1、以多媒体计算机作为认知工具期版：周报第 44 期 专题版作者：北京师范大学现代教育技术研究所 何克抗 李永健一、计算机教育应用的 3T 模式80 年代初,美国著名的计算机教育专家泰勒(Taylor)曾指出,计算机应用于教育有三种模式:一是把计算机看作指导教师 Tutor,即起个别指导作用；二是把计算机看作被指导者 Tutee,由人教会计算机做各种事情,例如用计算机编程就是要让计算机学会按照人们编排的指令来完成各种操作,所以这种应用模式通常也被称为计算机程序设计；三是把计算机看作工具 Tool,辅助人们完成教学过程中所面临的各种任务。由于这三个英文单词均以字母 T 开头,所以这三种计算机教育应用
2、模式也称“3T”模式。从 80 年代中期到 90 年代初,计算机在教育领域被广泛用作工具,主要有两个方面:一是作为数据处理工具(如各种数据库和电子表格处理软件的应用);二是作为文字处理工具(如 WPS 和 Word 软件)。近年来,计算机在教育领域作为工具应用的一大发展,是作为教学过程中一种有效的认知工具。众所周知,在过去的 20 年中,行为主义学习理论已经让位给认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入,近年来,认知学习理论的一个重要分支建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和网络通信技术的特性特别适于实现建构主义学习环境,能有效地促进学生的认知发展,所以随着多
3、媒体计算机和 Internet 网络的飞速发展,建构主义学习理论正愈来愈显示出强大的生命力,并在世界范围内日益扩大其影响。二、建构主义学习理论与学习环境建构主义本来是源自关于儿童认知发展的理论,由于个体的认知发展与学习过程密切相关,因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律,如学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成,以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等。总之,在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的认知学习理论,并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。下面我们就从学习的含义(什么是学习)与学习的方法(如何进行学习)这两个方面,简要说明建构主义学习理论的基本内容。1.关于
4、学习的含义学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。由于学习是在一定情景即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情景” 、 “协作” 、 “会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情景“:学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构,这就对教学设计提出了新的要求。也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析、学习者特征分析以及媒体的选择与利用,还
5、要考虑有利于学生建构意义的情景的创设问题,并把情景创设问题看作是教学设计的最重要内容之一。“协作“:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话“:会话是协作过程中不可缺少的环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务。此外,协作学习过程也是会话过程。在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享 ,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构“:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律,以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义,就是要帮助学生对
6、当前学习内容所反映事物的性质、规律、以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是“图式“,也就是关于当前所学内容的认知结构。由上述学习的含义可知,学习的质量是学习者建构意义能力的函数,而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说,获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。2.关于学习的方法建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习。也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的主导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者与灌输者。学生是信息加工的主体,
7、是意义的主动建构者,而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。学生要成为意义的主动建构者,就要在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:要用探索法、发现法去建构知识的意义。在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的数据和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证。要求学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。“联系“与“思考“是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有自我协商与交际协商(也叫内部协商与社会协商)两种,自我协商是指自己和自己辩论什
8、么是正确的;交际协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。教师要成为学生建构意义的帮助者,就要在教学过程中从以下几个面发挥主导作用:激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机。通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导,使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题,以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入,以加深学生对所学内容的理解;要启发、诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误或片面的认识。三、运用多媒体计
9、算机优化教学过程如上所述,符合建构主义学习理论的学习环境有四大要素或四大属性,而多媒体计算机和网络通信技术的特性尤其适于这四大属性的充分体现与发挥,因而可作为有效的认知工具来实现最理想的建构主义学习环境。下面我们通过两个实际课例,说明如何运用多媒体计算机及网络通信技术作为认知工具,来实现这样的学习环境以优化教学过程。课例 1:澳大利亚门尼彭兹中心小学所做的试验试验班为六年级,有 30 名学生,教师名叫安德莉亚,当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。首先,安德莉亚鼓励学生围绕这一教学内容拟定若干题目(例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题),确定媒体在解决这些问题的过程中所起的
10、作用,并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过在图书馆和 Internet 网上查阅资料以后,米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前,教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说,从奥运会举办的时间轴线,他注意到奥运会是每 4 年召开一次。另一位学生则提出不同的看法,他认为并不总是这样,例如1904 年、1906 年和 1908 年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的 1916,1940 和 1944 这几个年份没有举行奥运会。这时,教师提出问题:“为什么这
11、些年份没有举办奥运会?“有的学生回答,可能是这些年份发生了一些重大事情;有的学生则回答发生了战争;有的则更确切地指出 1916 年停办是由于第一次世界大战,1940 和 1944 年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商,决定对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件做两点补充:说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响;对奥运历史初期的几次过渡性(两年一次)奥运会做出特别的解释。这时候,有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的 1940 年这点上,以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学:“有无不同意见?“沙拉举起手,高声回答说:“我不同意用希特勒的照片,我们应当使用一张能真实反
12、映二次大战给人民带来巨大灾难(例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人)的照片,以激起人们对希特勒的痛恨。“教师对沙拉的发言表示赞许。从以上课例可以看到,教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题的情景,以激发学生的学习兴趣和主动探索精神,再通过展开讨论,把对有关教学内容的理解逐步引向深入。在这个课例中,学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置,但是又离不开教师事先所做的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导。教师在整个教学过程中说的话很少,但是对学生建构意义的帮助却很大,充分体现了教师主导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建
13、构主义的情景、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开,而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的(同时用 Internet 实现资料查询),所以上述例子是以多媒体计算机和 Internet 网作为认知工具实现建构主义学习环境的很好范例。课例 2:澳大利亚伟治柏克小学所做的试验试验班由三年级和四年级的学生混合组成,主持试验的教师叫玛莉,要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是,让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游,从而建立一个有利于建构“动物“概念的情景。玛莉认为这种情景对于学生非常有吸引力,因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若
14、干小组,每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择:愿意开发哪一个展馆 ,愿意选哪一种动物;是愿意收集有关的动物图片资料,还是愿意为图片资料写出相应的文字说明,或是直接用多媒体工具去制作软件,这些都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。这样,每个展馆就成为学生的研究对象,孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如,他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态,到图书馆和Internet 网上去查询有关资料,以获取动物图片和撰写说明。在各小组完成分配的任务后,玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情景进行自我探索的学习方式,不仅大大促进了学生学习的自觉性,充分体现了学生的认知主体作用,而且只要教师引导得法,在此基础上开展的协作学习将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如,在全班交流过程中演示到袋鼠这一动物时,玛莉向全班同学提出一个问题:“什么是有袋动物?除了袋鼠有无其他有袋动物?“有些学生举出袋熊和卷尾袋鼠。于是玛莉又让学生们围绕这三种有袋动物的异同点进行讨论,从而在相关背景下锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。这是利用多媒体计算机和 Internet 网络作为认知工具实现建构主义学习环境、有效地帮助学生完成对当前所学内容的意义建构、并促进学生认知能力发展的又一范例。
