学习环境的设计

学习环境的设计第1页，共60页，2023年，2月20日，星期四2第四章学习环境设计

——智者支配环境，无能者受制于环境“为学习而设计教学”学习条件分为内部学习条件和外部学习条件第2页，共60页，2023年，2月20日，星期四3什么是环境？

环境是相对某项中心事物而言的,环境意味着中心事物在其特定活动展开的过程中赖以持续的情况和条件。（武法提）

根据自己的经验，谈谈对“学习环境”的理解。第3页，共60页，2023年，2月20日，星期四4本模块要点学习环境概述建构主义学习环境学习环境的设计物理学习环境设计情境（媒体）的设计学习资源的设计学习工具的设计策略的设计第4页，共60页，2023年，2月20日，星期四5一、学习环境概述1.各种学习环境观代表性人物：威尔森、田惠生、朱晓鸽、毛新勇、珀金斯、武法提、李芒、杨开城第5页，共60页，2023年，2月20日，星期四6威尔森（Wilson，1995）提出的学习环境场所观：一个学习者可以相互合作、相互支持的场所，在那里他们使用各种工具和信息资源参与问题解决的活动，以达到学习目标。他把学习环境分成三类：计算机微世界、基于课堂的环境、开放的虚拟环境。（1）威尔逊的观点第6页，共60页，2023年，2月20日，星期四7(2)朱晓鸽的观点

学习环境指的是一种面对面的发生在学生与学习资源交流的学习过程。学习环境设计是创立一种教学设计，使其能产生有效的、积极的学习环境。《论学习环境》朱晓鸽《中国电化教育》1998.7

第7页，共60页，2023年，2月20日，星期四8(4)珀金斯的观点

珀金斯（Perkins，1991）认为所有的学习环境，包括传统的课堂，都是由一些组成部分或功能构成：（1）信息库（Informationbanks）——信息的来源或仓库。信息库是学习环境中最主要的信息资源，它负责向学生提供要学习的领域知识和教学材料。传统课堂教学中，信息库通常是课本、教师讲授的内容以及词典等等。随着信息技术的发展，信息库种类也越来越多，基于计算机的信息库由于检索速度快和高交互的特点，得到了越来越广泛的应用。第8页，共60页，2023年，2月20日，星期四9（2）符号簿（Symbolpads）——符号簿被用于支持学习者的短时记忆，如记录思路、写下要点、处理方程等等。符号簿可以是卡片、练习本以及计算机编辑器等。（3）建构工具箱(constructionkits)——用于帮助学生寻找特定信息、完成认知操作、实现某种设想等等。实验室设备是最常用的工具箱。计算机扩展了工具箱的种类。学生不仅可以构造实物，还可以利用计算机软件构造虚拟的事物。(4)珀金斯的观点第9页，共60页，2023年，2月20日，星期四10（4）任务情境(phenomenaria)——任务情境是学习任务呈现给学习者的问题解决情境。任务情境蕴含着等待学生学习的知识和智力操作。（5）任务管理者(taskmanagers)——任务管理者是学习活动的管理者。教师、学生、带有明确指导信息的课本以及计算机软件都可以充当任务管理者。(4)珀金斯的观点第10页，共60页，2023年，2月20日，星期四11

武法提（2000）认为，学习环境不是一个静态概念，这种误解来源于“学习环境仅仅是物质环境”的判断。事实上，学习环境是一个动态概念，它与动态的学习进程是紧紧联系在一起的，因此他认为学习环境是学习活动展开的过程中赖以持续的情况和条件。根据这个定义，学习环境的要素就不仅仅是支撑学习过程的物质条件（场所、学习资源），而且还包括教学模式、教学策略、学习氛围、人际关系等非物质条件。《基于WEB的学习环境设计》武法提《电化教育研究》2000.4(5)武法提的观点第11页，共60页，2023年，2月20日，星期四12（6）李芒的观点

李芒（2003）在武法提提出学习环境的条件说（物质条件和非物质条件）的基础上，进而认为学习环境的非物质条件主要是指人与人、人与物质环境相互作用而产生的心理环境，也称为软环境或精神环境。而物质条件一般是指物理环境，或称硬环境和物质环境。在物质环境与心理环境对学习和教学的影响方面，李芒认为，心理学习环境对学生学习所产生的影响、起到的作用是决定性的，物理学习环境对学习和教学的影响必须通过心理学习环境才能发挥积极作用。第12页，共60页，2023年，2月20日，星期四13（7）杨开城的观点

杨开城（2000）认为，把建构主义学习环境概括为是一种支持学习者进行建构性学习的各种学习资源(不仅仅是信息资源)的组合。其中学习资源不仅包括信息资源、认知工具、人类教师等物理资源外，还包括任务情境等软资源。任务情境在学习环境中起着集成其它各种学习资源的作用。（这种学习环境的资源组合观更注重智力环境、软环境的作用）。

《建构主义学习环境的设计原则》杨开城《中国电化教育》2000.4

第13页，共60页，2023年，2月20日，星期四14(8)诺顿和维贝格的观点

诺顿和维贝格（Norton&Wiburg，2002）认为学习环境应包括物理、知识和情感三个方面，即进行教学的物理空间（物理环境）、支持学习目标的软件、工具（知识环境）和与学习结果一致的体现适合学生的正确的价值氛围（情感环境）。第14页，共60页，2023年，2月20日，星期四15小结（共同点）学习环境是一种场所；学习环境是学习资源和人际关系的动态组合；学习环境是各种学习资源的组合；学习环境是学习活动展开的过程中赖以持续的情况和条件。第15页，共60页，2023年，2月20日，星期四16学习环境研究的缘起对理论基础的反思与变更技术的发展做支撑第16页，共60页，2023年，2月20日，星期四17二、基于建构主义的学习环境设计1.建构主义学习环境的设计原则2.建构主义学习环境设计模型第17页，共60页，2023年，2月20日，星期四181.建构主义学习环境设计的原则（1）提供知识的多种外部表征的原则（2）提供丰富认知工具的原则（3）任务情境的真实性原则（4）学习者控制与程序控制/教师控制相结合的原则（5）个别化学习和协作式学习相结合的原则（6）重点辅助学习有困难的学生的原则（7）知识获取与思维训练相结合的原则（杨开城《建构主义学习环境的设计原则》）第18页，共60页，2023年，2月20日，星期四192.D.H.Jonassen的建构主义学习环境模型/~jonassen/courses/CLE/index.html第19页，共60页，2023年，2月20日，星期四20

问题：问题背景、问题的表征、问题处理空间相关的个案或实例信息资源认知工具：表征工具、建模工具、绩效工具、信息收集工具等会话与协作工具社会/背景支持（1）组成部分第20页，共60页，2023年，2月20日，星期四21问题问题应该是结构不良的问题应该有趣、有关、有吸引力任何建构主义学习环境的中心都是学习者试图解决的疑问、话题、案例、问题或是项目问题驱动了学习第21页，共60页，2023年，2月20日，星期四22问题背景：描述问题发生的物理的、组织的和社会文化的背景（问题情境，主要是对问题进行限制和界定）；问题表征：问题的提出或模拟，必须有趣、吸引人（目的是为了模拟情境中的问题）；问题操作空间：提供平台/工具让学生来具体地解决问题（检验学生的假设）。第22页，共60页，2023年，2月20日，星期四23相关的案例

当要求学生在建构主义学习环境中解决问题时，必须给学生提供相关的案例作为支撑。案例以两种方式支持学习：

①通过向学习者提供它们不具备的经验的表征，来支持意义的形成②通过向学习者提供所探讨的问题的多种观点和方法，帮助他们加强认知的灵活性第23页，共60页，2023年，2月20日，星期四24信息资源学习者为了了解问题的背景与含义、建构自己的问题模型和提出问题的假设，需要知道有关问题的详细背景，并需要学习必要的预备知识，因此丰富的学习资源是建构主义学习环境必不可少的一个部分。建构主义学习环境应该向学习者提供可供学习者选择的、丰富的和随时可得的、与问题解决有关的各种信息资源（包括文本、图形、声音、视频、动画），以及从Web上获取的有关资源。第24页，共60页，2023年，2月20日，星期四25认知工具认知工具是支持和扩充使用者思维过程的心智模式和设备(Derry,1990)认知工具可能是分析观点的组织工具、表征心智模型的动态建模工具、用不同方法观察现象的视觉工具、建立合作性知识库的对话工具、或者是计算工具。认知工具的分类：问题/任务表征工具静态/动态知识建模工具绩效支持工具信息搜集工具协同工作工具管理与评价工具第25页，共60页，2023年，2月20日，星期四26会话与协作工具

建构主义学习环境提供共享信息和知识建构工具，帮助学习者通过合作对知识进行社会性的建构与共享，学习者可以相互交流、讨论、协商。第26页，共60页，2023年，2月20日，星期四27（2）三种教学策略（支持自主学习）建模策略教练策略支架策略第27页，共60页，2023年，2月20日，星期四28（3）应注意的问题应该提供对世界知识的多种不同表征，以表现世界本身固有的复杂性；（避免简单化）学习应该着重于意义建构的过程而不是知识产品；学习环境应该表现真实世界里的任务，是与情境相关的任务，而不是抽象的任务；提供真实世界的基于案例的学习环境，而不是预先确定的教学过程；环境便于学习者进行情境相关的知识建构；支持通过交流与合作进行的知识建构。第28页，共60页，2023年，2月20日，星期四29三、学习环境的设计1.物理学习环境设计2.学习目标的设计3.情境（媒体）的设计4.学习资源的设计5.学习工具的设计6.学习策略的设计第29页，共60页，2023年，2月20日，星期四301.物理学习环境设计戴维和温斯坦提出儿童使用的建筑应该：培养个人认同感鼓励竞争意识的发展提供成长的机会增强安全感和信任感利于社会交往，同时保留私人空间第30页，共60页，2023年，2月20日，星期四31第31页，共60页，2023年，2月20日，星期四322.情境的设计(1)情境、情境创设的意义(2)确定情境的类型真实性情境问题性情境虚拟性情境(3)教学媒体的选择和设计(4)组织适当的教学活动第32页，共60页，2023年，2月20日，星期四33(1)情境、情境创设的意义情境，又称教学情境或学习情境，是学生参与学习的具体的现实环境。“知识具有情境性，而且是被应用的文化、背景及活动的部分产物。知识是在情境中通过活动而产生的。”一个优化的、充满情感和理智的教学情境，是激励学生主动参与学习的根本保证。教学情境的创设是指创设有利于学生对所学内容的主题意义进行理解的情境，是教学设计中的一个重要环节。第33页，共60页，2023年，2月20日，星期四34(2)确定情境的类型之一——真实情境创设真实情境，让学生亲临现场，在工厂、田间、野外等真实的生活与工作场景中学习知识，运用所学知识解决实际问题。理论联系实际。可以使所学的知识得以运用，并在运用中加深对知识的理解。学生在积极思考中提高解决实际问题的能力。第34页，共60页，2023年，2月20日，星期四35(2)确定情境的类型之二——问题情境

创设问题情境就是在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，把学生引入一种与问题有关的情境的过程。这个过程也就是“不协调－探究－深思－发现－解决问题”的过程。第35页，共60页，2023年，2月20日，星期四36（3）情境的类型之三——模拟真实情境

一些危险、不易或不宜真实接触的必修教学内容与学习内容可以用创设模拟现实情境来满足教与学的需求。如：法律专业的学生创建模拟法庭来模拟法庭现场进行演练；学生自编自演英语话剧以锻炼英语听说能力。第36页，共60页，2023年，2月20日，星期四37情境设计应该注意的问题（1）情境创设与教学内容的关系（2）情境创设与学习者特征的关系（3）情境创设与客观现实条件的关系（即情境创设的可行性）第37页，共60页，2023年，2月20日，星期四38要点回顾教学情境的创设是指创设有利于学生对所学内容的主题意义进行理解的情境，是教学设计中的一个重要环节。创设问题情境就是在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，把学生引入一种与问题有关的情境的过程。这个过程也就是“不协调－探究－深思－发现－解决问题”的过程。创设情景的注意事项：（1）情境创设与教学内容的关系（2）情境创设与学习者特征的关系（3）情境创设与客观现实条件的关系（即情境创设的可行性）第38页，共60页，2023年，2月20日，星期四39（3）教学媒体的选择与设计教学媒体的涵义一是指承载信息所使用的符号系统，如文字符号、语言、声音、图形、图像等。媒体呈现时采用的符号系统将决定媒体的信息表达功能；二是指存贮和加工、传递信息的实体，如书本、挂图、投影片、录像带、计算机磁盘以及相关的播放、处理设备等。

第39页，共60页，2023年，2月20日，星期四40（3）教学媒体的选择与设计学习媒体的分类1.按媒体的表达手段分类口语媒体、印刷媒体、电子媒体2.按媒体作用的感觉和信息的流向分类：视觉媒体、听觉媒体、视听媒体、交互式多媒体3.信息传播过程中信息流动的相互性：单向媒体、双向媒体4.按传递信息的范围：大规模教学使用、班级教学使用、个别化教学使用5.按使用者自行控制的程度：完全可控、基本可控、基本不可控第40页，共60页，2023年，2月20日，星期四2023/4/641

媒体种类教学特性表现性重现性接触性参与性受控性空间特性时间特性运动特性即时重现事后重现无限接触有限接触感情参与行为参与易控难控教科书板书模型广播录音电影电视录象幻灯计算机﹢﹢－－－－﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢－﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢-﹢﹢﹢—﹢﹢－－﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢－﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢－－－－－－－－－－﹢－－－－－－－－－－－－－﹢－﹢﹢－－－－－－－－－－﹢－－－－－－﹢﹢－－表4.1教学媒体特性对照表第41页，共60页，2023年，2月20日，星期四42三、教学媒体的选择与设计教学媒体的选择：（1）根据学习者的特征（2）根据教学目标（3）根据学习任务（4）根据客观条件第42页，共60页，2023年，2月20日，星期四2023/4/643学习媒体（资源）的应用层次123456789101112直接有目的的经验设计的经验演戏的经验观摩示范学习旅行参观展览电视、录象电影静止画面广播、录音视觉符号言语符号多媒体抽象性（学习）观察

做戴尔形象性（学习）

动作性（学习）布鲁纳直接经验形象经验符号经验图4.1改进后的经验之塔（李龙）抽象（经验）第43页，共60页，2023年，2月20日，星期四44（3）教学媒体的选择与设计选择教学媒体的原则

1．最优决策原则美国传播学家施拉姆（WilberSchramm）提出的决定媒体选择几率的公式，是选择媒体的最优决策的依据。媒体的功效是指教学媒体在教学过程中为了达到预期的教学目标，所起作用的大小程度，也就是我们通常所说的媒体在教学中的使用目标。媒体选择的几率（P）=媒体的功效（V）需付出的代价（C）第44页，共60页，2023年，2月20日，星期四45（3）教学媒体的选择与设计教学媒体选择决策模型代价高中高中中低低低中高功效最优选择区可选择区

图4.2媒体最优选择决策模型第45页，共60页，2023年，2月20日，星期四46（3）教学媒体的选择与设计2.问题表3.矩阵式4.流程图第46页，共60页，2023年，2月20日，星期四2023/4/647开始学科特点知识点的学习目标媒体使用目标的确定媒体类型的选择媒体内容的确定选编修改新制试用评价推广使用结束修正图4.3选择教学媒体的程序选择教学媒体的程序第47页，共60页，2023年，2月20日，星期四2023/4/648开始确定媒体使用目标确定媒体类型查阅媒体资料目录是否有相关内容的媒体是否与教学内容一致是否适合学生程度是否有助于达到教学目标可达到目标等级ABCDE有无其它技术困难选用结束有无修改价值有无修改可能修改方向删减补充其他供参考淘汰解决考虑是否重新设计编制淘汰有有有无无无完全无关部分一致不适合无是适合一致有否图5.5教学媒体内容的选择教学媒体内容的选择第48页，共60页，2023年，2月20日，星期四2023/4/649学习目标戴尔层次学习途径感觉途径静态/动态静态/动态真实/模拟真实/模拟录象/电影参与表演实习录音带讲解讨论计算机电影彩色幻灯片单色幻灯片彩色绘图单色绘图彩色投影片彩色幻灯片单色投影片单色幻灯片不配音录象复合投影片配音幻灯片规范教学片分段式资料片引导叙述片替代经验抽象经验视听结合综合视觉听觉图5.4教学媒体类型的选择直接具体经验选择教学媒体的流程第49页，共60页，2023年，2月20日，星期四50（3）教学媒体的选择与设计教学媒体选择的程序描述对教学媒体的要求采用合适的选择模型做出最佳选择阐明教学媒体运用的设想第50页，共60页，2023年，2月20日，星期四51（3）教学媒体的选择与设计媒体在教学中的作用：A.提供事实，建立经验； B.创设情境，引发动机；C.举例验证，建立概念； D.提供示范，正确操作；E.呈现过程，形成表象； F.演绎原理，