论文部分内容阅读
编者按：云计算技术的发展，革新了教育方式，升华了教学理论，创设了更便利的教学情境。本期将分别介绍“分布式认知”与“认知学徒教学”在云计算辅助下的创新发展、应用。
2009年，Intel公司在其Intel未来教育教师培训中首次引入了PBA，从PBL调整为PBA，这不是一个名词或术语的更换，准确地说这是一种以项目式的教学方法来促进教育教学改革和学生学习方式变革的教学方法和教学理念，体现的是一种学习理念的变化，是对学习本质更深层次的认识。美国发布的英语、科学等学科的21世纪技能标准（21st Century Skills）更强调在学习环境中为学生的学习与实践提供真实的境脉支持。从基于项目的教学到各个学科的21世纪技能标准，都突出了学习环境对学习的重要作用。
● 学习环境与学习环境设计
1.学习环境的研究起源
对学习环境的研究起源于研究者对学习、教学和知识等问题的深刻反思，以及由此引发的对传统教学设计的批判。在教学设计领域，随着社会建构主义思潮的兴起，从20世纪90年代开始，教学设计逐渐从如何“教”转向关注如何促进学习者的“学”，这促使教学设计研究人员对该领域的研究重点向学习环境转移，又由于学习环境本身具有的特殊含义，因此，关于学习支持系统——学习环境的研究得到了学习科学研究者的深刻认同而被快速引入学习科学领域，成为学习科学领域的一个重要研究方向。
2.学习环境内涵的界定
虽然学习环境是教学设计领域和学习科学关注和研究的重点领域，但是目前对学习环境仍然没有一个准确的定义。从Michael F. Hannafin教授对学习环境的研究和认识可见，对学习环境的理解可以从以下几方面进行：学习环境是支持学习者学习和个人成长的各种资源要素的集合，这种集合不是各种要素的自然堆砌，而是各种要素的有机整合；学习环境中的人与人、人与物之间都需要进行信息的交互，以满足自身能力发展的需要；学习环境中的资源、工具、评价等要素依存于一定的空间中，这些空间的主要作用是促进学习者的个人能力尤其是高阶能力的发展。
据此，笔者认为学习环境是能够促进学习者能力发展和认知水平提高的各种支持性条件的有机整合。支持性条件包括各种学习资源、学习辅助工具、学习评价、学习活动、学习策略、学习实施场地、学习实施情境、教学过程中各种参与人员、教学过程中各种人员之间的关系等方面。
3.学习环境的构成要素
（1）国际上流行的学习环境要素观
在国际上比较流行的学习环境要素观主要有以下五种观点：四要素观、五要素观、六要素观、认知学徒观。
在钟志贤教授的《论学习环境设计》一文中，提出了“7 2”学习环境构成要素观，具体包括活动、情境、资源、工具、支架、学习共同体和评价七大要素，这七大要素又与学习者和教师有着密切的内在联系。
（2）8 3学习环境要素观
从上面笔者对学习环境内涵的界定和国际上流行的学习环境要素观的分析中，提炼出“8 3”学习环境要素构成模型，包括八大要素，各个要素通过各种关系与学习者、教师和教学支持者发生密切联系（如图1）。
在该模型中，支持者包括教学管理人员、教学设备维护人员等与学习环境密切相关的人员，支持者的作用是为学习者在学习环境中所涉及的八大要素提供一切必要且充分的外部支持。
4.云计算辅助教学学习环境的构成要素
云计算辅助教学，是在云环境下，利用云服务平台构建个性化的信息化教学环境，以辅助教师的教学，促进教师和学生之间的交流，促进学生协作学习的教学方式，是计算机辅助教学的延伸和新发展。云计算辅助教学学习环境作为学习环境的最新发展阶段，其涉及的八个基本要素与“8 3”学习环境要素观中的要素一样，但云计算辅助教学学习环境与传统的学习环境存在一定的区别，那就是云计算平台的加入，或云端的加入。在整合云计算平台后，笔者将“8 3”学习环境要素模型修改为“8 4”学习环境要素模型（如图2）。
在该模型中，云计算管理人员可能不与教师、学习者、教学管理人员、教学设备维护人员发生直接的联系，但可以通过网络间接产生联系。
● 分布式认知
20世纪80年代中期，赫钦斯（Hutchins）等人明确地提出了“分布式认知”的概念，并认为它是重新思考所有领域认知现象的一种新的基本范式。“分布式认知”是对内部和外部特征的信息加工过程，是一个包括认知主体和环境的系统，认知分布存在于个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会和时间等维度之中。认知在社会上的分布则着眼于更高的层面，个体、工具、文化等各种要素组成了复杂的社会系统。其在社会各个组成要素上的分布也就决定了认知分布的社会属性。
● 分布式认知思想指导下的云计算辅助教学学习环境设计
1.设计的归一
学习环境设计的宗旨是通过支持学习者的有意义学习，实现促进学习者能力发展的目的。学习环境的设计需要对学习环境所包含的各个要素进行有机整合，创设适应学习者认知水平、符合学习者学习风格的学习条件，以促进学习者的有意义学习和学习者能力的发展。
云计算辅助教学学习环境的设计就是对利用云计算辅助教学过程中所涉及的各种要素进行合理的设计与整合，以促进学习者在云计算环境中的有意义学习和能力的发展。
分布式认知存在于个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会和时间等维度之中，强调个体/群体对认知的促进作用，也强调社会、情境、人工制品认知的影响，更强调在认知过程中各个要素的相互依赖。云计算辅助教学是利用云端的云计算平台来辅助教学，云计算辅助教学涉及云平台及在该平台上运行的工具、云平台维护人员、教学管理人员、教师、学习者、学习共同体、学习情境以及学习所处的社会环境。在这一系统中，认知分布于该系统的各个要素中，也分布在各个要素的相互关系之中。因此，分布式认知与云计算辅助教学学习环境的设计在认知上具有归一性，利用分布式认知的观点来指导云计算辅助教学学习环境的设计是一种必然的理论诉求。
2.设计原则
（1）系统设计学习环境
学习环境是一个系统，包含扮演不同社会角色的人、人工制品、社会环境等各种要素，每一种要素都会对学习者的学习产生一定的影响，这种影响是积极的还是消极的，取决于该系统中的各个要素的设计是否合理，是否有利于促进学习者学习认知能力的发展和学习群体的知识建构，以实现“知识创建共同体”的目标。
（2）学习环境的设计具有真实的情境性
学校教育一个被人诟病的弊端就是其去情境性，将源自实际生产生活的知识从各自的情境中剥离出来而传授给学习者。这种做法远离了分布式认知的思想观点，也成为了情境学习理论和社会建构主义者批判的对象。认知既然分布在学习环境中的各个要素及要素之间的关系中，那么学习环境的创设就应该具有充分的情境性，做到以问题为导向，以境脉为原则，让学习者学会从复杂的情境中去探究各种知识。
（3）学习环境应该具有丰富的学习资源
云计算辅助教学应该为学习者提供丰富的学习资源，这些学习资源不仅仅包括陈述性知识，也应该包括程序性知识；不仅仅包括本单元、本课程的知识，也应该包括跨学科的知识，同时还应该包括相应的学习辅助工具，让学生在知道是什么、为什么的同时还要学会如何去做。
（4）力促学习者的社会协商和知识表征
分布式认知强调个体间、学习共同体间的交流协作对知识建构的作用。学习者的社会协商不仅仅是对知识学习本身的探究，也包含了学习者的情感交流和沟通，如何在这种交流和沟通中，让学习者之间形成“思想的云”和集体智慧，是云计算辅助教学学习环境设计者应特别关注的。知识表征需要将内隐知识具体化、外显化。在这个过程中，云计算辅助教学学习环境就应该为学习者提供有利于知识表征的工具，如思维导图、知识管理工具，来完成这一工作。
● 结束语
分布式认知虽然直到20世纪80年代中期才得到重视和发展，但其思想却源远流长。分布式认知对于学习科学研究者研究学习的本质、学习的实现过程具有较大的指导意义，同样，分布式认知对于学习者认识到需要如何提高自身的学习效率来说也具有较大的指导意义，因为分布式认知认为知识广泛地分布在个体内、个体间、媒介、社会、文化等各个层面，在云计算时代来临，云计算辅助教学慢慢走向教育工作者的视域时，如何将分布式认知的思想和理念贯穿在云计算辅助教学学习环境设计的各个方面，是值得每一位教育工作者思考和研究的问题。
2009年，Intel公司在其Intel未来教育教师培训中首次引入了PBA，从PBL调整为PBA，这不是一个名词或术语的更换，准确地说这是一种以项目式的教学方法来促进教育教学改革和学生学习方式变革的教学方法和教学理念，体现的是一种学习理念的变化，是对学习本质更深层次的认识。美国发布的英语、科学等学科的21世纪技能标准（21st Century Skills）更强调在学习环境中为学生的学习与实践提供真实的境脉支持。从基于项目的教学到各个学科的21世纪技能标准，都突出了学习环境对学习的重要作用。
● 学习环境与学习环境设计
1.学习环境的研究起源
对学习环境的研究起源于研究者对学习、教学和知识等问题的深刻反思，以及由此引发的对传统教学设计的批判。在教学设计领域，随着社会建构主义思潮的兴起，从20世纪90年代开始，教学设计逐渐从如何“教”转向关注如何促进学习者的“学”，这促使教学设计研究人员对该领域的研究重点向学习环境转移，又由于学习环境本身具有的特殊含义，因此，关于学习支持系统——学习环境的研究得到了学习科学研究者的深刻认同而被快速引入学习科学领域，成为学习科学领域的一个重要研究方向。
2.学习环境内涵的界定
虽然学习环境是教学设计领域和学习科学关注和研究的重点领域，但是目前对学习环境仍然没有一个准确的定义。从Michael F. Hannafin教授对学习环境的研究和认识可见，对学习环境的理解可以从以下几方面进行：学习环境是支持学习者学习和个人成长的各种资源要素的集合，这种集合不是各种要素的自然堆砌，而是各种要素的有机整合；学习环境中的人与人、人与物之间都需要进行信息的交互，以满足自身能力发展的需要；学习环境中的资源、工具、评价等要素依存于一定的空间中，这些空间的主要作用是促进学习者的个人能力尤其是高阶能力的发展。
据此，笔者认为学习环境是能够促进学习者能力发展和认知水平提高的各种支持性条件的有机整合。支持性条件包括各种学习资源、学习辅助工具、学习评价、学习活动、学习策略、学习实施场地、学习实施情境、教学过程中各种参与人员、教学过程中各种人员之间的关系等方面。
3.学习环境的构成要素
（1）国际上流行的学习环境要素观
在国际上比较流行的学习环境要素观主要有以下五种观点：四要素观、五要素观、六要素观、认知学徒观。
在钟志贤教授的《论学习环境设计》一文中，提出了“7 2”学习环境构成要素观，具体包括活动、情境、资源、工具、支架、学习共同体和评价七大要素，这七大要素又与学习者和教师有着密切的内在联系。
（2）8 3学习环境要素观
从上面笔者对学习环境内涵的界定和国际上流行的学习环境要素观的分析中，提炼出“8 3”学习环境要素构成模型，包括八大要素，各个要素通过各种关系与学习者、教师和教学支持者发生密切联系（如图1）。
在该模型中，支持者包括教学管理人员、教学设备维护人员等与学习环境密切相关的人员，支持者的作用是为学习者在学习环境中所涉及的八大要素提供一切必要且充分的外部支持。
4.云计算辅助教学学习环境的构成要素
云计算辅助教学，是在云环境下，利用云服务平台构建个性化的信息化教学环境，以辅助教师的教学，促进教师和学生之间的交流，促进学生协作学习的教学方式，是计算机辅助教学的延伸和新发展。云计算辅助教学学习环境作为学习环境的最新发展阶段，其涉及的八个基本要素与“8 3”学习环境要素观中的要素一样，但云计算辅助教学学习环境与传统的学习环境存在一定的区别，那就是云计算平台的加入，或云端的加入。在整合云计算平台后，笔者将“8 3”学习环境要素模型修改为“8 4”学习环境要素模型（如图2）。
在该模型中，云计算管理人员可能不与教师、学习者、教学管理人员、教学设备维护人员发生直接的联系，但可以通过网络间接产生联系。
● 分布式认知
20世纪80年代中期，赫钦斯（Hutchins）等人明确地提出了“分布式认知”的概念，并认为它是重新思考所有领域认知现象的一种新的基本范式。“分布式认知”是对内部和外部特征的信息加工过程，是一个包括认知主体和环境的系统，认知分布存在于个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会和时间等维度之中。认知在社会上的分布则着眼于更高的层面，个体、工具、文化等各种要素组成了复杂的社会系统。其在社会各个组成要素上的分布也就决定了认知分布的社会属性。
● 分布式认知思想指导下的云计算辅助教学学习环境设计
1.设计的归一
学习环境设计的宗旨是通过支持学习者的有意义学习，实现促进学习者能力发展的目的。学习环境的设计需要对学习环境所包含的各个要素进行有机整合，创设适应学习者认知水平、符合学习者学习风格的学习条件，以促进学习者的有意义学习和学习者能力的发展。
云计算辅助教学学习环境的设计就是对利用云计算辅助教学过程中所涉及的各种要素进行合理的设计与整合，以促进学习者在云计算环境中的有意义学习和能力的发展。
分布式认知存在于个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会和时间等维度之中，强调个体/群体对认知的促进作用，也强调社会、情境、人工制品认知的影响，更强调在认知过程中各个要素的相互依赖。云计算辅助教学是利用云端的云计算平台来辅助教学，云计算辅助教学涉及云平台及在该平台上运行的工具、云平台维护人员、教学管理人员、教师、学习者、学习共同体、学习情境以及学习所处的社会环境。在这一系统中，认知分布于该系统的各个要素中，也分布在各个要素的相互关系之中。因此，分布式认知与云计算辅助教学学习环境的设计在认知上具有归一性，利用分布式认知的观点来指导云计算辅助教学学习环境的设计是一种必然的理论诉求。
2.设计原则
（1）系统设计学习环境
学习环境是一个系统，包含扮演不同社会角色的人、人工制品、社会环境等各种要素，每一种要素都会对学习者的学习产生一定的影响，这种影响是积极的还是消极的，取决于该系统中的各个要素的设计是否合理，是否有利于促进学习者学习认知能力的发展和学习群体的知识建构，以实现“知识创建共同体”的目标。
（2）学习环境的设计具有真实的情境性
学校教育一个被人诟病的弊端就是其去情境性，将源自实际生产生活的知识从各自的情境中剥离出来而传授给学习者。这种做法远离了分布式认知的思想观点，也成为了情境学习理论和社会建构主义者批判的对象。认知既然分布在学习环境中的各个要素及要素之间的关系中，那么学习环境的创设就应该具有充分的情境性，做到以问题为导向，以境脉为原则，让学习者学会从复杂的情境中去探究各种知识。
（3）学习环境应该具有丰富的学习资源
云计算辅助教学应该为学习者提供丰富的学习资源，这些学习资源不仅仅包括陈述性知识，也应该包括程序性知识；不仅仅包括本单元、本课程的知识，也应该包括跨学科的知识，同时还应该包括相应的学习辅助工具，让学生在知道是什么、为什么的同时还要学会如何去做。
（4）力促学习者的社会协商和知识表征
分布式认知强调个体间、学习共同体间的交流协作对知识建构的作用。学习者的社会协商不仅仅是对知识学习本身的探究，也包含了学习者的情感交流和沟通，如何在这种交流和沟通中，让学习者之间形成“思想的云”和集体智慧，是云计算辅助教学学习环境设计者应特别关注的。知识表征需要将内隐知识具体化、外显化。在这个过程中，云计算辅助教学学习环境就应该为学习者提供有利于知识表征的工具，如思维导图、知识管理工具，来完成这一工作。
● 结束语
分布式认知虽然直到20世纪80年代中期才得到重视和发展，但其思想却源远流长。分布式认知对于学习科学研究者研究学习的本质、学习的实现过程具有较大的指导意义，同样，分布式认知对于学习者认识到需要如何提高自身的学习效率来说也具有较大的指导意义，因为分布式认知认为知识广泛地分布在个体内、个体间、媒介、社会、文化等各个层面，在云计算时代来临，云计算辅助教学慢慢走向教育工作者的视域时，如何将分布式认知的思想和理念贯穿在云计算辅助教学学习环境设计的各个方面，是值得每一位教育工作者思考和研究的问题。