在促进学生思维和知识的建构中应用教育技术*

张均兵

（教育部考试中心 ,北京 100084）

一、引言

2005年新定义规定：“教育技术是通过创造、使用和管理合适的技术过程和资源以促进学习和改进绩效的研究和符合道德规范的实践。”[1]该定义表明教育技术的根本目的是帮助人们进行有效学习。在教育信息化的过程中，如何提高教育技术在教学中应用的有效性是一个重要而又非常复杂的问题。该问题已引起国内外学者和政要的广泛关注。戴维·乔纳森等人（David Jonassen，1994）认为：“技术不应该被用作给被动的学习者运输和传递设计者信息的工具，而应该作为学习者学习的工具。”[2]学习科学家强调：“计算机最好能够支持学习者经历和体验深层学习行为。例如，帮助学习者与他人协作，反思知识发展。”[3]布什(George Walker Bush)总统在2001年教育计划中曾说道：“政府相信学校应该把技术作为提升学术成就的工具，把最新的技术用于课堂其本身不是目的。”[4]美国教育部一名女发言人凯瑟琳·麦克莱恩(Catherine Mcclain)说：“我们担心，今天我们拥有的这种技术没有被有效地用来提高学生的学习成绩。”[5]国内学者刘美凤认为：“只有热情的关注与经费的投入还是远远不够的。教师的信息素养、教学资源的可获得性、学生的技能与态度、学校的政策以及领导的态度、信息技术在学校教育中的应用与学校原有的教学秩序、各利益群体相融合的程度等各个方面都会影响信息技术的有效应用，其中很多因素还会牵扯到有关历史、哲学、社会学、政治学等领域的研究。”[6]高文则指出：“教学设计者在充分利用现代信息技术的同时，也必须注意克服器具中心论，克服狭隘的技术控制论，确立起以人为本、以人的学习为本的泛技术观。在技术的应用中必须考虑不同的情况、不同的个人和不同的目标的实际需求，识别技术行之有效的方式与途径，寻找并发现技术与各种学习理论的有效结合点，同时在两者的交叉中彰显新的学习理念并设计开发相适应的新技术、新模型。”[7]上述研究为我们深入探讨和思考教育技术在教学中应用的有效性问题奠定了良好基础。

二、教育技术的飞速发展为21世纪的教师带来了前所未有的机遇和挑战

教育技术对学习贡献的大小取决于多种因素，其中最为重要的因素就是教师的角色。信息技术的强大功能促使教师重新思考自己的角色和责任。教师们会重新思考所教的内容、自己在教学中的角色、所使用的具体教学方法以及教学法所蕴含的价值。教师不仅需要掌握如何使用一系列技术资源，而且需要知道为什么以及什么时候使用。在信息化课堂上教师和学生分别扮演着各种不同的角色，如教师可以是教练员、演示者、项目负责人、顾问、资源提供者、提问者、解释者、共同学习者等，在这些角色之间学会调整和运筹对于改进教学技能和培养学生的主动性以及深层思维能力起着至关重要的作用。这意味着教师在课堂教学中不能再充当“知识库”的角色，而应该是“专家型学习者”，他们应该是指导者、帮助者和引导者，可以从事高级互动活动，可以提出问题、解释问题、对观点提出反驳。

但是，教师在课堂上利用教育技术进行教学受到诸多因素的影响，其中有些因素类似于学生的态度和技术方面的实际经验，有些因素则更涉及教师的角色与期望值。教师对教育和学校本质的认识和信念会影响到课堂教学的组织和管理，他们在技术方面的背景经验以及对此所采取的态度，也会影响到技术手段在课堂上的使用。英国教育部20世纪90年代进行了一次大规模的研究，对教育技术在中小学生的成绩方面的影响力进行了评估（Watson,1993）。该研究表明，在特殊情况下，教育技术对教学产生了非常积极的影响。这些“各种不同的特殊情况”之间的关系十分复杂，其中包含的因素有对技术资源的接触情况、技术资源的特点以及学生可以利用的方式。其他重要的因素还包括教师掌握技术的能力以及理解情况、他们在教学中主动合理的使用情况、技术资源的组织和管理情况，以及对教学风格的合理选择。[8]诸种因素表明，教师能否合理地在课堂上应用教育技术对教师素质提出了较高要求。

三、“技术作为教师”的教学传递观亟需转变

知识经济的发展对教育技术的应用提出了较高的要求。在知识经济时代，仅靠记忆陈述性知识和程序性知识是不够的，学习者还应该具备以下能力：能对复杂概念具有更深层次的理解；能掌握利用复杂概念创造新概念、新理论、新产品、新知识；能对阅读的材料做出批判性评价，并能以口头和书面的形式清晰地表达自己的理解；能理解科学思维和数学思维。这表明学习者更需学习的是整合的、可用的知识，而不是教授主义所强调的割裂的、脱离情境的事实。为了满足上述要求，教师们在学校里使用技术的方式应该从 “技术作为教师”转变成“技术作为学习中的伙伴”。如果我们把技术想象成学生学习的工具，即用技术学习而不是从技术中学习，那么学生学习的性质将会发生改变。只有实现这一转变，利用教育技术促进学习和改进绩效的目标才有望达成。

关于计算机和其他一些技术的大量研究表明：技术并不比教师教得更有效。这在美国一项规模最大的专题研究中再次得到了证实。2007年4月7日《参考消息》转载了一篇文章，文章标题是“美国一项规模最大的专题研究认为教学软件无助提高学生成绩。”该专题研究是美国国会2002年授权进行的。它在2004年至2005年期间对全美的132所学校的9524名学生使用的15种阅读和算术软件产品进行了评估。该研究发现，教学软件深受美国学生的青睐，但是根据标准化考试中的成绩对使用这种技术的学生与不使用的学生进行比较后发现二者成绩相差无几。针对这种现象，学习科学家认为，长期以来计算机对教育影响甚微是由于“学校仍然在使用教授主义的做法，而不是遵循学习科学的方法”（Cuban,2001），“大部分教育软件都是基于教授主义和行为主义学习观的，计算机起到的作用和传统教师的作用一样，软件作为专家权威传递信息给学习者”。[9]这表明“技术作为教师”的教学传递观在促进学习和改进绩效方面效果欠佳。期待和现实的强烈反差迫切需要教师实现教育技术应用方式上的转变。

四、教育技术在支持学生学会怎样解决问题中可以发挥重要作用

在教学中使用教育技术手段可以对学习有所帮助，它可以辅助大纲的教学，增加对同一个问题的切入点和处理方式，它既是一种工具和资源，又是促使学生深入思考的催化剂。技术可以帮助学生发掘信息，拓展思路，取得成果，技术也可以促使大家交换和分享信息，对信息进行总结、修改和评估。达到这些辅助效果的方式有很多，常用的有教授式、展示式、推测式和解放式(Kemmis,1977)。[10]讲授式以程序化学习为基础，把一项任务进行分解，并就某个特别方面进行练习和反馈，多用于操练和实际练习。展示式以指导使用者去发现并展示隐藏的模式，多用于模拟式和探险式的游戏。推测式以通过提出“如果我尝试会怎样呢”的问题鼓励学习者建立自己的模式，并对假想进行验证。解放式则利用信息技术中标准的办公用具，如文字处理、图表处理以及统计处理的软件等对数据进行快速处理，从而减轻学习者工作量，使学习者赢得更多的时间以便在分析、说明和展示信息方面有更多的产出。

教育的未来应该把焦点放在有意义的学习上，放在让学生学会怎样推理、决策和解决我们生活中随处可见的复杂问题上，如逻辑问题、算法问题、故事问题、规则运用问题、决策问题、故障排除问题、诊断解决问题、技巧/策略运用问题、案例/系统分析问题、设计问题和两难问题（Jonassen,2000b）。[11]教育技术在支持学生学会怎样解决问题中可以发挥重要作用。其一，技术可以被用来建构复杂的基于问题的学习环境，促使和支持学生学会解决问题；其二，用各种工具对学生将要解决的问题建模。知识具有情境性，知识并非是学习者头脑中静态的智力结构，而是一个包括人、工具、环境中的其他人以及运用知识的活动在内的认知过程。因此，利用教育技术构建真实、有意义的问题情境，不仅可以促进学生的深层学习，而且有助于学生知识的迁移。为了促进深层学习，教师首先要创设有助于学生深刻理解概念的学习环境，只有学习者知道何种情形运用何种知识，并能在新的情况中对原有知识做出恰当修正，陈述性知识和程序性知识才是有用的。当学生对概念获得更深层次的理解时，他们就会以一种更加实用而且深刻的方式来学习陈述性知识和程序性知识，并将所学知识迁移到真实情境。当学生学习深层知识并且清楚在真实世界和实际情况中如何运用这些知识时，知识会在学生头脑中保持得更持久，他们也能够将这些知识运用到更广泛的情境中。其次，教师要善于创设基于学习者原有知识基础的学习环境，这样才能澄清学生的迷思概念，更好地促进学生的深层学习。最后，教师还要创设有助于学习者反思的学习环境，当学生尝试对自己正在发展的知识进行表达时，可以学得更好，其表达方式包括对话、撰写论文、报告，或是创建其他制品。

五、教育技术能够承担起变革学习的强有力的角色

教育技术的飞速发展为改变讲授-接受教学模式提供了前所未有的机会。据报道，34%的美国教授会在课上使用社会化媒体，其中，前三位的分别是人文学科的教师（接近40%）、应用学科（37.3%）和社会科学课程（36.8%）。补充课堂之外的网络知识、激发学生反思网络内容以及要求学生创造新的网络内容是教师使用社会化媒体的三大用途。[13]戴维·乔纳森认为：“当技术能够促进思维和知识的建构时，技术的应用效果是最大的。”[12]信息技术作为学习者思考和知识建构的促进者、帮助者，其对学习的重要作用包括：（1）技术作为支撑知识建构的工具：表征学习者的观点、理解和信仰；帮助学习者制造结构化的多媒体知识库。（2）技术作为探索知识的信息工具支撑学习者在建构中学习：访取需要的信息；比较观点、信仰和世界观。（3）技术作为背景支撑做中学：描述、模拟有意义的真实世界的问题、情景和情境；出现他人的信仰、观点、意见和故事；定义一个安全的、可控的问题空间给学生思考。（4）技术作为社会中介支撑在对话中学习：与他人合作；在共同体的成员中讨论、辩论并达成一致意见；支撑知识构建共同体之间的对话。（5）技术作为智能伙伴支撑在反思中学习：帮助学习者清楚地表达并呈现他们所知道的；反思他们学会的以及他们是怎样学会的；支撑学习者对意义的个人表述；支撑用心的思考。[14]可见，信息技术不仅能够增强学生的认知能力，而且能够培养解决问题以及从事高级思维的能力，拓展身心两方面的技能。

有关研究已证明，教师如果深入挖掘信息技术的功能并将其运用于支持学生的深层学习，学生能力将在运用技术建构知识的过程中得到发展。例如，史密斯通过让学生开展协作式多媒体制作活动得出结论：“仅仅将计算机和其他的媒体插入到课程中，而没有将程序和活动整合进课程结构，将很难发生有意义的改变。”[15]这是因为教学多媒体在将文本、声音、图形、动画、视频、图像以及空间模型等多媒体整合到一个计算机系统中时，往往只包括了听觉和视觉模式。但是多媒体演示通过使用连续的声音和图像强烈地刺激人们的感官，从而引起并保持人的注意，而注意力对学习而言是一个必要的条件，但它不是充分条件。布朗（Brown,1998）也发现，让学生构建超媒体是一种有意义学习，对所有的学习者来说，构建超媒体都是具有吸引力的。构建超媒体活动能够让学生表达自己的创意，体现他们的独立性，发展高级思维能力和认知弹性以及反思他们的交流策略。此外，超媒体建构对处在边缘的学生以及学习能力差的学生具有显著的心智影响，尤其体现在内部动机和设计技能方面。[16]

六、在学习有效性的境脉中考虑技术的使用

在教学中应用技术并不是技术越先进教学效果就越好。这方面有许多研究成果可供我们借鉴。例如，已有的多感官通道研究表明：“当通道提供补充信息时，学习会增长。但当在不同通道中的信息多余时，学习通常就不会有进步。而且当不同通道中的信息互不一致或产生歧义时，学习很可能会退步。当用语言表述故事时，有或没有视频，或者有声音、视频、文本，对学习者的回忆、辨认或可视程度的作用区别不大（Ottavianio,1993）。[17]又如，理查德·迈耶（Richard Mayer）认为，有效整合文字和图片应遵循以下原则：(1)多媒体原则——学生从文字和图片中学习的效果优于仅仅从文字中学习的效果；（2）空间接近原则——在页面或者屏幕上，文字和图片一起放得近，比放得远学习效果好；（3）短暂接近原则——文字和图片同时出现比按次序出现学习效果好；（4）一致性原则——不包含无关资料比包含无关资料学习效果好；（5）形式原则——动画伴随声音解说比动画伴随印刷文字出现的效果好；（6）冗余原则——动画伴随声音解说比动画同时伴随印刷文字、声音解说出现的效果好；（7）个体差异原则——设计的效果确实与用户的领域知识和空间能力有关。[18]再如，给一个数字化文本添加声音的操作是否可以帮助学习者从文本中学习到更多？学习科学的研究者曾这样总结道：“语言反馈的教学效果会由于读者的年龄和初始素养水平不同而不同，高年级（例如四年级到六年级）学生从使用文本到声音的支持中受益更多，可能因为他们遇到了更复杂的文本，或者可能由于这些学生在使用这些支持方面更有策略”。但是，“如果文本对学习者太具挑战性，比如有太多不熟悉的词汇、太多概念、复杂的语法或者对先前知识有要求，那么简单地提供文本的声音是不足以促进对文本的理解的。[19]

上述研究表明，教师仅仅掌握了技术，能够完成漂亮的课件还是远远不够的。好的课件要实用，动画要用得恰到好处，布局要合理，插入的多媒体要有助于学生掌握教学重点、难点，而不是看热闹。教育技术不是孤立于学生的学习环境之外而存在的，开发师生的教育技术应用能力的核心在于将教学法与学生的活动结合起来。应用教育技术的动机在于学习任务的性质，而非为使用而使用。当教育技术的应用不以目的为出发点、不带着问题也不具有挑战性时，学生就会感到厌烦与迷惑。库班（Cuban，1986）列出了一些之前的技术没能成功地支持学习的原因：“第一，人们没有很好地理解怎样整合技术才能满足学习者的需要；第二，人们也没有清楚认识到技术该如何有效地与教育情境结合才能真正地支持学习者活动和达到学习目标。”[20]R.基思·索耶指出：“只有当我们考虑到儿童是如何学习的，以及当计算机被用来整合老师和学生的课堂交互时，计算机的使用才能有助于学习。”[21]夏普（Sharp,2000）等人则认为以技术支撑的有效教学应包含的因素有以下五个方面：要有明确的学习目的；要帮助学生结合自己的经验和知识在一定的环境中去理解学习内容；要为学习提供一个辅助性的社会环境；要让学生以各种不同的方式参与到学习的过程当中；教师应该愿意根据学生的具体情况修改学习任务。[22]可见，要提高教育技术在课堂中使用的有效性，教师应根据教学目标、学科特点、教学情境以及学习者特征来选择和使用技术，切忌技术被过分吹嘘和不当使用。

七、结语

在知识经济时代，教育技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。教育技术具有促进教育教学目标实现的潜在功能，正确选择并恰当利用它们，是教师专业发展中的重要组成部分。教育技术会对教师在不同层次上的知识结构和教学法起到重大的影响作用，这在实际操作中表现为三个层次上的改变：提高已经在从事的活动的效率、扩大教师和学习者的接触面、利用技术手段来革新教与学的观念（McCormick&Scrimshaw,2001）。[23]根据 2008 年教师信息素养调查发现，我国教师目前应用数字化教学资源，基本只是将其作为一种新的资源形式和一种更生动的课堂传授方式，在促进学生的深度思考和探究学习、促进师生之间交流等方面还有待探索和尝试。为了提高我国教师运用教育技术的水平，加强教师教育技术培训和评估的力度很有必要。同时，为了加强教师教育技术培训和评估的针对性和实效性，及时地将当今有效运用技术改善教学的当前最好的实践和研究结果融入培训和评估也非常必要，因为这可以让我们少走弯路。

[1]（美）艾伦·贾纳斯泽乌斯基，迈克尔·莫伦达.教育技术：定义与评析[M].北京：北京大学出版社，2010.1.

[2][4][7][11][14][15][16][17]（美）戴维·乔纳森，简·豪兰，乔伊·摩尔，罗斯·马尔拉著；任友群，李研，施彬飞译，高文审校.学会用技术解决问题——一个建构主义者的视角[M].北京：教育科学出版社，2007.

[3][9][18][19][20][21]（美）R·基思·索耶/主编， 徐晓东等/译.剑桥学习科学手册[M].北京：教育科学出版社，2010.9.

[5][12]缪蓉.教师教育技术能力标准、培养及评估[M].北京：北京大学出版社，2012.2.

[6]刘美凤.信息技术在中小学教育中应用的有效性研究[M].北京：教育科学出版社，2010.

[8][10][22][23]（英）艾薇儿·拉夫莱斯著，宋旸译.教育技术与课堂教学[M].北京：北京师范大学出版社，2006.

[13]美国教授在课上如何使用社会化媒体[EB/OL]..