在促進學生思維和知識的建構中應用教育技術*

張均兵

（教育部考試中心 ,北京 100084）

一、引言

2005年新定義規定：“教育技術是通過創造、使用和管理合適的技術過程和資源以促進學習和改進績效的研究和符合道德規范的實踐。”[1]該定義表明教育技術的根本目的是幫助人們進行有效學習。在教育信息化的過程中，如何提高教育技術在教學中應用的有效性是一個重要而又非常復雜的問題。該問題已引起國內外學者和政要的廣泛關注。戴維·喬納森等人（David Jonassen，1994）認為：“技術不應該被用作給被動的學習者運輸和傳遞設計者信息的工具，而應該作為學習者學習的工具。”[2]學習科學家強調：“計算機最好能夠支持學習者經歷和體驗深層學習行為。例如，幫助學習者與他人協作，反思知識發展。”[3]布什(George Walker Bush)總統在2001年教育計劃中曾說道：“政府相信學校應該把技術作為提升學術成就的工具，把最新的技術用于課堂其本身不是目的。”[4]美國教育部一名女發言人凱瑟琳·麥克萊恩(Catherine Mcclain)說：“我們擔心，今天我們擁有的這種技術沒有被有效地用來提高學生的學習成績。”[5]國內學者劉美鳳認為：“只有熱情的關注與經費的投入還是遠遠不夠的。教師的信息素養、教學資源的可獲得性、學生的技能與態度、學校的政策以及領導的態度、信息技術在學校教育中的應用與學校原有的教學秩序、各利益群體相融合的程度等各個方面都會影響信息技術的有效應用，其中很多因素還會牽扯到有關歷史、哲學、社會學、政治學等領域的研究。”[6]高文則指出：“教學設計者在充分利用現代信息技術的同時，也必須注意克服器具中心論，克服狹隘的技術控制論，確立起以人為本、以人的學習為本的泛技術觀。在技術的應用中必須考慮不同的情況、不同的個人和不同的目標的實際需求，識別技術行之有效的方式與途徑，尋找并發現技術與各種學習理論的有效結合點，同時在兩者的交叉中彰顯新的學習理念并設計開發相適應的新技術、新模型。”[7]上述研究為我們深入探討和思考教育技術在教學中應用的有效性問題奠定了良好基礎。

二、教育技術的飛速發展為21世紀的教師帶來了前所未有的機遇和挑戰

教育技術對學習貢獻的大小取決于多種因素，其中最為重要的因素就是教師的角色。信息技術的強大功能促使教師重新思考自己的角色和責任。教師們會重新思考所教的內容、自己在教學中的角色、所使用的具體教學方法以及教學法所蘊含的價值。教師不僅需要掌握如何使用一系列技術資源，而且需要知道為什么以及什么時候使用。在信息化課堂上教師和學生分別扮演著各種不同的角色，如教師可以是教練員、演示者、項目負責人、顧問、資源提供者、提問者、解釋者、共同學習者等，在這些角色之間學會調整和運籌對于改進教學技能和培養學生的主動性以及深層思維能力起著至關重要的作用。這意味著教師在課堂教學中不能再充當“知識庫”的角色，而應該是“專家型學習者”，他們應該是指導者、幫助者和引導者，可以從事高級互動活動，可以提出問題、解釋問題、對觀點提出反駁。

但是，教師在課堂上利用教育技術進行教學受到諸多因素的影響，其中有些因素類似于學生的態度和技術方面的實際經驗，有些因素則更涉及教師的角色與期望值。教師對教育和學校本質的認識和信念會影響到課堂教學的組織和管理，他們在技術方面的背景經驗以及對此所采取的態度，也會影響到技術手段在課堂上的使用。英國教育部20世紀90年代進行了一次大規模的研究，對教育技術在中小學生的成績方面的影響力進行了評估（Watson,1993）。該研究表明，在特殊情況下，教育技術對教學產生了非常積極的影響。這些“各種不同的特殊情況”之間的關系十分復雜，其中包含的因素有對技術資源的接觸情況、技術資源的特點以及學生可以利用的方式。其他重要的因素還包括教師掌握技術的能力以及理解情況、他們在教學中主動合理的使用情況、技術資源的組織和管理情況，以及對教學風格的合理選擇。[8]諸種因素表明，教師能否合理地在課堂上應用教育技術對教師素質提出了較高要求。

三、“技術作為教師”的教學傳遞觀亟需轉變

知識經濟的發展對教育技術的應用提出了較高的要求。在知識經濟時代，僅靠記憶陳述性知識和程序性知識是不夠的，學習者還應該具備以下能力：能對復雜概念具有更深層次的理解；能掌握利用復雜概念創造新概念、新理論、新產品、新知識；能對閱讀的材料做出批判性評價，并能以口頭和書面的形式清晰地表達自己的理解；能理解科學思維和數學思維。這表明學習者更需學習的是整合的、可用的知識，而不是教授主義所強調的割裂的、脫離情境的事實。為了滿足上述要求，教師們在學校里使用技術的方式應該從 “技術作為教師”轉變成“技術作為學習中的伙伴”。如果我們把技術想象成學生學習的工具，即用技術學習而不是從技術中學習，那么學生學習的性質將會發生改變。只有實現這一轉變，利用教育技術促進學習和改進績效的目標才有望達成。

關于計算機和其他一些技術的大量研究表明：技術并不比教師教得更有效。這在美國一項規模最大的專題研究中再次得到了證實。2007年4月7日《參考消息》轉載了一篇文章，文章標題是“美國一項規模最大的專題研究認為教學軟件無助提高學生成績。”該專題研究是美國國會2002年授權進行的。它在2004年至2005年期間對全美的132所學校的9524名學生使用的15種閱讀和算術軟件產品進行了評估。該研究發現，教學軟件深受美國學生的青睞，但是根據標準化考試中的成績對使用這種技術的學生與不使用的學生進行比較后發現二者成績相差無幾。針對這種現象，學習科學家認為，長期以來計算機對教育影響甚微是由于“學校仍然在使用教授主義的做法，而不是遵循學習科學的方法”（Cuban,2001），“大部分教育軟件都是基于教授主義和行為主義學習觀的，計算機起到的作用和傳統教師的作用一樣，軟件作為專家權威傳遞信息給學習者”。[9]這表明“技術作為教師”的教學傳遞觀在促進學習和改進績效方面效果欠佳。期待和現實的強烈反差迫切需要教師實現教育技術應用方式上的轉變。

四、教育技術在支持學生學會怎樣解決問題中可以發揮重要作用

在教學中使用教育技術手段可以對學習有所幫助，它可以輔助大綱的教學，增加對同一個問題的切入點和處理方式，它既是一種工具和資源，又是促使學生深入思考的催化劑。技術可以幫助學生發掘信息，拓展思路，取得成果，技術也可以促使大家交換和分享信息，對信息進行總結、修改和評估。達到這些輔助效果的方式有很多，常用的有教授式、展示式、推測式和解放式(Kemmis,1977)。[10]講授式以程序化學習為基礎，把一項任務進行分解，并就某個特別方面進行練習和反饋，多用于操練和實際練習。展示式以指導使用者去發現并展示隱藏的模式，多用于模擬式和探險式的游戲。推測式以通過提出“如果我嘗試會怎樣呢”的問題鼓勵學習者建立自己的模式，并對假想進行驗證。解放式則利用信息技術中標準的辦公用具，如文字處理、圖表處理以及統計處理的軟件等對數據進行快速處理，從而減輕學習者工作量，使學習者贏得更多的時間以便在分析、說明和展示信息方面有更多的產出。

教育的未來應該把焦點放在有意義的學習上，放在讓學生學會怎樣推理、決策和解決我們生活中隨處可見的復雜問題上，如邏輯問題、算法問題、故事問題、規則運用問題、決策問題、故障排除問題、診斷解決問題、技巧/策略運用問題、案例/系統分析問題、設計問題和兩難問題（Jonassen,2000b）。[11]教育技術在支持學生學會怎樣解決問題中可以發揮重要作用。其一，技術可以被用來建構復雜的基于問題的學習環境，促使和支持學生學會解決問題；其二，用各種工具對學生將要解決的問題建模。知識具有情境性，知識并非是學習者頭腦中靜態的智力結構，而是一個包括人、工具、環境中的其他人以及運用知識的活動在內的認知過程。因此，利用教育技術構建真實、有意義的問題情境，不僅可以促進學生的深層學習，而且有助于學生知識的遷移。為了促進深層學習，教師首先要創設有助于學生深刻理解概念的學習環境，只有學習者知道何種情形運用何種知識，并能在新的情況中對原有知識做出恰當修正，陳述性知識和程序性知識才是有用的。當學生對概念獲得更深層次的理解時，他們就會以一種更加實用而且深刻的方式來學習陳述性知識和程序性知識，并將所學知識遷移到真實情境。當學生學習深層知識并且清楚在真實世界和實際情況中如何運用這些知識時，知識會在學生頭腦中保持得更持久，他們也能夠將這些知識運用到更廣泛的情境中。其次，教師要善于創設基于學習者原有知識基礎的學習環境，這樣才能澄清學生的迷思概念，更好地促進學生的深層學習。最后，教師還要創設有助于學習者反思的學習環境，當學生嘗試對自己正在發展的知識進行表達時，可以學得更好，其表達方式包括對話、撰寫論文、報告，或是創建其他制品。

五、教育技術能夠承擔起變革學習的強有力的角色

教育技術的飛速發展為改變講授-接受教學模式提供了前所未有的機會。據報道，34%的美國教授會在課上使用社會化媒體，其中，前三位的分別是人文學科的教師（接近40%）、應用學科（37.3%）和社會科學課程（36.8%）。補充課堂之外的網絡知識、激發學生反思網絡內容以及要求學生創造新的網絡內容是教師使用社會化媒體的三大用途。[13]戴維·喬納森認為：“當技術能夠促進思維和知識的建構時，技術的應用效果是最大的。”[12]信息技術作為學習者思考和知識建構的促進者、幫助者，其對學習的重要作用包括：（1）技術作為支撐知識建構的工具：表征學習者的觀點、理解和信仰；幫助學習者制造結構化的多媒體知識庫。（2）技術作為探索知識的信息工具支撐學習者在建構中學習：訪取需要的信息；比較觀點、信仰和世界觀。（3）技術作為背景支撐做中學：描述、模擬有意義的真實世界的問題、情景和情境；出現他人的信仰、觀點、意見和故事；定義一個安全的、可控的問題空間給學生思考。（4）技術作為社會中介支撐在對話中學習：與他人合作；在共同體的成員中討論、辯論并達成一致意見；支撐知識構建共同體之間的對話。（5）技術作為智能伙伴支撐在反思中學習：幫助學習者清楚地表達并呈現他們所知道的；反思他們學會的以及他們是怎樣學會的；支撐學習者對意義的個人表述；支撐用心的思考。[14]可見，信息技術不僅能夠增強學生的認知能力，而且能夠培養解決問題以及從事高級思維的能力，拓展身心兩方面的技能。

有關研究已證明，教師如果深入挖掘信息技術的功能并將其運用于支持學生的深層學習，學生能力將在運用技術建構知識的過程中得到發展。例如，史密斯通過讓學生開展協作式多媒體制作活動得出結論：“僅僅將計算機和其他的媒體插入到課程中，而沒有將程序和活動整合進課程結構，將很難發生有意義的改變。”[15]這是因為教學多媒體在將文本、聲音、圖形、動畫、視頻、圖像以及空間模型等多媒體整合到一個計算機系統中時，往往只包括了聽覺和視覺模式。但是多媒體演示通過使用連續的聲音和圖像強烈地刺激人們的感官，從而引起并保持人的注意，而注意力對學習而言是一個必要的條件，但它不是充分條件。布朗（Brown,1998）也發現，讓學生構建超媒體是一種有意義學習，對所有的學習者來說，構建超媒體都是具有吸引力的。構建超媒體活動能夠讓學生表達自己的創意，體現他們的獨立性，發展高級思維能力和認知彈性以及反思他們的交流策略。此外，超媒體建構對處在邊緣的學生以及學習能力差的學生具有顯著的心智影響，尤其體現在內部動機和設計技能方面。[16]

六、在學習有效性的境脈中考慮技術的使用

在教學中應用技術并不是技術越先進教學效果就越好。這方面有許多研究成果可供我們借鑒。例如，已有的多感官通道研究表明：“當通道提供補充信息時，學習會增長。但當在不同通道中的信息多余時，學習通常就不會有進步。而且當不同通道中的信息互不一致或產生歧義時，學習很可能會退步。當用語言表述故事時，有或沒有視頻，或者有聲音、視頻、文本，對學習者的回憶、辨認或可視程度的作用區別不大（Ottavianio,1993）。[17]又如，理查德·邁耶（Richard Mayer）認為，有效整合文字和圖片應遵循以下原則：(1)多媒體原則——學生從文字和圖片中學習的效果優于僅僅從文字中學習的效果；（2）空間接近原則——在頁面或者屏幕上，文字和圖片一起放得近，比放得遠學習效果好；（3）短暫接近原則——文字和圖片同時出現比按次序出現學習效果好；（4）一致性原則——不包含無關資料比包含無關資料學習效果好；（5）形式原則——動畫伴隨聲音解說比動畫伴隨印刷文字出現的效果好；（6）冗余原則——動畫伴隨聲音解說比動畫同時伴隨印刷文字、聲音解說出現的效果好；（7）個體差異原則——設計的效果確實與用戶的領域知識和空間能力有關。[18]再如，給一個數字化文本添加聲音的操作是否可以幫助學習者從文本中學習到更多？學習科學的研究者曾這樣總結道：“語言反饋的教學效果會由于讀者的年齡和初始素養水平不同而不同，高年級（例如四年級到六年級）學生從使用文本到聲音的支持中受益更多，可能因為他們遇到了更復雜的文本，或者可能由于這些學生在使用這些支持方面更有策略”。但是，“如果文本對學習者太具挑戰性，比如有太多不熟悉的詞匯、太多概念、復雜的語法或者對先前知識有要求，那么簡單地提供文本的聲音是不足以促進對文本的理解的。[19]

上述研究表明，教師僅僅掌握了技術，能夠完成漂亮的課件還是遠遠不夠的。好的課件要實用，動畫要用得恰到好處，布局要合理，插入的多媒體要有助于學生掌握教學重點、難點，而不是看熱鬧。教育技術不是孤立于學生的學習環境之外而存在的，開發師生的教育技術應用能力的核心在于將教學法與學生的活動結合起來。應用教育技術的動機在于學習任務的性質，而非為使用而使用。當教育技術的應用不以目的為出發點、不帶著問題也不具有挑戰性時，學生就會感到厭煩與迷惑。庫班（Cuban，1986）列出了一些之前的技術沒能成功地支持學習的原因：“第一，人們沒有很好地理解怎樣整合技術才能滿足學習者的需要；第二，人們也沒有清楚認識到技術該如何有效地與教育情境結合才能真正地支持學習者活動和達到學習目標。”[20]R.基思·索耶指出：“只有當我們考慮到兒童是如何學習的，以及當計算機被用來整合老師和學生的課堂交互時，計算機的使用才能有助于學習。”[21]夏普（Sharp,2000）等人則認為以技術支撐的有效教學應包含的因素有以下五個方面：要有明確的學習目的；要幫助學生結合自己的經驗和知識在一定的環境中去理解學習內容；要為學習提供一個輔助性的社會環境；要讓學生以各種不同的方式參與到學習的過程當中；教師應該愿意根據學生的具體情況修改學習任務。[22]可見，要提高教育技術在課堂中使用的有效性，教師應根據教學目標、學科特點、教學情境以及學習者特征來選擇和使用技術，切忌技術被過分吹噓和不當使用。

七、結語

在知識經濟時代，教育技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視。教育技術具有促進教育教學目標實現的潛在功能，正確選擇并恰當利用它們，是教師專業發展中的重要組成部分。教育技術會對教師在不同層次上的知識結構和教學法起到重大的影響作用，這在實際操作中表現為三個層次上的改變：提高已經在從事的活動的效率、擴大教師和學習者的接觸面、利用技術手段來革新教與學的觀念（McCormick&Scrimshaw,2001）。[23]根據 2008 年教師信息素養調查發現，我國教師目前應用數字化教學資源，基本只是將其作為一種新的資源形式和一種更生動的課堂傳授方式，在促進學生的深度思考和探究學習、促進師生之間交流等方面還有待探索和嘗試。為了提高我國教師運用教育技術的水平，加強教師教育技術培訓和評估的力度很有必要。同時，為了加強教師教育技術培訓和評估的針對性和實效性，及時地將當今有效運用技術改善教學的當前最好的實踐和研究結果融入培訓和評估也非常必要，因為這可以讓我們少走彎路。

[1]（美）艾倫·賈納斯澤烏斯基，邁克爾·莫倫達.教育技術：定義與評析[M].北京：北京大學出版社，2010.1.

[2][4][7][11][14][15][16][17]（美）戴維·喬納森，簡·豪蘭，喬伊·摩爾，羅斯·馬爾拉著；任友群，李研，施彬飛譯，高文審校.學會用技術解決問題——一個建構主義者的視角[M].北京：教育科學出版社，2007.

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[6]劉美鳳.信息技術在中小學教育中應用的有效性研究[M].北京：教育科學出版社，2010.

[8][10][22][23]（英）艾薇兒·拉夫萊斯著，宋旸譯.教育技術與課堂教學[M].北京：北京師范大學出版社，2006.

[13]美國教授在課上如何使用社會化媒體[EB/OL]..