(一)精细加工理论
美国教育技术学专家瑞格卢斯(Reigeluth C)在前人研究的基础上,提出了一种称为“精细加工方法”的教学内容序列化教学设计理论。它既涉及对知识结构的分析,又利用了对学习者学习和认知过程的理解来设计教学序列,既强调知识的整体认知,又强调各种教学策略的整合,同时兼顾学科内容的逻辑结构体系和学生的认知顺序。这个理论要求教学设计者通过细致的分析,将知识概念按照其重要性、复杂性和特殊性进行排列。教学时先从大的、较为普适的内容开始,之后逐步集中于学习任务的细节和难点,最终将其整合成一个较大的概念。如此反复几次,使学习者获得对这一知识的细致化理解。
将精细加工理论应用到数字化学习资源建设中,首先,必须从整体上构筑学习资源的基本框架,把握主要的知识单元和大致的先后呈现顺序,这是学习内容创作最基础的工作。然后分析各部分学习内容的性质,列出较为重要的知识点,注意各知识点之间的逻辑结构关系,并将内容依据精细加工顺序进行编排,确定哪些内容应该先呈现给学生,哪些内容应该随后呈现。其次,进入细节加工过程,选择各部分的支持性内容,列出各部分中所有支持性和延伸性的内容,使学习材料组织得更加丰富和有序。最后,为了方便学习者进行有意义的学习,还必须为其配备相关的学习策略,即为每部分的内容选择和制订适当的学习策略。不仅如此,还应为每个知识点的学习配备微观性学习策略[1]。
基于精细加工理论的数字化学习资源建设模式是一个层层严密分析、步步精心选择的过程。如果没有事先预定严格的开发设计思路便匆忙动手设计学习资源,就会既浪费人力和物力,又无法生成高质量的数字化学习资源。精细加工理论为高质量数字化学习资源的设计和开发提供了可操作的路线图。
(二)认知弹性理论
认知弹性理论(Cognitive Flexibility Theory)于20世纪90年代初由斯皮罗等人提出,它是建构主义的一个分支。该理论关注的焦点是复杂和结构不良领域中学习的本质问题,目的是促进复杂和结构不良领域的高级知识获取。认知弹性理论将学习分为两个大类:初级学习和高级学习。初级学习是学习中的低级阶段,涉及事实、概念、原理、定律等具有严密逻辑关系和层次关系的知识,我们将其称为良构领域(Well-structured Domain)的知识。在初级学习阶段,学生主要对这类知识进行原样提取。而高级学习阶段的学习目标则有所不同,此阶段要求学生在面对具体和较为复杂的情境时能够将所学的知识合理地迁移并使用,所涉及的是劣构领域(Ill-structured Domain)的知识,即我们所说的高级知识。认知弹性理论要求在教学过程中对教学序列不断进行重组,从而揭示知识之间的相互关联关系,使得学习者能够以不同视角不断接近概念并构建知识的表征等。根据这一思想,斯皮罗提出了“十字交叉形”(Criss-crossing)学习方法。“十字交叉形”学习方法认为,有理由、有根据的理解会因背景的不同而存在差异,而这种理解从不同的认识角度来看都是正确的。具有非线性特征的网络超文本正是这样一种适用于认知弹性理论的理想的教学与学习媒介,它为实现认知灵活性理论所倡导的“十字交叉形”学习提供了技术上的可能[2]。
基于以上分析,认知弹性理论也可应用到数字化学习资源建设中。认知弹性理论指导下的数字化学习资源设计的思路如下:首先提供与学习主题相关的背景性信息,然后生成相关的概念图并设计与概念图相关的学习案例,同时进行展示。根据学习的需要,内容将自动被重新编辑,以形成特殊类型的“十字交叉形”概念图,通过该概念图可以访问某一既定概念结构的多个案例。学习者在学习其所选择的某个概念时,可以去观看和浏览与此概念相关的不同案例。
(三)协同理论(www.xing528.com)
协同理论是现代系统论的重要组成部分,它和耗散结构论以及突变论一起并称为“新三论”。协同理论包含了两个方面的基本观点:协同效应和自组织。协同效应指的是在一个系统内各要素之间所存在的相互作用。这种相互作用表现为竞争与合作并存,且呈现出相对无序的状态,外部因素可以对系统中的要素产生影响。当外界的影响达到一定程度的时候,系统内各要素会逐渐呈现出协调合作和有序的状态,使系统的效应得以发挥。在这个过程中,系统的开放性是促使系统内部协同与竞争机制同时发生的必要条件。而自组织效应得以形成的条件主要有四个:首先,整个系统是开放的,与外界保持一定的联系;其次,外部因素通过系统的内部机制对系统产生相应影响;再次,系统内各个要素之间产生相互作用;最后,涨落使得系统产生自组织的有序结构,并不断发展。系统由无序状态变成有序状态,进而在内部实现协同效应,都是通过其内部自我组织的形式来完成的[3]。
协同理论对数字化学习资源建设的启示主要包括两个方面:一是多主体参与的数字化学习资源协同建设,教育技术专家、学科专家、技术人员和管理员甚至用户等多种主体都可以加入到资源建设的队伍中,形成资源建设的合力;二是开放环境下的学习资源自组织和学习资源的自我进化,让学习资源在开放式的创作环境中不断丰富,随着系统的动态变化资源质量不断提升。
(四)教育生态学理论
教育生态学是20世纪70年代兴起的一种交叉学科理论,主要是利用生态系统和生态平衡等相关原理来研究教育现象及其成因,分析教育与其周边环境之间的相互作用机理,进而揭示教育发展的规律、动向和趋势等。教育生态学的原理主要包括限定因子定律、花盆效应、耐度与最适度原则、生态位原理、社会聚性与阿里氏原则等。根据教育生态学原理,数字化学习资源同样也具有生态属性,始终处于可持续再生的生态循环过程之中,具有与生态性生物相似的再生属性,可以在特定环境下进行资源的重组,从而实现资源的二次整合与利用[4]。在此过程中,初始建设的资源经过学习者的学习实践不断完善和修改,形成质量较好、有价值的资源并逐步成为使用意义上的核心资源(资源的第一版本),随后不断与其他相关性资源进行融合并形成新的资源版本,并且在实践中继续融合,形成更好的、更有价值的资源,即核心资源的第二版本。以上过程不断地循环往复,从而形成核心资源的第N个版本,直至资源使用寿命的终结。具体流程如图2-1所示[5]。
图2-1 数字化学习资源的生命周期流程
一般来说,数字化学习资源的绝对寿命(资源无法继续更新就意味着其生命周期的终结,此为资源的绝对寿命)取决于资源在结构设计和技术设计两方面的再生能力。结构上的再生能力可以使资源在内容及组织方式上具备再加工性,技术设计上的再生能力则可以使资源的绝对寿命延长。资源的相对寿命(资源可以进行再加工的周期)长短主要与教师、学生等使用者因素有关。
教育生态学理论对数字化学习资源建设的启示主要包括:创设良好的数字化学习资源应用环境;建立资源质量评判制度及相应的激励制度;坚持耐度和最适度原则以提供适时、适需和适量的数字化学习资源等。
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