中学生网络学习活动设计流程及分析框架的研究

李玉顺　杨莹等

摘要：伴随互联网开放教育的发展，在线学习正成为各个学段领域关注的话题，这种趋势已经辐射到了中小学阶段，如MOOC、微课支持的翻转课堂等。自2012年春季开始，在“视像中国”平台支持下，由北京师范大学、视像中国远程教育发展中心等单位合作，在国内开展了中学生网络课程规划、设计、开发、运行和服务的实践探索工作。该文以研究适应中学生认知特点的网络课程开发方法为主旨，以活动理论和学习活动为中心的教学设计理论为基础，通过在“视像中国”平台上实施网络课程并尝试优化，提出了适用于初中网络课程设计的网络学习活动设计流程及分析框架，该框架已经在实践中得到初步验证，从而提出了中学网络课程中学习活动设计流程，为中学网络课程的设计和开发提供理论支持及实践指导。

关键词：网络学习；网络课程；活动设计；活动分析框架

中图分类号：G434 文献标识码：A

一、中学生网络课程发展的背景

近10多年来，依托互联网的开放教育运动持续发展，渐有磅礴、颠覆之势，2001年，开放教育运动开始兴起，以MIC OCW（MIT Open Course Ware）为代表，很多知名大学推出了大量开放教育资源。2008年，MOOCs概念被提出并得到实践，edX、Coursera、Udaeity、学堂在线、中国大学MOOC等网络课程平台陆续在国内外上线，大量优质的课程资源通过互联网得到了传播和共享。2013年，SPOC开始出现，弥补了MOOC在学习体验上的不足，并为MOOC提供了一种可持续发展模式。总体来说，开放教育资源以其开放性和共享性扩展了学习手段与范围，推动了教育创新和教学发展，对各个不同的学段领域产生了深刻的影响，特别是高等教育领域，从课堂学习为主向多种学习方式转变的实践正在来临。在上述发展过程中，一方面开放教育的课程形态及其运行方式仍然需要持续的探索，另一方面开放教育之于不同学段领域的差异性比较明显。因此，从实际应用情况来看，当开放教育进展到如MOOC类课程形态时，其网络课程的教学效果并不理想，其中一个重要原因就是重教学内容呈现，轻学习环境设计。网络教育“师生分离”的本质特点决定了网络学习中的学习者通过完成特定的学习活动，进而与环境、与资源进行交互，才能更好地自主建构知识。然而，目前大部分网络课程只是课堂搬家，将学校已有的课程照搬进入网络，而缺少针对特定课程目标指向的精心设计的学习活动。

“视像中国”是一个致力于在基础教育领域利用网络技术促进跨区域常态化交流的平台，组织各地中小学校以远程互动的形式开展教学交流、专题学习及文化交流等公益活动。2012年，为进一步拓展项目形态，“视像中国”远程教育研究中心與北京师范大学、南京大学等高校合作，在国内基础教育领域率先探索发展面向中学生的网络课程。调查发现，面向中学生的网络课程多为传统课堂教育在网络教育的简单延伸，只注重知识的传递，而忽视了学生自主学习环境的营造。此类网络课程多是通过面授的方式来达成教学目标，因为注重知识传递的网络课程是建立在学习者自主学习的基础上的，即要求学习者具备较强的自主学习能力。与成人学习者相比，中学生利用网络进行自主学习的能力相对较弱，且容易受到干扰，因此，这种形式的网络课程对于中学生而言很难达到预期效果。

在上述背景下，来自北京师范大学、南京大学、上海七宝中学、宁波江东区教师进修学校以及“视像中国”的参与学校师生共同合作，在MOOC等新型网络课程发展的阶段开展面向中学生的网络课程设计、开发、应用和优化实践。本文阐述了适应当下互联网教育发展情势下中学生网络课程开发的方法。面向中学生的网络课程要想达到预期的教学目标，重点在于为中学生创设良好的自主学习环境，而自主学习环境创设的重点则在于学习活动的设计。学习活动是为了达到一定的教学目标而进行的师生操作的总和。它的基本流程是由教师设计学习任务，由学生完成学习任务，在这个过程中实现师生交互，达到教学目标。由此可见，在网络课程中设计学习活动可以加强教师对学生学习过程的引导作用，从而帮助学生有计划、有步骤的完成学习。因此，建设网络课程的核心任务不应局限于开发学习资源，而应转向学习活动设计。

二、网络学习活动设计流程与分析框架的构建思路

作为一种具体的活动，网络学习活动需要遵从活动理论的基本原理。杨莉娟指出，活动理论是一个心理学理论，它以“活动”为逻辑起点和中心范畴，研究和解释人心理的发生发展问题。杨开城从活动理论来看教学系统并指出教学系统是一个学习活动的序列，是一个师生之间有组织的共同活动的序列。由活动理论的原理可知活动是由一系列的行动构成的，而行动是通过一系列具体操作完成的。推演到学习活动，一个学习活动由多个或一个活动任务构成，活动任务又可分解为一系列操作。活动理论指出，活动系统包括6个要素。其中，工具、规则和劳动分工构成了主体、客体和共同体之间的联系，形成一个系统。如果活动只有任务或主题，而没有流程控制和监管控制，这是无结构的活动。无结构的活动在实施时，控制权由学生掌握，教师基本失去了了解和管理学生学习的机会，是不利于学生学习的。因此，学习活动的设计应考虑学习的意图、活动的对象和活动社区的实施规则，即在设计学习活动时要综合考虑学习活动系统中的各个要素、以及要素之间的相互作用和影响。

杨开城指出，教学设计是一种包含学习者分析、学习内容分析、学习目标的分析与描述、方案的设计以及对教学方案进行缺陷分析与改进的操作过程，而这一系列操作的目的是建造一个能满足要求的教学系统。以学习活动为中心的教学设计理论提出了知识建模内容分析法，即通过绘制知识建模图的方式对学习内容进行分析。知识建模图的绘制需要遵循相应的规范，有利于确定知识点之间的关系，并且可以为活动设计提供支持。以活动为中心的教学设计理论提供了一种保证目标和手段一致性的方法。以学习活动为中心的教学设计理论将学习活动分为意义建构活动和能力生成活动，并与学习目标的学习水平之间建立对应关系。网络学习活动的设计正是建立在活动理论的基础上，运用教学设计的技术，结合网络学习的特点，设计出一系列合乎规则、有效、实现预期教学目标的活动。

三、网络学习活动设计流程的研究

网络学习活动是学习者以及与之相关的学习群体（包括学习伙伴和教师等）为了完成特定的学习任务，在网络环境下利用网络学习平台学习所进行的操作的总和。网络学习活动的构成要素包括：学习目标、活动任务、学习成果、学习资源和工具、活动规则（监管、评价、角色与分工等）、交互过程（学习的方式方法、交互行为等）、学习支持服务。本研究以《触摸信息技术前沿》网络课程为基础，通过三轮迭代实践进行网络学习活动设计的研究，最终形成一套较为完善的、具备一定可操作性的适用于初中生的网络学习活动设计流程及分析框架，同时实现对该网络课程的学习活动的优化设计，为课程的后续开展提供支持。

网络学习活动设计流程主要包括3个阶段：分析阶段，设计阶段，实施、评价和改进阶段，如下页图1所示。分析阶段的主要工作包括：学习目标分析、学习内容分析和学习者特征分析。针对面向初中生的网络学习活动设计，在分析阶段需要将学习者的学习时间考虑在内。设计阶段又可划分为初步构思阶段和活动分析阶段两个部分。初步构思阶段主要包括问题设计、活动构思和动力优化。其中，问题设计有助于活动构思的设计，活动构思反过来也可以优化问题的设计。动力优化主要指对活动的内容、形式、难度、情境等方面的优化设计。活动分析阶段的主要工作包括：活动任务的设计、一致性检验、学习成果的设计、活动规则的设计、学习资源及工具的设计、可选择性设计、可行性分析。实施、评价和改进阶段的主要工作是将所设计的学习活动付诸实践，并在实施过程中向学习者提供必要的学习支持服务，同时收集学习者的各项记录和意见反馈，分析活动设计中存在的不足并进行改进。

下面就网络学习活动设计流程的各个环节给予详细的阐述。

（一）分析阶段

1.学习目标分析

学习目标分析采用知识技能领域目标分类的二维模型，如右图2所示。横轴是知识类型，包含符号名称、事实、概念、过程步骤、原理格式以及认知策略。纵轴是操作类型，包含理解、记忆和运用。其中，“理解”和“记忆”属于学习的“意义建构”阶段；“运用”属于学习的“能力生成”阶段。

2.学习内容分析

学习内容具有一定的层次结构，所以对学习内容的分析主要是明确内容之问的逻辑关系。本研究采用知识网络建模的方式来分析学习内容。活动任务设计是学习活动设计的核心也是重点，活动任务的设计依赖于对知识的整体分析。知识网络建模图能够明确知识点之间的关系，从而有助于之后对活动任务的设计。另外在活动设计的过程中也会不断补充遗漏的知识点。知识网络建模图由知识点及知识点之间的关系组成，研究中所涉及的知识点类型如表1所示。

研究中所涉及的知识点之间的关系如图3所示。

3.学习者特征分析

对学习者的分析是为了让学习活动的设计能够更好地适应不同的学习者。但是，学习者之间不仅差异大，而且处于变化中，因此，在实际操作的过程中，无法达到对学习者的各方面情况都全面了解。那么，要想适应不同的学习者，最合适的方式是增加学习活动的多元性和可选择性，以适应不同学习者的个别差异。因此，学习者特征分析重点是了解学习者各项特征的范围，在后续的设计阶段，根据这个范围来设计学习活动，实现学习活动的多元性和可选择性。

（二）设计阶段

1.问题设计

在完成分析阶段的工作后，并不是直接进入对活动各个要素的设计工作，而是进行问题设计和活动构思，这一环节起到前后衔接的作用。问题设计和活动构思旨在对活动进行整体的、初步的架构。之所以安排这一环节是由于活动设计是一个具有一定创造性的工作，活动设计的优劣不仅与操作流程、方式方法有关，设计者自身的能力和经验也起着至关重要的作用。因此，在设计阶段，应该有一个环节使得设计者可以发挥自身的创造性，问题设计和活动构思的环节正是为此而设计的。问题设计是通过一系列问题将学习内容有序的组织起来，其目的是让学生明确学习目标，并通过问题引发学生的好奇心来引导学生的学习过程。问题设计可以采用以下两种方式：地图式问题和2W1H问题。（1）地图式问题。如果将知识建模图看作是知识地图，则可以根据知识点之间关系的远近，将它们划分成不同的区域，那么地图式问题就像是开火车一样，从一站出发，再开向下一站，从而将知识点贯穿起来。在地图式问题的设计中，第一个问题的选取非常重要，这个问题必须要有情境作支撑，因此，第一个问题可以选择知识建模图中的事实和范例（FC）知识，设计与其相关的问题作为导入。（2）2W1H问题。2W即What（是什么）、Why（为什么），1H即How（如何）。上述两种问题设计的方式，在实际操作过程中，可视学习内容的具体情况进行选择，也可组合使用。

2.活动构思

活动构思是在问题设计的基础上，对学习活动的初步设计，对活动的详细设计留在活动分析阶段。一个活动可以包含多个问题。在这一环节，以活動为单位，需要同时明确这个活动所包含的知识点，即这个活动所对应的知识组块。这样做既可以避免在设计中遗漏知识点，同时也为后续的活动设计提供了便利。

3.动力优化

动力优化是对所设计的问题和所构思的活动进行改进和完善的阶段，旨在通过提升学习内容的趣味性来提高学生的学习动力和学习兴趣。动力优化的重点包括：活动内容符合学生的生活经验、兴趣爱好、关注焦点等；活动任务具有一定的挑战性，难度适中；活动任务的操作应能够引导学生对信息进行深度的加工，如对信息进行分类、比较，或分析、评价信息等；活动情境能够引起学生的探索欲；能够提高活动形式的新颖度。

4.活动分析

活动理论指出，活动是具有结构的。在构成网络学习活动的7个要素中，目标的确定是在分析阶段完成的，交互过程和学习支持服务主要是在实施阶段进行的，而对学习任务、学习成果、活动规则、学习资源与工具的设计则是需要在设计阶段完成的。因此，活动分析环节就是对上述要素进行设计的过程，同时还包括对活动可行性的分析。活动分析区别于活动构思，之所以称之为活动分析，是由于在这一环节中，对活动的设计主要是根据一定的框架和方式方法而展开的，从而确保活动具有合理的结构。

5.学习资源及工具的开发

依据前期设计开发学习资源与工具。在开发学习资源与工具的过程中，应当遵循以下原则：（1）科学性原则：保证内容准确，结构合理，前后统一；（2）教学性原则：为学生提供必要的脚手架，并充分调动学生的学习积极性和主动性；（3）时效性原则：信息社会知识的更新速度非常快，因此要注意将更新速度快的知识发布在容易修改的资源中，以便随时补充，及时更新。另外，需要制定合理的开发计划，确保开发过程顺利进行，以保障课程的正常实施。

（三）实施、评价与改进阶段

在这一阶段，主要工作是将所设计的学习活动付诸实践，进行检验。在实施过程中，一方面要向学习者提供必要的学习支持服务；另一方面，收集学习者的学习记录和意见反馈。课程实施后，进行缺陷分析，主要包括两部分工作，首先是检查活动设计与目标之间的一致性；其次是利用在实施过程中收集到的學习者的学习记录和意见反馈，分析学习过程未达到预期的原因，从而找出学习活动设计中存在的缺陷并进行改进。

四、网络学习活动分析框架

网络学习活动分析框架是对活动任务、学习成果、活动规则、内容选择性设计、学习资源与工具、可行性分析的说明和设计指导，如下页表2所示。其中，各设计成分之间的关系如图4所示。

一个活动可以包含多个活动任务，活动任务的设计应以学习目标和学习内容为基础，并细化到操作层，学生完成操作所需要的条件是学习资源与工具。每个活动任务都应输出一定的学习成果，学习成果可以由阶段性成果组成，或是在阶段性成果的基础上完成，阶段性成果对应于任务细化后的操作层。学习资源与工具可以支持学生完成学习成果（阶段性成果）。活动规则的设计是对整个活动的运行做出的规范，实现对活动任务的监管，保证活动任务顺利进行。阶段性成果可以发挥一定的监管效果，是规则的隐性体现。下面将对学习活动分析框架中包含的内容做详细阐述。

（一）活动任务设计

依据活动理论对活动层次结构的描述可知，活动任务是行动层级的，受到学习目标的控制，行动是通过具体操作完成的，受条件限制。一个学习活动可以包含若干个活动任务。因此对活动任务的设计包括两方面：一是将活动构思细化到任务级，并确定任务序列；二是将活动任务分解到操作级。活动构思的细化及任务序列的确定主要是借助学习目标和知识建模图来完成，根据学习目标及知识点之间的关系，将活动构思所对应的知识组块再次拆分，并确定学习序列。将活动任务分解到操作级是对活动任务的进一步细化，明确学生完成任务时需要进行的操作。同时，对于学生的每个操作，明确操作所需要的条件，对条件的分析是后续学习资源和工具设计的来源。

（二）学习成果设计

根据活动任务的具体操作，设计需要输出的最终成果或阶段性成果，一方面确定哪些操作需要输出成果，另一方面确定输出什么样的成果。对于每一项成果，都需要明确描述要求。因为成果要求不仅可以作为实现活动监管的一种补充方式，同时也是学习成果评价规则设计的来源。

（三）活动规则设计

活动规则主要用来保证活动的顺利运行。

1.交往规则

交往规则主要是规定交往双方的职责分工和交往规范，包括明确学生在参与活动过程中的时间进度安排、行为和态度规范、奖励机制和违规的处理方式等。

2.学习成果评价规则

对于网络学习活动，学习成果评价规则是设计的重点。学习成果评价规则的设计，即根据成果要求，制定评分标准及评价方式。评价方式根据评价主体的不同可以分为教师评价、学生之间相互评价以及学生自我评价三种方式。在实际应用中可以单独采用每种方式，也可以结合使用，如教师评价与学生自我评价相结合等。

（四）可选择性设计

为了适应学习者的个别差异，满足不同学习者的学习需求，根据以学习活动为中心的教学设计理论的观点，应该设计多元化的、可选择性的任务来供学生根据自身的兴趣、能力，学习工具获取的便利程度，时间、精力等方面进行选择。可选择性设计还可以在一定程度上提高学生的学习积极性和主动性。在活动任务、学习成果和活动规则的设计中都可以进行可选择性设计，其要点主要包括：（1）任务内容的可选择性：根据学习内容的特点及目标要求，设计不同的任务内容供学生自主选择，如为了使学生掌握物联网的工作原理，可以让学生分析典型案例，也可以让学生绘制技术架构图并进行解释说明；（2）任务量的可选择性：设计多级任务及最低完成要求，允许学生根据自身情况选择要完成的任务数量；（3）任务难度的可选择性：为任务设置难度梯度，并为不同难度的任务设置相应的成果要求和评价标准，允许学生根据自身情况自主地选择要完成的任务；（4）成果形式的可选择性：针对同一项任务，允许学生提交不同形式的成果，如文章、海报、小短片等等。由于不同的成果形式可能会存在完成难度和工作量等方面的差异，一方面可以通过不同的成果要求和评价标准来进行平衡，如对完成难度相对低一些、工作量相对轻松一些的成果形式在完成度上提出更高的要求和标准；另一方面也可以通过设置不同的分数来进行平衡，使学生的“付出”和“收获”成正比。以上4项设计要点可以根据实际需要单独使用，也可以组合使用，如任务内容和任务量，简单的任务内容可以适当提高任务量，但要注意避免简单重复，可以通过变式练习来促进学生对所学内容的掌握。

（五）学习资源及学习工具设计

学习资源的设计是根据学习任务设计向学生传递知识的方式、过程以及知识的形式和载体等。在信息的组织方面，应该遵循“具体一抽象一具体”的认知规律，即以真实的、符合学生认知的案例引入，帮助学生建立新旧知识之间的联系；然后呈现所要讲解的知识内容，再运用相应的知识点对导入案例进行深入分析，帮助学生理解所学知识内容；最后再呈现其他案例进行拓展，以加深学生对知识点的理解和记忆，这部分可以让学生通过完成学习任务的方式来进行学习。

在媒体设计方面，应该注意以下几点：（1）界面的布局和信息的呈现应当清晰并且美观；（2）所使用的描述语言应当符合学生的认知特点和认知水平；（3）适当与学生进行互动，如采用提问的方式引发学生思考，或让学生动手操作、体验；（4）在保证清晰度的前提下，尽量压缩资源大小，提高响应速度，以保障播放和浏览的流畅性。

另外，根据之前的实践经验以及师生的反馈发现，学生最喜欢的资源类型是视频影像类，其次是图文类，最后是文本类。因此，最优的设计是根据上述信息组织的方式制作5-10分钟的视频或动画资源。如果无法实现，可以考虑采用图文形式，尽量避免采用纯文本形式。需要注意的是，对于图文类资源，如果以PPT呈現，一定要注意文字描述的完整性和连贯性，切忌将PPT制作成辅助演讲的形式。

（六）可行性分析

可行性分析是对限制学习活动设计和实施的因素的分析，主要包括学习资源的开发难度、学习工具的限制、学习平台功能支持的程度，以及学习者的先决知识技能。在进行上述设计的过程中，需要充分考虑到方案的可行性，具体如图5、6、7与下页图8所示。

五、模型的应用与持续效果呈现

前面所述的中学生网络学习活动设计及分析框架模型是在持续的行动研究中生成的，并通过了多轮次的迭代生成，在这一过程中，开发和优化了一门面向初中生的网络课程——《触摸信息技术前沿》。该网络课程于2013年3月上线，来自北京、上海、深圳、宁波的7所学校的近50名初中生参与了课程的学习。于2013年10月-2015年1月，将所提出的网络学习活动设计流程和分析框架应用于这门网络课程的开发实践当中，选择宁波一所中学初中二年级的学生为研究对象，进行三轮迭代研究，通过对学生学习情况的分析，找出流程和框架中所存在的缺陷，并进行有针对性的优化改进。第三轮实践中学生的学习结果如表3所示，包含了学生学习任务的完成成绩与日常学习记录，如学习时间、交流互动等情况的综合得分。本轮学生的平均成绩为64分，可以看出，超过半数的学生成绩合格，约三分之一的学生成绩良好，其余同学虽然也不同程度的参与了学习，但并未达到课程要求。通过与学校信息技术教师和学生的交流中了解到，学生在校的学习时间常常会受到学校安排的各种实践、文娱活动的影响，由于需要参加排练或其他原因，使得学生无法利用在校时间进行学习，而课后仍然能够登录平台进行学习的学生比较少。要改善上述情况一方面需要对课程内容和学习活动进行不断的改进和完善，另一方面则需要参与学校和教师的积极配合，达到更理想的教学效果。

2016年9月，为了获得包含《触摸信息技术前沿》在内的5门“视像中国”课程项目推进中的实施效果，本研究对来自3所学校的81名学生进行半开放式问卷调查，采用自编的学习体验问卷，针对学生学习过程和学习方式的体验，从学习态度情感、知识与能力、教师教学、学生交互、学习资源、学习活动和学习支持7个维度设计问卷。运用SPSS软件对问卷进行了信效度分析，问卷信度α系数达到0.881，KMO值为0.848，问卷信效度高。对获得的数据进行分析，呈现部分的结果如下：

（一）学习态度情感分析

学生学习态度情感调查统计情况如表4所示，可以发现学习者对网络课程学习方法的认同度较高，超过90%的学习者明确表示喜欢网络课程学习形式。将近91%的学习者同意网络课程对促进学习是有帮助的。超过90%的学习者对网络课程的认可度比较高，学习积极性较高。91%的学习者愿意继续采用这种学习方式，说明网络课程学习在中学阶段的开展和推广是大有前景的。

（二）知识和能力调查分析

对知识与能力调查统计情况如表5所示，超过93%的学习者能体会到学习成就感，说明本课程在知识学习目标的达成是非常有效的。而且大部分学习者认为通过网络课程学习提高了自己的自主学习能力和网络学习方法，这正是“视像中国”项目中推进网络课程学习的重要目标之一。

六、结束语

学习活动设计是教师与学生之间知识传递与沟通的桥梁，是保障网络课程实施效果的重要环节。本文在前人研究的基础上，通过实践尝试提出了一套网络学习活动设计流程和分析框架。此分析框架是基于实践提出，并在实践中进行了检验，其可操作性和适用性均在实践中得到了验证和不断的优化，为中学网络课程的实施提供了蓝本。实践表明，以该流程和框架指导中学生网络课程开发具有可行性，并对当下中学生在教育实践中将互联网学习方式融入迁移至“常态”，借助互联网培养中学生网络学习意愿，提升学生学习能力等方面具有好的实践前景。