混合式學習認知工具研究

【摘 要】

認知工具是深入理解混合式學習的關鍵所在，也是混合式學習教學設計、實施和分析的鑰匙。認知心理學和教育技術學基于各自的學科視野對認知工具的理解各有偏重，沿著各自的路線對認知工具進行詮釋和應用。認識混合式學習認知工具需要重新審視上述兩條分析路線之間的關系。混合式學習認知工具是一種建構的、混合的、復雜的認知工具，其功能是促進深度學習而非僅作為信息通道，其核心是具身觀照而非物質技術，其目的是拓展可能而非簡化教學。

【關鍵詞】 混合式學習；認知工具；深度學習；關聯主義；建構主義

【中圖分類號】 G420 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1009-458x（2017）06-0017-07

混合式學習的本質是技術參與認知帶來的教學結構性變革，是技術和傳統教學方式相結合成就的新的教學理想。傳統的基于人自身思維的教學和現代的基于技術認知的教學沿著各自的發展路線對認知工具進行詮釋和應用，分別為教學實踐提供了強大的工具基礎并產生了豐富的理論和實踐成果，既提高了教學的效果，也提升了教學過程的魅力。近年來，由于網絡技術的發展，混合式學習的理論研究和實踐探索日益凸顯，基于線上線下結合的混合式學習標榜能發揮傳統教學和在線教學的雙重優勢。但這種學習的混合必然導致對基于人自身的認知工具和基于技術的認知工具之間關系的重新思考，這對混合式學習的設計、實施和評價具有重要的認識論、方法論意義。

一、認知工具

（一）作為心理學基本概念的認知工具

認知工具原本是認知心理學的基本概念。“認知工具”這個概念來源于維果茨基的“中介”或者“認知中介”，以及以語言等符號為中介形成的“心理結構”（張智， 2001）。認知中介既包括自我調節的符號工具，也包括獲得認知的工具。自我調節的符號工具是一種內化的符號工具，具有在個體內部進行自我監控、自我評價、自我調節的作用。獲得認知的工具與概念獲得密切相關，且形成于概念獲得之時，因此也可以說概念就是獲得認知的工具。概念、概念獲得、概念系統以及基于此發展起來的思維方式和程序性知識也屬于認知工具的范疇。美國教育心理學家對維果茨基的認知中介進行了發展，論述了認知中介的社會屬性，提出了可操作性的工具使用策略，用實驗證明了成人或者教師可以通過元認知中介參與到學習者的認知過程中，以達到干預學習者學習的目的，即認知工具的形成和運用過程具有社會建構性（Yurity，et al.）。

無論如何，現代心理學早期對認知工具的釋義都是對純粹人類學習心理活動的詮釋，并沒有太多關注外在的輔助性工具，至多是關注了認知工具形成和運用過程中的社會性因素——社會環境的影響（包括合作、協商、互相促進等）。因此，可以把據此理解的認知工具看作是內在于人的認知工具（它基于人類個體內部或者個體之間思維潛能的激發），亦可說是人類的思維技巧和方法。它是傳統教育心理學的基石，體現著人類社會實踐的間接經驗積累，是人類“精神生產的工具”，不僅包括人類語言符號，而且包括由認知方法組成的有機系統（潘慶玉， 2009）。

內在于人的認知工具，最初起源于人類運用語言來總結和記錄生產生活經驗。盡管這些經驗或者語言符號無法成為心理結構的一部分，但卻徹底改變了人類適應自然的方式，而且以工具性的意義存在，是人類文化社會特有的過程。這種所謂的認知工具已經完全融入了人格之中，深深地嵌入了認知結構，而且在不斷地更新這個認知系統。這種工具的運用也是促進學生發展的關鍵所在：認知工具不僅包括閱讀和寫作技巧，而且包括思維的觀點、模式、技術和過程。在教學實踐領域還可以從身體的認知、神話的認知、浪漫的認知、哲學的認知、批判的認知等角度進行考察（Kozulin， 2003）。人類認知工具及其能力經由長期的進化和沉淀，并經歷了行為主義、認知主義、建構主義等學習理論的洗禮，仍然處于不斷演進和螺旋式上升的過程之中。

（二）作為人造技術的認知工具

作為人造技術的認知工具是外在于人的促進、引導認知的各種外在工具以及由它們組成的環境（Jonassen，1992）。外在于人的認知工具發源于人類對工具的功能性需求。技術工具的發展經歷了從簡單功能到復雜功能的發展路線。如原始的狩獵、耕種、建造、運輸、計算等工具的功能都是非常單一的，然而隨著計算機技術和電子技術的發展，人類認知工具的功能日益復雜化。這些人類認識世界的外部工具或者設備（devices）并不是由于教育目的被創造的，教育目的更多的是一種附帶的附加功能。隨著技術的教育應用以及教育理論的不斷發展，人們對技術在教育領域應用的價值取向也日益明晰起來：粉筆、鉛筆、紙張和簡易計算器并沒有獲得學習認知工具的身份，只有那些能夠指導、擴展、促進學生認知的工具才是教育學研究和實踐意義上討論的認知工具（Derry， 1990）。認知工具是以計算機軟件和符號系統為特征的技術和計算機設備（Salomon， 1993），是以計算機為基礎的能夠促進學生高層次思維水平發展的工具或者學習環境，它能夠提升學生的認知能力和機會（Jonassen， 1996），是任何能夠突破大腦局限性的媒介（Pea， 1985），是一種能夠改變人類認知結構的技術（Perkin， 1991）。

作為人造技術的認知工具，原本是人類認知工具的延伸，但是隨著現代智能、網絡等技術的發展，基于計算機技術的認知工具日益受到關注并逐步成為認知工具研究的主流，甚至形成了壓倒性的優勢。然而，縱觀歷史就會發現，在認知工具的發展過程中，基于人自身的認知工具和基于技術的認知工具在互相整合的過程中也呈現出諸多矛盾性，這些矛盾性也是眾多技術批判者不離不棄的口實。比如，技術可以在多大程度上模擬人類的思維？技術是在概率的神壇上解構人文，還是幫助我們揭示和發現更多的人文規律和哲理？毫無疑問，即便是在技術變得不可思議的今天，認為技術能夠解決一切問題仍然是不折不扣的狂妄之言。但另一方面，技術的日益強大使我們不得不懷疑：技術已經統治了世界，人類已經不得不在技術面前呈現出卑微的姿態。因此，將基于人類心理的內部認知工具依附于基于技術設備的智能認知工具，或者相反，都不能得到滿意的結果。在教育研究和實踐領域，當前關于認知工具的研究和分析是不是過于指向計算機技術、智能技術為基礎的認知工具？這會不會導致對認知工具的片面理解和運用？近年來，由于網絡技術的發展，混合式學習的理論研究和實踐探索日益凸顯，在這種情況下，應當如何重新審視基于人自身的認知工具和基于技術的認知工具之間的關系？如何認知混合式學習認知工具？endprint

二、混合式學習認知工具及其意蘊

（一）混合式學習認知工具分析的理論視角

混合式學習的認知工具并非新概念，它的思想內涵體現在一些學者對智能輔助工具的描述上——即便是作為人造技術的心智工具，也是能夠改變人類認知結構、提升人類認知能力和機會的技術，體現了人類內部認知系統和外部認知工具的強強聯合。另一方面，混合式學習的研究和實踐已經逐步深入，人們對于混合式學習這個概念并不陌生，在認知工具前面加上限定詞“混合式學習”具有“溫故知新”的認識論意義和效果。混合式學習追求一種在線學習和線下學習的巧妙結合與融合，追求一種課程結構、課程理念和實踐方法的變革（何克抗， 2016）。因而混合式學習的認知工具既不是純粹的內部思維工具，也不是外部的設備工具，而是一種混合的認知工具。反過來看，也只有認知工具的混合才能保證學習的混合。

混合式學習認知工具的理論分析離不開關聯主義。由于行為主義、認知主義或是建構主義都產生于網絡欠發達的時代，無法充分詮釋網絡時代的學習機制和機理，關聯主義才應運而生（劉菊， 2011）。傳統學習理論主要聚焦于個體內部的心理活動，對網絡時代多角色參與、互動協商、多渠道傳播、多渠道反饋的學習機制缺乏有效的說明。關聯主義學習理論采用了全新的視角來分析全新的人類學習圖景，它關注的是學習網絡、連接性知識（Stephen Dowens，2010）。關聯主義學習理論所謂的關聯不僅指不同領域、理念和概念之間的聯系，也指不同節點和信息源之間的連接。關聯主義學習理論的主要貢獻在于對后者的說明。人類內部認知工具和外部認知工具之間的關聯和聯通，構成了一個如西蒙斯所言“由混沌、網絡、復雜性、自我組織”構成的學習網絡——學習不僅僅可以存在于我們自身之內，也可以存在于我們自身之外。

在關聯主義看來，由于互聯網的發展以及人們對互聯網的日益依賴，知識組織形式由靜態的層級和結構逐漸轉變為動態的網絡和生態結構（劉菊， 2011）。這種動態的網絡和生態預示著智能網絡和人的大腦一樣參與了知識的建構和儲存，而且在這個生態系統中，已經很難分清楚人類大腦和智能網絡的具體分工和功用，人類大腦和智能輔助認知設備共同構成了一張由節點、連接、網絡、知識流和工具組成的混沌而有序的認知網絡。知識則碎片化地分布于認知網絡的各個節點之上，學習的過程則是根據特定學習目的把分布在各個節點之上的知識關聯起來的過程。在這種關聯學習的過程中，智能計算機設備和網絡工具起到了不亞于人腦的作用。而且，學習過程中的認知工具功能機制也變得模糊起來，很難繼續區分所謂大腦內部的認知工具和外部的認知工具，從而以混合認知工具的形態存在并發揮功用。

（二）混合式學習認知工具及其意蘊

國外的Jonassen（1992）、Siemens（2004，2009）和國內的何克抗（2004）、劉菊（2009）等都直接或者間接地對混合式學習的相關理論和實踐進行過分析，其中有不少涉及混合式學習認知工具的思想。本研究以Jonassen（1992）在《什么是認知工具》一文中的認識為分析起點，對混合式學習認知工具的內涵和應有之義進行闡述。圖1即為喬納森對認知工具的理解和定位。

喬納森所謂的認知工具即基于計算機技術的認知工具，屬于人造技術認知工具的范疇（Jonassen，1992）。但喬納森將認知工具概念置于圖1第一象限，即認知工具具有“認知—建構”的功能。同樣是人類技術在教學中運用的程序教學工具和其他智能輔助教學工具則不屬于“認知工具”的范疇。認知工具的作用與人腦的功能是疊加的，或者說是混合的。我們在這里對喬納森的思想進一步明晰化：混合式學習的認知工具就是基于技術的人造認知工具和內在于人的人腦功能的混合，以起到在學習過程中1+1大于2的疊加效果。基于此，混合式學習的認知工具至少包括以下三方面的內涵：

1. 混合式學習認知工具是一種“建構工具”

正如喬納森在《什么是認知工具》中所表達的那樣，單純作為信息儲存和傳遞的技術工具不屬于認知工具，認知工具是促進個體知識建構的技術性工具。或者說，認知工具是人類大腦的延伸，深入到個體大腦認知圖式的建構層面，與人腦合作完成認知任務——用圖式解釋新知識、吸收新知識，并進行圖式的重組，然后用新的圖式去說明、闡釋、引申新的知識（Norman et al.，1978）。在傳統的客觀主義知識觀中，學生學習就是由教師或者專家通過對客觀世界的摹寫方式生產知識并以信息的形式傳遞給學生，教學的目的則是讓學生接受和吸收來自于教師或者專家的知識。從知識論視角來看，客觀主義認識論混淆了知識和信息的界限，因此技術工具的使用主要以信息的載體或者傳播渠道的方式存在。而喬納森在對認知工具的具體定義中，則以是否參與知識建構為合法性依據剔除了作為信息載體和傳播渠道的技術設備的認知工具身份。認知工具參與知識建構的過程也反映了學習者對信息的理解和詮釋，這種對認知工具的建構主義詮釋體現了技術進步的必然結果，更為重要的是契合了人類學習理論演進的趨勢。但是喬納森也指出，假定所有領域的知識都可以個人化地建構，顯然是不理智的。知識的合作性（社會性）建構也十分必要，因為它是維系社會不可或缺的黏合劑。如果個體的知識建構基于錯誤的模式，或者與外在、共同的集合性知識相沖突，也會給教育帶來嚴重的后果。

2. 混合式學習認知工具是一種“混合工具”

之所以強調混合式學習認知工具是一種混合的認知工具，是擔心技術性工具的發展遮蔽了具有豐富人文內涵的基于人類自身的認知工具。盡管人類發明并不斷改進的智能工具正在代替更多的人類思維，且日益緊密地與大腦內部的思維過程相結合，但智能設備對每一次可能性學習空間的開辟都意味著對更多學習可能性的遮蔽和遺忘，使豐富的可能性扁平化、單調化。技術既是去蔽也是遮蔽，既成就時間也遺忘時間，既成就記憶也遺忘記憶，技術既是彰顯自我力量的象征也是毀滅自我的力量（張務農， 2015）。盡管人們認為，在科學技術時代，人類99%的人文社會學規律都會在概率的神壇上被解剖，但這種前景仍然令人懷疑。基于計算機技術的認知工具能像人類的思維一樣具有豐富的想象力嗎？無論技術如何發展，教學過程都是借助適當的認知工具“在教學過程中有效激發學生的情感、想像力和智慧”的過程，是促進學生身體的認知、神話的認知、浪漫的認知、哲學的認知和批判的認知和諧統一發展的過程。技術可以幫助我們獲得關于現實的經驗和極限感，但卻很難挖掘英雄、史詩、神話和哲學的隱喻、批判和魅力（潘慶玉， 2009）。比如，在具體課程混合式學習過程中，技術可以很容易地分析和呈現各種科學數據指標，但是超越科學層面的精神溝通卻只能依靠人類大腦去解決。因而，混合式學習的認知工具不能僅僅聚焦于基計算機技術的認知工具，而遮蔽基于人類大腦功能的思維認知工具。endprint

3. 混合式學習認知工具是一種“復雜工具”

為什么要進行混合式學習？答案是：混合式學習是以增強教學效果為目的、使教學過程變得更為復雜的學習，而不是簡化教學過程、使教學過程變得更簡單的學習。基于人造技術的認知工具促進了學習者信息加工的創造性過程，混合式學習認知工具意味著用信息技術來學習，而不是以信息技術為目的。信息技術放大了人類學習的能力，并構筑了一個新型的更加復雜的學習環境。在這個新型環境里，學習者可以通過更加復雜的網絡進行合作學習和解決問題、共享存在于網絡節點上的知識。這種基于人機合作的學習系統，比單純個人的學習以及傳統的基于人際的合作學習行為都要復雜得多。另外，根據維果茨基的認識，無論智能技術如何對儲存于學習網絡節點上的知識進行加工和呈現，它們仍然是外部的信息，大腦才是學習的必須工具，它通過認知加工的過程對知識的獲得負責。從概念上看，知識和信息是兩回事，信息只是大腦接收到的刺激物（stimuli）。人造技術發展的唯一確定結果就是，它給人類提供了更大量和結構更為復雜的信息，從而使學習者個體對知識的建構變得更為困難。認知工具不是讓信息加工過程變得更加簡單，就像程序教學法和其他教學技術應用那樣，也不是學習者手邊信手拈來的工具。認知工具是這樣一種環境和設施——學習者必須通過更大的努力才能通過對主題領域的學習獲得且離開這些工具就無法得到的成果。它們是認知反思工具和認知倍增工具，幫助學習者在特定的學習領域建構自己的真實（王靖， 陳衛東， 2016）。

三、混合式學習認知工具研究啟示

（一）混合式學習認知工具的功能是促進深度學習而非作為信息通道

混合式學習認知工具是一種建構工具，意味著在混合式學習中技術參與認知的目的是促進深度學習，而不是作為高級的學習信息通道。深度學習不僅涉及積極主動等學習的態度品質，更是把學習目標指向多學科、多渠道、多信息渠道知識以及新舊知識之間的聯系和貫通，涉及分析、綜合、評價、應用等高階的思維方式和深層次的知識處理加工，是一種探究性的學習。混合式學習和深度學習雖然是兩個不同的概念卻殊途同歸。首先，從理論基礎來看，深度學習是基于建構主義學習理論、分布式認知學習理論、情境認知理論和元認知理論等的學習理論。這一點和混合式學習認知工具的理論訴求和實踐指向是一致的：既具有濃厚的建構主義的情懷，又深深扎根于現代技術發展的土壤之中。兩者都反對知識學習過程中的被動接受，反對知識體系的零散孤立，反對單一貧乏的學習環境，等等。其次，混合式學習認知工具借助現代科學技術的力量提升了人類思維的廣度和深度——技術參與到了人類思維的過程，形成了一種由大腦和人工智能組成的混合認知工具，這樣既充分發揮了技術認知的優勢，又保留了人類認知的人文情懷。比如，在自然科學學科的教學過程中，既能夠通過技術洞察微觀與宏觀世界的秘密，理解分子、原子、質子、粒子乃至宇宙和星球的演化，又能夠保護好人類認知中嫦娥飛天、夸父逐日等想像的浪漫以及它們背后的隱喻。最后，也是最重要的一點，就是混合式學習的初衷就在于充分發揮人造技術認知工具和人類大腦雙劍合璧的優勢，使學習者的思維更加強大，從而增加學習者認知過程中的反思廣度、批判深度、分析綜合能力和問題解決能力，等等。

（二）混合式學習認知工具的核心是具身觀照而非物質技術

混合式學習認知工具是一種混合工具，意味著要恰當處理認知的具身性和技術工具的關系。對認知工具混合程度的把握關系到混合式學習是在“術”的層面混合，還是在“道”的層面混合。如果在混合式學習設計和評價的過程中，過度依賴和聚焦技術就會使混合式學習迷失于細枝末節的技術手段之中——即便是在教學設計的過程中融入了高超的技術手段，那也是為了技術的教育，而非教育的技術。混合式學習的認知工具仍然是以身體的認知為核心的（王靖， 陳衛東， 2016），因為人類的認知不僅與身體的構造、感官與身體的活動無法分離，更與一個人的記憶、情緒、語言、生命等各種經驗密不可分。人的認知尚無法抽象存在于人類的大腦，那就更無法單獨儲存于技術工具中。無論技術工具如何對信息進行處理或者不予處理，技術工具中的信息都無法成為完全意義的人類認知結果。因此，混合式學習認知工具的選擇和使用，必須是以人自身為核心。無論喬納森如何期待認知工具參與到人的知識建構過程中，也許看似技術和人腦平齊劃地建構了知識，但混合式學習的認知工具始終存在一個核心——那就是承載各種人文經驗的人類自身。混合式學習認知工具要發揮混合的優勢，超越大腦固有的局限，但這種超越仍然是以人為本的。換個角度來分析也成立，就是無論技術多么強大，要實現教學過程中人文設計和人文目標的實現，就不能單單指望技術的手段，而只能依靠人自身的感受和對知識的闡述。上述理解也是混合式學習評價的基本認識前提和出發點，但是不僅如此——既然技術發展了人類的認知工具，那么在教學評價過程中就必須對技術手段使用的合理性做出評判，這種評判的正當性關系到整個混合式學習的成敗。

（三）混合式學習認知工具的目的是拓展可能而非簡化教學

混合式學習認知工具是一種復雜工具意味著，混合式學習的目的是開拓教育的可能性而非借助于技術的便利簡化教學。混合式學習呈現給我們的是現代先進技術參與了學習或者知識建構的過程，未來可能的場景是技術將代替人類做更多的事情。隨著物聯網、傳感系統和教育云等新一代計算機技術的應用，教育決策知識框架將從人的認知框架向大數據技術分析框架（知識的技術建構）轉變。轉變的結果會不會如印裔英國教育家蘇加特所言，教師的教學技能只需會閱讀、搜索和辨別真偽就可以了，教學將會變成一種體育運動（魏忠， 2013）？智能技術認知結果的數據呈現會不會減輕教師的勞動和責任感？誠然，就像淘寶、網上支付等所代表的現代技術給人類生活帶來了極大的便利和簡化那樣，各種智能技術手段在教學領域的廣泛應用會不會給教學工作帶來真正便利和簡化？答案是否定的。教育領域和消費領域最大的不同在于，教學的目的是幫助學生探索個體認識世界和未知世界的邊界。因此，在教學領域，當技術帶來更多便利的時候，同時呈現出的是更為廣闊的未知領域，而且教育技術越強大，教學面臨的未知探索任務就越重，教育技術的發展只會讓認知工具面臨更多的待處理信息。另外，如前文所述，學習過程不是信息傳遞的過程，而是沉思、批判、解決問題進而發現更多可能性的過程。因此，混合式學習認知工具賦予教師和學習者更為艱巨的認知任務，需要教師和學習者具有更高超的認知技巧，更敏銳、深刻的觀察力、洞察力和思考力，同時運用現代化的教學平臺發展學習者的合作學習、反思、批判、解決問題、人文關懷的意識和能力。因此，混合認知工具的使用和發展只是為了開拓教育可能性，而不是使教育變得單調和簡化——這種對教學過程簡化預期的潛流和混合式學習本身的復雜性本質之間的矛盾恐怕也是混合式學習實施的最大阻礙，更是混合式學習成敗的關鍵所在。endprint

四、小結與展望

隨著技術的發展，人類的認知模式和認知行為發生了重大改變。在此背景下，傳統學習理論在解釋基于技術的學習模式的時候，逐漸顯現出種種的不適應。然而，當人類在擁抱技術的時候，傳統的認知方式和認知行為也面臨著一定的威脅。就認知工具而言，人類一直在追求更好的認知工具，舍棄低效、無效或者無用的工具。在這個過程中，一定是舍棄該舍棄的和保留不該被舍棄的——其主旨乃是對技術改變人類認知這一過程中的負面影響保持足夠的警惕性，這也是專門提出混合式學習認知工具的概念并對其進行分析的初衷。正是在這個意義上，本研究得出如下結論：混合式學習認知工具是一種建構的、混合的、復雜的認知工具，其功能是促進深度學習而非作為信息通道，其核心是具身觀照而非物質技術，其目的是拓展可能而非簡化教學。同時，無論是純粹基于認知心理學的分析還是基于現代技術認知理論的分析，都無法給當前以及今后的混合式學習奠定充分的理論依據和實踐方法論基礎。但這種困境恰恰預示著新的研究領域的開辟——把“混合式學習認知工具”作為一種重要的教學實踐工具和教學研究工具來設計和分析當下以及未來的教學實踐樣態，其意義和前景值得期待。

[參考文獻]

何克抗. 2016. 2000年以來教學設計的新發展[J]. 開放教育研究（6）：21-30，126.

潘慶玉. 2009. 認知工具：“富有想象力”的教育策略和方法[J]. 教育研究（8）：63-68.

劉菊. 2011. 關聯主義學習理論及其視角下的教學與組織研究[D]. 長春：東北師范大學.

王靖，陳衛東. 2016. 具身視角下的混合式學習本質再審視[J]. 遠程教育雜志（5）：6，8-74.

魏忠. 2013. 教育革命的真正原因就是大數據[J]. 上海教育（17）：34-35.

張務農. 2015. 物聯網發展圖景中的教育變革與挑戰[J]. 教育發展研究（17）：21-26.

張智. 2001. 維果茨基中介概念的發展及其對教育的影響[J]. 云南師范大學學報（1）：96-99.

A Kozulin.（2003）. Psychological Tools：A sociolcultural Approach to Education.Mind Culture & Activity， 8（1）：124-126.

David H. Jonassen.（1992）. What are cognitive tools？Springer Berlin Heidelberg，（ 8，1）：1-6.

Stephen Dowens. （2010，March 10）. Learning Networks and Connective Knowledg e.http：//it.coe.uga.edu/itforum/paper92/paper92.html

Yurity，Karpov，& H. Carl，Haywood. （1998，Jan）. Two Ways to Elaborate Vygotskys Con cept of Mediation：Implications for Instruction.American Psychologist，53（1）：27-36.

收稿日期：2017-01-19

定稿日期：2017-03-24

作者簡介：張務農，副教授，碩士生導師，河南大學護理與健康學院（475004）。

責任編輯 劉 莉endprint