網絡學習生態系統的動力機制分析*

李彤彤

網絡學習生態系統的動力機制分析*

李彤彤

（天津師范大學 教育科學學院，天津 300387）

文章從分析網絡學習生態系統中的物質與能量入手，闡述了物質（資源）循環與能量（人類思想）流動這一使網絡學習生態系統保持生態活力、維持生態平衡的重要動力機制。文章認為，數據、信息、知識、智慧、情感等“營養”體現著人類思想，是網絡學習生態系統重要的能量；學習資源作為物質承載著能量；學習共同體中的成員分別承擔著生產者、消費者、分解者的角色，各種角色參與知識鏈和知識網中的能量流動，使人類思想得以傳遞，共同體中的成員得以發展。學習活動是知識鏈和知識網形成的關鍵主線，所有學習活動都可以看作是基本類型學習活動的創造性組合，因此文章進一步闡述了吸收型、實踐型、聯結型、協作型四種基本類型學習活動所對應的知識鏈。

網絡學習生態系統；人類思想；學習資源；基本學習活動；知識鏈

從生態系統的視域來解析網絡學習環境，學習者與網絡學習環境構成的整體可以視為網絡學習生態系統[1]。生態系統說起來簡單，但最根本的問題在于如何形成一個有機整體，如何“活”起來，這就有賴于系統的結構和能量流動機制。生態系統的能量流動與物質循環是其區別于其它系統的關鍵特征。在自然領域，生態系統通常被認為是生態學研究的基本單位，它是一個相對復雜的綜合體，包括生產者、消費者、分解者這些生物，以及非生物的環境。同時，生態系統又是一個功能單位，其功能主要體現在物質流、能量流和信息流中，通過三大流，生態系統中的各個成員、各種要素相互聯系成為一個具有統一功能的系統，并具有穩態和反饋調節的內部機制[2]。在自然生態系統中，環境各組成成分之間最本質的聯系是通過營養來實現的，這些營養提供了各種生物生存所必須的能量。而營養的流動體現在生態系統的食物鏈和食物網中，能量和物質通過一系列的取食和被取食的關系在生態系統中傳遞，形成食物鏈；各種生物成分通過食物傳遞關系結成一種錯綜復雜的普遍聯系，這種聯系像是一個無形的網把所有生物都包括在內，使它們彼此之間都發生著某種直接或間接的關系，形成食物網。各生物成分之間正是通過食物鏈和食物網發生直接和間接的聯系，連成一個有機的整體，保持著生態系統結構和功能的相對穩定[3]。

與自然生態系統相似的是，網絡學習生態系統也是一個由學習者與網絡學習環境互聯互動形成的有機綜合體，它也是一個功能單位；而不同的是，自然生態系統的統一功能是服務于生物的生存，網絡學習生態系統的功能則是服務于學習者的學習與發展。此外，自然生態系統的穩固借助于物質流、能量流和信息流，網絡學習生態系統的穩固同樣依賴它的結構與給養循環方式。同自然生態系統中生命生存活動的發生過程相似，在網絡學習生態系統中，教與學的過程是一個人類思想的傳承與交流過程，環境中各組成要素之間最本質的聯系是通過“人類思想”這一能量流的聯結來實現的。

一網絡學習生態系統中的物質與能量

1 網絡學習生態系統中的能量

《現代漢語詞典》將“思想”解釋為“客觀存在反映在人的意識中經過思維活動而產生的結果”[4]，它是人類思維活動的結果，是抽象的；它不能直接被傳播，往往蘊含在數據、信息、知識、智慧、情感之中，并隨著這些能量的流動而被傳播。嚴格來說，本研究在這里采用的是“能量”的喻意，它和“營養”的意思接近，常用來比喻有助于發展的滋養物。在網絡學習生態系統中，有助于學習者發展的營養包括數據、信息、知識、經驗、智慧、情感等。對于經驗，有些研究者認為其屬于隱性知識，也歸入知識的范疇。這樣，網絡學習生態系統中的營養就包括數據、信息、知識、智慧、情感五類，這些無不體現著人類的思想。

（1）數據、信息、知識、智慧

數據是最原始的數字或事實，它只有用于人腦或電腦的加工處理才有意義。人腦或電腦對數據進行分析處理，就能得到相關的信息，這些信息可以影響人們對事件的決策。信息是以某種關聯方式賦予某種意義的數據，“意義”應該但不必須是有用的。知識是信息的恰當搜索，其意圖是要有用。所有的知識都是信息，但并不是所有的信息都是知識[5]。電腦處理數據可以得到信息，但不能得到知識。人腦處理數據不僅可以得到信息，而且也有可能形成知識。知識是由人在特定的流程中，為特定人的利益而應用數據和信息創造出來的[6]。數據不能夠回答特定的問題；信息至多可以回答是什么、在哪里、什么時間、是誰的問題；知識則不僅能夠回答信息所能回答的問題，還能夠回答為什么、如何做的問題，因此知識反映了信息的本質。對于智慧，《英漢辭海》將其解釋為：“積累的見聞、哲學或科學的學問學識，積累的專門知識或本能的適應；學識的明智運用，識別內部性質和主要關系的能力；判斷力；心智健全。”[7]智慧是在對知識的創造性應用過程中生成的，強調分析和解決問題的能力，是“應用已知的去明確地指導人生事業之能力”[8]。智慧來源于知識，是知識的升華。知識上升到智慧需要人的實踐經驗，人正是通過實踐活動將知識轉化為生活能力、人生價值、實踐經驗，從而獲得智慧的。數據、信息、知識、智慧在網絡學習生態系統中流動循環，是一種螺旋上升式的循環過程，并且這種營養可以為每一位有著學習意向的成員（包括教師和學生）所吸收，個體在此過程中獲得成長。

（2）情感

教育不僅僅是知識傳播的活動，更是一種社會化的交流活動，情感在其中也扮演著重要的角色。情感、價值觀教育對學生的個性化成長有著極為重要的促進作用，理應落到實處。而環境最核心的價值在于其滲透力與影響力，環境中良好的文化氛圍能夠對學生的情感、價值觀產生潛移默化的影響。網絡學習環境借助網絡、多媒體等技術搭建互聯互動的、給養豐富的環境，學習者浸潤在其中，吸收物質給養和精神給養，來促進自身的發展。在網絡學習生態系統中，雖然教與學的活動是通過網絡來開展的，但它仍然需要情感上的交流。在傳統教學中，這種情感交流是通過師生面對面的交互來實現的。在網絡教學中，學習者來自世界各地，而且每門課程學習者動輒幾百萬，面對面交互顯然不現實。在這種情況下，師生就需要借助各種工具與方法展開情感交流。

2 網絡學習生態系統中的物質

在網絡學習生態系統中，能量的最重要載體就是學習資源，本研究將其喻為網絡學習生態系統中的“物質”。需要說明的是，學習共同體中的每一位成員也是承載營養的載體，本研究沒有將“人”的要素歸入學習資源的范疇，但成員所承載的營養也是通過學習資源來完成流動和循環的。如共同體成員借助論壇來溝通交流，他們是通過論壇中的帖子進行交流的；共同體借助視頻聊天工具來溝通交流，他們是通過所“錄制”的視頻來實現交流的。共同體成員在交流的過程中生成的資源是一種非結構化的資源，資源中有些與學習內容有關，有些則無關，但是這些資源都起著提供信息、情感交流的作用，并且在此交流的過程中也可完成新知識的建構。

二網絡學習生態系統中的生產者、消費者、分解者

在自然生態系統的營養結構中，通常將生物成分按照其獲取營養和能量的方式及其在生態系統中的作用劃分為三大功能類群：生產者、消費者、分解者[9]。在網絡學習生態系統中，楊現民等[10]在描述學習資源的生產過程時，認為“用戶既是學習資源的消費者，通過資源來補充營養，又是資源的生產者，負責生產各種個性化的學習資源。部分用戶還承擔著分解者的角色，負責管理整個生態系統中的資源種群。”

在網絡學習生態系統中，資源是“營養/能量”的載體，它是可以被生產的，也是可以被消費的。生產與消費的過程是一個連續的統一體，沒有生產，就沒有消費；同樣，沒有消費，就沒有生產。生產和消費的過程都有人腦認知加工行為的參與。實際上，自古以來，人們就進行著這些“營養”的生產與消費活動，Web技術的發展擴展了人類的生產與消費能力，人人都有機會從互聯網上豐富的資源中發現自己需要的“營養”，并有機會將自己生產的“營養”通過網絡共享給他人。技術改變了傳播方式與傳播速度，信息量瞬間增大，挑戰了人們處理信息的能力；而且，現在人工智能支持下的工具也會參與部分的生產與消費活動。人人都可以是“知識”的生產者和消費者，知識的生產是為了消費，而消費知識則是為了更好地生產知識，這是一個連續的統一體，并且在技術的支持下進行。而各種技術支持的服務機制也參與了網絡學習環境中的“生產—消費”活動（如圖1所示），如云存儲服務、個性化推薦服務、語義檢索服務、內容適應性呈現服務等。這種“生產—消費”活動將網絡學習生態系統的各個要素聯系起來，形成了一個復雜的、聯系的、有機的統一整體。

圖1 網絡學習環境中的“生產-消費”活動

三基本類型學習活動對應的知識鏈

在生態系統中，能量流動和物質循環是維持生態平衡的最重要機制。而在網絡學習生態系統中，數據、信息、知識、智慧、情感等“營養”是隨著學習資源的循環過程流動的。正是這種流動機制在源源不斷地為學習共同體成員提供“營養”，支持著學習共同體的進化與發展。

在自然生態系統中，由生產者—消費者—分解者（還原者）組成的食物鏈和食物網，構成物質循環和能量流動的渠道，并將所有的要素聯系起來[11]。在網絡學習生態系統中，雖然數據、信息、知識、智慧、情感等都在隨著學習資源的循環而流動，但最重要的仍然是知識的流動，因為數據和信息的流動是為了建構知識，而智慧的發展同樣基于知識的建構，情感的流動則更有利于知識的發展。

在網絡學習生態系統中，存在著知識的流通。與貨幣在社會中的流通過程相似，通過知識的流通，網絡學習環境中的成員之間逐步建立起穩固的社會關系。知識流通過程包括知識傳播和知識建構，在不同類型的學習活動中，知識流通的路徑是不同的。對于學習活動的分類，美國著名E-learning咨詢師William[12]提出了吸收型活動（Absorb-Type Activities）、實踐型活動（Do-Type Activities）、聯結型活動（Connect-Type Activities）三種類型。其中，吸收型活動指學習者通過閱讀、觀察、聆聽等吸收知識；實踐型活動指學習者通過親身實踐或者探究，在運用知識的過程中深化對知識的理解；聯結型活動指學習者將學到的知識與生活或工作聯系起來，達到對知識的更高、更深層次的運用。本研究在此三種類型的基礎上添加了協作型活動（Collaborate-Type Activities），之所以將其單獨列出來，是因為其更強調通過與學習伙伴的對話進行學習。本研究認為所有學習活動都是這四種基本類型學習活動的創造性組合，至于如何組合，取決于學習目標的需求、學習者的特征、教學設計者的經驗與創造力。這四種基本類型學習活動的知識流通路徑分別如下：

1 吸收型活動對應的知識鏈

吸收型活動通常由提供信息和從信息中吸收知識的行為兩部分構成。教學服務者、管理服務者、技術服務者、學習伙伴都可以為學習者提供相應的信息，而教師是最主要的教學信息提供者。在網絡條件下，教師提供信息通常需要借助學習資源的中介作用，也就是說，教師通過設計與創作各種各樣的學習資源來為學習者提供必需的“營養”。

圖2 吸收型活動對應的知識鏈

如圖2所示，在網絡學習生態系統中，教師提供信息的行為包括制作多媒體課件——PPT、電子教材、Flash課件等，制作教學視頻——講解、示范、講故事等，發布教學信息——教學大綱、活動任務、作業要求等，實時授課——借助視頻會議等系統的支持，互動答疑——借助E-mail、社會化媒體工具、即時通訊工具等的支持以及共享一些非結構化的資源等。通過這些行為，教師生產各種各樣的學習資源，包括多媒體課件、教學視頻、網頁信息、文獻、電子書、文檔、博客、微博、帖子、評論、郵件、訊息等——學習伙伴通過共享和創作行為分享一些非結構化的資源；所有的這些資源為學習者呈現知識與信息；學習者從學習資源中直接獲取信息和知識，他們吸收知識的行為包括閱讀、聆聽、觀察。

在吸收型活動中，教師扮演主要的生產者角色，而學習者主要扮演消費者的角色。學習資源最重要的作用就是呈現知識與信息，以便學習者通過閱讀、聆聽與觀察來獲取信息，并在一定程度上吸收知識。這是因為，有些知識類型的建構還需要借助實踐型活動或聯結型活動，如技能類知識的掌握必須經過反復練習等。

2 實踐型活動對應的知識鏈

實踐出真知，實踐型活動源于杜威的“做中學”思想：強調讓學習者運用知識，通過親身實踐、經歷去深化對原有知識的理解、發現知識、掌握技能等。吸收型活動提供信息，幫助學習者理解知識；實踐型活動則是運用知識，幫助將這些信息轉換為技能和能力。

圖3 聯結型活動所的對應的知識鏈

圖4 實踐型活動對應的知識鏈

如圖3所示，在網絡學習生態系統中，常見的實踐型活動包括練習活動——題庫軟件、仿真動手操練，發現活動——如基于問題的學習、基于項目的學習、案例研究、虛擬實驗、角色扮演、教育游戲、仿真情境等。練習活動幫助學習者通過應用知識和獲得反饋，來強化和優化所學技能、知識和態度。練習既可以是學習者自主練習，也可以是教師設計的練習。在練習活動中，最重要的就是反饋。通過“執行任務—接受反饋—反思調整——再次執行任務”的循環過程，逐漸向稍微高階的目標前進。發現活動是學習者應用知識解決問題，并有所發現的過程。教師設定問題、項目、案例、實驗或角色扮演的任務，并指導學習者如何完成任務；學習者根據教師給定的任務和資源進行探索，并觀察、記錄在探索過程中的發現。此外，虛擬實驗幫助學習者通過與系統交互發現原理，并進一步思考；教育游戲是集教育性和游戲性于一體的軟件，讓學習者在完成游戲的過程中應用知識并推斷原理；仿真情境指采用虛擬現實等技術來模擬真實/游戲的情境，使學習者能夠參與其中，在感受、體驗、角色扮演等具體的活動中應用知識。

實踐型活動將思維轉化為行動、探索、發現、實踐的知識與技能，是信息和知識之間的通道，是解釋和技能之間的橋梁。它比吸收型活動對現實生活更具有經驗積累價值，學習者至少要將一半的時間花在有意義的實踐型活動上。

3 聯結型活動對應的知識鏈

聯結型活動主要讓學習者把所學的知識和先前的學習、當前的生活和工作聯系起來。聯結型活動通常都是簡單的、細微的，起著類似于橋梁的作用。在聯結型活動中，學習任務的設計通常與學習者的生活、工作相聯系。學習者結合自己的生活與工作對任務加以思考，并以某種形式表達出來，教師據此提供指導與反饋。如圖4所示，在網絡學習中，常見的聯結型活動包括：①沉思類活動，要求學習者對生活或工作中的某一主題進行深入思考，教師設計問題、主題、事例等，學生通過思考來尋找解決方案，進行頭腦風暴、評價事例等，并以Blog或思維導圖的形式呈現自己的思考；②研究活動，它之所以屬于聯結型活動，是因為學習者在研究活動中必須自己確定學習資源，而這個過程需要他們獲取并理解外部的資源。通常由教師給定研究主題之后，學生自己查找資料，并對比不同信息源的觀點，然后總結他們的發現，教師在此過程中給以研究方面的指導。聯結型活動可以說是一種更需要創造性的實踐型活動，與實踐型活動一樣強調對所學知識的應用，但它同時還強調在應用基礎上的創造。

4 協作型活動對應的知識鏈

在其它三種基本類型學習活動中，也或有不同程度的協作。在協作型活動中，學習者與學習伙伴在協作與對話的過程中獲得新的認識與理解。協作型活動所對應的知識鏈實際上是協作知識建構的過程，本研究基于Stahl[13]從社會認識論的角度出發提出的知識建構的過程模型進行理解，如圖5所示。學習者要完成任務或解決問題，就需要改善原有的個人理解，達到一個新的理解層次。而學習者改善原有理解，需要借助社會文化人工制品（學習資源）或他人的經驗，通過與之進行的討論、澄清、協商等社會性交互過程，個人的理解才能得以改善、形成新的理解并最終轉變成一種協作知識——這種知識可以形式化為文化人工制品（如書籍、論文等）。

圖5 協作型活動所對應的知識鏈

四總結

能量流動與物質循環是生態系統區別于其它系統的關鍵特征，“人類思想”這一能量流的傳遞與循環是網絡學習生態系統可持續發展的最重要的動力機制。“人類思想”的傳遞重點仍然依賴于知識的傳播、創造與循環，學習活動是網絡學習生態系統知識鏈和知識網形成的關鍵主線，所有的學習活動都可以看作是四種基本類型學習活動的創造性組合，而四種基本學習活動對應的知識鏈能夠為設計學習活動、促進知識更好地循環流動提供理論參考。

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編輯：小西

Analysis on the Dynamic Mechanism of Online Learning Ecosystems

LI Tong-tong

As two significant dynamic mechanisms in online learning ecosystem, material (resource) cycle and energy (human idea) flow help matain the vitality and equilibrium of online learning ecosystem. From this perspective, the present article considers that various “nutritions” such as data, information, knowledge, intelligence, and emotion reflect human’s wisdom and are the important energies of online learning ecosystem. Meanwhile, learning resource in itself carries energy in the form of material. Members in learning community undertake different roles of producers, consumers, and decomposers in the energy cycle between the knowledge chain and network, so that human ideas can be passed on and all members can gain progress. Learning activity is the main line of knowledge chain and network, and all learning activities can be seen as creative combination of basic learning activities. Basic leanring activities contain Absorb-Type Activities, Do-Type Activities, Connect-Type Activities, and Collaborate-Type Activities. Then the knowledge flow of four basic learning activites are stated in details.

online learning ecosystem; human idea; learning resource; basic learning activity; knowledge chain

G40-057

A

1009—8097（2018）04—0074—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.04.011

本文受2017年度國家社科基金青年項目“基于社交媒體大數據的大學生心理危機預警機制研究”（項目編號：17CSH043）資助。

李彤彤，講師，博士，研究方向為數字化學習技術與學習環境設計，郵箱為sdltt@126.com。

2017年10月20日