学习科学与技术设计幻灯片.ppt

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1、学习科学与技术设计第1页，共20页，编辑于2022年，星期五目录目录CSCL的诞生的诞生CSCL的内涵的内涵CSCL的特征的特征CSCL的协作原则的协作原则CSCL系统的结构模式系统的结构模式CSCL研究的发展趋势研究的发展趋势第2页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的诞生的诞生（1）最早讨如何利用计算机技术支持协作学习出现于 1983年，在圣地亚哥召开一个议题为“合作问题处理与微型计算机”的研讨会。（2）1989 年，由 NATO（北大西洋公约组织）资助的一个特殊项目“高级教育技术”研讨会在意大利的 Maratea 召开，并且第一次采用了术语“计算机支持的协作学习”。因此，1989

2、 年被看成CSCL 的诞生年。（3）此后分别于 1991 年在南伊利诺斯大学和 1992 年在加拿大安大略湖教育研究学院召开两次关于 CSCL 的研讨会。（4）第一届以 CSCL 主题命名的国际大会于 1995 年在美国印第安纳大学举行，它是第一次完全成熟和独立的关于 CSCL 的国际会议。（5）后续的国际性会议分别在多伦多大学、斯坦福大学、Maastricht 大学、科罗拉多大学、Bergen 大学、央大学、Rutgers 大学和 Aegean 大学召开。第3页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的内涵的内涵最近几年,有关CSCL的讨论逐渐增多,表现出对CSCL内涵不同的理解,这种认

3、识上的分歧在一定程度上阻碍了CSCL的发展和研究的深化。以下我们就最有争议的三个方面进行探讨。(一)CSCL与CSCW的区别。(二)协作学习(Collaborative Learning)与合作学习(Cooperative Learning)的区别。(三)CSCL的知识观。第4页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的内涵的内涵CSCL与与CSCW的区别的区别CSCW(Computer Support Cooperative Work)是指在计算机支持的环境，特别是在网络环境下,一个群体协同完成一项共同的任务；CSCL（Computer Support Collaborative Lea

4、rning)是指利用计算机技术(尤其是多媒体和网络技术)来辅助和支持协作学习。从定义上看,两者比较接近,而且存在共同的地方,两者探讨的都是不同任务下计算机技术如何支持群体交互的问题。“不论有没有意识到,参与者共同的地方就是,学习是在取得一定经验的基础上发生的。为此,这两个领域的研究会有许多可以相互借鉴的经验。”而作为一个相对比较完善的领,CSCL和CSCW有相当多的联系,CSCL在过去常常被视为CSCW与学习理论和教学理论结合而成的一种新的学习方法。这就成为过去几年许多研究者关注的焦点,他们都重视把CSCW的研究方法和成果应用到CSCL的研究领域。但是CSCL应该是一个独立的研究领域,而不仅仅

5、是CSCW的应用领域,不能把两者完全、简单地合并起来。正如美国教育技术专家Pea指出的“我们需要有意识地、深入关注CSCL的产生与发展,它不仅会成为一种训练方法,更会是我们理解有关学习和教育问题的新视角”。第5页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL和CSCW的明显的区别可以从两方面分析:1.名称的字面区别:CSCL中的“L”指那些我们谓之的“学习者”,由此表明学习的本身就是主要的目标,而CSCW中的“W”则表明工作是主要目标,这个目标是在一个群体中每个人共同分担的一项任务。2.结果的有效性方面的区别:CSCW的目标在于根据一个容易鉴别的抽象或者具体的产品,如想法或构思,来看能否通过最小

6、的代价来有效地完成任务,即最小的代价能否产生最大的收益;而CSCL的目的则是关注个人的学习,把个人的积极学习的过程和参与的程度作为主要的结果。CSCL的内涵的内涵CSCL与与CSCW的区别的区别第6页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的内涵的内涵协作学习协作学习(Collaborative Learning)与合与合作学习作学习(Cooperative Learning)的区别的区别 研究中存在另一个大的问题也是源于概念本身的界定。CSCL是“Computer Support Cooperative Learning”还是“Computer Support Collaborative

7、 Learning”？正如大部分研究者观察的那样,“Cooperative”和“Collaborative”通常运用得相当模糊,以至于许多研究者漠视它们间的区别而用它们描述相同的行为,甚至在论文中混淆两者的用法。而有些研究者则认为两个词的选择是无足轻重的。例如,美国教育技术专家Koschmanmn在1991年刚建立CSCL工作室的时候,就是把工作间的研究定位在“Computer Support Cooperative Learning”,但他的合作者Trent Batson却坚持认为“Cooperative Learn-ing”存在独有的特殊含义,建议使用“Computer Support C

8、ollaborative Learning”代替“Collaborative Learning”。Koschmanmn采纳了Batson的建议,然后提出了Computer Support for Collaborative Learning。第7页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的内涵的内涵协作学习协作学习(Collaborative Learning)与合与合作学习作学习(Cooperative Learning)的区别的区别 尽管两者有很大程度上的相关,但是协作(collaboration)和合作(cooperation)这两个术语确实是描述了两种截然不同的学习方式,在这点上,

9、现在的研究者基本上达成共识,一般认为:这种不同不仅是语义上的,也有内容上的,这两种方式提供了不同的框架,以不同角度深入研究信息和通讯技术的特性,以此来发展其作为工具支持群体工作或者学习的作用。两个术语都是指群体学习活动,两者的区别在于群体完成学习任务的途径不同。Cooperative的学习者通常把群体的学习的学习者通常把群体的学习任务分配给每个学习者或群体中的各个小组任务分配给每个学习者或群体中的各个小组,每个学习者或小组负责完成各自的子每个学习者或小组负责完成各自的子任务任务,最后把各个学习结果汇集到一起最后把各个学习结果汇集到一起,看是否达到总任务的目的。而看是否达到总任务的目的。而Col

10、laborative的学习者则常常需要群体成员共同完成一项学习任务的学习者则常常需要群体成员共同完成一项学习任务,这个任务是不能这个任务是不能分解开的分解开的,所以并不是所有的个人和小组都能够完成的。所以并不是所有的个人和小组都能够完成的。从这个意义上来说,在合作学习(Co-operative Learning)中,小组内的合作学习(Co-operative Learning)也可以看作是协作式的学习(learning collaboratively)。第8页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的内涵的内涵CSCL的知识观的知识观 CSCL知识论的基本观点是计算机的应用能促进知识共享和

11、知识重建的高级社会认知的过程。Fjuk和Ludvigsen在2001年指出对CSCL的教育内涵的理解要从技术和教育方法上的分析扩展到从整个社会背景中去理解。而且,对计算机支持的协作学习的研究不再是对某个阶段的研究,而是要把一个长期的过程作为研究对象。在传统上,我们总把计算机支持的协作学习同狭窄的教学理论与方法联系起来。由于研究范围和理论的局限,研究者对计算机支持的协作学习的研究总是局限于个别教学环境和阶段,而没有考虑到大的社会结构,或者由于各种原因已经限制了人们对计算机支持的协作学习的参与。各种计算机支持协作学习的实验实际上被各种因素所局限,如狭窄的学习内容,传统的教学方式,以事实为中心的和传

12、递知识为主的教学观念等。要真正实现计算机支持的协作学习的意义和价值,实现信息化学习,我们就应该把视线从传统知识观上转移到知识团体创新模型上来,在新的认识论基础上审视CSCL。第9页，共20页，编辑于2022年，星期五 传统的知识观是构成主义认识论的一部分,它着重研究知识的基础与知识本身的构成,它所使用的方法是分析还原的方法,从而带来了无穷的分割和“二分”。当代哲学与科学的发展,发现了知识构成论的局限。为了真正理解知识,阐明知识的本质,就需要用一种新的知识观来取代传统知识观,知识生成论应运而生。知识的生成可以等价地理解为知识的创新与建构,而关于知识如何创新的机制已有了许多杰出的研究成果,如Non

13、aka和Takeuchi的知识创造组织模式，Engestro。m的扩张性学习模式,Bereiter的知识发展模式。这三种模式都认为,知识创新在本质上是种社会过程。人们对事物的认识和理解是个反复的过程。在这个过程中,人们总是通过各种途径或方式理解事物的本质,社会交往给人们提供了各种信息资源;在共同解决问题的过程中,通过社会交流,各种观点和信息融合或发生冲突;知识创新产生于个体的社会交往中,而不是产生于个体内部的。CSCL的内涵的内涵CSCL的知识观的知识观第10页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的特征的特征1.正互赖性正互赖性(Positive Interdependence)。它是

14、指为了实现小组的共同目标,成员之间自觉地合作。它可以通过集体嘉奖、共同的目标、共享资源以及角色分派来增强。2.个体职责个体职责(Individual Accountability)。成员应平等地参与协作,承担职责和任务。个体职责可通过定期在小组内评价并交流成员的成果,对成员进行提问或测验的方式来保证。3.协作组进程协作组进程(Group Processing)。协作组进程是指在完成学习任务后,向小组提供合作情况的反馈意见,以提高小组的协作学习能力,维持良好的合作关系。4.社交技能社交技能(Social Skills)。它是指促进协作学习顺利完成所必需的基本交互、有效交际以及避免、解决冲突的技能

15、。5.面对面交互面对面交互(Face to Face Interaction)。它是协作成员互相帮助、克服困难的手段。成员之间可以通过阐述、讨论、共享信息、交互教学等方式来相互促进学习。第11页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的协作原则的协作原则戴维.乔纳森认为有关学习的研究受到了建构主义和社会理论（社会文化和社会认知理论）的影响；对学习本质的假设在认识论和本体论上发生了改变；教学和学习活动的实质也发生了改变，从关注教学传递系统（Instructional Communication Systems）逐步转向关注基于实践的、协作性的学习系统（Practice-based、Colla

16、borative Learning Systems）。乔纳森研究了大量关于 CSCL 的实验研究和案例研究，针对每个试验和案例都指出了其研究发现和研究局限。在此基础之上，乔纳森从 7 个方面提出了基于研究的协作原则：1.技术的性质。技术的性质。2.小组的构成。小组的构成。3.学习任务。学习任务。4.导师的角色。导师的角色。5.共同体的形成。共同体的形成。6.评价的性质。评价的性质。7.对协作和知识建构的支撑。对协作和知识建构的支撑。第12页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的协作原则的协作原则1.技术的性质技术的性质要首先确认学习者的哪些特点会和使用技术发生相互作用，然后选择适合教学

17、法的技术，并且在设计教学实践时充分利用技术的这些特性；2.小组的构成小组的构成要从小组规模、性别差异和学习者特征等三个方面来分析小组的构成。活动理论和分布式认知理论为人们提供了一个框架，以认识活动（包括在线小组活动）是如何以工具、符号系统、分工和文化习俗为中介的。选择具有适合的给养（Affordances）、任务约束、小组构成和角色的 CSCL 系统以支持协作和促进学习；3.学习任务学习任务学习任务一般分为三种类型：案例研究、辩论和问题解决。在 CSCL 中，有意义的协作需要有意义的任务，而且任务越是复杂和困难，学生越能够有意义地协作。乔纳森指出，越是结构不良的问题，越接近于真实的复杂世界，也

18、就越需要协作才能完成。因此，他推荐使用复杂、真实、有意义的任务。另外作为在线协调者，要为任务提供评价量规以引导协作；第13页，共20页，编辑于2022年，星期五4.导师的角色导师的角色CSCL 的一个假设是教学交流和合作活动需要导师（例如：教师、专家）的支持。移情(Empathy)、热情(Enthusiasm)和友善(Friendliness)等品质是在线导师最为需要的。乔纳森提示导师，在“在线环境”下，学生对意义含混、教学要求不一致等情况容忍度较低；导师必须给予及时反馈，学生对延迟的容忍度也很低；导师应提供干预或引导以支持学习任务。教练（Coaching）是一种重要的角色，比传播信息更加重要

19、；5.共同体的形成共同体的形成温格（Wenger）提出了一个学习的社会理论，强调应用情境性实践和社会情境来设计学习的体验。他把学习看作是一种社会性参与；社会组织中的“参与”为现实世界中的活动赋予了意义，提供了共享的视角和资源以保持在活动中的持续投入。在线共同体如何支持社会性交互？交互是如何影响学习和共同体建立的结果的？针对这两个问题，乔纳森提出需要使用社会性内容；教师与学生的交互；建立小组并让学生担任主持的角色；以及采用利用分享的教学模式等；CSCL的协作原则的协作原则第14页，共20页，编辑于2022年，星期五6.评价的性质评价的性质没有单一的评价形式能用来评价有意义的学习；学习的结果越是复

20、杂，就越需要各种评价方式。研究者需要在研究中采用多种评价方式，以便验证复杂的社会性和认知结果。在众多协作性交流的分析技术中，乔纳森认为以计算机为中介的话语分析（Computer-MediatedDiscourse Analysis）是最有前景的；7.对协作和知识建构的支撑对协作和知识建构的支撑富有意义的会话是 CSCL 的核心。支撑不同种类的会话，对于促进不同形式的生产性推理具有非常重要的潜在作用。设计 CSCL 系统时，首先要确定那些最能够支持学生讨论活动的推理的特性，然后根据这个模型为会话添加约束。例如，美国望景楼（Belvedere）学习系统通过节点和连接来限定讨论类型，研究结果表明，学

21、生的论辩活动增加了。CSCL的协作原则的协作原则第15页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL的协作原则的协作原则 乔纳森在大量实验和案例的基础上所总结的协作原则，对于从事 CSCL 的理论研究和实践研究具有十分重要的启发意义。但是需要注意的是，这些原则并不是金科玉律，因为它们的提出都是有其具体情景和条件的。乔纳森本人也在提醒研究者要“把这些研究看作是探索性的而非证实性的”。所以需要灵活地加以运用。第16页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL系统的结构模式系统的结构模式CSCL系统的结构模式有以下4种：(一一)集中模式集中模式(Centralized)(二二)复制模式复制模式(R

22、eplcated)(三三)分布模式分布模式(Distributed)(四四)混合模式混合模式(Hybrid)第17页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL系统的结构模式系统的结构模式集中模式集中模式(Centralized)优点：可以运行较多的应用程序；通过捕捉和广播Windows系统事件来 进行协作；开发者可以不必提前知道哪些应用程序需要共享。缺点：宽带利用率不高和使用不方便；对于协作者的独立性和协作时机 有限制。第18页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL系统的结构模式系统的结构模式复制模式复制模式(Replcated)优点：提高了网络资源的利用率。缺点：更依赖控制事件。第1

23、9页，共20页，编辑于2022年，星期五CSCL研究的发展趋势研究的发展趋势根据当前CSCL领域的研究现状及实践的需要，该领域研究的发展趋势主要表现在针对如下专题的研究上。1协作能力的发展协作能力的发展（1）关于协作的个体学习。（2）个体过去的合作经历对新集体的影响。2面向面向 CSCL 脚本（脚本（Script）的研究）的研究3协作能力的迁移协作能力的迁移（1）不同任务之间因协作而导致的迁移。（2）集体学习中软件的角色。（3）集体的态度和动机。4面向面向 CSCL 结构化交互及共享工作空间的研究结构化交互及共享工作空间的研究（1）结构化非同步讨论工具。（2）结构化同步交互工具（用于协作问题解决）。5面向协作学习社会性的研究面向协作学习社会性的研究第20页，共20页，编辑于2022年，星期五