《教育传播与技术研究手册》读书报告

              ——第36~41章

《教育传播与技术研究手册》这本书被大家形象地称为教技人的“圣经”，我怀着崇敬的心情读完了这本书的第36到41章，属于模型的后一部分。这六章内容在结构上基本属于并列关系，前5章分别讲述了具体的教学模型，最后一章介绍了模型应用的案例，其中第36章讲了模型促进的学习，第37章适应性教学系统，第38章基于问题的学习，第39章绩效提升的行为、认知与技术方法，第40章基于资源的学习，第41章领域与专业中的教学模型。每一章都凝结了无数先贤智慧的结晶，每一章读起来都像是在与大师对话，虽然难免有些地方不能甚解，却也不影响圣经的魅力。无论是咬文嚼字还是反复研读，都想从这些文章中榨取更多的精华，利用这篇报告我将总结从这些文章中的所见所闻，以读书札记的方式呈现我读书过程中对书上内容的吸收和加工，包括结构逻辑的概括，细数在字里行间的所思所想，提出我阅读时思考的问题，以期能够更好地吸收书上的内容，激发对相关领域求知的内在动机。

(一)内容概要

这一章主要关注模型（尤其是计算机模型）在学习中可能起到的作用。首先，在根据模型的学习中（learning from models），学生主要通过改变模型的输入变量的值并观察输出变量的最终值，来探究模型本身。在这个过程中，他们体验被模拟领域的规则或发现这些规则的特征。其次，当我们要求学生构建模型的时候，模型在学习过程中也起着作用。在通过建模的学习（learning by modeling）中，学生按照要求构建一个外部模型，这个模型可以用来模拟重建真实系统里可观测到的现象。最后，在我们称之为“基于模型的探究性学习（model-based inquiry learning）”中，这两种利用模型的方法可以结合起来。在这里，学生可以这样来处理计算机模型：他们可以通过改变输入变量的值和观察输出变量的值来探究它，然后重建模型（包括对内部功能的重建），这样两个模型所起的作用是相似的。

(二)阅读札记

在这一章的开头，作者首先给出一些关键词的概念，便于对后文的理解，包括“探究性学习”、“模型”、“建模”、“模拟”等。根据书上的解释，探究性学习是一种学习方法，它包含一个探索过程，探索的对象是自然和物质世界，学习者在探索的过程中通过提出问题、严谨求证，对于自然和物质世界有了新的理解。我觉得这一章介绍的三种学习过程都属于探究性学习的范畴，只是它们的探究对象具体成了计算机模型或构建计算机模型的环境。至于模型和模拟，我觉得这是事物的两种表现形式，模型是静态的，用来表征一个系统的变量或概念及其之间的关系，而模拟是动态的，一个模型可以用多重多种方式动态表现各个变量之间的关系，这个表现的过程就是模拟。建模，用拆字法就是构建模型之意，书上解释为把创建模拟作为一种学习方法的过程。另外，Gentner和Steven在1983年提出，每个个体都有自己的、可以被外在表征的模型或是心智模型。在模型的影响和约束下，科学学习包含着创建和适应心智模型，目标是推动心智模型向专家或理论领域模型发展。在探究学习过程中的一个核心的和发展性的成果，是学生所形成的该领域的心智模型。

根据计算机模型的学习

在根据计算机模型的学习中，学生用给定模型做实验，在该模型表现的基础上，试图构建一个心智模型。研究表明，教师应该意识到只有给予学生充分的支撑后，根据模型的学习才是成功的。缺乏支撑的探究通常是没有成效的。确定是否具有足够的支撑基础，人们需要对与根据模型学习相联系的学习过程较为详细的洞察。De Jong提出了很多在NRC的界定中所提到的过程，包括：目标确定，假设生成，实验（如实验设计、预测、数据解释等），得出结论，进行评估。理想地，学生对于某个领域的观点应该来自于从确定目标、通过假设、再到结论整个过程，最终得到正确且完整的关于该领域的心智模型。但实际上，在经历了这些学习过程之后，学生的心智模型仍然存在一些没有聚合的目标（在目标确定方面）、尚未解决的问题（在假设方面）、一些顽固的想法（有结论，但仍有些可能是错的）。这一点强调了探究学习过程的反复性特征。其中，评估占很重要的位置，评估活动发生在循环的任何阶段，而不只是在评估过程中。评估活动对于探究过程具有一种调节的作用。

通过创建计算机模型来学习

学生还可以从亲自创建模型中进行学习，这个方法与建构主义的基本理念相一致，建构主义理论认为，知识建构发生在学生从事创造客体的活动之时。在这一章里主要关注学生建构那些可执行的计算机模型。

建模活动起始于科学问题。一般来说学生提出一个研究型问题很困难，而且在获得好的研究问题的过程中他们经常需要帮助，因需要经常为学生提供让他们模仿某一现象的任务。学生的总体目标是以这种方式创造一个模型，该模型的行为是模仿理论模型或真实现象的行为。

Hestenes的“概念化”观点建议，构建一个模型，学生需要三类过程来复演它：明确目标，在此过程中辨识和定义对象及变量；说明，在此过程中明确变量之间的关系和方程；评价，在此过程中根据真实世界的情况及其和预期相符的情况来解释模型的结果。

基于模型的探究学习

基于模型的探究学习是前两种学习过程相结合的方法。在一个基于模型的探究学习的支持环境Co-Lab中，学生有机会探究现有模型、借助系统动力学的专用建模语言来创建正式模型，并将自己所建模型的结果，与通过给定模拟所生成的数据或是从实验中收集的数据加以比较。

(三)所思所想

读这一章的时候心中还是有很多疑问的。首先，根据模型的学习与通过创建模型的学习的本质区别在哪里？其实两种方法的过程有很多相似之处，比如，目标的确定，假设的生成，评价或评估，这种相似可能缘于它们都属于探究性的学习。然而，两种学习方法的假设却不尽相同，根据模型学习的假设必要形成一种模型，也就是不必要表征一个系统的各个变量和概念之间的关系，而通过建模的学习就需要假设出一种模型来了。另外，实验并不是建模学习的必要手段。

第二，实是接着第一个问题的，他们分别适合于什么样的学习？我的一个直观的感受是，根据模型的学习更适合与那些比较确定的程序性的知识，相对较单一；而通过建模学习则需要考虑到一个系统的各个变量和概念，应该适合于更高级的学习目标；而高级的学习目标一般会包含较低级的学习目标，所以就出现了基于模型的学习，也就是前两种学习方法的结合体。

第三，书上一直在强调支架的重要性，尤其是在根据模型的学习过程中。大家一致同意可以通过为学生提供足够的支架提高探究学习有效性，却没有具体谈如何根据学习过程设计合适的认知支架。这一点是我非常想知道的，可能这需要实践的指引和经验的积累以及进一步的阅读相关文献。

(一)内容概要

适应性教学包括能够适应不同学习者需求和能力的所有教学形式。这一章概括了适应性教学的五种实现方法：（1）宏观适应性教学；（2）能力倾向—处理交互（基于ATI）；（3）微观适应性教学，包括智能导师系统（ITSs）；（4）适应性超媒体Web系统（AHSs）；（5）特定教学法为中心的系统。本章，按照历史顺序呈现各种方法首先介绍了宏观可适应系统。对于每种方法，讨论其特点和典型系统。尽管每种方法都有独特的特点，但也存在共同之处。由于信息通讯技术（ICT）的发展，最近的可适应系统的结构性功能比以往的系统更为强大。新的基于Web的系统可以同时为大量个体学习者提供个性化的学习经验。对于研究者和开发者而言，目前的挑战是如何将多种不同的学习与教学理论、原则、策略与系统功能进行最佳的整合，已提供经验性证据来证明这些系统在现实中的效果和价值。

(二)阅读札记

第一次看到适应性教学的概念时我想到的是“因材施教”、“个别化教学”、“以人为本”等名词，细看书上的介绍，适应性教学的确有着悠久的历史，至少在公元前四世纪，适应性就被视为教学成功的首要条件。适应性教学的概念是比较宽泛的，任何形式的教学，不管是由教师传递还是基于技术的形式，只要它能适应不同学习者的需求和能力，就是适应性的。适应性教学是教育工作者的一个理想和目标，计算机技术的发展为适应性教学系统的发展提供了强有力的工具。从历史发展的角度，开发和实施适应性教学有五种不同的方法：宏观适应性教学、能力倾向—处理交互、微观适应性教学模型、适应性超媒体系统、支持特定教学法的可适应系统等。

宏观可适应性教学系统把学习者分组，允许不同组选择不同的教学目标、课程内容和传递系统。在20世纪60年代、70年代和80年代开发了数个宏观适应性教学系统，比如，Keller的个别化教学系统、按需学习项目、Bloom及其同事开发的掌握学习系统等。然而，大多数宏观可适应系统未能取得预期的成功，其主要原因在于在现有技术的基础上，在一个系统上开发和实施适应性课程教学是复杂而且困难的。

态度调节互动主要是在任务前测量学生的学习风格及能力倾向变量，基于测量结果来为学生制定一种教学顺序。一个典型的例子就是ATI课件设计，主要包括八个步骤，（1）确定课件的目标；（2）详细阐述人物特征；（3）确定学习者特征的初始集合；（4）选择最相关的学习者特征；（5）分析目标群体中的学习者；（6）选择最终差异（学习者特征的）；（7）确定如何改变教学；（8）设计可选择的处理。看起来ATI似乎有时间价值，然而由于不同学习者比那年之间缺乏理论上的一贯性和经验性证据，也没有为不同学习任务规定学习需求和教学策略的类型和水平，仅仅利用这一模型很难得到比非适应性教学系统更好的效果。另外，对于ATI的一个批评是它过分关注所测量的特性和学习结果之间的简单输入/输出关系。由于个体差异变量难以测量，在根据个体差异调整教学时，测量的信度和效度就成了问题。

微观适应性教学系统中，通过任务执行过程中的实时测量而非任务前测量来建立微观适应性教学模型。其典型的教学案例就是一对一指导，指导者根据学生的实时表现，比如应答错误、应答延迟时间、情绪状态等对学习者进行持续诊断和基于诊断确定教学处理的处方。然而，目前教学研究者和开发者对于诊断和处方过程中应采用哪些变量、指标、过程和行动等方面还存在不同观点。

微观适应性教学系统，与宏观适应性教学系统不同，是动态的，在确定教学处理时，更多地利用学习者能力和特征的暂时性特点，如当前知识、动机水平等，作为诊断信息的主要来源，并据此提供教学处理的处方。可以看出，微观适应性模型的一个重要特性就是在教学过程中确定和调整学习处方的及时性和精确性。大多数微观适应性模型主要调整两个教学变量：呈现内容的数量和内容的呈现顺序。典型例子有数学模型、多元回归模型、贝叶斯概率模型和结构化/算法模型。微观适应性教学模型的一个共同特点就是在诊断学生学习需要和提供教学处方时的反应敏感性。微观适应性教学的一个著名的应用案例就是智能导师系统（ITSs），它是随着人工智能技术的应用而发展起来的，它的目标是通过对学生的学习需要和学习进展以反应敏感的方式进行智能诊断。ITSs包含三个主要成分：对所教内容的表征（专家或领域模型）、内在的教授或教学策略（指导或教学模型）和理解学生所知和未知的机制（学生模型）。目前ITSs仍然被批评适应性行为有限，为了借助ITSs模型和技术开发功能更强大的适应系统，需要来自更多领域的专家的通力合作。另外，ATI在微观适应性教学中也有应用。

适应性超媒体系统（AHSs）是在20世纪90年代出现的，与之前的系统相比它最大的特点有两个：选择性和开放学习资源库。它是超媒体/超文本概念与智能导师系统的结合，包含一个基于用户模型的界面，用户可以根据自己的需求选择学习内容和链接。表面上看，AHSs比起以往的模型似乎更加能够体现适应性和个别化，然而它也是有一定局限的。目前面对的问题是如何平衡选择性和适应性，开放资料库的设计仍存在一些技术问题，计算机适应性系统长期存在的可充用性问题。

支持特定教学法的可适应系统，主要讲了建构主义可适应系统、应需教学系统、基于动机的可适应系统、基于元认知的可适应系统、协作学习系统。

(三)所思所想

看了这么多适应性系统，每一种系统都在竭力阐述着它的实施优势和理论基础，然而我仍然觉得离适应性系统很远，至多是在某些网站上会有一些诊断反馈的设计，根据书上所说应属于能力倾向—处理交互的可适应教学，基本上都处于任务前测量，并且测量的变量以及提供的教学处方也没有非常的个性化。其实在学校教育中，可适应系统（尤其是基于计算机技术的）并没有被广泛使用，所以证明其有效性的实证证据还非常贫乏，理论基础也比较薄弱。可适应教学系统的进一步完善，需要来自领域专家的通力合作。

(一)内容概要

基于问题的学习（PBL）也许是教育史上最富有创新性的教学方法。PBL起源于人们对传统教学好学习方法的反思与批判，因为这种方法无法帮助学生具备解决医学临床问题的能力。与要求学生先学习内容知识在用脱离背景的问题进行练习不同，PBL将学生的学习过程嵌于真实生活的问题之中。继PBL被成功地用于医学教育各领域之后，当前它正广泛应用于高等教育和基础教育。本章回顾了过去三十年中对PBL的研究。首先描述了PBL在不同教育场景中的历史发展和应用，并界定了PBL的主要特征。接下来回顾了对PBL的研究：首先分析了PBL在学生学习结果这个维度的有效性，包括领域基本知识的获得与应用、内容的记忆、问题解决技能、高阶思维、自我导向学习/终身学习和自我感知；其次，考察了PBL在实施中的问题，如指导问题、课程设计的问题、技术应用的问题；最后提出了未来研究的建议。

(二)阅读札记

PBL的一个主要的理论假设是：当我们“解决日常生活中所面临的众多问题时，学习就发生了”。PBL的倡导者Karl Popper说，“生活就是解决问题”。PBL假设问题在学习中占据首要位置，即学习始于真实的、结构不良的问题。从理论基础的角度看，PBL基于建构主义学习理论、情景学习理论。

PBL是一种教学方法论，一种学习解决问题的教学方法。它是聚焦于问题的、以学生为中心的、自我导向、自我反思的教学方法，教师在PBL中扮演着促进者的角色。PBL的教学过程主要包括四个步骤：分组并界定问题（设定学习目标），自我导向学习完成个体学习任务，分享学习成果重新审视问题，总结整合学习。

PBL在学习结果维度的有效性问题受到学者的关注，书上主要阐述了其领域知识的获得和应用、对内容的记忆、问题解决技能、高阶思维、自我导向学习/终身学习、自我感知和自信心等几个的方面。结合实验研究以及案例分析，PBL的全部研究结果都清晰地阐明了PBL在培养学生应对真实世界挑战方面的优势。PBL课程强调领域知识应用、问题解决、高阶思维和自我导向学习技能，能够帮助学生养成专业和终身学习的思维习惯，这对获得专业成功是不可或缺的。虽然PBL学生在基础领域获取知识获得方面的表现比传统学生略差，但是其测试的形式和延时效果（PBL学生比传统学生保持信息的时间更长、效果也更好）却可以论证这一结论。

关于PBL在实施中遇到的问题，可以分为七个方面，分别是学生角色、教师角色、小组合作、学习评估、课程设计、问题设计、技术应用。在PBL中，学生成为了自身学习的发起者、学习过程的探究者、问题的解决者，教师则是学习和思维的促进者，无论是学生还是老师都对自身角色都有很多的不确定感，不明确自己的角色和责任及对自己角色的概念认同是他们面临的一个共同的难题，是他们都产生了不确定和焦躁的情绪。小组工作时基于问题学习的一个重要因素，在PBL实施中发现6~12年级的学生面临的一个很大的难题就是难以开展团队工作，他们的普遍需求是需要小组学习的向导，所以教师作为一个促进者在这里应该起到很大的帮助作用，教师的有效性是PBL小组学习成功的关键。有研究表明，教师应该具备认知一致性、元认知导引技能、促进学习和认知的专长，具备了这些技能才能提供有效的指导。另外，团队规模也对小组学习产生影响，研究发现，中等规模的小组（6人组）比大规模的小组（9人组）的学校效果要好得多。关于学习评估，这是论证一种教学模型在实施中是否有效的重要依据，不同的模型可能对于评估的侧重点不同，PBL侧重于评估学生对基础知识的应用、关注学生高阶思维的培养及元认知技能和问题解决技能的获得。PBL明显特征学习是从一个问题启动的，而不是从内容的教授开始的。“PBL课程的关键……是所有既定课程的问题集，对每一个问题进行设计，以激发学生对课程相关领域的学习兴趣”。PBL的课程设计基于四个教育目标：（1）知识结构化；（2）体验有效的推理过程；（3）发展有效的自我导向学习技能；（4）增加学习的动机。基于这些教育目标，有关学者提出了PBL课程的分类，按照2各变量、3个等级将课程分为了6个类别，分别是：讲解案例的课程，围绕着案例讲解的课程，基于案例的课程，做过部分改进的基于案例的课程，基于问题的课程，闭环基于问题的课程。问题是课程的一个组成单元，问题的有效性决定了PBL课程的有效性。关于问题设计，书中提出了2中模型，Dush模型和3C3R模型。

关于PBL的未来发展方向，一方面PBL研究应该更关注问题的种类，问题需要具备多大程度的复杂性和结构性才能用PBL记性有效的学习是值得人们的研究的；另一方面，用合适的方式呈现问题对于提高学生在这个领域的问题解决技能有着重要的作用，技术的发展和理论的完善也将会促进这一领域的新进展。

(三)我的思考

相对于其他几章讲述的模型来说，基于问题的学习（PBL）算是离我们的生活最近的了，我们能够真切的感受到在小组学习中所遇到的问题，团队规模带来的差别，教师指导的有效性在小组学习中的重要性。但其实我们的基于问题的学习还不算是真正意义上的PBL，而是起于内容知识的讲授，嵌入基于问题的作业，其小组学习的问题、教师指导的问题可见一斑，更不用说在基础教育阶段大范围实施PBL了。所以，我认为PBL的大面积实施仍然需要投入更多的人力来做好课程和问题设计，做好教师培训，需要研究者和实践者的通力合作。

(一)主要内容

培训通常无法改变组织的产出。在对不同的组织结果之间产生差距的原因进行分析并寻求解决措施的过程中，越来越多的实践人员正在采取一种整体性和系统性的绩效提升观。这一章对行为工程型、认知—动机型和技术型这三种不同的绩效提升模型及相关证据进行了评论。行为工程型在美国以实践者为导向的各专业学会中流传甚广，它采用一种实用主义的系统方法，在组织、过程、个体工作人员或小组层次上对各种绩效因素进行评价。认知—动机型的绩效提升方法在工业和组织心理学中很流行，它包含设定目标、进行反馈以及实践激励的指导方针。认知型的绩效提升模型是以经验证据为基础的，并整合了其干预措施中的动机及认知缓化因素。计算机技术的新进展为以新的方式递送绩效支持提供了机遇。在讨论绩效提升的技术方法时，这一章主要关注工作场所中电子绩效支持系统的演进及其相关数据。

(二)阅读札记

绩效提升之行为工程学取向的一个基本假设是，只要通过对环境做出某些改变，绩效就得以提升，而不用考虑个体工作人员或不同任务之间的区别可能会与这些改变发生的交互作用。目标设定理论认为，当目标的难度水平保持不变时，那些具有高度自我效能感并相信通过努力能实现目标的个体，其实现的绩效水平相对较高。认知—动机型方法遵循目标设定理论，强调提升绩效的因素——最明显的绩效标准（目标）、反馈和激励。

这本书中提出了对绩效提升模型的研究建议：

任务复杂性和工作人员的专业技能是如何影响绩效干预措施的？如何通过新技术开展绩效支持？创建解释模型和分类系统；界定组合型干预措施的效果；为研究提供支持并推广研究成果。

(一)主要内容

数字时代重新定义了资源的本质，显著地改变了资源用于支持学习的方式。经常有来源不明、质量不一的媒体用于各种教学系统，以体现出不用认识论信念和相关的学习目标。资源的数目和种类正在呈指数级增长。有几种因素可以提高资源用于学习的能力，包括访问先前无法获取的各种情境中的资源、资源使用灵活性的增加、可用性、可操作性和共享性。本章的目标是简要介绍基于资源的学习的历史；描述基于资源的学习的组成部分；介绍认识论、原理和假设的影响，批判性地分析相关的研究；明确基于资源的学习的启示。

(二)阅读札记

基于资源的学习的定义为利用或运用可用的人或物，以支持各种境脉下的学习需求。数字时代已改变资源的本质，从资源数目增长、通过资源颗粒化而增加资源的可获取性，到重新使用资源或其组成部分以满足无数的个体，再到提供多种观点。社会化构建的资源使观点和信息的访问更加民主化。基于资源的学习包含三部分，即境脉的创建、可操作使用的工具和用于指导学习的支架。

研究表明，背景因素、努力程度对资源价值的理解有极大影响，学生偏好工具包中活动较少、有美感的资源。书中作者总结出以下几点：（1）有效使用资源需要多种技能，如IT技能、认知技能；（2）根据课程复杂性决定引入多少资源、何种资源；（3）需要让学生了解RBL带来的好处，也需要让他们明白RBL面临的挑战。

对基于资源的学习（RBL）特别有兴趣的是素养。具有信息素养的人能够决定所需信息的范围、有效获取信息、批判地评估信息及其来源。境脉、工具和支架的交互也是未来研究发展的一个趋势。

(一)主要内容

本章试图研究一般教学设计模型在特定领域和专业中的应用和适应性基础，并且以阅读、数学、科学、法学和医学为例，调查领域特定教学方法的产生基础。本章首先分析了这些领域中教与学存在的困难，然后针对这些问题提出领域特定的解决方案，接着探究这些领域特定教与学的困难。同时，本章分析了常用教学设计模型在领域特定情景上的应用问题、应用要求，及其内外部变革压力的效应。

(二)阅读札记

教学模型的研究者和开发者之间在关注点和研究策略方卖弄存在差异，同时又与领域中特定的教学设计人员存在差异。特定的领域需要应用合适的模型，并且这些模型可能会根据特定的情景进行修改。模型不会自动、或者完美地适合于特定领域主题或者技能、能力的培养。模型在不同领域间实施需要经常变动。

通过这几章的阅读，对于几种教学模型以及目前的研究结论有了初步的了解，给我最大的感触是，这些模型的理念和出发点都非常的好，然而大多还都止步于实验室，并未走向正规教育的课堂以及工业培训中。没有在课堂上使用意味着难以获得足够的实证证据证明模型的有效性，并为模型的改进提出建设性意见和建议。研究者和实践者的合作显得特别的少，我觉得未来可以发动广大实践者参与到研究者之中，这样既促进了研究者和实践者的交流合作，又为模型的实施和改进提供桥梁。在今天的技术发展水平下，通过在线协作等工具完全可以实现实践者和研究者的合作。

另一方面，每一个模型的研究都避不开评估，也正是评估能够提供模型有效性的证据。然而，读完这几章发现，依据不同的理论假设和认识论原理，每一种模型对学习都有自己的解释，对于教育目标都有自己的理解，所以它们侧重的评估手段以及评估内容不尽相同。在各式各样的评估中，如何才能确定一种评估方式及其衡量标准是否有效，是一个书中没有谈及但一直萦绕我心头的问题，因为评估的有效性直接关系到一种模型的有效性和可用性。我觉得未来我们需要明确我们培养人才到底都需要哪些方面的知识和技能，基于这些知识和技能设定一套评估标准。每一种新的模型问世前都需要经过这一套标准的衡量，这样才能使得模型有效性的评估更加可靠和有说服力，得到更多研究者和实践者的认可，使得有效的模型能够尽快走入课堂，提升课堂的教学效率和效果。