1、第二讲 网络教育应用理论基础,主讲：柴阳丽,网络教育应用理论基础,2,内容 观点 应用或启示,认知灵活性理论 情境认知理论 分布式认知理论 活动理论,1,一、认知灵活性理论,一、认知灵活性理论,关于认知灵活性理论 认知灵活性理论是由斯皮罗（）等人提出并倡导的一个理论，它属于建构主义的一支，但相对于极端建构主义来说，它吸取了认知加工理论的长处，采取了一个较为折中的观点，它既反对传统教学机械地对知识做预先限定，让学生被动地接受；同时也反对极端建构主义只强调学习中非结构的一面，忽视概念的重要性。,一、认知灵活性理论,1、认知灵活性理论对知识领域的划分2、认知灵活性的含义3、学习的分类和阶段4、认知灵
2、活性理论关于学习的方法,理论内容,1、认知灵活性理论对知识领域的划分,良构领域的知识 指有关某一主题的事实、概念、规则和原理，它们之间是以一定的层次结构组织在一起的。非良构领域的知识 将良构领域的知识应用于具体问题情景时而产生的，即有关概念应用的知识，这意味着，良构领域中的同一个概念应用在各个具体实例中，其内涵将表现出一定的差异。 例如：工程学运用基本的物理学原理，这些原理在理论上、在书面应用上是有规律的。但是，这些结构良性的概念在从物理学应用到“凌乱的”真实世界时则是另外一回事。每一项具体工程的特征 ，如地形特征、气候、能够获得的材料、成本等都非常复杂，不同的项目之间差别也很大。以致都很难将
3、它们按照单一的原则归类，任何一类案例(如建桥)在不同的情况下也应用类型不同的原则。,非良构领域的知识两个特点： 第一，概念的复杂性第二，实例的不规则性,1、认知灵活性理论对知识领域的划分,知识应用的每个实例同时涉及许多概念，如多种图示、角度和组织原则等，每个概念都有其自身的复杂性，而且这些概念存在相互作用。,每个实例所涉及概念的数量、地位、作用以及相互作用的模式各不相同。,2、认知灵活性的含义,所谓认知灵活性，是指学习者通过多种方式同时建构自己的知识，以便在情景发生根本变化的时候能够做出适宜的反应。学习者在学习复杂和非良构领域的知识时，要通过多维表征的方式才能完成对知识意义的建构，才能够达到对
4、知识的全面理解，此外，通过多维表征所建构的知识，能够较好地迁移到其他领域。,斯皮罗等人反复强调建构过程的双向性 一方面，通过使用先前知识，学习者建构当前事物的意义，以超载所给的信息。另一方面，被利用的先前知识不是从记忆中原封不动地被提取，而是本身也要根据具体实例的变异性而受到重新建构。,2、认知灵活性的含义,3、学习的分类和阶段,乔纳森提出知识获取的三个阶段：初级学习、高级学习、专家知识学习。,初级知识学习,高级知识学习,专家知识学习,良构领域 以概念技能为基础 字面编码,非良构领域 以知识为基础 互相联系的知识,复杂结构领域 图式化的模式,练习、反馈,学徒制,经 验,认知灵活性理论关于学习的
5、方法,学习者无法达到高级知识学习的目标，因为： 使用单一概念作为知识表征的基础 从恰好应用某种知识的前后背景中抽象该知识 使用过分简化的学习材料学习 割裂知识成分之间的相互联系 强调记忆 正确的学习方法：对知识进行多维表征 “十字交叉形”学习方法,o,a,b,c,d,理论观点,一、认知灵活性理论,斯皮罗等人认为，学习者之所以不能将所学知识灵活地应用于新的实际情境中，是由于学校所教的知识都是经过简化处理了的结构性知识，而在实际情境中问题的解决需要学习者具有大量的非结构性知识。而且，学校教学的目标是让学习者接受、记忆和套用这些结构性的知识。 例子：教学中教了同学密度的知识，但他们不一定会解释冬天水
6、管破裂，冬天江面水结冰，而鱼不会冻死的现象,理论观点,一、认知灵活性理论,对高级知识学习的研究表明：一开始就将复杂的学科范围简单化会妨碍进一步获得比较复杂的、正确的理解，有时甚至会造成误解。随机通达教学运用各种多媒体交互技术为学习者提供一个复杂与结构不良的学习环境，并由此鼓励学习者自己对知识的积极探索与建构。,理论观点,一、认知灵活性理论,随机通达教学,先相对较早的向学生呈现某一高级知识的复杂性特征，然后让学生在不同时间、不同但是重新安排的情景下、带着不同目的以及从不同的角度对同一内容的知识多次重复学习，以此达到获得高级知识的目标(即把握复杂性和为迁移而准备)。,理论观点,一、认知灵活性理论,
7、随机通达教学法的原则： 教学活动必须为学习者提供知识的多元表征方式。 教学设计应注意构建由概念与案例交织组成的“十字交叉形”，使用多个案例理解复杂知识。 教学材料应避免内容过于简单化，在条件许可时，尽可能保持知识的真实性与复杂性，使学习者认识到非良构知识的多样性、多种关联性以及对情景的依赖性。 教学应基于情景、基于案例、基于问题解决，强调学习者对知识的建构，而不是对信息的传递与接受。 作为学习材料的教学内容应该是高度联系的知识整体，而不是孤立的、分割的。,理论观点,一、认知灵活性理论,基于认知灵活理论的一种教学模型；,在线教学或网络学习中,经常会碰到学习群体多样性的问题，学习者来自不同背景和地
8、区，存在很大的认知差异。 基于此，建立一个教学模型。 该模型有助于缩小学习者之间的认知差异，提供情境化的案例,让学生更好地了解概念的外延,拓展该领域的知识,更好地将知识进行远迁移。,该模型分为五个阶段,第一阶段提出要学习的基本概念； 第二阶段则提供情景化的范例，主要是为了激发学习者的学习动机，增强学习兴趣和加强理解。 第三阶段把学到的新知识运用到不同领域，第一组把新知识运用到工作环境中，第二组把概念应用到学习环境中。 第四阶段是第三阶段的继续，对第三阶段的方案进行评价并提出建议。 第五阶段是去除环境下再建构所学知识，即学习者内化学习的过程。,基于认知灵活性理论的认知工具认知灵活性超文本,超文本
9、(Hypertext)是用超链接的方法，将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本。超文本更是一种用户介面范式，用以显示文本及与文本之间相关的内容。现时超文本普遍以电子文档方式存在，其中的文字包含有可以链结到其他位置或者文档的连结，允许从当前阅读位置直接切换到超文本连结所指向的位置。,应用,一、认知灵活性理论,基于认知灵活性理论的认知工具认知灵活性超文本,斯皮罗在认知灵活性理论的基础上对传统意义的超文本进行了重新设计，设计出来的超文本学习环境被称为认知灵活性超文本。认知灵活性超文本为学习者提供了可以进行知识序列重新组合的环境，以重构符合新情景的知识序列，从而能够更清晰地提示概念的复杂关系，使
10、其更灵活地适应所处情景。,应用,一、认知灵活性理论,认知灵活性超文本特点：,（1）包含着一些预定的知识，预定的知识范围不仅要大致描述应如何对该领域进行思考的一些标志和起点，并而且要把侧重点放在它们的灵活性上而不是结构与应用的刻板性上。 （2）提供的是构成知识集群的建材以及围绕该知识集群进行组织的探索环境，这能有效促进学习者反复进行建构型思考。 （3）认知弹性超文本还允许学习者超越预定结构，通过选择补充概念、命题和案例分析进行用户定制。,应用,一、认知灵活性理论,认知灵活性超文本作用,认知弹性超文本既教会学生如何获得依据背景的、多维度的、非分割的整体知识，还教会学生对情境敏感的知识集群进行加工和
11、灵活应用的技能。这些技能有的是为某些知识领域所特有的，有的则普遍有用的。,应用,一、认知灵活性理论,小 结,认知灵活性理论在很大程度上定位于非良构领域中高级知识的获取以及该领域所必须的社会性认知加工技能的发展。这是一种旨在削弱对学习者控制，鼓励、提倡学习者积极参与，超越再现学习，主动进行探索与建构学习的学习理论与方法。,二、情境认知理论,24,理论内容,情境认知理论是20世纪80年代中后期形成的重要的学习理论。 1989年约翰西利布朗、阿伦柯林斯与保尔杜吉德联合发表的论文 情境认知与学习文化系统、完整地论述了情境认知与学习理论。 90年代之后,情境认知理论开始渗透到教育研究的各个领域。 情境认
12、知理论已经成为认知心理学的一个重要分支。,二、情境认知理论,1情境性情境认知理论强调情境是学习发生与进行的必要条件,而且情境具有线索指引的功能,有助于学习知识的保留。布朗、柯林斯主张情境具有线索指引的功能,情境可以协助我们在记忆时,形成具有线索指引的内在表征。 2真实性情境认知理论强调学习发生在真实的事件中。布朗等人将学习活动的真实性分为物理真实性与认知真实性两类。物理真实性指在实际的情境中进行学习,如在工厂或到银行实习。认知真实性系指专家或专业人员从事其专业活动的真实过程。,理论观点,二、情境认知理论,3实践性情境认知理论强调学习者必须积极从事与专业领域相关的实践活动,而不是听听课,不是听听
13、教师总结他人的经验或发现。学习者应当关注与专业领域相关的发现问题、分析问题和解决问题的方法,以便真实理解详细的内容,不是单纯关注学习的成绩。 4探究性情境认知理论强调必须赋予学习者探究的权利,即获得置身于真实困境的权利和行使在真实困境中寻找解决方法的权利。学习者必须感到对解决方法负有责任,而不只是从教师那里得到方法或是提出教师想要的方法,否则就难以形成专业的思维方式。,理论观点,二、情境认知理论,理论启示,1.学习的真实情境，学习任务应真实、结构不良并有一定的复杂性。知识是情境的一部分，知识的学习、掌握和应用都离不开实际情境。 2.学习者积极主动的参与，一方面应注意指引、诱导学习者在学习过程中
14、进行不断的反思，另一方面重视学习者在协商讨论中进行个体和共同体知识的建构，同时允许多元化角色和观点的产生和存在。网络学习环境，促进阐述和清晰的表达，使隐性知识线性化，支持学习者开展协作、交流、互动和反思活动。,理论启示,二、情境认知理论,理论启示,3.教师作为促进者的指导作用。设计学习活动、提供必要的资源，提出学习的策略与方法并及时给予学生有效的反馈与建议。 4.真实性评价。,三、分布式认知理论,29,理论内容,20世纪80年代中后期，哈钦斯等人明确提出分布式认知的概念， 分布式认知理论认为，认知是通过内部表征（如个体的记忆、头脑中计 算）与外部表征（如采用纸质或计算机多媒体呈现的信息和知识）
15、之间 的传播和转移产生的，因此各种不同表征系统或表征状态之间的交互是 知识产生和传播的重要特征，这些交互包括对话、非言语交流、信息形 式的转换、在内外部表征结合的基础上建构新的表征等，内外部表征之 间的交互受不断变化的环境的影响。,三、分布式认知理论,30,理论内容,分布式认知（Distributed Cognition）是指认知分布于个体内、个体间、 媒介、环境、文化、社会和时间等之中，是包括认知主体和认知环境以及 所有参与认知活动的事物的一个多分析单元系统。,三、分布式认知理论,1.认知在个体内的分布就知识本身而言，有其外在表现形式和客观存在基础，对认知个体而言, 它内在于人脑之中, 而且
16、, 知识在每个个体头脑中的分布是非均匀的，神经科学和认知科学的模块理论支持这一说法。模块理论认为，人脑在结构和功能上都是由一些高度专门化并相对独立的模块组成，这些模块复杂而巧妙地结合，是实现复杂、精细的认知功能的生理基础和心理基础（例如，抽象逻辑思维分布于左脑，直觉形象思维分布于右. 2.认知在个体间分布 认知不仅发生在脑中，而且发生在个体间交流的客观元素中，即在认知任务完成过程中既有个体的认知，也有多个个体间的交互作用。这就是认知在个体间分布。,理论内容,三、分布式认知理论,3.认知在媒介中分布认知在媒介中分布。认知活动可以被看成是主体在媒介间传递表征状态的一种运演过程。知识借助媒介存在而得
17、到传播。 4. 认知在社会文化环境中分布认知在社会文化环境中分布。个体的认知活动有一个交流、反思、改进、协调的过程，总是基于一定的社会文化环境，是在一定的社会文化环境中得以实现的，而社会共同体（特殊地为教育共同体）对个体认知活动的重要影响就是一个规范化的过程。因此，就个体的“意义赋予”而言，即包含有“文化继承”的涵义。,理论内容,三、分布式认知理论,5. 认知在时间上分布认知在时间上分布。认知横向分布于每个认知主体特有的时间维度上，如人体生物钟理论已充分证实了这一点；认知纵向分布于特定认知主体的过去、现在和未来，例如，成人常常根据他们自己过去的或文化上的经验来解释儿童的一些行为。因此，知识学习
18、、理解和掌握有一个时间上的累积过程。,理论内容,三、分布式认知理论,(1)提出了一个新的分析单元功能系统，包括“参与者全体、人工制品和他们在所处特定环节中的相互关系” （2）认知的分布性 （3）分布式认知通过分析工作所产生的环境、表征媒体（工具、显示器、使用手册、导航图）、个体间的相互作用，以及它们与所有人工制品之间的交互活动来解释认知现象。 （4）分布式认知关注信息和知识的传播及转换方式，强调利用不同的表征系统来记录和表达观点,理论观点,三、分布式认知理论,（5）强调人工制品的重要作用是信息和知识的传播与转换中的重要组成部分。对人的智能性支持，主要是对任务进行转换，易于理解和完成。 （6）强
19、调协作共同体中信息的共享是共同完成任务的基础。 （7）重视情境，强调对境脉中的信息表证和表征状态的转换进行记录和解释。,理论观点,三、分布式认知理论,创设真实（或接近现实）的社会物质境脉。 运用技术来支持分布式的交互和协作 强调交流和资源共享的重要性 强调学习情境、文化氛围和学习共同体的重要性。,理论启示,四、活动理论,活动理论起源于康德和黑格尔的古典哲学,马克思辩证唯物主义和维果斯基、列昂捷夫、鲁利亚等俄国心理学的社会文化和社会历史的传统。 Kuutti认为,活动理论是一个研究作为发展过程的不同形式人类实践的跨学科框架,包括同时联系的个人和社会层面,以及制品的使用。 活动理论关注的不是知识状
20、态,而是人们参与的活动、人们在活动中使用工具的本质、活动中合作者的社会关系和情境化关系、活动目的和意图以及活动的客体或结果。,理论内容,四、活动理论,（1）意识和活动的统一 （2）内化与外化的并存 （3）活动具有目标导向性 （4）活动以工具为中介 （5）活动的分析单位活动系统,理论内容,四、活动理论,（6）活动的层次结构动机、目的和达到这些目的的活动、行动和操作组成。,理论内容,活动、行动、操作的层级性,四、活动理论,从活动理论的视角出发、构建基于网络的学习环境应当以学习者的活动为中心，包括学习资源、学习共同体、活动策略和规则、学习成果设计等。 学习活动的开展需要制定详细的学习目标，产生一定的
21、学习成果 学习活动中的每一步都要分解为具体的行动和操作，要有序列性、层次性和可操作性。,理论启示,三理论的共性：,一、都强调以学习者为中心 二、注重活动的目标导向，重视为活动的过程提供支撑条件 三、学习过程中个体建构与社会性建构的共存，重视学习共同体 四、强调人工制品在意义建构过程中的重要作用。,活动理论,分布式认知,情境认知,思考与练习,什么是认知灵活性？ 认知灵活性关于知识和学习的划分是什么？ 认知灵活性理论关于学习和教学有什么样的观点？ 试析基于认知灵活性理论的工具认知灵活性超文本的含义。 谈谈你对情境认知理论（认知灵活性理论）的理解及其在教育教学领域中教学改革、人才培养、网络教学、资源开发等方面的运用。 你认为分布式认知对网络学习有什么启示？在网络学习环境设计如何利用分布式认知理论进行设计？ 活动理论对网络学习下的学习设计有什么启示？,Thanks！,
