaxtekom和Christine Boggs用Keller修改版的動機量表，研究了在線學習環境中播客對于學生動機的影響。俄克拉荷馬大學的Deniz Eseryel等人關注大型多人在線游戲（MMOGs）對教育的影響。德國弗萊堡大學Dirk Ifenthaler的智能教學系統則將部分“任務”分配給了學習者。巴洛馬學院Blame Morrow從績效技術角度研究了技術整合到教學中的促進因素。哈佛大學的無線手持設備在支持教學方面的HDUL項目；歐洲旨在開發一個在線語言學習系統的移動版本的Mobile ELDIT項目；愛爾蘭的Re-Tracing The Past項目；日本德島大學的情境感知語言學習支持系統JAMIOLAS，研究重點瞄準情境感知領域。還有我國清華大學的Smart Classroom是追求現實環境的智能化，完全感知并自動完成師生的要求的研究項目。從各個國家的研發現狀來看，隨著新技術在研究領域中的應用以及研究的不斷深入，有效學習的技術支持研究和實際應用將越來越深入和廣泛。

我國對于技術支持學習的相關研究起步較晚，理論和實踐研究開展的時間并不長。開展這方面研究的有華東師大的學習科學研究中心，南京大學《數字媒體與知識工程》研究室，華南師大教育信息技術學院，上海浦東教育發展研究院等。理論研究方面，高文教授帶領研究團隊出版的《21世紀人類學習的革命》叢書；張建偉博士的著作《建構性學習》。2010年9月27日中央電大、《中國遠程教育》雜志社等單位聯合舉辦了以“有支持的學習:信息技術應用與學習支持服務”為主題的“中國遠程教育專家論壇”。華師大張際平教授、西北師大楊改學教授等都對技術支持學習開展了多方面的研究。通過文獻分析，我國對此方向研究目前處于學習跟蹤研究階段，視點仍然集中于建構學習理論、情境認知理論，分布式認知學習理論等的理論探討層面，實踐上有一些初步探討，但并不全面和深入，缺乏全面和系統研究，例如支持理念、支持模式，支持目的、支持條件、支持策略等。且與國外相比更缺乏技術支持方面的實踐研究，使技術與學習的整合缺乏深度。

2 分布式認知學習環境下有效學習的理論研究

分布式認知學習環境下的有效學習需要有新型的學習理論做指導，以開拓學習環境設計的理念?！坝行W習的技術支持”是學習問題在技術層面提出的，把學習理念的發展和支撐學習活動技術稱為學習研究的兩個基本支點。當代學習理論和信息技術正在發生著有意義的變化，學習者越來越傾向于具有分布式、移動式、微型化和泛在性等特征的學習，非正式學習等學習方式正逐漸成為人們關注的焦點。圍繞網絡環境下的學習過程，研究對象包括有效學習的技術支持理念、模式的構建、實施策略、支持環境、資源開發、績效評估，對蘊含其中的學習支持進行深入的理論和實踐研究，實現技術支持與有效學習的深度整合，體現在以下四個方面：

2.1 分布式認知學習環境下有效學習的技術實現理念

學習支持是從技術層面促進和支持學生有效學習的過程與方法。分布式認知理論認為認知活動是對內部和外部表征的信息加工過程，把認知過程看作一種包含多個主體、多種工具和多樣技術，協調內外部表征，且有助于提供一種動態信息加工的系統。這為技術支持學習提供了理論基礎。本課題研究的一個主要內容就是基于學習理論，特別是基于分布式認知理論，探討支持有效學習的技術實現理念。

2.2 分布式認知學習環境下有效學習的技術支持模式

每一次技術進步都直接或間接地引發了學習觀念和學習方式的變革?？v觀人類教育活動的發展歷程，隨著學習理念的變化和技術的進步，技術對學習的支持一直發展著，從個體學習到集體授課，從個人建構到社會建構、從認知到情境，這一切都蘊含著技術支持學習的模式變化。本課題將基于網絡學習環境，研究學習者在缺乏教師指導的情況下，如何獲得臨場感，如何獲得學習支持，以實現有效學習，并據此提出相應的技術支持模式。

2.3 分布式認知學習環境下技術支持有效學習的架構過程

技術對有效學習的支持研究除了聚焦于支持理念和支持模式的研究之外，我們應更多關注學習支持的具體架構過程及實施策略，這是本課題研究的一個重要內容，主要探討“如何做的問題”。本課題從分布式控制，新知識的生成和共享，學習活動的靈活性和互操作性，學習共同體的自治性，高階的對話、交互和合作， 共同工作的焦點和動機等方面架構技術支持體系，并研究目標定位、學習指導、引發表達、任務分配、知識表示、情境描述、反思調控、方法指導等具體實施策略。

2.4 分布式認知學習環境下技術支持有效學習的績效評估

技術支持學習的有效性一直是學習科學與技術設計領域關注的問題，支持學生學習的技術多種多樣，既有傳統的教學技術，又有現代的教學技術。從分布式認知的角度來講，有些技術對良構領域的知識傳遞及集體教學能夠實施有效支持，有些技術對非良構領域的知識及個性化學習、協作學習能夠有效支持；有些技術適合于創設學習環境，有些技術則適合于思維的可視化和知識表征，能提供認知學習所需要的各種信息資源和認知工具。應該說，對有效學習的技術支持進行績效評估是判斷技術應用價值或有效性的標準，基于學習理論探討技術的應用價值，建立技術的績效評估標準，解決“什么樣的技術支持是最有效的學習支持？”的問題。

3 分布式認知學習環境的技術支持

技術支持是分布式認知學習環境下的有效學習的必要條件。從學習過程的分布式控制，新知識的生成和共享，學習活動的靈活性和互操作性，學習共同體的自治性，高階的對話、交互和合作， 共同工作的焦點和動機等方面架構技術支持體系，因此需要基于學習目標定位、學習指導、引發表達、任務分配、知識表示、情境描述、反思調控、方法指導等具體學習制定出技術支持策略。

技術支持必須圍繞分布式認知學習環境下的有效學習展開。技術使人類在其社會實踐活動中，通過理性活動生產和改造世界的物質手段、智能手段和信息手段的總和，它是物性技術與理性技術的結合。因此，圍繞有效學習，探討實現網絡學習環境下的最新學習與教學理念在技術中的體現，以及用以實現學習支持的模式、設計過程、架構體系、支持策略和評價等“理性技術”。

技術支持體現在分布式認知學習環境下的有效學習的全面過程中。學習是在某種“進程中”產生的，是某個“過程”的結果。立足于系統思考的反思，堅持“綜合性系統設計”研究思路，聚焦于學生學習全過程的支持研究，從支持理念、技術架構過程、支持內容、支持策略、支持平臺開發、支持績效評價等方面架設學習支持體系，以徹底改變學習方式、學習關系和學習文化，實現學習創新。

4 總結

分布式認知學習環境下的有效學習需要有新型的學習理論做指導。作為認知科學的一個新分支，分布式認知的觀點可為新媒體環境下的有效學習過程提供一個新的思路，對需要認知參與的學習過程研究產生影響。隨著新媒體和無線互聯網絡信息技術的迅猛發展，泛在學習在教育中的應用，人類許多認知活動越來越依賴于數字化的認知工具，認知分布的思想越來越得以受到關注和研究。我們期望通過研究，探尋出學習環境下有效學習的技術支持的規律和策略，促進學習者的分布式認知。

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A Study of Effective Learning Support in the Distributed Cognition Learning Environment

Huo Zhiyong1Zeng Min2
1.College of Communication & Art, Nanjing University of posts and Telecommunications, Nanjing 2100032.College of Tongda, Nanjing University of posts and Telecommunications, Nanjing 210003

G642.0

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.090

江蘇省教育科學“十二五”規劃2011年度課題“分布式認知學習環境下有效學習的支持研究”(D/2011/01/073) 南京郵電大學教育科學“十一五”規劃重點課題“媒體化學習的技術支持理論與實踐研究”(GJS-XKT1002)

霍智勇，1973.12，男，副教授，工學碩士學位，研究方向：數字媒體技術、新媒體教育應用與智能教育系統理論與開發。

AbstractThe distributed cognition regards cognition as an information process of interior and external characters.It is a system that includes multiplicate main bodies, facilities and technologies, and harmonizes interior and external characters, and helps to provide a dynamic information process.This paper studies the technical support of effective learning in the distributed cognition environment, based on the learning process in network environment.It is described new subjects of the technical support study in the distributed cognition environment, by learning the meaning and theoretical basis of the technical support study.

Keywordsdistributed cognition；learning Environment；effective learning；learning ssupport