事实上,伴随着社会的飞速发展,教育心理学中的学习理论也面临着新的变革。从历史上看,教育心理学对于学习的广泛关注和深入研究,随着科学技术的日新月异而日益兴盛,教育技术的每一次变革,都或多或少对教育心理学的研究产生一些影响。认知科学的革命带动了心理学从行为主义向认知主义转变,当认知主义心理学逐渐在心理学中确立统治地位时,建构主义已悄然兴起。这场变革不仅体现在学习观、教学观上,它影响着整个教育心理学的研究方向(张建伟、陈琦,1996)。建构主义的兴起是伴随着不同观点对于认知心理学的批判和发展而出现的,因此建构主义阵营中虽然基本观点相似,仍然派别林立,理论庞杂,有主张极端建构主义的,有主张社会性建构主义的,有社会建构论者。在这些派别中,有的对客观主义采取了彻底的批判,如极端建构主义;有的则继承了认知主义的可取之处,同时又接受了建构主义的基本观点,形成了较温和的建构主义流派,典型的代表是以Spiro为首的信息加工建构主义者,他们的共同主张构成了认知灵活性理论。

    本文拟介绍建构主义的认知灵活性理论,试图探讨网络教学的常用模式,并根据认知灵活性理论的原则对网络教学的开展提出一些建议。

    二、 认知灵活性理论和超文本

    认知灵活性理论是由斯皮罗(Spiro)等人提出并倡导的一个理论,它之所以成为建构主义的一支,在于这一理论接受了建构主义的一个基本观点,就是认为学习是学习者主动建构内部心理表征的过程。但它相对于极端建构主义来说,又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(Prespecification),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的非结构的一面,忽视概念的重要性,它主张,一方面要提供建构理解所需的基础,另一方面又要留给学生广阔的建构空间,让他们针对具体情境采取适当策略(张建伟、陈琦,1997)。

    认知灵活性理论(Spiroetal,1988)把学习分为两种:初级学习和高级学习。初级学习是学习中的低级阶段,在此阶段中所涉及的是结构系统、联系紧密的知识领域,称为结构良好领域(well-structured domain)。学生可以只知道重要的概念和知识,并能够原样提取。高级学习涉及到了结构不良领域(ill-structured domain),这个领域的知识有以下特点:1知识应用的每个实例中都包含着许多广泛的概念相互作用,即概念的复杂性;2同类的各个具体实例之间,所涉及的概念及其相互作用的模式有很大差异,即实例的差异性。结构不良领域知识的学习要求学生把握概念的复杂性,并能广泛而灵活地应用到具体情境中。

    高级学习阶段的学习目标相对于初级学习有了很大改变,从与概念和事实的高度相似性的保持到概念复杂性重要方面的掌握;从知识的再创造到知识的迁移和应用。

    在认知灵活性理论的指导下,斯皮罗等人提出了针对高级学习的“随机通达教学”(Random Access Instruction)(Spiroet.al,1988)。由于高级知识的复杂性和实例的差异性,人们在运用知识解决实际问题时,任何对事物的简单的理解都会漏掉事物的某些方面,而这些方面在另一个情境中或是从另一个角度看时可能是非常重要的。因此,学习过程中对于信息的意义的建构可以从不同的角度入手,从而获得对不同方面的理解。随机通达教学认为,对同一内容的学习要在不同时间多次进行。

    随机通达教学的核心论断是,对同一内容的学习,要在不同时间、在重新安排的情景下、带着不同目的以及从不同的角度多次进行,以此达到高级知识获得的目标(即把握复杂性和为迁移而准备)。斯皮罗等人把这一种方式形象地称为“交织景观(cross-crossed landscape),用它来类比随机访问教学。这意味着在教学中,对复杂主题要作非线性的多维度的浏览,即在不同场合、从不同的方向重返同一个概念。通过以不同的方式交叉浏览结构不良知识领域,使学习者认识到知识应用的多样性,并且揭示知识的多种关联性以及对情景的依赖性,也使学习者认识到从不同角度考虑知识的复杂性是非常重要的。

    随机通达教学避免抽象地讲解概念一般地如何运用,而是把概念具体到一定的实例中,并与具体情景联系起来。每个概念的教学都要涵盖充分的实例,分别用于说明不同方面的含义,而且各实例都可能同时涉及到其它概念。在这种教学中,学生可以形成对概念的多角度理解,并与具体情景联系起来,形成背景性经验。这就能提高他们针对具体情境的需要从记忆中选取知识加以重新组装的建构意义的能力。

    在这种教学观念支持下,超文本的知识呈现方式被认为是一种非常有效的形式。

    超文本采用一种网状结构组织信息,它由信息节点和联线组成。节点是超文本的信息单元,节点间通过联线彼此相互联系,可以通过联线在超文本信息网络中自由移动,通常一个节点描述某一个概念或主题,早期的超文本中节点只能以文本的形式呈现。随着信息技术的发展,现在节点可以包括不同类型的数据:如文本、图像、音频、视频、动画等。联线以特殊的标签形式呈现,读者可以随时选择它,就能连结到其它相关的文字或资料。超文本可以是线性的,但更多时是以非线性结构组织信息,这使内容呈现没有固定的顺序,也不要求读者必须按照某种顺序来阅读。

    由于超文本的出现,使得设计由不同探索路径得出同一问题的多种论述变得非常方便。超文本不同于一般文本的超链接使之成为建构概念联结的理想工具,它可以帮助学生发现概念间的相互关系,以便更好地学习复杂知识。

    研究者很早就开始研究超文本在学习中的应用,它们提出使用超文本而不是线性文本来呈现知识,提供给学生一个将知识点之间有机联结,构造精细的网状学习环境,这里将其称为超文本学习环境。超文本学习环境的一般特点是和超文本的特点紧密相联的:灵活、非线性存贮、随机通达各节点间的信息。

    并不是所有的超文本设计都是符合认知灵活性理论的。认知灵活性理论主张的超文本必须是经过精心设计、提供丰富概念知识之间链接的。具体说来,除了一般的超文本特点之外,认知灵活性的超文本还必须具备以下特征(刘儒德,1997):

    1.认知灵活性的超文本为学习者提供了多种背景信息,包括附加指南、注释、专家解释、有关知识访问的信息等。它还提供概念结构的其它实例对同一实例作相关解释的参考信息。

    这些背景信息和参考信息的提供,考虑到了知识的复杂性、实例的不规则性、情景条件的重要性、多种表征之间的相互关联性以及知识之间的交互作用。在多种不同的背景下,从不同角度考察实例,将不断丰富学习者对概念的理解。

    2.在认知灵活性超文本中,学习者可以自己重新编辑学习内容,以便对概念进行交叉学习,接触大量的应用实例。

    学习者可以依据需要选看所探索概念的各种应用实例,可以重新编辑教学内容以探索那些能揭示一个概念核心结构或概念实例的某一部分。零散地接触不确定的例子来学习一个复杂的概念就像在日常生活中的经验53学习,效率是很低的,只有通过重新编辑教学内容来集中浏览大量概念应用的不同实例,这样才能考查概念的可变性。

    三、 认知灵活性理论与基于WWW的网络教学　

    认知灵活性理论,由于其对于高级知识获得的阐述迎合了信息社会知识日趋复杂化的时代特点,又由于它对于超文本教学的指导意义,从而对网络教学具有极好的指导意义。

    1.WWW的教育特征

    Internet,尤其是WWW为人们提供了丰富多彩的信息服务手段,它最基本的特征是拓展了教学的信息源,网络上信息负载量大,适应范围广,它作为教育的教学媒体,不仅具有言语媒体的特点,而且也具有非言语媒体的特点。换言之,对于现实事物,它不仅可以负载现象性的具体经验或具体信息,而且可以负载抽象经验或抽象信息,因此计算机的信息负载量大大增加,包容性相对较大,但获取信息的操作则相对较简单,要求的条件也较少;另一特征则是网络缩短了空间距离,有利于跨校、跨国的大背景教育和远程教育,而且信息高速公路紧密地沟通了学校与家庭的联系,将教育真正送上家门,大大方便了家庭教育的实施。

    当教育家在惊呼地球村、全球学校或虚拟校园的实现成为可能的同时,也冷静地思考和分析了互联网络对于教学的意义。对大量网上学校的调查表明(Owston,1997),WWW在“能否使学习更易于获得”、“能否促进学习发展”、“能否降低教学成本”等三个方面都获得了一些支持证据。但网络也像一把双刃剑,一方面老师和学生能很方便地交流,进入广阔的信息源;另一面,由于因特网过于庞大,使老师和学生可能面对同一主题的上百条信息而无法正确决定取舍(Jacbo-son&Levin,1993)。研究者迫切希望能找到能对网络教学提供指导的理论,他们发现,互联网络可以提供的学习环境,恰恰与建构主义学习理论所主张的学习环境相吻合。从上面的讨论中我们可以看到,认知灵活性理论(Spiroetal,1988;Spiro&Jehng,1990)认为,结构不良领域的知识表征具有多种维度,彼此之间联系是非线性、复杂的。这要求教师教学时,从不同角度呈现同一概念的不同材料,或者从不同概念的不同角度反复呈现同样的材料,让学生充分进行讨论、交流,使他们能从不同层面了解知识的各个方面。互联网络强大的功能使得远距离交流更加迅速方便,人们可以从不同角度来讨论和交流思想;网络超媒体的呈现方式使知识表征多维度化,使学生可以以非线性的方式灵活地在各个知识节点上自由浏览。这些特点都使得研究者倾向于以建构主义作为指导网络教学的学习理论基础(Kannan&Bento,1996;Mio-duser&Marin,1995)。

    2.网络教学模式

    当网络最初应用到各个学校时,资源共享成为其最大的优势。但当网络技术飞速发展,WWW出现,网络已由单调的文本环境变为超文本、图形化的环境,显示出了诱人的潜力。人们回过头来对其重新进行审视时,发觉通过它进行远程教育,恰恰可以弥补电视交互性差、CAI不利于合作学习的弱点,因此越来越受到人们的关注,利用网络进行教育,逐渐为研究者所认同,继而纷纷进行尝试。

    综合有关的理论和教学实践,提出网络教学的两个划分维度(顾力雄、李敏、陈琦,1997):师生交互性的高低与教学内容结构的灵活性(见表1)。从教学内容来看,其结构的灵活性由低到高为:线性和非线性。非线性结构由于分支和联线的大量存在因而灵活性较强,而一般的线性或树状结构往往灵活性较差,从师生的人际互作来看,交互性水平由低到高依次是访问、通信教学和师徒制通信教学。

    表1网络教学的分类

    线性结构 非线性结构

    访　　　　　问

    通　信　教　学

    师徒制通信教学

    访问(Access)主要是提供大量信息,便于学生进行较为灵活的访问,学生有机会从许多不同角度来探索知识体系,帮助其建构对事物的认识并对概念之间的关系产生一种更强有力、深刻的理解(Jones,1990;Spiro,Couloson&Feltovich,1998)。访问式教学如果能和Internet强有力的实时通信能力结合起来,进行有指导的访问,无疑对于促进学生的知识建构是非常有效的。

    通信教学(Telecommunication Teaching)则是指教师利用网络对分散在不同地方的学生进行教学,例如发放题包、组织讨论、学术沙龙等。学生以E-mail的形式参与一系列任务,包括对一些比赛项目的评介、询问国外儿童的看法等。教师通过有意义的话题巧妙地鼓励学生尽情发表和阐述意见,去发现和理解其它国家儿童的观点。美国温德赛中学(WindsorHighSchool)的ICON(Interna-tionalCommunicationandNegotiationSim-ulation)和CPIN(ConnecticutProjectinIn-ternationalNegotiations)两个项目采取的都是通信教学,参加项目学习的学生分成若干个小组,每个小组都利用网络来学习军备竞赛、贸易和环境等问题,通过在线讨论和合作学习等方式来决定小组在这些问题上的看法。这样的教学有利于培养学生理解世界上各种复杂国际问题的必要技能,同时也提高了他们的决策、解决问题等技能。美国伯克贝克中学的实践也取得了显著效果,学生的沟通和文字表达能力显著提高(Owston,1997)。

    师徒制通信教学(Teaching Teleapprenticeship, TTa),则指把师徒制和通信结合起来的网络教学形式。国外的研究表明,由于教师的直接参与,学生可以从事一些高级思维能力的学习和难度较大的问题解决。Illinois大学的研究组(RayBoehmter,PiaBom-bardier,ReneeClift,etal,1995;MichaelWaugh,MarianneHandler,PeterSkillen.,1995)利用TTa模式来解决网络教学的问题,要求学生不定期地接受面授和指导,通过教师手把手的操作和示范学会一些基本的技能,然后大部分时间在校外课外以E-mail的形式学习。在这个长期的教学研究中,他们已取得了一些支持证据和满意的效果。国内的个案研究也表明,采用TTa模式,能够通过人际互作、师生不同观点的呈现来帮助学生从不同角度和层面分析和解决问题,在网络上利用这种教学模式进行推理能力培养是可行的(顾力雄、李敏、陈琦,1997)。

    线性结构的知识组织方式注重知识各部分之间的前后逻辑联系,关于线性文本的实证研究表明,文档以很好的结构排列,并提供反映其修辞方面的线索时,就能促进学生对于知识一致性的理解的建立。因此,这种结构在所教主题比较简单或有较好结构时是一种比较好的组织方式(Thuring,etal,1995)。

    非线性结构的知识组织方式充分考虑到了知识网络中概念之间的非线性关系,这种组织方式与人们的概念结构非常类似,无疑,它能帮助学生发现概念间的相互关系,对于学习复杂的知识是很有利的(Spiro,etal,1988,Jacobson&Levin,1993)。

    在实际的网络教学中,教学人员可以根据学生特点和教学内容等来选择适当的交互水平和内容组织方式,确定教学的模式。事实上,两个维度的各个水平之间不是孤立的,而是交叉的,相互渗透的,在教学时可以结合起来运用,只是根据不同的情况确定不同的侧重点。例如,我们在使用通信制教学时,可以把访问作为一种辅助手段,而在师徒制通信教学中,同样也可以使用访问这一充分发挥学生主动性的手段;线性与非线性更是可以依据教学内容的简单或复杂来灵活使用。

    3.对网络教学的建议

    认知灵活性理论认为教学应该采取“随机通达教学”,这种教学应用于网络中,强调在重新安排的教学结果以及从不同的概念角度反复呈现同样的材料,以便学生能从不同层面了解知识的各个方面,因此,提供给学生的超文本应以小个例(minicase)为基础,强调各个小事件之间的联接(Spiroetal,1992)。

    随着WWW的建立,Internet网络间的共享信息由单调的字符界面变成了活泼生动的图形界面,HTML(Hypertext Markup Language)成为网络上信息的标准呈现方式,超文本使人们可以更清楚、更方便地建立相关文本之间的联结,便于读者查询信息。这为网络教学提供了非常适当的教学环境。

    在实际网络教学中,教师可以根据学生情况、教学内容等选择合适的教学模式,但根据建构主义认知灵活性理论,结合WWW信息呈现的特点,网络教学要取得良好的效果,必须注意以下几个方面:

    1.应该把WWW当成一种共享课程思想的中介,而并非只是作为学生获得课程内容的工具。WWW得天独厚的信息传递优势使得它不仅仅是一种学习工具,更重要的是一种交流中介。教师应当充分利用这一点,在教学时为同学之间、同学与教师之间共享与交流不同观点、看法提供机会。

    2.教学用的大多数的资源可以放在分布式的网络地址上,但精心构建的内容提纲及学习目标应该保留在老师的本地机上。WWW为学生提供了查询和访问分布在世界各地的多种信息源的条件,教师应充分利用它们作为教学的材料的优势。由于网络信息极其丰富,为了避免损害超文本文档的天然力量,避免造成学生迷向,教师必须小心地把资源组织成课程单元,以一种简单易懂的格式指引而不是误导探索,提供有效的学习环境。教师有明确的内容提纲及学习目标,可以适时为学生提供指导。研究表明,自由探索费时太多是WWW教学的一大障碍,教师的指导可以大大减少学生不必要的寻找资源的时间。

    3.教学材料的知识点之间应该是相互联结而不是各自独立的。充分提供事件之间的链接,这是认知灵活性理论所强调的,也正是超文本学习环境的优势,同时也不能因此而认为一个Web文档包括的活动链接越多越好,这往往适得其反。如果每隔一两个句子就有一个链接,读者在浏览时往往会忽视这些链接,或者跟随这个链接而漏掉其它内容。前一种情况常常发生在当链接是在段落之间而且很难与上下文分割时,当链接内容更吸引人而引起学生的好奇时,往往会出现后一种情况,这些都是教师在制作教学材料以及教学时需要注意的。

    4.教学材料的编制应以个例为基础,强调知识建构而不仅仅是教学信息的传递。这种组织形式包括使用短小的段落,列出所涉及的各个项目,选择唯一的主题思想以供链接等等。Web页也应该限制长度以避免过多翻页。

    5.教学材料必须提供教学内容的多种表征,从不同角度呈现同一概念的不同实例,或者从不同概念的不同角度反复呈现同样的实例,这样才能为学生提供多条探索路径,使他们可以从不同层面了解知识本质。国内的研究表明,不同的表征方法可以促进学习者对它的不同方面的建构,多种表征方法无疑也丰富了学生的认识,使学生更可能以自己熟悉的方式来探索和如实表现出自己的数学学习过程(顾力雄、李敏、陈琦,1997)。

    6.教学材料应避免过分简化内容领域,支持情境性知识。认知灵活性理论一贯反对传统教学使教学过于简单化,这样会使得学生的理解片面,妨碍学习在具体情境中广泛灵活地进行迁移,在超文本教学内容设计中,也应该强调把概念具体到一定的实例中,与具体情境联系起来,才能真正取得良好的教学效果。

    四、 结　语

    尽管国内的Internet网络建设尚处于较低的水平,网络教学只是在极少数几个大城市中较为活跃,教学的开展还面临许多问题,有关国内开展网络教学的有效性、经济性等问题的争论仍在继续,但是信息技术的发展终将跨越这些瓶颈,基于WWW的网络教学的前景仍然十分诱人,利用合适的学习理论来指导教学仅仅迈出了第一步,只有不断对网络教学中教师的教和学生的学中所表现出来的新特点进行研究,才能更好地使之朝着健康的方向发展,让网络在各级教育中发挥更大的作用。

参考文献

[1]顾力雄、李敏、陈琦(1997)《利用互联网络促进推理能力的个案研究》,中国心理学会第八次全国学术会议论文。

[2]刘儒德《认知灵活性理论与活学活用》,中国心理学会第八次全国学术会议论文,1997。

[3]张建伟、陈琦《从认知主义到建构主义》,《北京师范大学学报》,1996年第4期。

[4]Jacobson,M.J.&Levin.J.A.(1993).NetworkLearningEnvironmentsandHypertext:ConstructingPer-sonalandSharedKnowledgeSpaces,ProceedingsofTel-Ed 93(pp.190-197).Dalls,Texas:InternationalSocietyforTechnologyinEducation.http://WWW.ed.uiuc.edu/TTA/Papers/J&L-TEL-Ed93.html.

[5]Kannan,R.&Bento,A.M.(1996).ALearningCenteredApproachtoEducationUsingHypermediaandtheInternet.http://worf.ubalt.edu/～abento/ais/teach96h.html.

[6]Mioduser,D.&Marin,M.S.(1995).Students constructionofstructuredknowledgerepresentation.Jour-nalofResearchonComputinginEducation,28(1),63-84.

[7]Owston,R.D.(1997).TheWorldWideWeb:ATechnologytoEnhanceTeachingandLearning?Educa-tionalResearcher,March,27-33.

[8]Spiro,R.J.&Jihn-Chang,.(1990).CongitiveFlexibilityaandHypertext:TheoryandTechnologyfortheNonlinearandMultidimensionalTraversalofComplexSubjectMatter,InD.Nix&R.J.Spiro(Eds.),Cognition,education,andmultimedia:Exploringideasinhightechnology(163-205).Hillsdale,NJ:LawrenceErlbaumAssociates.

[9]Spiro,R.J.,Feltovich,P.J.,Jacobson,M.J.&Coulson,R.L..(1992).CognitiveFlexibility,Construc-tivism,andHypertext:RandomAccessInstructionforAdvancedKnowledgeAcquisitioninIllstructuredDomains.ConstructivismandtheTechnologyofInstruction:AConversation.Hillsdale,NewJersey:LawrenceErlbaumAssociates.

[10]Spiro,R,Coulson,R.&Feltovich,P(1988).Cognitiveflexibilitytheory:AdvancedKnowledgeacquisitioninstructureddomainsProceedingsoftheTenthAnnualConferenceoftheCognitiveSciencesociety,375-383.Hillsdale,NewJersey:LawrenceErlbaumAssociates.93