图示工具在协作学习中的应用——基于中美学生协作学习项目的研究

如何设计、利用信息技术提高学习绩效一直是数字化学习研究的焦点。本团队从学习科学视角入手,以"语义图示"为技术着力点,试图通过对图示方式的探索以及图示技术的设计与开发,增强信息技术支持的学习方式并提高数字化学习效果。理论上,在认知任务更为复杂的计算机支持的协作学习中,语义图示有潜力缓解认知负担从而为协作任务提供支持。本文试图探查作为可视化技术的图示方式与工具在远程协作学习中的使用成效,以了解图示工具在协作学习过程中的使用特点,深入挖掘图示方式与工具在协作学习中的潜力。论文通过文献与理论研究提出假设,采用干预自然教学情境的设计研究方法,将图示工具与方法应用于协作任务设计中,通过观察与访谈收集数据,并对数据进行质性分析以说明问题。研究结果表明:在协作任务中,图示方式与工具可以直观明了地呈现内容,并能辅助沟通,缓解学习者认知负荷。其具体表现形式和功用与学习任务、环境与条件有关。初步结论是:图示方式与工具可以通过平衡工作记忆、聚焦思考,促进理解与认知并辅助表达;在协作沟通中,图示工具的使用扩展了沟通方式,有助于提高沟通效果。     

“碎片化学习”问题修复:基于MOOC学习支持的反思

"碎片化学习"在大规模在线公开课程(MOOC)中的问题表征是以教师为中心的知识碎片化。其中,时间碎片化会导致学习者注意力障碍,学习习惯碎片化则会增加深度思考的成本。但MOOC碎片化属性的特征本身具备了一定程度上消弭多元注意力分散和浅层学习等缺陷的自我修复功能。因为"碎片化"的交互式交流形式和学习方式,一方面在优化学习者内外网络的同时促进了学科之间的交流和融合;另一方面强调了学习者主体性的发挥,有助于创新思维和自我价值观的发展。MOOC学习支持未来的改革方向在于引导学习者利用思维导图将碎片化知识进行以实践认知为中心的模块化处理,以及对学生元认知能力的训练两方面,这样才能将它的优势真正利用起来,保证深度学习的开展和聚合多元注意力。     

以语义图示实现可视化知识表征与建模的研究综述

在读图时代,数字化学习要求注重知识的可视特征,并要求克服浅阅读的缺陷以激发思维的发展;电子课本中知识的可视化呈现和相应的语义图示工具,可帮助学习者达到更理想的阅读理解和思维训练的效果,从而达到深层阅读的目的。文章对"语义图示"和"知识表征与建模"相关的研究成果、方法作以梳理与分析,其中包括图示、图式与语义及其相互关系、知识表征、知识建模与模型、建模语言、图示技术与语言等内容。在此基础上,对本研究框架进行了简要介绍,最后对以深层阅读和思维发展为目标的语义图示进行了后续研究展望。     

学习仪表盘：大数据时代的新型学习支持工具

随着在线教育的蓬勃发展和教育大数据时代的来临,一种新型学习支持工具——学习仪表盘（LearaingDashboard）应运而生。学习仪表盘基于信息跟踪技术和镜像技术,对学习者的学习行为、习惯、情绪、兴趣等信息进行记录和追踪,通过分析与可视化、个性化的显示,为在线教育的学习者、教师、研究者、教育管理者等提供多层次的学习支持,帮助学习者实现自我认知、学习反思以及意义建构,促进学习新方法或模式的产生。目前,学习仪表盘发展快速,正逐渐从关注学习登录次数、学习时间和进度等浅层学习信息的辅助性学习工具,逐渐发展为集学习、分析、评价、反馈等多功能于一身的统领学习资源、支持学习过程的强大集成化系统。随着其功能和形式的不断创新与完备,学习仪表盘将在更多学习情境中得以应用,以更精妙的数据分析设计框架和更l喻悦的使用体验为学习者提供更为高质高效的学习支持。     

文化共生:技术与学习融合中的范式凸显

超越静止的视角,从较长的时间与空间看,技术已不单纯是学习工具,更是知识积淀与文化传承,已经从支持学习过程转向支持学习关系,改变了学习方式与学习者的思维习惯,促进了虚实间性的生活与新学习方式的形成,促进了学习者与技术环境共同成长。信息社会中技术与学习融合的范式正在从"精炼共享"走向"文化共生"。共生思维在技术与学习融合研究中不断凸显且具有深刻的内在逻辑,共生思想已在教育技术领域萌生并与诸多论断相契合。     

基于网络学习平台和知识本体应用的远程课程资源设计

远程课程学习资源是远程教育服务机构为远程学习者提供的主要的学习内容和辅助材料,是远程学习者完成学习目标的最重要的学习支持。也就是说远程课程资源不仅仅是课程知识的载体,同时也应承担起情景创设、学习引导、评价激励、促进交流协作等的重要的学习支持功能。当前我国大部分远程教育服务机构为学习者提供的课程资源俨然是电子化的教材,存在结构僵化、内容单一、缺乏教学设计支持以及资源与使用过程分离等问题。该文针对这一系列问题提出:基于网络学习支持平台构建课程资源,增强课程资源的过程性和交互性;引入本体技术灵活管理和使用日益丰富的各种类型和结构的过程性资源素材;开展详细的教学设计,为学习者提供简明可行的学习方法和路径;强调课程资源设计要遵循知识可视化原则,尽可能地帮助学习者系统、快速地构建课程知识体系。该文最后以"西方经济学"为例设计并实现了该课程对应的学习资源,以此为各远程服务机构提供切实可行的参考案例。     

Cohere：有效利用开放教育资源学习中的集体智慧

集体智慧在开放教育资源学习中的作用日渐凸显,Cohere作为一款在线社会性语义注释及知识地图工具可以有效地支持和利用开放教育资源学习中的集体智慧.Cohere实现了网页注释、语义连接和信息筛选的功能,形成了包括文本、观点和社交的协作网络概念模型.在开放教育资源的学习中,利用Cohere可以进行知识管理、思维的可视化和协作式辩论学习.     

基于移动终端与交互式电视双向设备的语言学习系统构建研究

在泛在学习理论的指导下,超越课堂之外的"非正式"学习逐渐成为学习者获取学习信息的有效途径。随着智能手机的普及、移动互联网的广泛覆盖和数字电视的深度应用,通过手机移动终端的移动学习(m-Learning)和通过电视节目传递的交互式电视学习(t-Learning)具备巨大应用潜力。该文通过对移动学习与电视学习进行对比研究,并结合二者特点和优势,设计了基于交互电视和手机移动学习终端的双向设备的学习系统。并以语言学习为例,详尽阐述了该系统的硬件系统结构和软件界面设计,以帮助学习者建立一种学习材料丰富、学习情境真实、操作简便、个性化的移动语言学习系统,达到最优化的学习过程和学习效果。     

虚拟切片的网络课程碎片化资源设计

传统的网络课程因资源粒度过大、时间过长难以满足学习者微型化、碎片化及个性化的学习需要,本研究通过分析碎片化学习资源特点及其认知特性,从碎片化学习资源设计、技术开发及实现方式三个维度,提出了网络课程的碎片化学习资源的"拆解"与"重构"设计开发模式。利用虚拟切片技术拆解并重构了从知识碎片化到知识单元与知识主题的结构化研究。以"C程序设计"网络课程为例,开展了碎片化学习资源设计的案例研究,对其学习方式与传统的课堂学习方式进行了比较。研究表明,碎片化学习资源可以更好地满足学习者微型化、碎片化及个性化的学习需求,完善知识结构与夯实知识水平,及时弥补传统学习方式中的不足,提高学习者的学习绩效。     

碎片化学习视域下基于智能手机的大学生移动学习认知研究

远程教育中采用移动学习方式是顺势而为,基于智能手机的移动学习有助于学习者将一点一滴的碎片化时间利用起来,极大地提高学习者的学习效率,促进学习者对知识的主动建构,成为传统课堂教学的有效补充和优化,同时将手机作为直播机,亦可解决远程学习者无法亲临现场学习难题。本文以大学生为研究主体,运用编制的测量工具获取在校大学生利用智能手机进行移动学习数据,然后综合采用曼一惠特尼U检验、克鲁斯卡尔一沃利斯检验、单一样本t检验等方法,认知大学生对使用智能手机支持学习过程的观点、态度及其影响因素并提出有效解决策略,以期研究成果不仅能够有助于大学生有效开展移动学习而且还可为远程教育采用移动学习方式提供可行参考依据。     

智慧网络学习资源信息系统的研究与实践

智慧网络学习资源信息系统注重学生自主学习、协作学习、个性化适应性学习的需求,将建构主义学习理论、本体、语义网整合研究,并把本体、语义网作为技术支撑,构建智慧网络学习资源共享信息空间和设计模型,真正实现了以合适的时间、合适的空间及合适的方式将适应的学习信息和资源呈现给学生,同时也实现了学生通过共享学习空间获取帮助、交流和对知识的索求,激发学生学习兴趣。     

"脚手架"如何变成了"绊脚石" ——小学数学中的图示障碍研究

小学数学教材和教师的教学过程中提供了大量图文与习题结合的图示,其中大部分本身是作为学生情境支架而设计的,以支撑学生跨越从生活数学到抽象符号数学之间的发展鸿沟.然而,实证调查测试表明,一些数学图示不仅没有起到"脚手架"作用,反而成了干扰学生正确理解题意的障碍.迸一步分析发现,这些图示障碍内在的图文匹配度、契合学生的理解度和对学生学习的支持度之间存在正向影响关系;图示内部缺乏一致性、图像内容编排不合理以及图示信息呈现不恰当是形成6种典型图示障碍的三大主因,且通常发生在多媒体学习"选择—组织—整合"词语和画面的不同认知阶段.研究结果为设计和使用数学图示提供了有益启示:遵从多媒体学习的匹配设计、学习者中心的设计和深度学习的情境支架设计三大学习设计原则,不仅可以使图示障碍得到有效控制与消除,也是回归图示本身所赋有的"脚手架"功能的有效途径.     

认知工具——一种以多媒体计算机为基础的学习环境教学设计的新思路

教学媒体的功能从传统的信息传播工具向认知工具的扩展，代表着教学技术理论范式的一种转变。建构主义不仅在教育心理领域产生了巨大的影响，而且在教学技术领域也有不同寻常的影响，认知工具的功能便是建构主义观点影响之下的对于教学媒体功能的一种新认识。多媒体计算机的信息载体的多样化、交互性、集成性等特性，是多媒体计算机作为认知工具的基础，因此在进行教学设计时首先应注重的是帮助学习者掌握某项知识及技能应创设什么样的情景；如何激发学习者的主动性去探索学习；为学习者的探索学习提供什么样的帮助这三个问题     

面向企业新生代员工的微型学习支架设计

微型学习具有短小、松散、实用及非正式等特点,适应了企业新生代员工的学习需求,而其随机性、自发性和碎片化特性又难以促成高效的微型学习,需要在新生代员工微型学习过程中,设置临时性支持框架,以帮助学习者顺利通过最近发展区,获取知识和技能并学会学习。依据新生代员工微型学习系统要素及个体需求,设计了面向企业新生代员工微型学习的系统性学习支架,具体包括“目标方向”、“任务资源”、“评价诊断”、“工具技术”、“方法策略”、“文化制度”等六大类型,阐述其设计原理和具体策略,有助于企业新生代员工提高学习效率,并为微型学习资源设计提供具体策略。     

计算思维能力发展模型与教学程序研究

提升学习者计算思维能力成为计算机教学的核心目标之一。计算思维教学经历了从"知识传递"、"工具操作"的后端"潜学"至"思维培养"的前端"显学"的发展过程。然而,实践环节中还存在"怎么教"和"如何学"的困惑。文章基于思维视域研究计算思维训练,认为计算思维训练不是简单的知识学习和技能练习,而是发展学习者认知结构、超越知识与技能的思维教学,并从知识、认知结构、学习方式维度构建思维能力发展模型;以应用"技术工具"和"思维工具"作为思维技能训练有形技术和无形技术的载体,设计思维教学程序,提升学习者的计算思维能力。     

建模学习软件“学习者中心”设计理念探讨

建模软件应用于课堂教学,能够支持学生通过建模学习有关学科的知识,培养思维建模的能力。由于学习情境与专家工作情境的差异,建模学习软件应当采用"以学习者为中心"的设计,支持复杂教学情境中的学习活动。"以学习者为中心"的设计考虑学习者的目标、需要、活动以及教学情境,以友好的界面、多样化的认知工具和脚手架策略,为学生的建模活动提供支持。     

支持协作学习的觉知工具:研究现状总结与思考

"觉知"这一概念在计算机支持的协作学习(CSCL)领域的引入,为促进学习者之间的交互提供了新的方法。现阶段,国内外诸多学者已经相继开发出了一系列"觉知"工具,这些工具为学习者提供不同的觉知内容,基本上涵盖了行为、认知、社会性交互三个方面。对计算机环境中的觉知工具进行研究时需要考虑两个核心问题:如何产生可供学习者觉知的信息;如何让学习者对觉知信息产生觉知。同时也应该认识到觉知信息可能会造成的对学习者隐私的侵犯、对学习的干扰、信息过载等问题。     

词汇习得与英语学习词典的语义网络信息处理

语义网络信息是词汇习得的重要组成部分,学习者通过语义网络信息习得词汇可以取得事半功倍的效果。学习词典是二语学习者获取语义网络信息的主要渠道,学习者了解英语学习词典的语义网络信息处理,将极大提高其英语词汇习得效率。本文在阐述词汇习得与语义网络、语义网络与学习词典关系的基础上,以词汇习得为视角,以《牛津高阶英语词典》(第9版)为例,分析了英语学习词典在各个结构层次的语义网络信息处理。研究表明,OALD-9在总体结构、微观结构和中观结构等各个结构层面上均采用多种方式呈现了语词的语义网络信息。     

语文学习支架搭建的实践操作

"学习支架"泛指提供给学生用以促进学生心理、认知发展的各种辅助物,既包含通过人际交往功能给学生学习以支持的交互式支架,也包含将人类智慧固化在工具技术之上的工具式支架。本文阐述了语文学科学习支架搭建时应该遵循的基本原则,通过对小说学习支架设计实例的剖析,展示了可视化教学设计中语文学习支架的丰富形态。     

Web 2.0个人学习环境的知识共享方式及评价

Web 2.0技术的蓬勃发展及其"个性化、社会性、开放性"的鲜明特性,为基于个人学习环境的学习变革带来前所未有的挑战。从知识共享的视角审视,Web 2.0个人学习环境的学习实质是学习者借助各种Web 2.0工具,经由寻求知识、供给知识、互通知识、享有知识等活动建立起的关联与交互。为顺应国家教育信息化"推进网络学习空间建设"的迫切需求与高等教育信息化"知识开放共享环境建设"的发展目标,本研究旨在探索构建支持知识共享的Web 2.0个人学习环境,尝试依托课程学习深度剖析Web 2.0个人学习环境中知识共享方式与策略,并采用个案研究法对其效果进行评价验证。研究发现,为实现对知识共享的支持,Web 2.0个人学习环境需要从学习者、学习共同体、学习工具、知识库等基本要素出发进行整体构建;交互是支持知识共享的核心机制。由此,促进Web 2.0个人学习环境知识共享的方式与策略主要有三种:连通性交互、传递性交互和认知性交互。个案研究表明,这三种方式与策略对学习者的知识共享文化与态度、知识获取与整理能力、知识表达与传递能力、知识内化能力有着积极的作用与影响。