用技術賦能情境學習*

王 美 程佳銘 高守林

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用技術賦能情境學習*

王 美1程佳銘2高守林3

（1．華東師范大學 開放教育學院，上海 200062； 2．美國雪城大學 教育學院，紐約州 13244； 3．浙江大學附屬中學，浙江杭州 310007）

文章首先追溯了情境學習理論的核心主張、產生背景及研究取向，分析了它與學習科學的淵源。隨后，文章聚焦于學校境脈下情境學習的實踐困境，提出可以用技術為情境學習賦能。最后，文章重點分析了用技術賦能情境學習的核心要義是增強逼真性，具體可從創設逼真情境、提供逼真實踐、提供多元角色和視角、內隱知識外顯化、搭建“腳手架”、開展逼真性評價等六個方面進行操作。文章的研究為學校境脈下情境學習的設計與實施提供了技術賦能的新視角和具體操作路徑，同時也指出了情境學習研究的新方向。

情境學習；學習科學；技術賦能；逼真性

一 情境學習理論與學習科學

20世紀的最后20年是關于學習的新理論和新觀點不斷涌現的黃金年代，而情境學習理論是其中最具競爭力并產生深刻影響的新理論之一。情境學習理論認為“思維和學習只有在特定的情境中才有意義”，“不存在非情境化的學習”[1]；它挑戰了一直占據主導地位的認知信息加工觀，提出“學習是合法的邊緣性參與”、“學習是社會協商”等新的學習隱喻，把個體的認知和學習“放在更大的物理和社會的境脈中”[2]，同時將學習研究的焦點從個體心智內部的信息加工過程轉向個體內部因素與學習發生的社會、歷史、文化等外部因素之間的動態互動。

情境學習理論源于對傳統學校教育的反思和批判。Resnick[3]指出，校內外學習存在四個不同點：①校內學習主要是個體認知，而校外學習是共享認知；②校內學習是純粹的心智活動，而校外學習是借助工具進行的活動；③校內學習是符號操作，而校外學習是根據境脈進行的推理；④校內學習獲得的是一般性的知識技能，而校外學習獲得的是與特定情境相關的能力素養。與傳統社會相比，現代工作場所在技術和社會互動上更復雜，學習不可能再采用傳統的學徒制，因此可以通過在學校中實施“橋接學徒制”（Bridging Apprenticeships），模擬工作環境和社會互動，在學校教育中一般性的抽象學習與工作環境中知識的真實應用之間架設一座連接的橋梁。

繼Resnick的研究之后，情境學習呈現出兩種研究取向：①遠離學校教育、聚焦校外真實學習的人類學取向，以Lave等[4]為代表，通過對助產士、裁縫、海軍舵手、屠夫等的學習研究，發現人是通過在實踐共同體中“合法的邊緣性參與”來同時建構意義和身份；②主張改造學校教育、提出教學設計的新原則或模型的心理學取向，以Brown等[5]為代表，通過創建“認知學徒制”（Cognitive Apprenticeship），在正式教育境脈下模擬真實世界中從業者的學習實踐方式，為學生提供類似學徒制的經驗。就價值而言，人類學取向讓人們更深刻地認識到了學習的情境性本質，心理學取向則促進了情境學習理論向學校境脈下實際課堂教學模型的轉化。

情境學習理論的興起，促使認知科學家和心理學家重新審視學習，開始“主張以生態學的方法取代信息加工的方法，強調研究自然情境中的認知，更多地關注環境對于智能的影響”[6]。而這種“情境轉向”，正是學習科學誕生的重要背景。正如Kolodner在回顧學習科學的誕生時所說：“如果想去理解復雜情境中學習如何發生，那么就應在學習發生的那些環境中去研究學習——接受真實世界的一切蕪雜，發展能夠提煉出規律并給出描述的方法論”[7]。在學習科學領域，情境學習理論與建構主義理論共同構成了主要的理論基礎，并成為了學習環境設計的支撐性理論。

二 學校境脈下情境學習的實踐困境

Herrington等[8]認為，情境學習理論是一個可用于實際課堂教學的模型，因此他們一直致力于將該理論轉化為學校實踐。Bransford團隊更是提出了“拋錨式教學”（Anchored Instruction），并圍繞數學學習開發出相應的課程教學材料“賈斯珀系列”（Jasper Series）[9]。Collins[10]則從內容、方法、序列和社會性四個維度，提出了“認知學徒制”學習環境設計的原則。在我國，情境學習理論和教學實踐也早在20世紀七八十年代就已起步，李吉林[11]率先提出了“創設典型場景，激起兒童熱烈的情緒，把情感活動和認知活動結合起來”的情境教學模式。

國內外情境學習理論與實踐的共同深入，對我國課程改革產生了較大影響，進入新世紀后的歷次課改都在努力加強課程內容與學生生活、社會實際之間的聯系，“情境”已成為《課程標準》中的常見詞。教育部印發的《普通高中課程方案（2017年版）》也明確提出要“大力推進教學改革”，“關注學生學習過程，創設與生活關聯的、任務導向的真實情境，促進學生自主、合作、探究地學習”[12]。但不可否認的是，學校境脈下情境學習的設計和實施仍存在一定困難。

1 教師對情境的理解存在誤區，實踐中出現了“虛假情境”

課堂中創設的情境是“人為情境”或“條件性情境”[13]，很難完全反映現實世界中情境的真實性、復雜性和非線性，因此國外研究者常用“逼真”（Authentic）來闡述人為設計的情境。但是，在將真實世界“搬進”課堂的過程中，不少教師僅將情境作為激發學生學習興趣的手段，而忽視它重建教材知識的境脈、聯結學生與真實生活的實質功能，導致出現了“有情境，無學科”的現象，使情境僅成為教學的點綴，甚至成為與實際生活相去甚遠的“虛假情境”。

2 教師創設情境的手段單一，情境的逼真度不高、連貫性不強

在課堂教學中，教師多將語言描繪、圖片再現或多媒體呈現等作為創設情境的主要手段，對互聯網技術和虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術、增強現實（Augmented Reality，AR）技術、體感交互技術等可用于情境設計的新技術了解不多且運用較少，造成情境的逼真度不高，學生難以“入境”。此外，很多教師只在課程導入階段或某些教學環節進行片段性的情境創設，而缺乏整體性、連貫性或全局性的學習情境設計，導致情境的沉浸性不夠。

3 情境學習理論與模型相對復雜，教師難以真正掌握，缺乏實踐動機

Brown等指出：“關于情境學習的討論中有一個持續存在的問題是這些情境理論如何得以操作化？”[14]Herrington等[15]也認為，研究者面臨的挑戰是如何識別出情境學習的關鍵維度，從而使之轉化為教學方法并被應用到課堂教學中。客觀地講，情境學習理論是對傳統學習理論的革新，在此基礎上演化生成的情境教學模型的構成要素相對復雜，這對習慣了傳統教學觀念和模式的教師而言會造成較大的認知負荷。此外，學校教育的時空結構和課程結構也在一定程度上擠壓了教師開展情境教學的創新空間，造成教師實踐動機不足。

三 用技術賦能情境學習的核心要義

1 核心要義：增強逼真性

情境學習實踐中存在的誤區很多源于實踐者對情境學習核心本質的誤解。事實上，學校境脈下情境學習的核心本質應該是促進學習與真實世界的聯結，讓學生有機會進入逼真情境，進行逼真實踐，故逼真性問題既是情境學習理論的核心問題，也是學習科學的重要議題。基于此，越來越多的研究者開始提倡讓學習者參與到逼真實踐中[16]。近年來，各種新興技術的出現為“逼真”情境的創設帶來了更多可能，不僅可以實現技術與情境學習的整合或融合，而且能夠利用技術為情境學習“賦能”，進一步增強情境的逼真性和學習活動的沉浸性。

表1 逼真性的四大維度及其界定與特征

2 逼真性的四大維度

在情境學習中，逼真性意味著什么？Barab等[17]提出，逼真性通常分為以下幾類：①情境逼真，即學習的情境與真實世界的情境類似；②任務逼真，即學生的學習活動（包括活動的過程和程序）與真實世界中的活動類似；③效果逼真，即學生的學習結果或產品被應用到學校之外的情境中。此后，Strobel等[18]又加了兩個維度：①個人逼真，即學習活動與學生自己的生活緊密聯系；②價值逼真，即學生個人的問題得到了解答或解決，學習活動或項目滿足了個人或社區的需求。在此基礎上，Strobel等提出了逼真性的四大維度及其界定與特征，如表1所示。

從逼真性的四大維度來考慮情境學習的設計與實施，將有助于減少實踐的誤區，引導教師認識情境設計的關鍵在于其能否體現“認知真實”而不是“物理真實”[19]，也就是說，情境學習的關鍵是要讓學生置身于逼真性的情境中，開展逼真的活動，并使學習的結果與學生自身以及社會文化相關。學習者只有感知到自己所從事的實踐與這些實踐所發生的社會文化境脈以及實踐的應用價值之間存在關聯，逼真性才會真正發生[20]。

四 用技術賦能情境學習的操作維度

技術能夠促進學生在逼真性情境中的學習。Jonassen在研究有意義學習、學生中心的學習和逼真性技術應用時也一直關注逼真性，認為只有當技術使學習者從事真實的或逼真的活動時，技術才得到最佳的應用[21]。但是，教師在使用技術支持情境學習時往往不知從何著手，因此有必要提煉出技術賦能情境學習的具體操作維度。

Herrington等[22]提出了情境學習環境設計的九大要素，包括：①提供反映知識在真實生活中的運用方式的逼真情境；②提供逼真的活動；③提供接觸專家表現和建模過程的機會；④提供多元角色和視角；⑤支持知識的協作建構；⑥促進反思；⑦促進清晰表達；⑧提供指導和“腳手架”；⑨對發生在任務之中的學習進行逼真性評價。以此為基礎，本研究整合出用技術賦能情境學習的六大操作維度。

1 為創設逼真情境賦能

技術支持的情境設計應“通過提供豐富的情境給養來保持真實生活情境的復雜性”[23]，盡可能地減少對真實情境的切割和碎片化處理所帶來的負面效應，而且技術賦能最核心的價值在于通過技術使學生能夠逼真地接觸或進入傳統課堂教學手段所無法呈現的場景中。如在弗吉尼亞理工大學的一項研究中，研究者讓五年級學生在探究當地歷史遺跡的學習項目中借助AR技術，“看見”現已不可見的歷史遺跡的過去和演變歷程，并“進入”已被禁止進入的遺跡內部，將基于AR的學習與實地考察結合起來，沉浸到一個虛擬與現實相融合的混合情境中[24]。

2 為提供逼真實踐賦能

“逼真實踐”（Authentic Practice）是指與真實世界相關聯的實踐活動，具有劣構性、復雜性、有意義等特征。基于問題或基于項目的學習模式之所以被認為是一種情境學習或逼真性學習模式，是因為其強調提供真實世界的案例和問題，讓學生參與科學探究、設計等類似專家開展的活動[25]。運用技術可以減少真實實踐的復雜性、減輕學生的認知負荷，同時又保留了實踐的關鍵要素。以“基于網絡的科學探究環境”（Web-based Inquiry Science Environment，WISE）平臺為例，該平臺從真實世界的科學實踐中提煉出一組活動序列來設計學生的科學學習，包括：定位、診斷、引導；預測、觀察、解釋；闡釋觀念；實驗；在模擬環境中探究；制作人工制品；建構論點；評論；協作；反思[26]。學生可以通過這些活動學習并模擬科學家的專業實踐。

3 為提供多元角色和視角賦能

選擇并扮演不同的角色是讓學生進入情境、從不同視角認識并解決問題的重要手段，而新技術的混合使用可以使角色扮演者獲得更真實的體驗。印第安納大學的研究者利用AR技術，結合教室物理場景創建了一個虛實結合的混合式模擬環境，讓學生扮演蜜蜂的角色并模擬蜜蜂采蜜、筑巢、授粉等行為，與此同時學生的行為會通過Kinect體感互動技術即時上傳到計算機模擬環境中并通過教室的投影呈現出來，使其可以看到來自其他同伴和計算機模擬的信息與反饋，從而更好地理解相關的科學概念[27]。而在大學英語課堂教學中使用Kinect體感交互技術創設的虛擬交互情境和角色扮演活動，也明顯提高了學生的學習興趣、增強了學習的沉浸感[28]。

4 為內隱知識外顯化賦能

在傳統學徒制這類情境學習環境中，知識大多內隱于從業者的實踐活動中，需要學習者通過從邊緣參與到中心參與的長期過渡慢慢習得。而學校境脈下的情境學習需要將內隱知識外顯化，以便學生能夠觀察、討論并學習這些要素[29]。借助計算機和網絡技術開發的案例庫，可以將專家或他人的經驗和解決問題的方法以案例形式呈現給學生；同時，從案例庫的索引系統中還可以搜索到相關領域的主要概念，發現概念之間的相互關系及領域的核心問題，便于學生觀摩專家在解決問題和做出決策時是如何思考的[30]。

5 為搭建“腳手架”賦能

情境學習強調人工制品為學習提供中介和“腳手架”的重要作用。“腳手架”既包括認知層面，也包括學生與他人之間的互動及協作這一社會層面。各種計算機軟件或網絡環境有力地支持了這兩個層面“腳手架”的設計：①在認知層面，通過提煉科學家的真實實踐經驗并將其設計為基于網頁的表單式問題，可以引導和支持學生開展探究式學習；通過對肉眼不可見的原子、分子間運動的可視化表征，可以幫助學生發展深度的科學理解；通過網頁鑲嵌的即時提示，可以引導學生進行自主探索或反思。②在社會層面，思維導圖、即時通訊工具、社交媒體以及像“知識論壇”（Knowledge Forum?）這類計算機支持的協作學習平臺，可以有效促進不同學習者對知識的共建共享。

6 為開展逼真性評價賦能

與傳統評價關注知識的記憶和復現不同的是，情境學習更強調知識在逼真的新情境中的有效遷移和整合應用，而且這種新情境多為結構不良的復雜問題情境。對發生在復雜情境或復雜實踐活動中的學習進行逼真性評價難度很大，但Scherer[31]已經發現了兩種較有前景的基于計算機技術的測量方法：①計算機模擬的微世界（Computer-Simulated Microworlds，CSMs），它是由很多變量構成的一種復雜環境，其中問題情境可以隨時間并根據學生與問題之間的互動而變化，為學生呈現新的信息；②最小復雜系統（Minimal Complex Systems，MCSs），它是一個模擬特定科學概念的問題解決系統，學生首先要理解這個系統中的各種變量，然后要通過與系統的交互操作輸入變量，觀察輸出變量來理解變量之間的相互關系，最后要將這些知識應用于一個問題情境，以實現一個特定的目標或得到一個特定的輸出值。

五 結語

本研究追溯了情境學習理論的核心主張、產生背景及研究取向，分析了它與學習科學之間的淵源，進而聚焦于學校境脈下情境學習的實踐困境，提出用技術賦能情境學習的核心要義與六大操作維度。從根本上說，用技術賦能情境學習的最終目標有兩個：①為學生的情境學習賦能，即通過技術的設計和支持，使學生能真正進入逼真的情境，扮演逼真的角色，開展逼真的實踐活動，實現傳統課堂學習中很難實現的自主性學習、個性化學習、協作式學習、探究性學習；②為教師的情境教學賦能，即在技術的支持下，使教師能將內隱知識外顯化、開展逼真性評價、提供多元支持，從而有效提升教學效果。隨著信息技術的飛速發展，技術賦能情境學習的巨大潛力將愈加凸顯，值得研究者和實踐者給予關注，并共同合作開展深入研究與實踐。

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Empower Situated Learning with Technology

WANG Mei1CHENG Jia-ming2GAO Shou-lin3

Firstly, this paper traced the key propositions, emergence background and research orientations of situated learning theory, and further analyzed its relationship with learning science. Secondly, this paper focused on the practice dilemma of situated learning in school settings and proposed to empower situated learning with technology. Finally, this paper emphasically analyzed the key essential of empowering situated learning with technology was to enhance the authenticity. Specifically, six practical approaches were proposd to enhance the authenticity, which included creating authentic situation, providing authentic practices, offering multiple roles and perspectives, making implicit knowledge explicit; building scaffolding, and carrying out authentic assessment. The studies provided new perspectives and specific approaches of technology empowerment for the design and implementation of situated learning in school settings, and pointed out the new direction of situated learning research.

situated learning; learning sciences; technology empowerment; authenticity

G40-057

A

1009—8097（2018）11—0012—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.11.002

本文為國家社會科學基金“十三五”規劃2017年度教育學一般課題“以兒童學習為中心的中國情境教育范式的建構與國際比較研究”（項目編號：BHA170132）的階段性研究成果。

王美，助理研究員，博士，研究方向為學習科學與技術設計、教師學習、情境教育，郵箱為mwang@dec.ecnu.edu.cn。

2018年9月3日

編輯：小米