互联网的教育应用课件

一、网上远程教学的特点一般来说，远程教学可以通过函授、广播电视或因特网等途径进行。网上远程教学作为现代远距离教学发展的主流趋势，与广播电视远距离教学相比较，具有以下几方面的特点：第一节 远程教学互联网的教育应用一、网上远程教学的特点一般来说，远程教学可以通过函授、广播电11、交互性广播电视远距离教学中的教学信息流动具有单向性，教学信息只能从教师方传到学生方，学生处于很被动的地位，教师也无法及时了解学生的学习效果。而网络的信息传递是双向的，网络中的任何用户既可能是信息的接收者，也可能是信息的发布者。教师设计的网上课程可以具有交互的功能。1、交互性广播电视远距离教学中的教学信息流动具有单向性，教学2网络远距离教学与广播电视系统的远距离教学相比，交互性是它的主要优势。在教学过程中，学生通过网络接收教师传来的教学信息，并将反馈信息及时传给教师，教师根据学生的反馈信息，对他们的学习作进一步的指导。通过网络，教师和学生可以及时地交换信息，这样，一方面有利于学生学习，另一方面有利于教师教学，使教和学互相促进，达到良好的教学效果。网络远距离教学与广播电视系统的远距离教学相比，交互性是它的主32、个别化在网上，学生可以根据自己的实际情况，自主决定学习内容和进程，能很好地发挥学生的积极性和主动性。并且由于网络可以实现教学资源的共享，因此他的个别化学习有很大的灵活性。在广播电视系统中，学生很难做到个别化学习，他只能被动地接收来自教育台的节目，这不仅不利于学生对教育信息的理解和掌握，也不利于培养学生的积极性和创造性，不利于培养他们发现问题和解决问题的能力。当然，网络的个别化学习还支持数人间的协同学习。2、个别化在网上，学生可以根据自己的实际情况，自主决定学习内43、时效性在网上远程教学中，学生通过网络接收教学信息既可以是实时的，也可以是非实时的。所谓实时的就是教学信息一旦上网就能被所有学生及时接收。所谓非实时就是指学生对教学信息的访问不局限于某个时间，在某一个相当长的时间段内（只要该教学信息不被删除），对它都能进行自由、有效的访问。这非常有利于重复学习。3、时效性在网上远程教学中，学生通过网络接收教学信息既可以是5这种实时和非实时结合的方式，一方面有利于学生及时地接收学习信息；另一方面，它支持学生的重复学习，保证学习效果，因此带有很强的实效性。广播电视远距离教学系统只能进行实时接收，不能进行非实时接收，不支持重复学习。因此，如果学生不能在第一时间内及时地接收到教学信息或不能正确地理解教学信息，那么就会产生教学信息的丢失或失真现象，不利于远程教学。这种实时和非实时结合的方式，一方面有利于学生及时地接收学习信64、共享性网络和其他通讯媒体相比最大优势就在于信息共享，互联网上存在着大量的教学资源，可为网络中的所有用户共享。对于学生来说，网络的共享性一方面使他们能够最大限度地占有教学信息，有利于开阔他们的视野；另一方面，有利于他们正确地理解和整合教学信息，因为他们可将相关的教学信息进行对比、对照，取长补短，以促进学习。4、共享性网络和其他通讯媒体相比最大优势就在于信息共享，互联7在广播电视远程教学中，由于教学信息播放的一次性，学生很难获取曾经播放过的教学信息。教学信息播放的区域性，也限制了区域外的学习者共享教学信息。在广播电视远程教学中，由于教学信息播放的一次性，学生很难获取85、全球性互联网是个连接着世界各地的巨大网络，任何信息一旦上网，就能被全球的用户所接收。它突破了时间和空间上的限制，任何学生无论身处何时何地，只要通过网络就能获得所需要的信息。5、全球性互联网是个连接着世界各地的巨大网络，任何信息一旦上9我们现有的广播电视网从理论上来讲也是全球性的，只是无线电波能达到的地方就能接收到教育信息。但是由于技术和其他一些方面的原因，广播电视系统特别是教育方面的广播电视系统远没有达到全球化，各国的教育信息只向特定的区域传播，各国的学生也只能接收到特定的一些教育信息。我们现有的广播电视网从理论上来讲也是全球性的，只是无线电波能10二、网上远程教学模式教学模式，又称教学结构，是在一定的教育思想指导下建立的比较典型的、稳定的教学程序或结构。研究教学模式，有助于我们对复杂的教学过程的组织方式作简要的表述，分析主要矛盾，认识基本特征，进行合理分类。二、网上远程教学模式教学模式，又称教学结构，是在一定的教育思111、讲授型模式讲授型模式是一种经典的教学模式，其特点是以教师为中心，教师讲，学生听，能比较系统的大面积的传授新知识，缺点难以对学生因人而异，因材施教。在网上远程教学中采用讲授型模式的最大的优点在于，它突破了传统课堂对学生人数和上课地点的限制。具体说来，讲授型模式又可以分为分布式课堂模式和WEB课程模式。1、讲授型模式讲授型模式是一种经典的教学模式，其特点是以教师12分布式课堂（distributed Classroom）在分布式课堂模式中，教师和学生同时在场，但可以在不同地点上课，师生之间可以进行对话交互，这与传统的课堂教学模式基本一样，对教师也没有特殊的要求，原有的教学设计方式也不用改变，教师在讲台上言传，在黑板上板书，学生在周围听课。不同的是，课堂的范围扩大了，可以通过Internet延伸到世界各地。分布式课堂（distributed Classroom）在分13学生可以在远程教学机构指定的“多媒体教室”上课，也可以在其他地方用计算机和远方的“教室”连接。远程学生在自己的计算机屏幕上可以看到教师讲课的姿势神态和电子黑板上的板书，还可以听到教师的声音。在听课过程中，学生有问题可以向老师发出提问请求，老师同意后，学生可以进行基于文本的或语音提问。老师在授课过程中也可以要求学生“电子举手”回答问题。学生可以在远程教学机构指定的“多媒体教室”上课，也可以在其他14教师上课的实况还可以录制为流式视频并放在Web上，供学生异步浏览，其优点在于学生重复多次浏览教师上课实况，而且可以随时暂停浏览、选取教学片段，可控性强。缺点是无法和老师实时交互。通过课堂延伸模式，网上远程教学机构可以把特定课程的最好老师的授课实况转播到远距离之外，有利于提高教学质量，扩大教学面积，实现师资的最佳配置。教师上课的实况还可以录制为流式视频并放在Web上，供学生异步15在分布式学习课堂模式中，除了要配备相应的多媒体设备（如投影仪、数字摄像机）外，还要求有较高的网络传输率,系统支持软件要能够对音频、视频信息有较高的压缩效果。目前，浙江大学和上海交大已经在尝试这种模式的远程教学。在分布式学习课堂模式中，除了要配备相应的多媒体设备（如投影仪16Web课程在Web课程模式中，教师把传统的课程转为Web课程，即把教学要求、教学内容以及相应习题、学习参考材料等编制成Web课程，存放在Web服务器上，供学生浏览学习。学生在Web上学习的过程中碰到疑难问题时，可以随时向老师询问，教师再通过电子邮件等方式对学生的疑难问题给予解答。Web课程在Web课程模式中，教师把传统的课程转为Web课程17Web课程模式的优点在于：其教学活动不受时间和地点的限制，每个学生可以根据自己的喜好和实际情况决定学习时间、学习进度以及选择学习课程，可以随时向老师请教问题。但是，师生之间无法进行实时交互，要求学生具有较高的学习自觉性和主动性。而且，它要求教师熟悉基于Web教学，能够设计、编制较高水平的Web课程，既要体现学生的特点，又要图文并茂，适合网络传输，并能接收学生的反馈信息，同时也要为学生提供与课程有关的信息资料。Web课程模式的优点在于：其教学活动不受时间和地点的限制，每182、个别指导模式个别指导模式是通过教师或教学软件（如CAI，个别化学习支持软件）对学生进行指导方式实现的。教师亲自对学生进行指导有同步指导和异步指导两种方式。同步指导主要通过聊天、在线交谈软件进行基于文本的交谈，或通过IP电话进行语音交谈。同步指导方式的优点在于学生向教师请教时能得到比较及时的讲解，就像面对面交谈一样。2、个别指导模式个别指导模式是通过教师或教学软件（如CAI，19但是这种方式要求教师和学生都同时在网络上，尤其对教师时间的要求比较高。教师一般通过电子邮件事先告知学生自己在网上的时间段。异步指导主要是指教师和学生之间用电子邮件进行通讯，教师根据学生提出的问题进行有针对性的指导。异步指导方式的优点在于学生可以随时向老师请教，但不能马上得到教师的指导。但是这种方式要求教师和学生都同时在网络上，尤其对教师时间的要20教学软件对学生的指导也有两种方式：一是学生通过下载相应的CAI软件，然后在本地运行，从而进行个别化学习。另一种方式则是学生运行个别化学习支持软件的客户端部分，直接连入远程计算机，如ILS（个别化集成学习系统）就支持这种方式。教学软件对学生的指导也有两种方式：21在这种模式中，运行着教学软件的计算机充当了教师的角色，对学生进行比较机械的“事先安排好的”指导，其优点是，计算机能进行“不厌其烦”的指导。这种模式要求教师所在的网上远程教学实施机构必须建有一个CAI软件库或远程个别化学习支持系统。在这种模式中，运行着教学软件的计算机充当了教师的角色，对学生223、讨论学习模式讨论学习模式是指多个学生在讨论支持系统的帮助下通过讨论的方式来进行学习的教学模式。在这种模式中，教师一般不参与讨论，而是充当主持人的角色，确定讨论主题，在学生讨论过程中，监督学生的发言，保证学生的讨论能够符合教学目标的要求，防止讨论偏离了当前的学习主题。3、讨论学习模式讨论学习模式是指多个学生在讨论支持系统的帮助23讨论学习模式的优点在于它能提供学生之间讨论交流的机会，让学生在讨论的过程中运用所学知识，主动思考，从而提高了学习效果，有效防止了远程学生出现“独学而无友”的不利情况。在Internet上实现讨论学习的方式很多，比较简单的方式是利用现有的电子公告牌BBS或新闻组NewsGroup，它们都具有用户管理，讨论管理、文章讨论、实时发言、用户留言、电子邮件收发等诸多功能，很容易实现讨论学习模式。讨论学习模式的优点在于它能提供学生之间讨论交流的机会，让学生24但是，BBS和NewsGroup是针对社会生活中人们之间一般的讨论而设计的，不是教育专业性的讨论系统；而且，他们是基于文本的讨论，无法进行语音交谈。因此，有必要对它们进行研究和改造，设计出适合教学的讨论系统，加人更多的学习和控制因素和其他一些功能。此外，利用电子新闻组（NewsGroups）既可以支持多文化交流（如外语课程），又可以支持地区分散的学生／学校之间的合作（如大型课题和作业）。但是，BBS和NewsGroup是针对社会生活中人们之间一般254、自主学习模式自主学习模式包括四个要素：问题、信息资料、提示（学习指南）、反馈。首先，教育机构要对学生提出要解决的问题，或要完成的任务，要求以作业的方式提交；同时，向学生提供大量的问题、任务与有关的信息资料，供学生在学习过程中随时查阅。再者，允许学生在碰到困难时和有关老师或领域专家联系，给予适当的启发、提示，并在精神上予以鼓励。4、自主学习模式自主学习模式包括四个要素：问题、信息资料、提26最后，对学生上交的作业应当进行及时的评价，给学生明确的反馈。自主学习模式以学生为中心，学生处于比较积极主动的状态，改变了传统教学中学生处于比较被动接受的局面，能有效的刺激学生的学习兴趣，发挥学生的主动性和创造性。实现起来也比较简单，只要利用电子邮件的功能即可实现，比较适用于高等教育和成人教育，有着广阔的应用前景。最后，对学生上交的作业应当进行及时的评价，给学生明确的反馈。275、合作学习模式合作学习模式是指利用计算机网络技术，由多个学生针对同一学习内容彼此进行交互合作，以达到对教学内容更深刻的理解和掌握。与个别化学习相比，这种模式有利于培养学生之间的合作共事能力，有利于学生健康情感的形成，促进高级认知能力的发展。5、合作学习模式合作学习模式是指利用计算机网络技术，由多个学28合作学习模式适合于在某个学习任务需要多个学生共同完成时的情况下运用。在共同完成任务的过程中，各个学生发挥各自的特长，根据学习任务的需要进行分工，相互帮助、相互提示、相互讨论。合作学习模式适合于在某个学习任务需要多个学生共同完成时的情况296、探究学习模式6、探究学习模式30探究学习从本质上是对利用已有资源系统所进行的一种主动探究学习方式。利用各种信息工具，学习者可以根据自己的兴趣和研究主题的需要，通过信息收集和推理之类的智力活动，得出对预设问题的解答。探究学习从本质上是对利用已有资源系统所进行的一种主动探究学习31“WebQuest”就是一种颇具代表性的网上探究学习模式，这种模式是在1995年初由圣地亚哥州立大学开发的。他们对“WebQuest”的定义是：一种面向探究的活动，在这个活动中，学生们所用到的所有或大部分信息都来自网络。迄今为止，“WebQuest”模式在网上十分盛行，并有相当丰富的案例可供参考，很多教师和学生利用它实现有意义的学习目标，还有教学设计者在网上提供了“WebQuest”的模板、评价工具的模板等供教师使用和参考。“WebQuest”就是一种颇具代表性的网上探究学习模式，这32第二节网上远程教学开发环境网上远程教学开发环境（Distance Instruction Development Environments）是和因特网本身一起产生的。它更多的是提供协作学习环境的教学支持，而不单是基于多媒体著作系统的自习式教学。因为受到因特网带宽的限制，所以它内部没有如传统著作工具中完善的著作逻辑。第二节网上远程教学开发环境网上远程教学开发环境（Dist33它们不是多媒体开发环境。如Authorware Professional，Quest Net+，ToolBook II Instructor，IconAuthor和Director等这些可用于网上媒体创建和编辑的工具，只是基于Internet的远程教学环境中的课程开发工具，而非网上教学开发环境。它们不是多媒体开发环境。如Authorware Profes34一、网上远程教学开发简介网上远程教学开发环境是特别为网上教学应用而设计的，它主张使用因特网的同步和异步协作能力并将这些能力集成在一个工具中，由此支持教学过程。这些工具不但可以向异地学习者传送整个课程（远距离教学），也能用于补充课堂教学。一、网上远程教学开发简介网上远程教学开发环境是特别为网上教学35他们对远程教学的支持主要是体现在这样两个方面：用于对学习资源的支持（包括课程开发）、用于对学习过程的支持（包括课程管理），即能够用来设计和完成课程资源部分，又能够支持网络化学习运作，且能提高教学的管理效率，使教师将更多精力用于帮助学生完成学习任务。他们对远程教学的支持主要是体现在这样两个方面：用于对学习资源36目前已经有一些这样的产品，虽然都还不尽完美，但各具特色，并在不断改进完善之中，它们是目前以至今后网络化学习应用实践探索的重要支持力量。表5-4对比列出了多种网上远程教学开发环境产品的主要特征。表5-4 网上远程教学开发平台的特性比较表。（P205~208）目前已经有一些这样的产品，虽然都还不尽完美，但各具特色，并在37二、Learning Space系统Learning Space是Lotus公司（现为IBM的子公司）Notes套件中的一个产品，其服务器Domino4.6可运行于NT4.0，客户机既可使用Lotus Notes客户程序，也可使用高级Java浏览器（如IE或Netscape Communicator等）。它支持分布式学习环境，其特性包括：综合的工作流及自动的注册管理、多课程目录、多课程管理功能、学生跟踪、集中学生档案、与Domino服务器平台集成等。二、Learning Space系统Learning Spa38学生可以从Lotus Notes客户机（跨平台）或通过任何平台上的万维网浏览器访问学习空间中的课程。教师必须使用Lotus Notes客户机设计的课程。Learning Space是专门为支持教学环境中的分布式协作学习而设计的Lotus Notes应用程序，用它可便利教师组织学生进行随时随地地协作学习。学生可以从Lotus Notes客户机（跨平台）或通过任何平39Learning Space是基于Lotus Notes和Domino服务器程序上层的，集合了Notes独一无二的数据库结构和domino出色的因特网传送能力。Learning Space提供了一个多重数据库应用程序以支持传送内容广泛的教育。其中的五个数据库包括：课程计划数据库：指导学生消息课程的最主要的组件。可以根据时间框架或学生自定义步调模式来开发和组织课程计划。课程计划连接着参与者的阅读材料、作业和小测。Learning Space是基于Lotus Notes和D40媒体中心数据库：包括所有的基于网络的多媒体内容。可通过因特网连接到外部资源或其它内容的数据库上。课程教室：作为交互的、便利的环境，提供参与者之间以及与教室之间的或公开或私自的讨论。简介数据库：集中了学生的简介和课程信息。评价管理员数据库：为教师提供了一个自测和评价的工具以及接收参与者的反馈信息。媒体中心数据库：包括所有的基于网络的多媒体内容。可通过因特网411、在资源组织方面Learning Space支持各级大纲工具和模板，提供课程建设模板作为开发课程的一种选择，使一般教师无须HTML语言知识即可利用内部工具创建课程的页面，内容可利用现有字处理文件上传，外部工具创建的Web页能链接进去成为内容的一部分，能动态剪裁，即根据表现及开始时间增加或删减学生课程提纲以满足个别化要求。1、在资源组织方面Learning Space支持各级大纲工42Learning Space能够直接将课程材料输入一个“媒体中心”，即课程知识库，任何满足目标的内容或资源能够贮存在媒体中心，或通过媒体中心进行链接，媒体中心的内容可以是在线材料、内置多媒体、模拟程序或外部Web站点，这里也提供教学模板。Learning Space能够直接将课程材料输入一个“媒体43在“评估管理”’模块有一个问题库，能够将评估的问题输入或存贮，以便在建立评估时启用，课程维护工具为教师提供易用的工具进行复制、移动、重新开始。存档或关闭课程等操作，利用定制库可以为自己的课程选择或定制图标、选择网页格式等。Learning Space课程可呈现任何形式的信息，包括文本、视频段、Web链等，学生能够引入／附加任何内容到CourseRoom，如果教师认为这些内容对课程有价值，还能够与媒体中心建立链接。在“评估管理”’模块有一个问题库，能够将评估的问题输入或存贮442、在过程支持方面Learning Space提供Notes风格的E-mail，可转换为Internet协议，它用E-mail收集学生作业，提醒学生改变了的课程日程，或进行离线的讨论；CourseRoom是Learning Space的新闻组，它是一个虚拟教室，学生在教师帮助下根据作业分配进行私下或公共的讨论，CourseRoom中的讨论是线程化的，也就是能够通过主题及其评论方便地进行浏览，讨论和作业还能够和课程日程及任何媒体中心的资源进行连接；2、在过程支持方面Learning Space提供Not45Learning Space还提供Chat、白板、应用共享、小组Web浏览、远程会议、视频会议等功能。Learning Space也能在一定程度上支持课程管理。教师可利用“进度表”中的工具进行作业分配，确立个人课程目标，进度表还能将学生连接到其他作业、测试、调查及自我评估中，Learning Space的进度表既适合自定步调的学习也适合小组学习。Learning Space还提供Chat、白板、应用共享、46教师利用“评估管理者”工具能快速产生测验、考试、调查和自我评估，然后发布到进度表供学生访问，学生完成的评估返回到评估管理者进行自动等级评定、总结及教师评论，等级评估返回到学生的个人文件夹。测试的问题形式有是非题、多重选择及主观题，能调用以前输入的问题库，能引进外部的测试，可在线记分及评级。教师利用“评估管理者”工具能快速产生测验、考试、调查和自我评47Learning Space支持课程监控，由GradeBook跟踪每个学生的每次考试得分；显示平均得分和等级，教师如果想进一步分析，还能将GradeBook当作普通文件引出到任何数据库或报表程序；Learning Space提供书签功能，支持学生的自我评估，支持过程跟踪，为学生提供“My work progress”文件夹，可用来跟踪自己的作业及课程总体进程，有关Lotus Learning Space的一些主要特征见表5-4。Learning Space支持课程监控，由GradeBoo48三、Web-CT系统三、Web-CT系统49Web-CT是由加拿大哥伦比亚大学计算机科学系开发的，用于创建基于万维网的教学环境的便利工具。可用它创建整个在线课程，或仅仅是补充现有课程的网上出版物。该软件使用标准的浏览器技术，供学生访问和教师创建课程。Web-CT还使用一系列的工具以增加现有课程的特性，这些工具包括：E-mail、会议系统、在线聊天、课程管理以及评价/测试。Web-CT是由加拿大哥伦比亚大学计算机科学系开发的，用于创50Web-CT提供的功能有：用于设计课程外观（颜色方案，页面设计等）的交互界面；一套便于学习，交流和协作的教学工具；以及一套帮助教师管理课程传送的工具。Web-CT提供的功能有：用于设计课程外观（颜色方案，页面设511、在资源组织方面Web-CT提供模板辅助建立各种标准的页，如课程大纲、作业、阅读材料等，呈现的课程信息可以是电子会议工具、单页的内容、内容路径（Web-CT自动提供多页内容的导航机制、工具条等）、URL、在线术语表、在线索引、主页信息、公共图标及功能共享。在Web-CT，可以方便地在线进行课程修改。1、在资源组织方面Web-CT提供模板辅助建立各种标准的页，52小组表达区域允许学生制作并呈现Web材料，这些材料可成为（由设计者判断）课程的组成部分。利用电子会议系统学生能在课程的任何网页上进行注释，设计者能够选择是否在一个网页上安置电子会议按钮。当学生从这里连接到会议系统，那么所张贴的邮件是与该网页内容有关的，该邮件也出现在会议系统的某一特定论坛，小组表达区域允许学生制作并呈现Web材料，这些材料可成为（由532、在过程支持方面Web-CT提供内部E-mail，并可转寄外部E-mail，E-mail工具还结合在学生跟踪和等级工具中，可根据学生等级或参与特性列出名单，成批发送邮件，可通过电子会议工具进行线程化的讨论，支持新闻组；在相同课程范围内可进行Chat，也可在课程之外同一服务器的课程范围内进行。Chat对话记录能存贮并供查阅。2、在过程支持方面Web-CT提供内部E-mail，并可转寄54Web-CT的课程管理，包括学生帐号管理、等级维护、统计总结等，还可手工或自动将学生分成小组、为各小组分配内容区域或讨论组，利用日程工具可安排小组和班级日程。系统可自动生成多重选择自测题，测试的问题形式有多重选择、匹配题、简答，测验可由教师制定并在预定时间传递，可在线记分及评级，可根据自测结果重新安排学习；Web-CT的课程管理，包括学生帐号管理、等级维护、统计总结55Web-CT可进行围绕学生的过程跟踪，及围绕内容的过程跟踪，可监控在线的测试，显示谁已完成测试、谁正在进行之中、谁刚刚开始，哪些测试还没有评阅，并自动将等级输入管理系统；利用工具进行站点管理，显示资源使用情况，如课程数量、规模、修改日期、学生注册情况等。Web-CT可进行围绕学生的过程跟踪，及围绕内容的过程跟踪，56Web-CT提供学生主页生成工具让他们建立自己在Web-CT系统中的主页，不需要额外的HTML知识。可在线笔记、选择讨论主题、在线查看等级及同学的成绩、在线修改密码、利用Resume session工具可返回到最近学习的部分、可进行自己的内容注释，这些都有利于动机的建立。Web-CT提供学生主页生成工具让他们建立自己在Web-CT57自20世纪60年代后期开始，美国教育心理学家佩柏特（S.Papert）提出了一种新的计算机教育应用观点，迅速在世界范围内进行了大量实验研究，形成了一种新的教学思想，即Logo语言及其所建立的学习环境——微型世界（Microworld）。Microworld作为一种学习环境，涉及到计算机环境的虚拟性，特别是模拟和虚拟现实在教育情境中的角色。第三节 微型世界自20世纪60年代后期开始，美国教育心理学家佩柏特（S.Pa58一、微型世界概念及其产生的背景术语“Microworld”最初来自人工智能（AI）领域，普遍存在于有关Logo的著作中。对它有两种理解，一是作为所有的Logo环境的隐喻（Logo是一个意味共享的微型世界），二是关于在大的Logo本身情境中定义的程序设计环境，这个环境展示了特别的特征井有特定的教育目的。一般来说，微型世界是一个使我们在其中能进行清晰的、推测性的思考，更有效地进行智力发展的环境。一、微型世界概念及其产生的背景术语“Microworld”最59与一个外部世界相比，在一个微型世界中，表达模式能被更详细说明、控制和变化。佩柏特曾经在瑞士“皮亚杰发展认识论实验室”中工作了五年之久，到美国后又在美国人工智能权威Minsky所领导的麻省理工学院人工智能研究室中工作，研究思维的本质、儿童如何学习、以及如何使用机器学习等问题。与一个外部世界相比，在一个微型世界中，表达模式能被更详细说明60他认为儿童是自己认知结构的构造者，儿童的认识是在与生活和现实环境的接触中，经历了从具体认知发展到抽象认识、形成知识结构的发展中得到的。这一过程不仅形成了知识结构，也形成了学习态势。有的儿童能把学习与自己的体验相结合，因而学得又好又快，有的则学得很被动甚至死记硬背各种概念和公式而忘记了它的现实根源。他认为儿童是自己认知结构的构造者，儿童的认识是在与生活和现实61他考虑自己成为数学家的过程：由于从小喜欢摆弄齿轮箱，在摆弄中发现数量关系的奇妙，在学习函数概念时就十分容易，在学习中也一直保持这种理论联系实际的方法。如果让学生有一种相当于齿轮箱的东西可摆弄，那么任何学生都可以学好数学，而计算机正提供了这样的东西。也就是说，计算机可开发出一种极好的学习环境，它提供了学生联系各门学科规律和知识的一种微型现实环境——微型世界。他考虑自己成为数学家的过程：由于从小喜欢摆弄齿轮箱，在摆弄中621967年，在一些计算机学家的帮助下，Logo语言被设计出。随后进行了为期一年的Logo语言教学实验，迅速在世界范围内进行了大量实验和研究，形成了中小学教育中的Logo热潮。Logo的特点是从目标出发，具有模块性、扩展性、交互性、适用性。Logo编程活动涉及到数学、语言、音乐、机器人学、通讯和科学等。它被用来开发模拟、创建多媒体演示等。最普及的Logo环境是海龟（Turtle）。1967年，在一些计算机学家的帮助下，Logo语言被设计出。6370年代后期，随着个人电脑的兴起，Logo被广泛使用。一个新的公司Logo Computer Systems,Inc.(LCSI)在1980年建立，佩柏特成为公司主席。近年来，随着对新的Logo开发产生的热情，出现了Microworld（LCSI，1993）这个名词，它包含了在Logo环境和Logo语言上出现的主要变化。微型世界具有许多超出Logo的特性，包括绘图工具、形状编辑器、支持多媒体项目、模拟、游戏等。70年代后期，随着个人电脑的兴起，Logo被广泛使用。一个新64作为微型世界的Logo最大特点是多任务分派（multi-tasking）。Logo微型世界的特点是比事实材料更能促进过程和原理的学习。它是一种应用性环境或任务领域，使清晰的现象与有力的思想相结合（Lawler，1982）。简单说，微型世界就是一个现实或建构的现实子集，它的结构是如此适合一个给定的认知机制，因而为后者提供了一个能有效操作的环境，允许学习者去训练有力的思想或智力技能（Papert,1980）。作为微型世界的Logo最大特点是多任务分派（multi-ta65二、作为建构主义学习环境的微型世界在教育技术领域，人们正逐渐改变将计算机仅仅当作学习工具的观点，开始关注和开发基于计算机的学习环境，从一种更为宏观的角度看待技术，研究者也不断寻求如何设计有效的学习环境。建构主义学习环境是将计算机支持的教学过程理解为建构主义学习环境（Wilson，1996），这体现了建构主义倾向的对于知识和教学的理解。二、作为建构主义学习环境的微型世界在教育技术领域，人们正逐渐66客观主义将知识理解为客观存在的产品或状态，因此将教学理解为传递这一客观知识的过程。而建构主义将知识理解为个体在经验上，通过与环境的交互建构认识和意义的过程。因此在建构主义看来，教学是学习者充分利用环境提供的丰富的工具和资源建立自己的认识和理解的过程，因而将教学理解为学习环境。客观主义将知识理解为客观存在的产品或状态，因此将教学理解为传67基于计算机的学习环境是建构主义思想的体现，是学习者能够与信息进行交互的自我组织的学习环境。Logo程序语言环境已经扎根于建构主义教育哲学中，可支持建构性的学习，成为有效的建构主义学习环境。对建构主义情境中的微型世界，Pufall建议将“微型世界”中的“世界”作为真实世界，它包含原理而非教诲式表现知识。基于计算机的学习环境是建构主义思想的体现，是学习者能够与信息68微型世界是一个小的但是完整的知识领域，提供学生进行探索式学习的真实可靠的环境。在微型世界中，学生能够更清晰地思考，更有效地探索某一领域的知识，检验自己的假设，发现微型世界中的事实。计算机微型世界常常会与模拟相混淆，但微型世界有两个重要因素是模拟所不具备的。首先，微型世界提供某一领域的“最小化模型”，学习者能够对此进行重构，以探索更复杂的情况，产生更复杂的思想。微型世界是一个小的但是完整的知识领域，提供学生进行探索式学习69其次，微型世界与学习者的认知与情感相一致。相反，模拟是由被模拟的内容或领域决定的，对模拟的判断取决于模仿的逼真程度。但是，模拟还是有许多特性与微型世界是一致的，如二者都提供真实可靠的情境。微型世界的特点是学习者能进行自我组织的学习。自我组织的学习思想与建构主义的思想相一致，即认为学习过程应该以学习者为中心，学习是个体在原有经验的基础上建构新的意义的过程，学生对自己的学习负有主要的责任。其次，微型世界与学习者的认知与情感相一致。相反，模拟是由被模70自我组织的学习环境必须具备以下特点：首先，学习环境必须具有内在驱动力，即学生愿意参与学习环境的活动是由于学习环境的原因，而非外部的刺激。其次,自我组织的学习者必须自己确定学习的目标、计划，并能对自己的学习过程进行调节和评估。最后，自我组织的学习者必须积极地进行学习活动，选择、组织学习环境，使之适合自己的学习风格。自我组织的学习环境必须具备以下特点：首先，学习环境必须具有内71在情景化学习方面（situated learning），微型世界在它们的结构中包含了有益于学习过程的情境和关系。在知识建构方面，微型世界提供了比真实世界更有效的情境，知识被适当、快速地用一种功能形式转移到其他情境。在Logo案例中，我们期望学习者获得一些有用的几何原理理解，而不是否认一般意义上的知识。在情景化学习方面（situated learning），微型72从建构主义学习理论的角度，我们可以发现微型世界具有以下特征：允许实验性的学习，包括探索、调查并建立预测；基于概念的；包含探索内容的基本结构；允许主要的认知重构和提供学生有意义建构知识的工具；允许学生产生反馈，从反馈中他们能判断思考方式的有效性；从建构主义学习理论的角度，我们可以发现微型世界具有以下特征：73提供足够的兴趣使学生想与其他学生讨论有关探索的策略，因此允许社会性的建构；促进反思性的提取；容易开始。从以上分析来看，由于微型世界是一种提供学生进行探索式的自我组织的学习环境，学习者能表达、探索和建构知识，因此常常被看作为体现建构主义思想的理想学习环境。提供足够的兴趣使学生想与其他学生讨论有关探索的策略，因此允许74三、微型世界的概念扩展对Microworld这个词语各人有自己的理解，现在人们将这个概念扩展到构成虚拟现实（Virtual reality）或赛博空间（Cyberspace）的计算机环境。三、微型世界的概念扩展对Microworld这个词语各人有自751、在虚拟现实上在有限经历方面，例如，微型世界和虚拟现实的一个特点是危险的降低，所以经常认为微型世界提供了一种更安全的环境，孩子们能探索和经历各种复杂世界。对虚拟现实的讨论是将重点放在人与人之间的交互以及与抽象概念或数据的交互。对传统微型世界的批评认为它不具有充分的学习环境，学习经历的社会维度在传统的微型世界情境中没有很好的表现。1、在虚拟现实上在有限经历方面，例如，微型世界和虚拟现实的一762、在赛博空间上Cyberspace已经以全球网络的形式而存在，计算机使用者在其中能随意移动和交互。在这样一个环境中，可以建构多维空间的模拟，所有类型的信息以类似物理形式（如：图书馆、人物）呈现。Cyberspace基本上是一个纯粹的抽象环境，在这个环境中，抽象的信息用一些“物理”形式更容易理解和控制。计算机网络能构造更好的微型世界，特别是能解决社会维的缺乏问题。2、在赛博空间上Cyberspace已经以全球网络的形式而存77四、微型世界应用的一般实例微型世界是利用计算机构造一种反应性的学习环境，我们可建立各种形式的微型世界，从而满足不同的需要。（1）利用Logo语言可建立一种程序设计语言形式的微型世界，它提供的海龟作图世界允许学习者进行操纵并观察其反应。例如学生对点、线这样的抽象几何概念往往难以理解，而海龟几何中的点则不同，它有位置和指向两个重要参数，学生理解起来就容易得多。四、微型世界应用的一般实例微型世界是利用计算机构造一种反应性78海龟几何中的线是海龟爬出来的，学生能看到也容易理解线的概念。学生使用Logo即语言的命令驱动海龟画出各种各样的图形，就相当于佩柏特摆弄齿轮箱一样，可以将数学中的规律和现实中的点线关系联系在一起，激励学生学习动机，培养他们利用原有知识来解决各种问题的学习能力。此外，当遇到疑难问题时，学生还可使用“扮演海龟”的方式在屏幕上走一走。海龟几何中的线是海龟爬出来的，学生能看到也容易理解线的概念。79（2）国外有一套《MIMI旅行》课件，它是模拟型、操练与练习、咨询等类型课件组合的微型世界。它包括一套观察鲸的生活旅行活动的电视录像及一套CAI软件。（3）电子工作台（Electronic Workbench；EWB）（2）国外有一套《MIMI旅行》课件，它是模拟型、操练与练习80五、网络环境下的微型世界应用随着网络和通讯技术的发展，网络支持的微型世界也应运而生。LCSI公司适用这样的需要，推出了一些网上微型世界产品。五、网络环境下的微型世界应用随着网络和通讯技术的发展，网络支811、探索牛顿物理概念的协作微世界——TurboTurtleTurboTurtle是一个生动活泼的模拟牛顿物理的多用户徽世界。通过调整地心引力、摩擦力、速率等属性，学生在移动的海龟行为（一个球）上能立即看到这些变化的效果，通过研究行为和交互来学习概念，探索牛顿物理概念。TurboTurtle是群件系统，本地合作者或分布的群体在控制海龟时能讨论模拟。1、探索牛顿物理概念的协作微世界——TurboTurtleT822、LogoExpress系统由LCSI开发的LogoExpress系统主要使用了公告牌技术，除了文本以外，允许传送Logo程序、图形或任意类型的文件。教师使用该系统作为一般的通讯，让学生共享课堂主题思想和Logo工具程序，并得到技术支持。2、LogoExpress系统由LCSI开发的LogoExp83网上协同实验室（Collaboratory或简称Collab）是对真实实验环境和虚拟实验平台的集成，它实现了基于网络的问题求解过程。传统的做法，学生实验都是在学校实验室里进行，教师只能要求检查最终结果，而很难对学生的实验操作过程进行观察。学生也不会主动去对相关的知识进行探究，因为他们完全依赖实验手册。第四节 协同实验室网上协同实验室（Collaboratory或简称Collab84在网上协同实验室中，学生可以同学习伙伴一起设计实验，并通过模拟软件观看到实验结果。直到他们认为方案成熟以后，就可以转移到真实的实验环境中完成实验，以验证真实的情形。学生的所有行为都会被系统记录，以供进一步研究找出最佳学习路径或分析实验中的交互行为之用。在网上协同实验室中，学生可以同学习伙伴一起设计实验，并通过模85一、协同实验室的理论基础协同实验室是在基于共享的概念基础上来组织协同的。协同实验室为个人和群体提供了一个开放的电子平台，他们有共同的兴趣，有效地交换、发布和创造问题、思想和知识。协同实验室可应用在各个学科，不像私有系统只为用户提供一些定制的选择，有限的程序界面；开放系统如Internet为我们开发协同实验室提供了一个广泛的设计机会。一、协同实验室的理论基础协同实验室是在基于共享的概念基础上来86在概念和技术正确组织下，Web能为协同实验室提供一个非常高效的基础，它能聚集全世界各个领域的专家和学习者。同时，如果没有用于评价专家和学习者之间交互价值实效的理论基础，我们也不能在Web上正确从事将来的技术开发。协同实验室的理论基础源于经济学上的补偿理论（Complementarity Theory），它将一个协同实验室用户的网上价值与设计特色连接起来。在概念和技术正确组织下，Web能为协同实验室提供一个非常高效87在协同实验室的设计上，补偿理论建议：当协同实验室通过简单开放的界面提供一套相关（补充）因素时、它加强了使用者的方便性，减小了耗费在使用系统上的时间和费用。从这个观点出发，我们能开发各种形式的协同实验室，如MIS协同实验室。MIS协同实验室是一个能组织信息的Web服务器，该协同实验室也集成了一个在线电子论坛、公告和研究特性。在协同实验室的设计上，补偿理论建议：当协同实验室通过简单开放88该实验室有两个目标：（1）通过有组织的信息资源、研究和资源连接能力来有效发布信息。（2）实现同步和异步交互的全球论坛，包括MIS问题、思想和研究文章。在协同实验室使用时，我们能报告实验以及一些收集于论坛上的全球参与者的总结性数据。该实验室有两个目标：（1）通过有组织的信息资源、研究和资源连89二、协同实验室的工具协同实验室可使用在各个学科上，通常涉及到理科项目，需要许多协同工具，下面介绍几种有关项目的工具：二、协同实验室的工具协同实验室可使用在各个学科上，通常涉及到901、视频会议控制台视频会议控制台是一个新的全球多路发送骨干网（Multicast Backbone；Mbone）工具，它允许用户容易地使用视频会议的视频和音频部分。视频会议工具能从视频会议控制台端发动并在远端控制。一个远端的使用者可使用当前的设置并能改变设置。它被用来允许控制一个现场无人参加的视频会议传送并帮助没有经验的使用者。1、视频会议控制台视频会议控制台是一个新的全球多路发送骨干网912、电子记事簿电子记事簿用来保存和检索与实验有关的信息。除此，当电子笔记本提供相似的使用界面时，能够集成数据库管理和各种协同工具。2、电子记事簿电子记事簿用来保存和检索与实验有关的信息。除此923、共享的屏幕视窗工具虚拟网络计算机系统是一个远距离展示系统．在来自Internet架构上任何一处的计算机桌面环境下都可以共享屏幕。例如在我们的PC桌面上可使用共享的屏幕视窗工具（Shared Screen Televiewers）去展示Unix环境。3、共享的屏幕视窗工具虚拟网络计算机系统是一个远距离展示系统934、用于协同研究的电子实验室记事簿用于协同研究的电子实验记事簿在科学研究中是一个必要的工具。它是一个有关推理和实验准备、有关结果的分析。有关将来研究的计划的信息仓库。笔记本能捕获科学进程从而给科学家有意义的观察。共享笔记能帮助协同研究者去建立一个对工作的共同理解。但是，在现代研究工具中，能跨越全球并提供远距离研究者去使用实验记事簿是一件比较困难的事情。4、用于协同研究的电子实验室记事簿用于协同研究的电子实验记事94三、建立协同实验室的技术架构网上协同实验室一般是建立在分布式网络环境上，下面为几种可行的架构。三、建立协同实验室的技术架构网上协同实验室一般是建立在分布式951、IP多路发送骨干网IP的基于多路发送路由（IP Multicast-based routing）促进了分布式应用，从而能在广域网上形成关键的实时通讯。相对单独的IP主机，IP多路发送路由采用了分布式和复制的多路传送数据流来到达目的地。Mbone拓扑设计使得能促进有效地信息包分发而没有充满任何节点。除此以外，几个共享的和商业的视频会议系统也可在Mbone上使用。1、IP多路发送骨干网IP的基于多路发送路由（IP Mult962、Java平台Java是一个面向对象的、平台独立的、多线程动态通用程序环境。在为Internet、Intranet以及其它复杂的分布式网络创建applets及应用时很有效。一个Java applet能像图形一样被包含在HTML页面中。当你使用兼容Java的浏览器来浏览包含Java applet页面时，applet代码被传到你的系统并被浏览器执行。2、Java平台Java是一个面向对象的、平台独立的、多线程973、CORBA平台使用CORBA标准可建立非常强大的分布式环境。CORBA对象可以用各种语言编写，CORBA对象通过CORBA软件总线（ORB）连接，可扩展Java在网络、语言、操作系统中的各种应用。3、CORBA平台使用CORBA标准可建立非常强大的分布式环984、Totem系统Totem系统是使用一套通讯协议可用来忍受故障的分布式系统。信息的发送机制允许在出现错误情况下保持分布和复制的信息一致性。在一个简单的局域网上或者由网关相连的多个局域网上，Totem系统都提供了可靠的信息传送过程。4、Totem系统Totem系统是使用一套通讯协议可用来忍受995、可靠的多路发送协议可靠的多路发送协议是一个建立在可靠广播协议（Reliable Broadcast Protocol）上的协议。RMP在IP多路发送的顶端上提供了可完全定制的，可靠的多路发送服务。5、可靠的多路发送协议可靠的多路发送协议是一个建立在可靠广播100四、分布式协同实验室在科学研究上的应用下面给出几个协同实验室项目，它们主要是应用在远距离的科学研究上。四、分布式协同实验室在科学研究上的应用下面给出几个协同实验室1011、分布的协同实验室实验环境分布式协同实验室实验环境（Distributed，Collaboratory Experiment Environments）提供了为远距离使用的各种昂贵、难以复制的器材，从电子显微镜到熔解反应堆，而在以前科学家则必须实地操作。通过这些实验台并使用它们来进行真实世界的实验，我们能研究技术以及控制器件、采样、与远地同事交互的社会性问题。1、分布的协同实验室实验环境分布式协同实验室实验环境（Dis1022、数字化显微解剖协同实验室网格浏览器（Gridbrowser）是用于显微化数字解剖协同实验室的客户端界面。数字化显微解剖协同实验室是一个正在开发的系统，提供了远程问询、分析、数据的可视化，其中数据来自位于加利福尼亚大学国家显微和图像研究中心的中介高伏电子显微镜。2、数字化显微解剖协同实验室网格浏览器（Gridbrowse1033、高空大气研究协同实验室高空大气研究协同实验室(UARC)是一个由高空大气、空间物理、计算机科学、行为科学的研究者联合进行的工作。UARC项目已开发了一个国际网络协同实验室，计算机和通讯技术的联合使得物理上分布的科学家能工作在一起，这些科学家通过网络使用一个在丹麦的格棱兰岛的工具站点。3、高空大气研究协同实验室高空大气研究协同实验室(UARC)104五、分布式协同实验室在教学上的应用

1、协同可视化项目通过协同的可视化项目（CoVis）来进行学习。今天，CoVis项目是由上千个学生、100多教师和许多研究者工作在一起去发现新的思考和科学实践办法，它试图使科学知识的学习更加类似于真正的科学实践活动。五、分布式协同实验室在教学上的应用

1、协同可视化项目通过协105CoVis首次将宽带ISDN网络用于教育目的（该项目由美国西北大学承担），它能够使高中学生和其他遥远地区的学生一起参加协作工作小组的活动。学生还可通过这些网络与大学里的研究人员及其他科学家进行通信。参加协同小组的学生通过基于项目的活动研究大气和环境科学，包括气象学和气候学专题。学生使用为学习环境而特别改制的、代表目前技术发展水平的科学视算软件，他们能接触到位于该领域前沿的科学家所使用的研究工具和数据集。CoVis首次将宽带ISDN网络用于教育目的（该项目由美国西106CoVis项目为学生提供了一个协作式的工作平台，它包括桌面视频远程会议；适于远程、实时协作的共享软件环境；对Internet资源的访问能力；一个“软件／协作”（Software／Collaboratory）记事簿（多媒体方式的、科学家使用的记事本）；和“Covis软件”（科学视算软件）。除了提供新的技术之外，该项目还与成员学校的教师紧密协同，开发新的课程和新的教学方法，以利于基于项目的科学学习的优势。CoVis项目为学生提供了一个协作式的工作平台，它包括桌面视107下面为有代表性的几种工具：（1）指导者数据库（Mentor database）：指导者数据库是一个基于Web的使用，能帮助教师辨别自愿参加到学生项目中的指导者、指导者们把与自己有关的数据输入数据库中，这样教师就可以寻找适合需要的指导者。该数据库能帮助教师和指导者管理各自的指导工作，图5-l0为使用过程。图5-10ConVis的指导者数据库使用流程（P235）下面为有代表性的几种工具：108（2）气象可视仪（Weather Visualizer）：气象可视仪是一个能生成天气图像的在线工具（图5-11）。它对后台服务器获得的大气实时数据进行处理，在客户端生成一个网上表示图形。这个工具提供广泛的在线帮助，包括详细的有关各种大气科学主题的交互模块。图5-11 气象可视仪网上示意（P236页）（2）气象可视仪（Weather Visualizer）：1092、协同实验记事簿项目协同实验记事簿项目（The Collaboratory Notebook Project at Northwestern）由美国西北大学开发。虽然它是用于科学学习，它实际上能跨学科使用。记事簿被设计来支持学生、教师、指导者之间的通信和协同，允许人们在正常课堂时间之外跨时空工作在一起。记事簿提供了一个结构化环境，在这个环境中，除了观看和对工作做出贡献外，使用者还能记录他们的活动和思想。2、协同实验记事簿项目协同实验记事簿项目（The Colla110虚拟学社（MUD／MOO）是90年代中期开始在Internet上流行起来的多用户异步通讯系统，MUD（Multi User Dimension）是虚拟的“多用户空间”，MOO（Multi User Dimension Object-oriented）是由MUD发展而来的，是一种面向对象的MUD，它通过对由各种MOO对象构成的核心数据库的共享来向用户提供虚拟现实环境。每一个用户通过自己的客户机程序进人MOO。第五节 虚拟学社虚拟学社（MUD／MOO）是90年代中期开始在Interne111MOO提供实时的在线通信,它引入房屋空间的概念，使得在实际地理位置上处于分离状态的用户能够在一个共同机制中进行交互和协作。因为MOO系统是面向对象的，我们很容易利用继承已有对象属性的简单方法创建新对象，以扩展MOO系统的功能。MOO提供实时的在线通信,它引入房屋空间的概念，使得在实际地112MUD／MOO本来是为支持网上虚拟社会中的交际活动而设计的，但近年来，MUD／MOO越来越多地被应用于教育和研究工作中，它给网上协同学习提供了新颖而有效的手段。一个教育MOO有一个学术主题，它利用MOO提供的各种通信工具来支持各种学习活动和校园文化。MUD／MOO本来是为支持网上虚拟社会中的交际活动而设计的，113一、什么是MUD／MOOMUD／MOO是在复杂的计算机系统后面，遍布整个世界的一种基于文本的虚拟现实空间。从技术上说，MUD是一种以客户机／服务器模式运行的计算机程序，是一个通过网络连接的、多用户参与的、可由用户自主扩展的、主要基于文本表示的虚拟现实环境（Bruckman，1992；Curtis，1993，Cassidy，1994）。一、什么是MUD／MOOMUD／MOO是在复杂的计算机系统后114MUD这一名词首次出现是在1978年，一个叫Roy Trubshaw的英国Essex大学学生开发了一个他称之为Multi-User Dungeon（多用户城堡，英文缩写MUD）的程序，这是一个基于文本表示的多用户探险游戏，在这一幻想——探险游戏的基础上，MUD技术开始迅速发展起来。MUD这一名词首次出现是在1978年，一个叫Roy Trub115当前，因特网上已经存在成千个MUD，许多都已不仅仅是游戏的性质。字母缩写MUD现在也不仅代表最初的Multi-User Dungeon．它还代表Multi-User Dimension或Multi-User Domain，而且，MUD这一术语还出现了许多衍生的形式，如MOO、MUSH、MUSE、MUCK、DUM、WOO等。所有这些衍生术语的产生都是为了强调某类多用户环境基于的条件和指向的目的，概念上有所重叠。当前，因特网上已经存在成千个MUD，许多都已不仅仅是游戏的性116其中，MOO出现的频率最高，它代表面向对象的MUD，可以认为是最有代表性的一种高级MUD形式。所以我们通常将MUD和MOO放在一起使用，合称MUD／MOO，它允许来自世界各地的人进行通讯，进行交互，进行创建，尝试一种在现实生活中所不可能的生活方式。MUD逐渐由一种多用户的交互式游戏，发展成为一种开放性的、广泛参与的建构主义模式的协同学习与协同工作的支撑环境。其中，MOO出现的频率最高，它代表面向对象的MUD，可以认为117许多MUD将某些特定领域的人群联系成为虚拟的团体，进行合作的学习、研究与讨论。如SchMOOze是针对英语学习者的，BioMOO是针对生物学研究者的，MicroMUSE是针对K-12学生的，PmcMOO是针对文学和文化理论家的等等。另外一些MUD的教育应用，不仅体现了MUD作为合作学习/工作的环境的作用，也体现了MUD作为通信工具的作用，如开展远程教学，目前有多个在因特网上开展远程教学的教育机构将MUD/MOO作为其重要的组成部分。许多MUD将某些特定领域的人群联系成为虚拟的团体，进行合作的118二、MUD／MOO的特性在现有的网络应用中，万维网已经成为因特网上的基本信息结构，利用万维网，人们能够接受信息，接受教育，但是，这些接受是被动的、单向的，缺乏MUD所具有的那种交互性，而MUD可以提供一个实时地交换思想、共享信息、合作学习与合作创造的空间。二、MUD／MOO的特性在现有的网络应用中，万维网已经成为因119MUD同时也是一种最具特色的CMC形式，不仅能够进行实时的交流，也能够进行异步的通信。E-mail和NewsGroups等是CMC形式的主要交流工具，但它们与MUD具有显著的区别，MUD／MOO的交流不仅可以与E-mail、NewsGroups一样是异步的，更可以是实时的，并且具有一定的空间性和个人性，因此最适合远距离之间的密切交互，同时，MUD／MOO的匿名特性也可以保证不必说出不想说出的一些个人信息。MUD同时也是一种最具特色的CMC形式，不仅能够进行实时的交120实时交流的主要作用是消减用户之间的空间距离，MUD／MOO不仅是一种缩短距离的工具，也能产生和调整自我认识，用户可以自由地描述自己，表示自己。（1）MUD是在UNIX系统上发展起来的，因此其结构继承了UNIX系统结构的特点，在UNIX系统中，管理上的分级权限和信息共享的思想努力共存着，这也反映到了MUD虚拟现实技术中。实时交流的主要作用是消减用户之间的空间距离，MUD／MOO不121（2）MUD系统对环境的控制也是分等级的，用户在MUD世界中是以某一角色（替身）的身份存在着的，角色是MUD世界中最重要的成分之一，也是MUD世界的对象之一。多数MUD的用户等级有客户（guest）、创建者（builder）、编程者（programmer）、向导（wizard）等，不同等级的用户具有不同的控制环境的权限。（2）MUD系统对环境的控制也是分等级的，用户在MUD世界中122（3）同时，MUD又明确地支持信息共享的思想，MUD空间的新人，总是能够从其他MUD成员那里寻求帮助。因此，在MUD世界，既有着组织管理上的分级制度，又存在着自由的信息共享，这正是MUD最有价值的方面。（4）MUD是基于文本的虚拟世界，界面主要都是以ASCII字符为主的文本和ASCII字符组成的简单图形。（3）同时，MUD又明确地支持信息共享的思想，MUD空间的新123在MUD世界中的一切活动，都是通过键盘输入的方式进行的：用文本引发对象的动作，用文本交谈，用文本表达感情、表示情绪，用文本交流思想。它提供很少的感官信息，需要参与者更加地投入到交互中去，而且在MUD／MOO中，交互并不仅仅是用户与媒体之间的，更有与其他参与者之间的，MUD／MOO比其他数字媒体环境更利于用户远距离地获得信息。在MUD世界中的一切活动，都是通过键盘输入的方式进行的：用文124（5）在MUD空间，其基本结构代表了一定的现实环境，如某个实验室、学校、教室，甚至一些想象的空间、旷野，用户可以到处漫游，与他人交谈，与环境交互，这些都是通过输入简单的命令来实现的。在MUD空间，所有的用户、物体环境等等都是对象（Object），它们有各自的对象号（Object number），每个对象有各自的“动作（verb）”和“属性（property）”，这些动作和属性决定了它们的外表，也决定了它如何与其它对象进行交互。（5）在MUD空间，其基本结构代表了一定的现实环境，如某个实125每个用户也都是对象，最重要的，在MUD虚拟世界中可以通过编写MOO代码创造对象并为创造的对象定义可具有的行为，这样，实际上就是用户创造和扩展了他们的虚拟空间环境。即系统提供必要的基础设施和对象结构，而虚拟世界的建立则完全是由所有用户合作完成的，这是MUD／MOO虚拟世界设计的中心原则。每个用户也都是对象，最重要的，在MUD虚拟世界中可以通过编写126三、MUD／MOO与学习环境MUD/MOO在教育应用上的可能性几乎是无限的，学生能够与其文化圈之外的人进行接触，他们能够建立自己的空间并且尝试新的角色，新的思维方式，新的交流方式，通过创造自己的空间，他们可以实现自己的思想，对他们所产生的思想，他们能够获得即时的反馈，对他们所产生的文本描述的对象，能够体验其结果，体验它对其它对象产生的作用。三、MUD／MOO与学习环境MUD/MOO在教育应用上的可能127最有意义的是，MUD／MOO能够瓦解传统课堂教学中的那种等级关系，能够给予学生更大的权力和责任，给予学生为了达到或完成某个目标而学习的机会。因为学生是隐匿的，他们能够更自由地表达自己；因为每个人都可以自由地发言，每个人都可以自由地倾听；因此没有人能够操纵讨论。最有意义的是，MUD／MOO能够瓦解传统课堂教学中的那种等级128教师不必站在讲台前面进行演讲和指导，学生可以完全自主地完成自己的行为，形成自己的一套达成目标的方法。这种以学习者为主体的网络教育应用方式，与建构主义学习环境的思想是非常一致的。教师不必站在讲台前面进行演讲和指导，学生可以完全自主地完成自129（一）关于学习环境建构主义理论者试图用“学习环境”这一概念来理解和描述那种由学生掌握学习目标、内容、方法等的控制权的学习。（一）关于学习环境建构主义理论者试图用“学习环境”这一概念来130（二）利用MUD／MOO建立学习环境学习理论和教学设计理论是伴随着教育技术而发展着的，特别是因特网，作为一种迅速膨胀的媒体，使得各种非正式的学习过程得以发生，这种新的通信技术为学习提供了新的可能，特别是为学习环境的设计和学习团体的形成提供了最大的支持，实际上，因特网本身就是最大的学习环境，而其中的MUD／MOO技术，更是很好地满足了建构主义学习环境建构的需要。（二）利用MUD／MOO建立学习环境学习理论和教学设计理论是1311、创设情境MUD／MOO是一种基于文本的虚拟现实，在这一虚拟现实中，人们可以到处走动，可以操纵他们的环境，操纵这个环境中的对象。有些MUD／MOO表示的是真实世界中的某些环境，如学校、教室、实验室等；有些则表示想象的世界，如模仿中世纪的世界，甚至体现幻想的世界。1、创设情境MUD／MOO是一种基于文本的虚拟现实，在这一虚132许多MUD／MOO是建立在一系列情节基础上的，如进行角色扮演类的游戏。在MUD／MOO的虚拟世界，环境是其最重要的部分之一，在某些MUD世界，对位置的描述就相当于一部小说的材料。例如进入MediaMOO，首先看到的情境是The LEGO Closet，其文字描述是：“这里很黑，在你脚下，小玻璃碎片嘎嘎作响着。摸索着转过身来，你碰到了墙上摸上去像门把手似的东西。”许多MUD／MOO是建立在一系列情节基础上的，如进行角色扮演133通过阅读这些文字描述，就会看到、听到、感觉到情境所提供的所有信息，这些信息包括能够感觉的一切。MUD／MOO为学生提供了一个虚拟的现实，例如春秋战国时代、中世纪的英格兰、古埃及，甚至童话和故事中的世界，例如西游记、大人国，甚至可以“进入”人脑。通过阅读这些文字描述，就会看到、听到、感觉到情境所提供的所有134这些虚拟现实，为学生的学习提供了一种情境，能够在其中进行探索，进行研究，让他们了解文化与社会结构，了解自然科学，这种形式的学习往往比口头说教的效果有效得多。学生能够与虚拟现实中的人物、角色、结构、状况进行交互与交流，能够操纵其中的对象，能够更深入地了解它们。这些虚拟现实，为学生的学习提供了一种情境，能够在其中进行探索135MUD／MOO主要依靠文本表示情境并不仅仅是出于技术上的局限，文本虚拟现实技术特别适用于某些领域的学习，它能为学生提供写作与语方方面的有意义的情境，而且文字描述的情境给用户留有广阔的想象空间，就像小说跟电影的关系一样，对于某些应用，文字描述比图形描述的效果更好，书和电影、无线电和电视、文本和图形的虚拟现实都不可能是绝对的好，它们都是不同的媒体形式，都各自适用于不同的应用目标。MUD／MOO主要依靠文本表示情境并不仅仅是出于技术上的局限1362、支持建构与其他虚拟环境不同的是，MUD／MOO是由其用户不断地建立和重建的，其建立和重建的过程体现着建构主义原则，建构主义理论认为学习是个体建立意义的过程，在其中学的效果要比单向地接受知识的灌输好得多。让用户建立虚拟的世界比仅仅让他们与预先设计的世界交互更有利于自我表达，有利于接触多重视角，有利于参与和强化学习团体。2、支持建构与其他虚拟环境不同的是，MUD／MOO是由其用户137这一思想也正是MUD／MOO虚拟现实的设计所依据的原则，MUD／MOO所设计的不是一个完整的虚拟世界，而是一个虚拟世界的框架，激发用户在这个框架的基础上创造对自己有意义的对象和空间。MUD／MOO能够促进和提高合作与建构的学习。这一思想也正是MUD／MOO虚拟现实的设计所依据的原则，MU138MUD环境允许用户创造对象（包括房间、城市、建筑物、山、甚至物理实验），并能够与他人分享。MUD本质上具有开放性的特点，能够形成学习团体，能够由学生合作地控制环境，使得MUD／MOO成为一种独特的教育应用资源，能够用来进行开发、共享和交流，促进学生的叙述能力，自我表达能力，帮助学生在自我的现实和想象之间建立联系，自我与环境之间建立联系，课程之间建立联系，逻辑和直觉之间建立联系，扩展学生对交流的认识。MUD环境允许用户创造对象（包括房间、城市、建筑物、山、甚至139MUD／MOO空间提供了一种独特的能够将思想转变为现实的机会，虽然这种现实只是虚拟的现实，并且主要是基于文本的虚拟现实。在MUD所提供的空间，学生能够创造他们自己的世界，在这些自己创造的世界中体现他们在课程中所学习到的思想，这些虚拟的世界也可以反映学生的知识技能状态和信息。MUD／MOO空间提供了一种独特的能够将思想转变为现实的机会140由于MUD用户是分成不同等级的，这也有助于学生之间进行同辈之间的学习，或是教师与学生之间的互惠的学习，学生创造的虚拟世界，可以是教师所创造空间的延伸，也可以是通过讨论确定主题，通过合作共同建立起来的。在这样的过程中，学生有很大的自主权，MUD空间非常有利于学生和教师的创造性。由于MUD用户是分成不同等级的，这也有助于学生之间进行同辈之1413、便利合作通过MUD／MOO，可以扩展现实生活中那种随意的合作，参与合作的伙伴不仅拥有共同的兴趣，基于文本的虚拟环境还能够提供一个共享的空间，以及共享的一系列活动，如探索和扩展虚拟世界，和现实生活中的合作类似，虚拟世界中的合作与交流也遵循一定的社会规范，在MUD／MOO，你能够倾听他人提出的思想和意见，并据此展开讨论。3、便利合作通过MUD／MOO，可以扩展现实生活中那种随意的142建构主义理论强调个体在经验基础上建立自己的意义，这一理论在MUD／MOO中得到了充分的体现，在多数基于文本的虚拟现实环境中，对虚拟世界的扩展是由用户完成的。通过对一些MUD各种参与者的调查，研究者发现，参与者感觉MUD虚拟世界最显著的特点是“容易合作，容易得到来自同辈的支持，好玩，容易得到关注你的听众，以及团体精神”。建构主义理论强调个体在经验基础上建立自己的意义，这一理论在M143在MUD／MOO空间，交朋友的机会大大提高了，儿童通过CMC交流的学习，比起面对面交流的学习，不会产生很大差异。另外，一些研究表明，同辈合作的机会在网上更高。在MUD／MOO空间，交朋友的机会大大提高了，儿童通过CMC1444、促进交流合作与交流是密不可分的。在MUD中两个主要的活动是社会交互和创造（建构），多数MUD中，社会交互活动比创造活动要多一些，因为所有的创造者都要进行社会交互活动，而参与社会交互活动的许多用户并不做创造的工作。来MUD的主要目的就是进行一种在真实生活中所不可能进行的交互，人们会更希望交往，因此，在MUD世界，人们会接近完全陌生的人，跟他们进行交谈，而这在真实生活中是根本不可能的。4、促进交流合作与交流是密不可分的。在MUD中两个主要的活动145在MUD世界中，交谈的话题可以是各种各样的，在多数针对特定人群的MUD中，其交谈的话题多是围绕着某一主题进行的，如针对英语学习者的MUD世界中，人们交谈最多的话题是英语学习方面的内容。除了交谈之外，在MUD中还有其它许多种交互和进行社会交往的方法，这主要包括为MUD设计的游戏，如棋类游戏、拼字游戏等等。在MUD世界中，交谈的话题可以是各种各样的，在多数针对特定人