语义图示工具支持的协作问题解决学习的研究

发布时间：2016-10-23 08:25

1绪论

从社会发展的角度来看,协作问题解决学习体现了时代发展对学习方式提出的诉求。在工业化时代,为了培养适应狂会发展的人才,基于授受主义的学习成为课堂中主流的学习方式。学习者以接受的方式习得教师传递的知识,就基本能应对生活和工作中可预测的简单问题。然而,信息技术革命推动社会由工业化时代向信息化、全球化与知识化时代转型。这种转变使得在工业化社会成熟起来的授受主文人才培养方式不再满足于当前知识更新迅速、创新需求凸显的知识经济时代。在知识经济时代,学习者需要应对生活和工作中复杂的、协作的和不确定的问题。由于先进技术的发展,各种常规任务可以由机器或者新兴技术来完成。这样,个体需要更多地应对复杂的认知任务。另外,在知识经济时代,学习者需要具备与人协作交流的技能。一方面,单凭个人努力,学习者无法有效应对生活和工作中的复杂问题。这对以协作的方式解决复杂问题提出了内在要求。另一方面,信息技术发展带来的社会全球化,使得人与人之间协作方式解决共同的问题,成为日常必须。因此,培养适合知识经济社会的人才,需要学习者学会解决问题以及学会与人协作交流。

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2协作问西解决学习的文献综述

2.1协作问题解决学习的相关综述

在关注过程上,乔纳森认为,问题解决的过程是学习者在问题空间中完成具有目标指向性的认知操作序列,从而对领域知识形成概念性理解的过程。他认为,学习中涉及到的概念、规则、原则等构成了问题空间。从教育也理学角度来看,问题解决是具有目标指向性的认知操作序列。因化问题解决的过程就是学习者在问题空间中完成具有目标指向性的认知操作序列的过程。具体地,这一问题解决过程具有两个重要持点。第一,学习者的问题解决过程需要对问题情景进行心智表征。也就是说,在解决问题的过程中,学习者需要建构问题空间。通过运用一系列的知识表征工具,个体的内在心智表征可以被外化在问题空间中,用以推动问题的解决。在问题空间的建构过程中,除了个体的内在心智表征外,团体的也智表征也会参与到问题空间的建构中。但是,对问题空间的心智表征是影响问题解决的关键。第二,学习者的问题解决需要在问题空间中进行基于活动的操作。学习者的思维发展是内化在学习活动中的,而且有意识的意义形成也是在学习活动中滋生的。基于这一认化乔纳森对问题解决学习的研究避开了关注问题解决学习的通用性步骤,而是将问题解决的过程理解为探索问题空间中未知实体的过程。

2.2协作问解决学习的干预策略综述

目前,在整合图示化表征技术方面,对协作问题解决学习的技术性干预研究主要可以分为两类:一类是支持问题解决的建模技术;一类是支持协作的图示化表征技术。前者侧重于对问题解决中涉及到的领域知识、系统和思维过程等进行表征。通过对这些过程建立模型来増强学习者的认知和社会性学习行为,从而达到引起概念转变的目的。后者则注重对协作中的观点进行可视化表达和论证,激发学习者进行社会性交流,达到有效学习的目的以。

3.整合语义图示的干预设计............44

3.1认知负荷理论与协作问题解决学习............44
3.2协作问题解决学习的教学性干预设计............53
3.3协作问题解决学习的技术牲干预设计............58
4.研究设计与数据分析方法............63
41实验设计............63
4.2干预设计............68
4.3实验步驟............80
4.4数据收集与编码............82
5.数据分析结果............109
5.1不同实验中学习者学习准备状态的分析............109
5.2协作问题解决学习后个体认知发展的分析结果............110
5.3协作问题解决学习中学习活动投入情况的分析结果................117

6.研究讨论

6.1协作问届解决学习的设计与个体认知发展

在促进初级认知发展方面,在基于文本的协作学习环境中支架学习任务和团体认知过程能促使学习者的认知发展 ,能促进学习者对陈述性知识的认知。然而,在整合语义图示工具的学习环境中支架学习任务和团体认知过程不能较好地促使学习者对陈述性知识的认知。这一研究结果具有合理性。对于简单的陈述性知化以文本的方法学习更能符合和适应学习者当前固有的认知习惯,能较好地帮助学习者对陈述性知识的理解。这一研究发现对协作问题解决学习的设计具有指导作用。在设计协作问题解决学习中,若涉及到简单的陈述性知识的学习,可文本的方式组织学习者学习,例如,教师进行系统性讲解,或者学习者阅读文本材料等。这不仅符合学习者的认知习惯,还可使学习者以便捷的方式取得好的学习效果。

6.2语义图示工具与协作问题解决的学习过程

第一,在协作问题解决学习中整合语义图示工具,能提升小纪学习投入的效率。在本研究的两个实验中,小组布置了相同的协作问题解决的学习任务。从理论上判断,学习者打字的速度要快于学习者图示化表征理解的速度。那么,当完成相同的学习任务时,在基于文本的学习环境下完成学习任务所需的时间要少于语义图示工具学习环境下完成学习任务所需的时间。然而,从学习活动中投入总时间看,本研究发现,相比于基于文本的协作学习环境,小组在整合语义图示工具的协作学习环境中,投入的总时间要少。这种从实践中发现的结果与理论判断的结果的反差中,可以推断出,相比于整合基于文本的协作学习工具,在协作问题解决学习中整合语义图示工具,能更好地提升学习者在学习活动中的注意力,使学习者能较快地投入到具有松散学习特点的学习过程中。
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7.总结与展望

本研究以认知负荷理论为理论基础,本着降低外在认知负荷并提高相关认知负荷为目的,提出了在协作问题解决学习中整合语义图示工具支架学习任务和团体认知过程的干预设计思路。为了验证提出的干预设计思路的有效性,本研究设汁了在协作问题解决学习中整合语义图示工具和与不整合语义图示工具的对比实验。通过对控制沮和实验组中学习者的学习结果数据和学习过程数据的分析,研究发现:在协作问题解决学习中整语义图示工具支架学习任务和团体认知过程,能促进个体认知的发展,能促使学习者有效地投入到学习过程中,也能使学习者在协作中能进行有效的协调与交流。基于以上的研究发现,本研究对(1)如何设计有效的协作问题解决的学习,促使个体认知的发展。(2)如何设计适宜的学习干预,促使学习者有效地投入到协作问题解决学习活动中,促使学习者进行有效地协调与交流。(3)如何在协作问题解决学习中整合语义图示工具,促使学习者个体认知的发展,这三个问题进行了讨论。

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参考文献（略）

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本文编号：150156