（教育技术学专业论文）交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究.pdf

摘要 l i i illi ii ii i1 1 111 1111i y 19 116 2 2 在信息技术已经渗透到我们的生活、工作、学习各个角落的今天， 如何运用它来改善教学，一直是教育技术学研究的一个热点。交互是 信息化学习环境的特质，如何研究交互理论，并把研究成果应用于改 善目前交互质量不高的问题，是一个具有实践意义的研究方向。本论 文的研究正是基于这一背景而展开。 首先，在文章绪论部分对研究背景、选题理由、研究过程进行了 简单说明。接着根据研读的大量文献，笔者对交互理论及学习环境理 论进行了深入分析，构建了交互分类归纳图，并对本研究所涉及的若 干概念和研究范围作了清晰的界定。通过网络调查，笔者对网络课程 的交互现状和问题进行了详细的分析和了解，并致力于解决这些问题。 第三章，笔者主要思考信息化学习环境构建的理论分析，基于相关理 论依据，从提高学习者与学习资源的交互效率、学习者与学习者交互 的环境支持、学习者与教师交互的问题解决、学习者与支撑界面交互 的支持服务四个方面进行了分析，基本构建出支持学习者交互学习的 信息化学习环境。第四章，基于作者实际参与的环境开发实例，论述 了信息化学习环境的主要功能模块，分析了环境平台所实现的各类支 持。第五章，选择信息化学习环境的应用群体和异步交流论坛为研究 对象，对学习环境对交互活动的支持进行了实证研究。最后，笔者对 研究工作进行了总结，分析了本研究的创新点和存在的不足，对后续 的研究做了进一步展望。 本文以学习理论、环境理论、调查现状为基础，对信息化学习环 境进行了分析、设计和开发，为解决交互质量不高的问题做出了自己 的贡献，支持了师生的课堂交互学习和学习者的个性化学习，研究产 生了良好的社会价值。 关键词：交互，信息化学习环境，学习资源，交互界面 a b s t r a c t t h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yh a sp e n e t r a t e di n t oe a c hc o m e ro f o u rl i f e ， w o r k ，a n ds t u d y ；t o d a yh o wt o u s ei tt oi m p r o v et e a c h i n gh a sb e e na h o t s p o ti nt h er e s e a r c ho fe d u c a t i o nt e c h n o l o g y i n t e r a c t i v ei st h ef e a t u r e s o fi n f o r m a t i o nl e a r n i n ge n v i r o n m e n t , h o wt os t u d yt h ei n t e r a c t i o nt h e o r y , a n da p p l yt h er e s e a r c hr e s u l t st oi m p r o v ec u r r e n ti n t e r a c tq u a l i t y i sa p r o b l e mn e e d e dt or e s o l v e du r g e n t l y t h es t u d yo f t h i sp a p e ri sb a s e do n s u c hr e a l i s t i cc o n d i t i o n s f i r s t ，t h ep a r to ft h ei n t r o d u c t i o ne x p l a i n e d t h er e s e a r c hb a c k g r o u n d ， t h er e a s o n so ft h er e s e a r c ht o p i cs e l e c t i o na n dt h er e s e a r c hp r o c e s s t h e n a c c o r d i n gt ot h es t u d y , t h ea u t h o ra n a l y z e dt h ei n t e r a c t i v et h e o r ya n dt h e l e a r n i n ge n v i r o n m e n tt h e o r y i nd e t a i l ，c o n s t r u c t e di n t e r a c t i v ec l a s s i f i e d f i g u r e ，a n dg i v e n a nc l e a r d e f m i t i o nt ot h e c o n c e p t a n dr e s e a r c h s c o p e t h r o u g ht h en e t w o r ki n v e s t i g a t i o n ，t h e a u t h o rm a d ead e t a i l e d u n d e r s t a n d i n g t ot h e p r e s e n t n e t w o r kc o u r s ei n t e r a c t i o nt h r o u g ht h e r e s e a r c h , a n di sd e v o t e dt os o l v et h ep r o b l e m sc a u s e db y i n t e r a c t i o n i n a d e q u a t ei nc u r r e n tn e t w o r kc o u r s e c h a p t e r3 ，m a i n l yi n t r o d u c e st h e t h e o r yo f i n f o r m a t i o nl e a r n i n ge n v i r o n m e n ta n a l y s i sa n dd e s i g n t h ea u t h o r a n a l y z e df r o mf o u ra s p e c t st oc o n s t r u c ti n t e r a c t i v el e a r n i n gi n f o r m a t i o n s u p p o r tl e a r n e r sl e a r n i n ge n v i r o n m e n t s u c ha si m p r o v e t h ei n t e r a c t i v e e f f i c i e n c yo f l e a r n e r sa n dl e a r n i n gr e s o u r c e s ，p r o v i d ec o o r d i n a t i o nt a s ka n d i n t e r a c t i v et o o l ss u p p o r tf o rt h el e a r n e r sa n dl e a r n e r si n t e r a c t i o n ，s o l v et h e p r o b l e m sc a u s e db yt e a c h e ri n t e r a c t i v es t u d e n t sa n di m p r o v et h eo p e r a t i n g e f f i c i e n c yo fl e a r n e ri n t e r a c t i v ee n v i r c i n m e n t a li n t e r f a c e a c c o r d i n gt ot h e t h e o r e t i c a la n a l y s i s ，a n dw i t ht h eh e l po ft u t o ra n dt e a m ss t r e n g t h ，t h e a u t h o rh a sc o m p l e t e dt h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nl e a r n i n ge n v i r o n m e n t a f t e rh a l fay e a r st i m e t h ef o u r t hc h a p t e rb a s i c a l l yi n t r o d u c e si n f o r m a t i o n l e a r n i n g e n v i r o n m e n tm a i nf u n c t i o n a lm o d u l e s ，a n da n a l y z e s t h e i n t e r a c t i o no fp r o b l e ms o l v i n gd i s c u s s e df o r m e r l y c h a p t e r5 , t h ea u t h o r i n v e s t i g a t e t h ea p p l i c a t i o no fi n f o r m a t i o nl e a r n i n ge n v i r o n m e n tg r o u p a n da s y n c h r o n i z e db b s ，t i m e l yu n d e r s t a n d t h e i m p l e m e n t a t i o n o f i n f o r m a t i o n l e a r n i n ge n v i r o n m e n t , p r o v i d ei m p o r t a n t m a t e r i a lf o r s u b s e q u e n tr e s e a r c h a tl a s t ，t h ea u t h o rs u m m a r i z e dt h ew o r ko fs t u d y , p r o p o s e dt h ei n n o v a t i o np o i n t sa n d t h ed e f i c i e n c y , p r o s p e c tt h es u b s e q u e n t r e s e a r c h t h e s t u d y b a s e do nl e a m i n gt h e o r y , e n v i r o n m e n t a lt h e o r y , i n v e s t i g a t i o ns t a t u s ，c o m p l e t et h ea n a l y s i s ，d e s i g n a n dd e v e l o p m e n to f i n f o r m a t i o n l e a r n i n g e n v i r o n m e n t c o n s t r u c t i o n ，m a k i n g i t so w n c o n t r i b u t i o nt os o l v et h ep r o b l e mo fh i g hq u a l i t yn o ti n t e r a c t ，s u p p o r ta l l t h et e a c h e r sa n ds t u d e n t s c l a s si n t e r a c t i v e l e a r n i n g a n dl e a r n e r s p e r s o n a l i z e ds t u d y ，a n dt h er e s e a r c hp r o d u c e d ag o o ds o c i a lv a l u e k e yw o r d s ：i n t e r a c t i v e ，i n f o r m a t i o nl e a r n i n ge n v i r o n m e n t ，l e a r n i n g r e s o u r c e s ，i n t e r f a c e i b 目录 摘要i a b s t r a c t i i 1 绪j 沧1 1 1 研究背景1 1 2 选题理由2 1 - 3 研究过程3 1 4 研究方法4 1 5 研究意义一5 2 相关概念及前端调查：6 2 1 概念界定6 2 1 1 关于交互6 2 1 2 关于信息化学习环境一9 2 2 研究范围1 1 2 3 网络课程的调查与分析1 3 2 3 1 网络课程调查的数据分析1 3 2 3 2 网络课程调查的主观感受1 6 3 信息化学习环境构建的理论分析一1 8 3 1 理论分析的依据1 8 3 1 1 建构主义理论1 8 3 1 2 信息加工理论1 9 3 1 3m o o r e “三类交互作用 理论。1 9 3 1 4 教学交互层次塔理论2 0 3 1 5 学习环境观2 l 3 2 信息化学习环境构建的理论分析2 1 3 2 1 学习者与学习资源交互的信息加工理论分析2 1 3 2 2 学习者与学习者交互的学习环境分析2 7 3 2 3 学习者与教师交互的问题研究2 8 3 2 4 学习者与支撑界面交互的支持分析2 9 3 3 学习环境在学习活动中对交互的支持3 0 4 信息化学习环境的构建3 2 4 1 构建友好的信息交互界面3 3 4 1 1 提供多种导航相互支持的导航交叉系统3 4 4 1 2 构建互动的交互界面3 6 4 1 3 构建适合学习者认知发展的功能模块3 8 4 2 构建有利于学习者交互学习的学习资源3 8 4 2 1 提供有组织的学习资源4 0 4 2 2 有效利用注意力自动化和防止注意自动化4 1 4 2 3 安排广泛而有变化的练习4 2 4 2 4 创设丰富的资源情境4 4 4 3 构建支持学习者交互合作的学习环境4 6 4 3 1 协作任务的设计4 6 4 3 2 辅助交互工具的设计。5 1 4 4 构建促进师生互动的教师支持系统5 4 4 4 1 提供教学活动的全面解析5 5 4 4 2 提供高质量的教学设计5 5 4 4 3 为师生交互的自主设计提供资源支持5 7 4 4 4 为师生互动提供辅助交流工具5 8 5 信息化学习环境实施研究5 9 5 1 信息化学习环境交互满意度调查及分析5 9 5 1 1 问卷调查5 9 5 1 2 问卷数据分析6 0 5 2 教师访谈分析“6 2 5 3 学习论坛调查及分析6 3 6 总结6 6 6 1 6 2 6 3不足与展望 参考文献 附录a 附录b 致谢 7 l 7 2 7 4 6 6 7 8 6 6 6 6 一 一 一 一 一 一 一 一点结新总刨究究研研 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 1 绪论 本章首先介绍了研究背景和选题理由，并对研究过程和所使用的 研究方法作了简单的概述。 1 1 研究背景 从上世纪9 0 年代开始，由网络技术与多媒体技术组合成的信息技 术迅速发展，为教育注入了新的活力，不仅促使教育信息全球传播， 而且最大限度的实现了全球资源共享。随着信息技术的发展和终身教 育理念的提出，学习者通过媒体资源进行学习己成为一种全新的学习 方式，但这种崭新的学习方式在迅速发展的同时也暴露出许多问题， 其主要问题是学习者利用各种技术为学习提供支持服务的交互质量不 高，尤其是学习者之间、师生之间、学习者与环境之间的交互质量和 水平都不高。 对相关文献的研究发现，国外对交互的研究主要集中在两方面： 一是交互工具的开发，如网络平台的开发。二是理论上的研究，主要 研究交互的原理、分类、定义和交互评价等，且研究趋势从关注交互 的外部特征向研究交互对学习者内在学习影响方向转移。国内对交互 学习的研究开始主要基于传统课堂学习环境，围绕师生互动开展。研 究的主要内容包括：师生言语交互的频率和时间、言语内容和表达的 情感等【2 6 1 。随着技术的发展，关于交互学习的研究开始向远程教育展 开，重心是交互系统和交互工具的开发，对交互理论的研究主要是在 国外远程交互的研究成果之上进行加工和探索，集中在交互概念、分 类及交互层次的探索。如陈丽教授对网络教学交互的研究，她对在线 交互进行了比较深入的研究，对交互的定义、概念、和交互策略进行 了深入的研究，发表了一系列与教学交互相关的学术论文。总的来说 硕士学位论文 我国大多数交互研究都在探研交互规律，属于“描述性”研究领域， 缺乏直接为学习者的学习提供服务的“处方性 研究。 交互在现代教学中的重要作用早已引起广泛的重视，交互的顺利 进行已经成为现代教学质量的保证。然而国内对交互理论的研究远远 落后于实际的需要，特别是系统化的对实践有直接指导意义的交互理 论应用研究目前还处于空白状态。口7 】因此我们需要把交互研究的焦点 由对交互本质、交互规律探研的理论层面转移到为学习者的学习提供 支持服务的应用层面上来。 。1 2 选题理由 随着教育信息化进程的发展，通过网络实施远程交互学习，受到 了网络教育机构和社会各届人士的高度关注。许多专家学者对远程交 互教学的规律和方式进行了积极的探索和研究，取得了丰硕的研究成 果。这些成果对提高网络学习中的学习交互起到了巨大的推动作用。 但是，除了利用远程教学、虚拟学习社区等学习的学习者外，目前大 部分的学习者还是处于正规的教育环境中，在教师的主导下，借助媒 体资源进行学习。因此，研究这种背景前提下的交互学习有重要的现 实意义。 信息社会的需求、终身学习和学习化社会的理念推动着教学的变 革，现代技术为教学的变革提供了强大的物质技术基础，信息技术辅 助教学在各国蓬勃发展。【2 8 】终身学习和学习型社会已从观念变为现 实，学习者需要具备自主学习和终身学习的能力和动机。传统的课堂 讲座模式已经满足不了信息化社会的学习需要、也满足不了信息化社 会对于人才的需求。现在许多人对于网络学习、自主学习表示出了不 适应，这主要是由于他们缺乏现代的信息素养和学习意识所造成的。 可学习者的自学能力、自治能力及对信息资源的选择和判断的能力和 意识不是天生具备或一蹴而就的，它有一个培养过程，而利用信息技 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 术辅助传统教学就为培养学习者的自主学习能力和终身学习意识做了 准备，为学习者适应信息社会打下了扎实的基础。 众多的研究显示利用技术恰当地辅助学习能有效地提高学习效 率。随着网络技术的发展，学习者利用媒体资源进行学习渐渐成为学 习者学习的一个重要手段。在此之前，有不少学者都对交互学习进行 了研究，但问题依然存在，各种学习资源仍然得不到最充分的利用， 学习效益仍然得不到提高。其原因主要有两点：首先，各种交互研究 主要是针对交互学习工具的研究，没有从宏观上把握整个交互环境， 没有抓住影响交互质量的关键。其次，研究的交互维度主要局限于学 习者的对外交互，如学习者与学习者之间的交互、学习者与教师之间 的交互：忽略了学习者其它更多的交互途径，如学习者与学习材料之 间的交互、学习者与社会环境的交互。因此，各种研究的最根本问题 是没有从真实的学习环境去考虑学习者之间的交互需要，使得学习者 的交互学习效果大大打了折扣。实践表明虽然我们为学习者提供了先 进的交互工具，但是交互质量仍然未见提高，甚至导致一些学习者的 学习无法正常进行。所以研究交互的内部机制，为学习者提供一个适 合学习的交互学习环境是一个有实用价值的研究。 综合上所述，以交互理论为基础，以现代技术为支撑，构建一个 支持学习者交互学习的信息化学习环境是一个有时代意义、实用价值 和实践意义的研究。 1 3 研究过程 1 研究前期 笔者在选修网络课程研究这门课时，根据导师所给的网络调 查数据框架调查研究了国内1 2 0 个有关网络教育的网站。其中由笔者 亲自调查的主要是中小学网络课程，同组学习伙伴则调查了大学和成 人等其它学习对象的网络课程网站。通过实践调查，笔者对我国网络 硕士学位论文 课程的应用现状以及网络课程存在的主要问题有了全面的认识和理 解，为后面的信息化学习环境设计提供了扎实的实践基础。 2 研究中期 根据调查发现我国网络课程中存在的问题，主要是有关交互方面 的问题。笔者对这些问题进行了深入的分析和探讨，并重新对国内外 的交互理论进行研究和分析，在理论和实践研究的基础上设计了支持 学习者交互学习的信息化学习环境，并借助团队力量经过半年的努力 开发了信息化学习环境支撑平台。 3 研究后期 根据研究过程，撰写研究论文，与此同时，笔者还对信息化学习 环境的应用情况进行实地调查。 1 4 研究方法 关于交互学习的理论研究已经达到了一个比较深入的阶段，有相 对成熟的研究方法，然而与理论研究的进步相比，交互实践的研究却 没有相应的飞跃。其原因很多，但最重要的是在大多数研究中，研究 者通常采用单一的研究方法，从而得出的研究结论有一定的局限，使 得实践应用受到阻碍。因此，本研究为了避免此缺陷采用了多种研究 方法相结合进行研究。 首先，采用调查法进行实际的调查，了解目前我国网络教学的交 互情况，并结合了数据分析法，对调查数据进行了科学的分析。第二， 应用文献法，通过网上搜索和期刊检索，笔者对国内外利用现代技术 辅助教学领域的交互研究现状进行了文献调查。第三，在信息化学习 环境设计中，笔者采用了思维法、系统科学法、信息研究法等方法为 设计提供科学的方法指导。 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 1 5 研究意义 针对目前关注交互理论研究和交互工具开发但交互效果仍然不理 想的研究现状，设计一个对学习者的交互学习有实际支持作用的信息 化学习环境有重要意义。具有交互功能的信息化学习环境的现实意义 主要表现在： 1 辅助学习者的学习 本研究在借鉴国内外信息技术辅助教学的基础上，运用了多种科 学研究方法，深入调查我国网络课程的现状，分析网络课程中由于交 互不足而引起的各种问题，思考改善交互问题的对策，构建信息化学 。习环境，为学习者适用信息化时代的学习提供了帮助。 2 满足了传统班级授课制的要求 传统的班级授课制仍然是我国大范围教学组织的主要形式，它对 提高教学效率、扩大教学规模以适应我国受教育人口众多的现实国情 发挥了重要作用。随着时代的发展，学习者对于学习需要的提高，以 传统课堂为基础的班级授课制很难确保教学的效率和效果。【l 】信息化 学习环境将传统课堂教学与利用现代技术辅助教学的新型教学结合起 来，恰当地解决了传统班级授课制的难题。 3 提高了学习者的学习效率及课堂的教学效率 信息化学习环境为学习者提供了许多精心设计的学习资源和认知 工具，以学习者的学习能力培养而不是知识的学习为目标，有利于培 养学习者的自主学习能力和提高课堂的教学效率。 4 丰富了我国利用信息技术辅助教学的实践研究 本研究注重把理论研究成果应用于实践，信息化学习环境平台的 开发对促进学习者与资源的概论交互，提高学习质量，促进教师专业 发展等方面有重要的理论和实践意义，丰富了我国利用信息技术辅助 教学的实践研究。 硕士学位论文 2 1 概念界定 2 相关概念及前端调查 本文的题目是交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究， 为了使本研究的范围清楚明确，相关概念避免产生歧义，首先有必要 对本文的重要概念和研究的范围加以说明和界定。本研究的最终目的 是构建一个信息化学习环境，此环境是基于交互理论构建的，能满足 学习者学习的交互需要。然而交互是一个到目前为止都没有公认定义 的一个概念，新建构的信息化学习环境与传统重视数字媒体资源建设 和学习工具开发的信息化学习环境有本质区别，在此，特别需要对交 互和信息化学习环境这两个重要概念作一个明确的界定和说明。 2 1 1 关于交互 1 交互的意义 这是一个普通、常见却极其重要的一个词，但到现在也没有一个 确切的、能被大家公认的定义，处于一种百家争鸣的状态。目前，比 较有影响的定义主要有： 定义一：交互就是学习过程中的交流。( h i l l m a n ，1 9 9 4 ) 【2 】 定义二：交互是在两者或两者以上之间的双向交流。( c a t e r i s o n ) 【3 】 定义三：m o o r e 从强调交互行为的社会性意义出发，认为“交互 是两个或多个个体在学习环境中为完成学习任务或建立社会关系而进 行的双向通信 。 4 1 定义四：r o s e 从强调情景出发，认为“交互应当是一个信息丰 富的情景，并且这个情景能够给予学习者较高水平的操作权和控制 权 。【5 】 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 定义五：陈丽教授从教学交互的本质出发，给出了“教学交互 的定义，教学交互是学习过程中，以学习者对学习内容产生正确意义 建构为目的，学习者与学习环境之间相互交流与相互作用。【6 】 上述定义都在某些方面说明了交互的某些特征，这说明研究者根 据研究的需要，从不同的研究角度对交互作了阐述。如定义一到定义 三都强调交互是人与人之间的信息交流。定义四认为交互是一个情景， 为学习者提供交互的权利。定义五从教学交互的本质出发，根据交互 的教学目的给交互下了明确的定义。笔者也认为交互学习的本质要关 注学习过程，要以学习者对学习内容产生正确意义建构为目的。本文 的最终目的就是构建一个支持学习者与学习环境之间的相互作用和相 互交流，并促进学习者完成当前知识的意义建构的信息化学习环境。 2 交互的分类 国内外对于交互的分类，归纳起来主要有以下几种： m o o r e 提出的三类交互作用理论将交互划分为学习者与学习内容 的交互；学习者与教师的交互；学习者与学习者的交互三种类型。1 7 h i l l m a n 在m o o r e 三类交互作用理论的基础上提出了第四种交互： 学生与界面的交互( h i l l m a n ，1 9 9 4 ) ； b a t e s 按照交互发生的范围，将交互分为个别化交互和社会性交 互。【8 】个别化交互指学习者与学习资源之间的模拟的交互。社会性交 互包括学习者与教师、学习者之间，学习者与其他人进行的任何有关 学习问题的人际交互。 2 0 0 4 年，陈丽教授通过研究，根据网络教学交互层次塔，在纵向 深度上将网络教学交互分为三层：学生与媒体的操作交互、学生与教 学要素的信息交互、以及学生的概念和新概念的概念交互。【9 】 笔者认为，上述专家对于交互的分类，都有自己考虑的范围。选 择不同交互特征，就可以将交互划分为不同的类别：如根据交互与反 馈时间延迟的不同，可以分为同步交互和异步交互。笔者对不同的交 硕士学位论文 l 学习者与物的交互j l l 学习者与界面的交互 ) 操作交互 图2 1 交互分类归纳图 对交互进行分类、归纳、分析能使我们更全面、更系统地掌握交 互理论，为构建支持交互学习的信息化学习环境提供清晰、明确的指 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 导。 2 1 2 关于信息化学习环境 学习环境是指在学习活动展开过程中赖以持续的情况和条件。【1 4 】 它包括现实的环境与以技术为支撑的环境。以现代信息技术为支撑， 为学习者的学习提供支持服务的环境，即信息化学习环境。【1 5 】信息化 学习环境包括学习资源和人际关系的组合，其中学习资源包括学习材 料( 即信息) 、帮助学生学习的认知工具( 获取、加工、保存信息的工 具) ；人际关系包括学生间的人际交往和师生间的人际交往。 信息化学习环境是一种新型的学习环境，是随着信息技术的发展 而形成的一种促进教学顺利进行了的一种学习环境。然而大部分资源 开发者将信息化学习环境看作是现代技术应用于教育中所组成的学习 资源( 强调媒体数字资源) 和学习工具的组合体。很少有将学习环境 看作是支持学习者学习的真实环境。 图2 - 2 传统开发的信息化学习环境 从将信息化学习环境看作是现代技术应用于教育中所组成的学习 资源和学习工具的组合体中我们可以看出，在学习过程中，教师和学 习者通过平台相互沟通、相互交流。学习者通过平台获取各种学习资 源，完成学习任务。信息化学习环境与学习者所处的真实的环境没有 硕士学位论文 任何交互，整个平台构成了一个封闭的空间。这显然与利用现代技术 辅助学习的真实学习过程不相符合，必然无法有效的支持学习者的学 习。 本研究重要的一个基本点是以学习者为中心，目的是构建支持学 习者交互学习的信息化学习环境，而交互的重点是关注学习过程，所 以我们在构建信息化学习环境时必须要考虑学习者在学习过程中与环 境的交互情况，关注学习者的真实学习过程，这与传统的强调媒体数 字资源和学习工具组合的理念有本质的区别。 图2 - 3 基于交互学习需要构建的信息化学习环境 在学习过程中学习者会遇到各种问题，他必须与外界交换各种信 息才能解决问题，完成学习任务。现代技术为学习者提供了各种支持 和服务，但当学习者遇到问题后，通常采用的是最方便、最合适的途 径来解决问题。信息化学习环境，利用技术为支撑条件来辅助学习者 顺利学习，它只是学习者学习交互的途径之一，而不是全部。信息化 学习环境不是封闭的，不是学习者面前的一座大山，学习者能根据学 习需要从真实的生活环境中或信息化学习环境中获取各种支持。基于 此环境理念和交互理念理解的信息化学习环境，才是新型的支持学习 者学习的信息化学习环境。 信息化学习环境、参考教材、上机指导手册为学习者提供了学习 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 支持的环境资源体系。参考教材中会提示要更进一步的解决此问题， 学习者可以从信息化学习环境中获得哪些帮助，而学习环境会根据学 习者的学习需要，利用技术为支撑，为学习者提供最适合的帮助。信 息技术环境把支持学习者学习的相关资源与真实环境都紧密地联系在 一起。学习者与教师或其他学习伙伴的交流，也可以根据交互需要来 调整，可以从真实环境中直接交流，也可利用信息化学习环境中提供 的交流工具，还可以使用其它各种交流工具来实现交流目的。信息化 学习环境也为学习者提供学习所需的各种资源和学习工具，但学习资 源的组织考虑了学习者信息加工的特点和学习者意义建构的情境，能 促进学习者与学习资源的认知交互，这在后面的章节中会详细的介绍。 总之，信息化学习环境是一种新型的学习环境，不是各种技术的 展现，也不是资源的堆积，它只是为学习者的学习提供支持和服务的 环境。 2 2 研究范围 鉴于本文中所涉及的核心概念存在众多属性和分类定义，为避免 因属性交叉而引起研究范围的模糊，本文在澄清相关概念及表明所持 观点的前提下，将研究范围作清晰的说明，以便明确研究主题。 贝茨和普尔( b a t e sa n dp o o l e ，2 0 0 3 ) 用图表的形式描述了正规教育 中网上教学的不同形态。 硕士学位论文 图2 - 4 正规教育中网上学习的渐进图 贝茨指出“网上学习不完全等同于远程教育 。他把在常规面授课 堂教学中整合应用互联网的情形称为“通过网络增进课堂学习”，把面 授+ 网上学习”的情形称为“混合模式。【1 6 】为学习者提供网络学习与 传统课堂学习的混合学习将成为现代技术作为学习工具中最流行的学 习方式，也是最实用的学习方式，即信息技术辅助学习。传统课堂中 由于无充足的学习资源的支持，使得学习者在交互活动中出现的冲突 不能及时地解决，这使传统课堂交互中的认知层次不能深入。实践证 明，混合学习把传统课堂的独特作用和现代网络技术的优势完美的结 合在一起，有助于培养学习者的自主学习能力、独立意识和创新能力， 使传统教学能够很好地从课内延伸到课外，维持了教学的连续性和完 整性。本研究的研究范围不是师生时空分离的现代远程教育交互环境， 而是为混合模式中的在校学习者提供辅助面授课堂的信息化学习环 境。从学习对象上来看，是面向全日制的普通中小学生和教师；从学 习的组织形式上来看，信息化学习环境是辅助面授课堂，而不是代替 课堂教学。 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 2 3 网络课程的调查与分析 为了更深入地了解我国网络课程的现状，为信息化学习环境构建 提供真实的问题反馈，笔者对我国的网络课程进行了调查研究。笔者 从两个方面调查了我国网络课程存在的问题：一、通过网络课程调查 的数据分析，这种分析比较客观。二、笔者在网络课程调查中对于交 互问题的主观感受，这种记录比较细致。通过主客观相结合，对问题 作透彻的了解。由于网络课程中存在的问题多而杂，为了使调查结果 更有针对性，在此笔者只调查研究网络课程中与交互方面有关的各种 问题。 2 3 1 网络课程调查的数据分析 笔者根据导师所给的网络调查数据框架调查研究了1 2 0 个有关网 络教育的网站。其中小学3 0 个、中学3 0 个、大学3 0 个以及关于成人 学习的网站3 0 个。调查了包括网站基本信息、教学组织形式、交互类 型等一百多项指标。笔者在广泛的选取样本的基础上，进行了仔细的 统计分析。调查与分析的对象，是网络上目前已经使用的一些网络课 程的抽查。其中由笔者亲自调查是主要是中小学网络课程，同组学习 伙伴则调查了大学和成人等学习对象的网络课程网站。调查历经一个 学期，且每名研究者的任务适中，所以数据还是相当有参考价值。笔 者应过筛选，最终选定9 0 个网站数据作为分析对象，根据数据录入统 计表进行分析，主要选取与交互有关的选项，以观察我国网络课程的 交互情况。 1 从下面的调查分析图中可以看出，我国网络课程的交互水平比 较低，浏览和简单的交互活动是最经常的，在9 0 个网络调查中，它们 所占的比例为几乎为百分之百。这证明浏览信息和简单的交互是学习 者在得利网络资源学习的最基本的活动。但从各交互类型所占的比率 硕士学位论文 统计图中，可以看出复杂活动所占的比例很小，只有8 ，这间接的 反映了我国网络课程交互质量不高的问题。 图2 5 交互类型统计 图2 - 6 交互类型比率图 2 认知信息交互活动中最经常的认知过程是信息呈现( 1 0 0 ) 和信息识别( 9 6 7 ) ；6 7 5 的网站支持信息分析和推断，而只有不 到2 0 的网站支持高层能力的培养，如问题解决、创造和创新。 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 图2 7 认知信息交互类型统计 3 从网络课程调查导航系统统计图中可看出，帮助导航、功能模 块、线索导航是最常的导航工具，而与此形成对比的内容检索、概念 地图的导航却比较少。这说明导航功能比较简单。更能反映网络课程 导航问题的是对多种导航方式的综合统计，从导航系统统计图中可以 看出，同时支持帮助导航、功能模块和线索导航的网络课程却只占有 2 0 个，所占比率不到2 3 ，这说明我国大部分网络课程的导航系统比 较单一。 图2 8 导航系统统计 4 从调查中可以得知，e m a i l 和讨论组是最常用交流的工具，而 同步交互，如视频会议、语音系统在网络学习中的应用相对来说还是 比较少。 硕士学位论文 图2 9 交互工具统计 5 关于评价方式，不论是形成性评价还是总结性评价，在教育网 站中都是比较少，都在5 0 以下，特别是诊断评价只有1 0 。如果网 络环境要更好的支持学习者的学习，就应该提供多种评价方法，为学 习者的学习提供反馈信息，促进学习者的自我交互。 图2 1 0 评价机制统计 2 3 2 网络课程调查的主观感受 笔者通过对我国1 0 0 多个网站的网络课程调查和使用，主要有以 下体会： 1 我国大部分网络课程存在着重教学内容的呈现和讲解，轻视学 习环境和学习活动的设计的畸形现象。虽然越来越多网络课程的网络 课程改善了文字教材搬家的现象，但是相当部分的学习内容仍以量为 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 主，各种资源没有根据学习过程进行精心的设计。 2 从各网络课程的教学目标分析来看，虽然各课程都强调协作学 习的重要作用。但在多数网络课程中，学生之间的交流主要仍是自由 交流。各网络课程都缺乏支持学生间的交流与协作的任务和活动设计。 3 大多数网络课程设计者和开发者都把网络学习中的交互看成是 人机交互的界面问题，所以他们在交互设计时考虑得更多的是媒体和 机器的特性，利用各种先进的技术和高额的代价开发各种高级交互工 具，忽略了学习者的学习需要和学习过程，从而导致学习者被动的适 应机器，学习效率得不到提升。 硕士学位论文 3 信息化学习环境构建的理论分析 本章从理论基础出发，根据实际学习过程的需要，从学习者与学 习资源的交互、学习者与界面的交互、学习者与教师的交互及学习者 与其他学习者的交互四个方面来构建学习环境，且认知交互、情感交 互、教学交互贯穿其中，是交互学习的主要内容。考虑学习者与界面 的交互，旨在疏通学习者与环境之间的操作交流，帮助学习者更好地 获取信息；学习者与教师或学习者与其它学习之间的交互，是交互的 表现形式，也是学习情感交流的主要渠道，学习者与他人的交互能更 好地促进认知交互。学习者与学习资源的交互，是认知交互的目的， 也是其它交互的基础。考虑这四种交互类型，最终的目的是实现概念 交互。所以，从这四个方面来构建信息化学习环境即能给提供明确清 晰的指导，又能反映学习者学习交互的整体流程。 3 1 理论分析的依据 3 1 1 建构主义理论 交互学习是以建构主义学习理论为基础的。建构主义认为：知识 不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景 下，借助其他人( 教师、其他学习者等) 的帮助，利用必要的学习资料， 通过意义建构的方式而获得的。【1 0 】因此建构主义学习理论强调学习环 境的四大要素：情境、协作、会话和意义建构，其中，意义建构是整 个学习过程的终极目标，交互的教学思想贯穿始终。建构主义学习理 论中的交互包括学习者与教学者、学习者与学习者以及学习者与周围 环境的交互，其最终目的是通过交互加深对所学知识的理解达到意义 建构。， 建构主义学习理论为信息化学习环境的构建提供宏观的理论指 交互理论在信息化学习环境构建中的应用研究 导，在学习环境的构建过程中，要注意发挥学习者的主动性、为学习 者提供丰富的情境、提高学习者的主动参与度、促进学习者的各种交 互作用、加强对学习者的引导和帮助、为学习者提供自我评价和反馈 等支持，达到辅助学习者进行意义建构的目的。 3 1 2 信息加工理论 信息加工理论把人看作是一个信息加工系统。【1 7 】任何感觉的输 入、概念、表象、事实或者知识都可以看作是信息，对这些信息的输 入、编码、储存、提取、译码、输出等过程就是信息加工。美国心理 学家山特洛克指出：“信息加工涉及到人们如何从周围世界中拾取信息 我们如何注意信息，如何知觉它，如何储存它，如何思考它，以 及如何提取它为将来所用 。 3 0 1 信息加工理论为学习者的信息交互， 特别是作为其它交互基础的认知交互提供了明确的指导，是信息化学 习环境构建的重要理论依据。 3 1 3m o o r e “三类交互作用 理论 迈克尔穆尔( m i c h a e lg m o o r e ) 最早在1 9 7 2 年提出了相互作用 距离理论的基本框架。对交互产生了巨大影响，他认识到独立学习的 局限性，于是引入了对话( d i a l o g u e ) 这一变量，这使他的理论具有了跨 时代的意义，使远程教育的理论重心转移到教学上，更加关注教学的 本质教学交互。1 9 8 9 年，穆尔再次提出“三类交互作用 理论， 他在先前研究的基础上对交互进行了分类，在理论上第一次将远程教 育中的交互划分为：“学习者与学习内容的交互、学习者与教师的交互、 学习者与学习者之间的交互三种类型”。【7 】这种分类对交互理论与远程 教学实践的发展都产生了深远的影响。 硕士学位论文 3 1 4 教学交互层次塔理论 陈丽教授将网络教学中交互的层次确定在学生与媒体的操作交 互、学生与信息要素的概念交互、以及学生的新旧概念的交互三个层 面，即所谓的交互层次塔结构。【9 】 层次塔以媒体为平台，从交互层次塔底端到顶端，交互从低级到 高级，层次塔底层是操作交互；中间层是信息交互，信息交互有三种