基于建構主義理論的四面體學習模型的構建

□ 馮坤山 吳振強

基于建構主義理論的四面體學習模型的構建

□ 馮坤山 吳振強

進入21世紀后，建構主義逐漸成為主流學習理論。建構主義學習理論特點之一是創新有余，效率不足。本文以行為主義理論、認知主義理論和建構主義理論中存在的教師、學習者、資源與環境四類實體為基本元素，分別建立各理論的E-R圖，分析各理論間的聯系與不同，并針對當前網絡學習要求，提出了基于建構主義理論的“以教師為主導，以學習者為主體，資源與環境協同作用”的四面體學習模型。

建構主義；E-R圖；網絡學習；學習模型

一、引言

影響教育的學習理論主要有行為主義理論、認知主義理論和建構主義理論，進入21世紀后，建構主義理論逐漸成為主流學習理論。2010年，美國出臺的第四個國家級教育計劃《變革國家教育：技術推動學習》表明[1][2]，在建構主義理論指導下的美國教育存在諸多問題。傳統的建構主義理論強調以學習者為中心，發揮學習者的主觀能動性，教師主要起輔助作用，為學習者學習的開展發揮一定的作用。[3]在傳統的教學環境下，學習者可以基于自己的經驗背景，對外部信息進行主動的選擇、加工和處理，從而獲得自己的意義。意義的獲得，依靠每個學習者以自己原有的知識經驗為基礎，對新信息進行重新認識和編碼，建構自己的理解。在網絡環境下，建構主義理論的應用出現了一些問題。首先，學習者受到自身相關因素的限制，如已有認知水平、學習能力、自制力等，很難對新知識進行合理的建構，從而很難形成自身的認知結構。其次，網絡環境下的導學與督學機制缺失，從而影響學習者對自我學習進程的控制。這也是造成當前很多學習者網絡成癮的原因之一。第三，建構主義理論自身不強調學習效果與效率。有鑒于此，本文試圖在對行為主義理論、認知主義理論和建構主義理論分別建立E-R圖進行分析說明的基礎上，取長補短，形成一個基于建構主義理論的學習新模型。希望該模型能夠有助于較好解決傳統建構主義理論下學習效率不足的問題；同時，由于該模型把協同教學、協作學習和混合學習作為自己的一個子集，因此可能有助于對當前學習模式研究進展進行理解與比較。

二、教育與學習的定義

葉瀾教授在其《教育概論》中對教育的定義是：“教育是有意識的以影響人的身心發展為直接目標的社會活動。”[4]目前，這個提法在國內具有一定的代表性且有較大影響力。在學校教育教學中，教師作為教育傳播的直接執行者，其主導地位是不容忽視的。

《普通心理學》對學習的定義是：“學習是個體在一定情景下由于反復地經驗而產生的行為或行為潛能的比較持久的變化。”[5]桑新民教授從教育學角度對學習的定義是：“學習是人類個體在認識與實踐過程中獲取經驗和知識，掌握客觀規律，使身心獲得發展的社會活動；學習的本質是人類個體的自我意識與自我超越。”[6]在學習過程中，應盡可能發揮學習者的主動性，以學習者為主體來開展學習，從而培養學習者的創新精神與學習能力。對不同時期的教育產生較大影響的學習理論有行為主義理論，認知主義理論，建構主義理論。

下面以教育中存在的教師、學習者、資源與環境四類實體為元素，用E-R圖（即實體關系圖）分別對行為主義理論、認知主義理論和建構主義理論進行分析與說明。

三、各理論的E-R圖與分析

（一）行為主義理論的E-R圖與分析

以教師、學習者、資源與環境四類實體為元素，可建立行為主義理論的E-R圖，如圖1所示：

圖1 行為主義理論的E-R圖

從圖1可以看出，教師處于核心位置。根據行為主義理論，學習的產生就是當外界環境發生特定的刺激時，會引發對應的條件反射，如果加強這種反射，刺激和反應之間就建立了聯結，學習也就相應的發生了。[9]在這種教學環境中，教師幾乎掌控著所有的學習資源與環境的創設。教師通過資源與環境來對學習者進行刺激，從而強化學習者的合適行為，消除不合適行為。

在行為主義理論模型中，教師處于核心位置，幾乎完全掌控著資源與環境的創設，學習者是被動的。它較適用于知識概念的教與學，是講授法的理論來源。但在該模型下，學習者缺乏主動性與探究能力，從而很難有創新意識。[10]

（二）認知主義理論的E-R圖與分析

認知主義理論產生于20世紀50年代中后期。主要觀點是：① 否定學習是簡單的刺激-反應，認為學習是內部認知變化、主動構造認知結構、積極獲取信息進行加工，強調學習產生于學習者把獲取的信息同化到已有的認知結構中。[11][12][13]② 認為學習是結合已有認知經驗去主動形成新的認知結構的過程，強調發現學習以及學科知識體系化學習，強調學習不是不斷的試誤，而是對已有的知識結構的豁然重組或產生新的結構。

以教師、學習者、資源與環境四類實體為元素，可建立認知主義理論的E-R圖，如圖2所示：

圖2 認知主義理論的E-R圖

從圖2可以看出，該理論有別于行為主義理論。第一，處于核心位置的是學習者，不再是教師。學習者擺脫了在行為主義理論中被動的局面，對資源與環境的作用變得積極，主動滿足自己的需求。學習者不再單純靠刺激做出反應，而是通過已有的認知結構對資源和環境進行反應，從而形成新的認知結構與意義。第二，教師處于弱位置。在認知主義學習理論看來，在學習知識的過程中，教師對學習者有一定的輔助作用。第三，資源處于為學習者服務的位置。學習者在已有的認知心理、知識結構的基礎上進行相關學習時，會主動獲取所需資源。而資源盡可能以學習者為中心進行建立，如教材的編制常以認知結構為基礎進行。第四，環境弱服務于學習者，但對學習環境的研究未被考慮。

認知主義理論與行為主義理論相對立，在這兩種理論中教師與學習者的核心位置完全不同。[7][14]在認知主義理論模型中，學習者被賦予了主觀能動性，不再被動地接受刺激，而是積極主動獲取所要的資源，這有利于創新意識的培養；學習者為了解決問題而去獲取資源，學習者在學習過程中認知、意義理解、獨立思考等意識活動具有重要地位和作用。認知主義理論由于把學習看成是一個積極主動的過程，因而很重視內在動機與學習活動本身帶來的內在強化的作用[15]。不足之處在于，把教師置于弱勢位置，未能發揮教師應有的作用，從而使學習者的學習效率受到影響。

（三）建構主義理論的E-R圖與分析

建構主義理論產生于20世紀90年代，其哲學根源可以追溯到古代的蘇格拉底、柏拉圖和康德。其主要觀點是：① 學習者通過已有的知識結構與經驗，去主動建構知識的意義。[16][17]② 教學應該考慮學習者已有的知識結構，強調協作交流、情境的作用，注重學習者對意義的主動建構，引導學習者從已有的知識經驗中生長出新的知識經驗。[18]19]

以教師、學習者、資源和環境四類實體為元素，可建立建構主義理論的E-R圖，如圖3所示：

1.1 池塘條件 加州鱸種苗標粗的池塘，面積最好不宜過大。為了方便管理，購買回來的朝苗如果太小，都采用在養殖池塘圍網，馴化形成固定攝食后才拆開。一般來說，種苗標粗每口塘3～5畝，能提高土地利用率。水深前期為50～70cm，后期為1.2～1.5m。池塘水不宜過深，以免光線照不到，底層水溫低，另外早期種苗體質較弱，若注水太深，魚苗游動時受水壓就大，不利于幼苗活動，覓食。緩慢注入新水有利于水體浮游動物的生長，增加天然的餌料，由于加州鱸屬于肉食魚類，饑餓時會大吃小，所以在種苗期盡量降低魚苗的饑餓度，才能提高苗種的成活率。

圖3 建構主義理論的E-R圖

從圖3可以看出，第一，以學習者為中心，學習者處于絕對的主體地位。學習者不再簡單被動的接受信息，而是主動地對信息進行加工并積極地建構知識的意義。學習者在建構知識的意義時主要從兩個方向進行：一是基于信息的意義進行建構，二是基于已有的認知與經驗對獲取到的信息進行改造和生成。在信息的處理與加工、知識的意義建構中，學習者始終處于主體地位，保持著主動性與積極性。同時，在該模型中，強調學習者之間應加強協作交流，從而形成一個新的學習組織形式——協作學習。第二，教師對學習者的學習起輔助作用，指導學習者進行學習。教師針對學習者自身現有的知識結構與生活經驗指導其進行新知識的學習，引導其進行新的知識生成，使學習者在已有的認知基礎上建構新的知識經驗，并對整個知識體系進行建構與把握。在這里，教師與學習者之間的關系發生了轉變。首先，教師從高高在上的知識的權威代表者，轉變為與學習者共同學習與交流的合作者或高級搭檔；其次，教師從對學習者直接進行知識的傳授、灌輸、學習監控，轉變為對學習者的知識意義建構進行幫促[20][21]，并給予學習者充分的自主學習機會。第三，資源作用于教師，以服務于學習者而構建。第四，該模型中的環境是指供學習者學習的外部條件，環境影響學習。因此，建構主義提倡情境性教學，即在真實環境中進行教學，創設符合實際情況的情境，以現實生活中存在的問題與困難為目標，讓學習者置身其中去處理，學習者可以通過協作、交流、利用必要的信息等進行情境下的意義建構，從而獲取解決辦法。值得注意的是，情境必須有利于學習者對所學內容的意義建構。

“建構主義是當代教育心理學中的一場革命，是學習理論中行為主義發展到認知主義以后的進一步發展。”[22][23]建構主義理論提出了很多有價值且具有針對性的教育學習思想，其對學習者主體地位的重視與強調，極大調動了學習者的積極性、主動性、主觀能動性，為創新教育提供了理論支持，有利于創造性思維的培養。建構主義還對學習的階段進行了劃分，很具針對性地否定了傳統教學中未能區別對待不同學習階段而進行教學策略的選擇。同時，提出了協作、交流、情境性教學，對學習產生了積極有效的影響，且首次把環境作為影響學習的因素予以研究，為學習理論的完善做出了積極貢獻。

但是，建構主義理論不重視對教師作用的研究，且對教師在學習過程中的定位也不到位，這勢必影響學習的整體效果與效率。學習內容的難度和深度與學習者現有的認知結構和經驗之間存在一定的不可控性，僅憑學習者自身很難對新知識進行意義建構，特別是在學習者已有知識結構還很單薄的階段。建構主義還對傳統教學進行全盤否定，這也是不可取的，傳統教學雖然對學習者的主動性與積極性調動不足，影響學習者創新思維的培養，但是，傳統教學對傳統知識與經典理論的講授，注重分析與抽象，清晰闡述知識，使學習者不用花費太多時間與精力就能很快接受，也有其合理性。

（四）不同學習理論的比較

教師、學習者、資源和環境在行為主義理論、認知主義理論與建構主義理論中所處的位置，以及三種學習理論所分別對應的教育形式，如表1所示：

表1 三種學習理論的比較

通過表1不難發現，行為主義強調以教師為核心，教師是教學的主導，這有助于知識量的傳授，但學習者較為被動；認知主義與建構主義強調以學習者為核心，學習者是學習的主體，這有利用發揮學習者的主觀能動性以及創新思維的培養和知識體系的建構；建構主義增加了對學習環境的研究，但不重視教師的作用，由學習者對各種知識進行探究具有很大的盲目性，且在一些情況下會受到學習者自身知識結構的限制，這勢必會影響學習的效果與效率。當前，在基于網絡環境的學習中，原有的建構主義理論的局限性越發顯現[25]。網絡環境下，學習者受自身因素限制，如認知水平、知識結構和非智力性因素等的限制，在面對繁雜多變的知識內容與知識呈現的形式與結構時，選擇、整理與建構知識等都將受到很大挑戰。再加上評價機制的缺失，對學習者指導與監督功能的缺失，使學習者在未能建構起新的知識結構的情況下，很可能走向另一個誤區，如網絡成癮等。對此可否把行為主義理論中以教師為主導的思想融合到建構主義理論中，再加上認知主義的一些經典思想，建立一種“以教師為主導，以學習者為主體，資源與環境協同”的學習模式呢？這將既有利于培養學習者的創新性思維、發揮其主觀能動性、完成對知識整體性的體系建構，又可充分發揮教師作用、提高學習效果與效率。

四、基于建構主義理論的四面體學習模型

綜上所述，我們對原建構主義理論模型進行了改進，構建了如圖4所示的四面體學習模型。從形狀上看，它不再是平面的圖形，而是一種形似四面體的立體模型，故稱之為四面體學習模型。從功能上看，四面體中有四個頂點，且四個頂點相互之間均有連線，正好可以實現網絡學習中四類實體之間應具有的相對獨立的交互性與聯通性。

圖4 四面體學習模型

該模型的特點：第一，建構起兩個中心，分別是以學習者為中心和以教師為中心，從而更有助于發揮教師的主導作用，加強學習者的主體地位。[3][25]依據行為主義理論，注重發揮教師作用，讓教師處于模型的頂部，掌控學習的各個環節的情況，從而更好地進行教學設計并對學習者進行更有針對性的指導；同時，依據認知主義理論與建構主義理論，明確學習的主體是學習者，整個學習的開展一定要圍繞學習者而進行。第二，為了彌補網絡學習過程中指導與監督的缺失，在模型中增加了兩種機制，導學機制與督學機制。第三，為了更好地指導學習者學習，在模型中增加了教師與資源的聯系，教師有針對性地建構資源，并借助于資源，指導與服務于學習者，從而更好地滿足學習者對資源的需求，培養學習者的自主學習能力和探究能力。第四，增加了教師與學習環境間的弱交互性。教師根據時代和社會的需要，為學習者營造更有氛圍的學習環境，體現了學習的社會性，從而更好地發揮了教師的主導作用，加強了學習者的主體地位。第五，把環境對學習者的單向影響，擴展為二者的相互影響，從而為更好地發揮教師的主導作用、調動學習者的主觀能動性、更好地實現網絡學習，建立了聯通性。第六，資源與環境之間存在一定的關系，資源對環境有潛在影響，環境對資源有弱需求，二者在學習過程中都是不可或缺的兩個因素。

當前，基于建構主義理論建立起來的學習模式有協同教學[26][27]、協作學習[28]、混合學習[29]等。把這些學習模式放在四面體學習模型中，如圖5所示，協同教學模式恰好是四面體中實體教師與教師之間形成的學習模式，協作學習是建立在實體學習者與學習者之間的學習模式，混合學習模式則是基于數字化技術把學習者與教師聯系起來的學習模式。基于四面體中四個實體之間是連通的，這幾種只是建立在一種或兩種實體上的學習模式在研究或實施時，應該適當考慮其他實體的影響，注重發揮其他實體的作用，方可達到教學或學習最佳效果。另外，國內在學習理論研究方面比較突出的實驗室有北京師范大學的知識工程研究中心、華中師范大學的國家數字化學習工程技術研究中心、西南大學的認知與人格教育部重點實驗室等。其中，北京師范大學知識工程研究中心較偏重對協作學習的研究，華中師范大學國家數字化學習工程技術研究中心較偏重對教師與資源的研究，西南大學認知與人格教育部重點實驗室以心理學為基礎研究學習者的認知與人格，以腦眼為主。

五、結語

本文以E-R圖的形式，對不同的學習理論進行了解釋說明與對比分析，較為直觀清晰地表明了各學習理論的特點與不同，提出了一種基于建構主義理論的“以教師為主導，以學習者為主體，資源與環境協同作用”的四面體學習模型。該模型可以更好地發揮模型中各實體的作用，克服傳統建構主義理論下學習效果與效率不高的問題，較好指導網絡學習；同時，該模型把當前的協同教學、協作學習和混合學習作為其一個子集，有助于對目前學習模式研究的進展進行理解與比較。

圖5 四面體學習模型與幾種學習模式

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G443

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1009—458x（2012）05—0046—05

2011－12－15

馮坤山，碩士；吳振強，教授。陜西師范大學計算機科學學院（710062）。

責任編輯 石 子