信息化教育對傳統(tǒng)學習環(huán)境的解構(gòu)與重建

張迎豐 孫云梅

收稿日期：2013-06-08

作者簡介：張迎豐，華中科技大學外國語學院講師，碩士；孫云梅，華中科技大學外國語學院教授，博士生導師。（武漢/430074）

*本文系全國教育科學“十一五”規(guī)劃教育部重點課題（課題批準號DIA00312）和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)資助項目（課題批準號2012WQN006）的階段研究成果之一。

摘 要：現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，打破時空的界限，使教學資源數(shù)字化成為發(fā)展趨勢。作為提高高等教育質(zhì)量的重要途徑，學習環(huán)境正處于從教育信息化向信息化教育的快速變革的浪潮中。本文闡釋了現(xiàn)代信息技術(shù)對嶄新學習環(huán)境的支撐作用，以及由此帶來的對若干傳統(tǒng)學習環(huán)境因素的革新，并探討了如何在硬件建設(shè)、軟件資源與服務(wù)、教師隊伍培育等方面對現(xiàn)代學習環(huán)境進行新一輪的構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：信息化教育；學習環(huán)境；解構(gòu)；重建

學習環(huán)境是指存在于教學過程中、支持學習者學習的各種物理的、社會的和心理因素的總和。[1]作為提高高等教育質(zhì)量的重要途徑，學習環(huán)境成為近年來教育理論界引人注目的一個研究領(lǐng)域。

信息技術(shù)的飛速發(fā)展，打破時空的界限，使教學資源數(shù)字化成為發(fā)展趨勢。據(jù)預(yù)測，到2013年，世界上存儲的數(shù)據(jù)將達到約1.2澤字節(jié)，其中非數(shù)字數(shù)據(jù)只占不到2%。[2]在嶄新的學習環(huán)境中，信息技術(shù)不再是教育的一種輔助手段，而成為教育的不可分割的一個部分。換言之，學習環(huán)境正面臨著從教育信息化到信息化教育的變革。因此，探究現(xiàn)代信息技術(shù)將如何改變現(xiàn)行的教學理念和教學形態(tài)、如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建最有利的學習環(huán)境等課題具有重要的現(xiàn)實意義。

一、 信息化教育的技術(shù)支撐

信息化教育的支撐技術(shù)主要包括：現(xiàn)代信息處理技術(shù)（云計算）、現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)（物聯(lián)網(wǎng)）、現(xiàn)代信息檢索技術(shù)（大數(shù)據(jù)）和現(xiàn)代信息表示技術(shù)（超媒體）。相比較傳統(tǒng)的信息技術(shù)，它們在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢表現(xiàn)為以下幾個方面。

虛擬化的應(yīng)用和便捷的云服務(wù)。[3]用戶所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體；使用者不論身處何處，只要能接入互聯(lián)網(wǎng)，便可得到云服務(wù)，并在多種設(shè)備間共享數(shù)據(jù)。

普遍連通和智能性。[4]物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了任意時間、任意地點和任意物體之間的普遍連通，使一言一行、世間萬物都可以數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化，為物質(zhì)世界的智能分析和處理奠定基礎(chǔ)。

海量數(shù)據(jù)的智能挖掘。[5]大數(shù)據(jù)支持一切類型數(shù)據(jù)（結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）的統(tǒng)一處理。而在云計算出現(xiàn)之前，傳統(tǒng)的計算機是無法處理如此繁多、并且不規(guī)則的“非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)”的。以云計算為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)手段，可以便宜、有效地將這些大量、高速、多變的終端數(shù)據(jù)存儲下來，并隨時進行分析與計算，實現(xiàn)有針對性的人工智能實時預(yù)測。比如，具有“自動改正”功能的智能手機通過分析使用者以前的輸入，自動將個性化的新單詞添加到手機詞典里。

生動友好的學習界面。[6]超媒體技術(shù)既保存了用紙做存儲媒體的最好的特性，又加入了豐富的非線性鏈接，通過動態(tài)的交叉索引引導用戶在數(shù)據(jù)庫中進行導航，從而使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更具交互性。

二、 信息化教育對傳統(tǒng)學習環(huán)境的解構(gòu)

國內(nèi)外學者普遍認為，學習環(huán)境的構(gòu)建包括物理環(huán)境和人文環(huán)境兩個部分。[7]其中后者直接對教學的過程產(chǎn)生干預(yù)和影響，是提高教學質(zhì)量與效率的決定性因素，因而是學習環(huán)境的核心要素。人文環(huán)境主要由教育觀念、學習方式、評價方式、師生關(guān)系等方面構(gòu)成。[8]

1.教育觀念的變革

信息化的學習環(huán)境將推動教育觀念徹底從傳統(tǒng)的“以教師為中心”向“以學生為中心”轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的教育觀念中，教育被看作是一個教師對學生進行知識傳輸和人格外塑的過程：教師掌握所有教學資源，并通過固定的教學手段（書本、課堂講授、練習和測試）將其教授給學生。其中，教師是主體，學生是客體；教師與學生的關(guān)系是主動與被動的關(guān)系。這種教育觀念雖然大大提高了教學效率，卻忽視了“教學只是手段，學生的學習才是目的”這一規(guī)律，從而嚴重影響了教學質(zhì)量的提高。

鑒于此，以建構(gòu)主義者為代表的眾多教育研究者呼吁將教育觀念轉(zhuǎn)變到“以學生為中心”上來，從而確立“學”在教育中的主體地位。但長時間以來，這一教育觀念雖然獲得了廣泛認同，在實施上卻始終無法取得實質(zhì)性的進展。究其原因，傳統(tǒng)的學習環(huán)境是主要障礙。比如，建構(gòu)主義者設(shè)立的理想學習環(huán)境中，協(xié)作和交流是推進學習進程的兩個至關(guān)重要的手段。在教學設(shè)計中，教師與學生之間、學生與學生之間的協(xié)作和交流應(yīng)該貫穿于整個學習活動過程中，每個學習者的想法都為整個學習群體所共享。[9]但在實際操作中，由于學習的各個環(huán)節(jié)之間、教師和學生之間、學生與學生之間存在著時空上的分隔，加之教師需要處理的信息過于繁雜（如某個學生學習行為的變化動態(tài)），以致于在能力和精力上都無法保證與每一個學生實現(xiàn)貫穿整個學習過程的協(xié)作和交流?？偠灾耙詫W生為中心”需要收集和分析大量的數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的學習環(huán)境卻缺少收集和分析大量數(shù)據(jù)的工具，因此，“以學生為中心”只能流于形式。

現(xiàn)代信息技術(shù)，尤其是云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展帶來了嶄新的數(shù)據(jù)化的學習環(huán)境。它徹底打破了時空的界限，將教師與學生、教師與教師、學生與學生之間的學習協(xié)作和交流與各種各樣的在線資源和隨時隨地的云服務(wù)相關(guān)聯(lián)。此外，大數(shù)據(jù)的超級計算和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)挖掘的能力，充分體現(xiàn)了人機互補的優(yōu)勢，既可以將教師從分析和管理數(shù)據(jù)的繁重工作中解放出來，將主要的時間和精力投入到課程設(shè)計和教學中去；又可以就學生的學習過程提供有效的實時評價和預(yù)測，幫助教師在凌亂紛繁的數(shù)據(jù)中挖掘每一個學習者的興趣和學習特征，對學習內(nèi)容進行有針對性的調(diào)整和優(yōu)化，從而有能力提供真正的“以學生為中心”的教學和指導。

2.學習方式的變革

在數(shù)字化的學習環(huán)境中，個人使用更多的是網(wǎng)絡(luò)學習和非正式學習。因此，自主性的學習方式是云時代的發(fā)展趨勢。

自主性學習是信息時代的必然產(chǎn)物，其動力來源于學習者對解決現(xiàn)實問題的渴望。學習者基于個性化的發(fā)展需求，通過信息檢索的方式，與豐富的網(wǎng)絡(luò)資源相連接，并通過與其進行的交互作用，獲取信息，更新知識，激發(fā)學習的主動性和積極性。但是，傳統(tǒng)的全文檢索技術(shù)大多基于關(guān)鍵詞匹配，往往存在查不全、查不準、檢索結(jié)果不符合要求的現(xiàn)象。同時，它的計算能力有限，且不支持異構(gòu)信息的整合和檢索，因而只能提供簡單的交互功能。這些不足都大大降低了網(wǎng)絡(luò)學習的效率和樂趣。因此，在傳統(tǒng)的學習環(huán)境中，自主學習只是一種輔助式的學習方式。與此不同，現(xiàn)代信息檢索技術(shù)基于知識和知識組織，通過對資源所包含的顯性知識元進行提煉和對同類數(shù)值型知識元進行列表對比等處理方式，實現(xiàn)對用戶所需結(jié)果的準確精選。此外，大數(shù)據(jù)支持多種類型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理和關(guān)系數(shù)據(jù)庫檢索的無縫集成，可以通過基于云計算的相關(guān)關(guān)系分析（如分析該學習者此次檢索需求與之前的檢索需求或?qū)W習行為之間，或者該學習者與其他有著相同檢索需求的學習者之間存在怎樣的相關(guān)關(guān)系等），對學習者的學習需求做出判斷和預(yù)測，從而提供更具有交互作用的檢索結(jié)果?？偠灾F(xiàn)代學習環(huán)境下，每個學習者都可以根據(jù)自身的情況和其對世界的認識自主學習他們所需要的內(nèi)容，并將其應(yīng)用到生活中，解決他們所面臨的問題。[10]在這樣的氛圍中，學習變成一件生活中隨處可及的事情，生活中充滿學習的挑戰(zhàn)、學習的環(huán)境和學習的資源。

3.學習評價體系的變革

學習評價體系是學習環(huán)境的重要組成部分，應(yīng)當與教育理念和教學模式相匹配。換言之，一個具有競爭力的學習評價體系須以提升教學效果為其終極目標，是收集教學信息、指導教學決策及鼓勵學習者繼續(xù)學習的有效工具。[11]在終身學習的重要性逐漸顯現(xiàn)的環(huán)境下，學習評價應(yīng)融合認知領(lǐng)域和非認知領(lǐng)域的因素。當學習成為隨時隨地、每時每刻都在發(fā)生的活動時，學習評價也應(yīng)實現(xiàn)與學習過程的無縫連接。因此，學習評價體系應(yīng)從傳統(tǒng)的“對學習結(jié)果進行評價”轉(zhuǎn)化成“為了促進學習而進行評價”，即從總結(jié)性評價轉(zhuǎn)化成形成性評價，使學生能夠在學習的多個階段和多個來源中獲得評價與反饋。[12]

現(xiàn)代信息技術(shù)可以打破學習和評價之間的所謂界限，即傳統(tǒng)課堂中“講授—暫停—測試”這樣刻板的評價步驟，為教育者提供以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的學習評價——即利用超媒體向?qū)W生提供圖、文、聲并茂的學習內(nèi)容，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)學習方法和學習策略的適應(yīng)性控制，對學習者進行學習評價和有針對性的學習推薦，從而真正實現(xiàn)“為了促進學習”而進行的過程評價。具體可以通過以下幾種方式來進行：1）知識過濾：即通過導航將與當前學習關(guān)聯(lián)度較弱的知識過濾掉，只呈現(xiàn)給學習者需要進一步學習或是當前尚未掌握的知識內(nèi)容，以免造成認知負載過重的現(xiàn)象；2）學習推薦：即根據(jù)學習者的學習歷史記錄和學習評價，判斷出該學習者當前最需要學習的內(nèi)容，并提供最佳的學習路徑的建議；3）知識的關(guān)聯(lián)與比較：當學習者學習某一知識點時，系統(tǒng)能在該知識點的前面自動插入學習者尚未掌握的相關(guān)前提知識；4）知識的選擇與排序：不同的學習者學習同一理論可能需要獲取不同的信息，因此系統(tǒng)可以對同一理論存儲幾種不同的解釋內(nèi)容，以便對應(yīng)對不同類型的學習者的需求。

4.師生關(guān)系的變革

信息化教育的使命不是用信息技術(shù)武裝傳統(tǒng)教學，強化和鞏固傳統(tǒng)教學模式，而是要超越以教師講授、灌輸為特征的傳統(tǒng)課堂教學模式，促進學習方式的歷史變革，實現(xiàn)傳統(tǒng)課堂向高效“學堂”的轉(zhuǎn)變[13]，實現(xiàn)從“課堂、教師、教材”“老三中心”向“學生、學習、學習過程”“新三中心”的轉(zhuǎn)變。[14]

在傳統(tǒng)的課堂教學中，教師是學習內(nèi)容的過濾者、設(shè)計者和構(gòu)建者。他們是教學資源方面的絕對權(quán)威：選取或者不選取怎樣的資源，基本取決于教師個人的主觀判斷。在這種教學模式下，教學內(nèi)容往往一成不變，一名教師可以對不同時期具有不同學習風格和學習偏好的學生，采取同一套教學資源、教學方法。學習者對教師也往往高度依賴，甚至完全把自己的學習交由教師來決定，從而成為知識的被動接收者。

信息技術(shù)在社會各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用帶來了信息的多源性、可選性和易得性，學生可以輕易獲得大量的信息。這就使得教育者的權(quán)威受到一定程度的削弱。在嶄新的學習模式下，學生和教師可以通過不同設(shè)備，同時訪問相同的教學資源。這就意味著隨時隨地隨意的學習成為了現(xiàn)實。學習的主動權(quán)從教師手中移交到學習者手中，學習者成為信息加工的主體和意義建構(gòu)的主動者。課堂不再提供主導性意見，即告訴學生什么是有意義的知識，也不再提供單純的知識，而是提供給學習者感興趣的資源，監(jiān)控學習和探索的責任也由以教師為主轉(zhuǎn)向以學生為主，最終使學生達到獨立學習的程度。教師成為教學的引導者，是意義建構(gòu)的幫助者、促進者，是學生學習的高級伙伴或合作者。

三、信息化教育背景下的現(xiàn)代學習環(huán)境的構(gòu)建1.建設(shè)隨時隨處可用的基礎(chǔ)設(shè)施

隨處可用的寬帶。網(wǎng)絡(luò)連接不僅包括有線連接，也包括充足的學校建筑內(nèi)外的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。設(shè)施的充足意味著其可支持校園內(nèi)所有教師和學生同步使用網(wǎng)絡(luò)、多媒體信息和協(xié)作軟件。

隨處可用的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。新一代的學習資源服務(wù)要求可以從課堂內(nèi)外同步獲取信息。因此，學生和教師都需要借助于可以不間斷的、在任何時間地點使用的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備來開展學習和教學。另外，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備需要不斷更新?lián)Q代。當前可用的設(shè)備類型包括臺式計算機、筆記本電腦、上網(wǎng)本、智能手機、便攜式媒體播放器以及無線瀏覽設(shè)備。

2.構(gòu)建集成的學習資源平臺

教育資源在信息化教育中具有舉足輕重的地位。[15]只有建立起一套隨時、隨處可用的資源體系，才能達成終身學習的目標。在資源形式上，包括文字、圖片、動畫、音頻、視頻、各種應(yīng)用程序在內(nèi)的多媒體資源要能運行在多種設(shè)備上，創(chuàng)造出一種無縫連接的學習環(huán)境，從而突破以往僵硬刻板的由書本到學生的知識傳遞模式。從技術(shù)層面來看，一個集成的學習平臺要能夠在保證一定程度的安全性和私密性的同時整合來自不同來源的學習資源。它不僅整合計算機硬件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、信息資源、互操作軟件、中間件服務(wù)、各種工具和設(shè)備，同時也能連接和支持跨學科專業(yè)人員利用該平臺進行開發(fā)、維護和管理教學過程。

3.引入新一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式——云服務(wù)

為了建立新的學習資源服務(wù)模式，政府機構(gòu)和學?？梢灾窒蛐乱淮南到y(tǒng)架構(gòu)——云計算進行轉(zhuǎn)變，使學習資源不僅可用，而且能用——即從傳統(tǒng)的本地數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器采購和維護轉(zhuǎn)換成購買運行在云端的軟件、服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，逐步實現(xiàn)各種教育領(lǐng)域的服務(wù)通過云計算的“云端”來提供。如教育資源中無論是開放的資源還是收費的資源，其電子課本、數(shù)字圖書館、導學系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、教育游戲和在線實驗室等等都可通過云端來推送到每個受教育者的設(shè)備上。

4.培育新型的教師隊伍

鄧小平曾說：“一個學校能不能為社會主義建設(shè)培養(yǎng)合格的人才……，關(guān)鍵在教師?！币虼?，當務(wù)之急是通過培訓，敦促教師注重終身學習，實現(xiàn)從“我知故我教”到“我教故我知”的理念轉(zhuǎn)變和從“教的技術(shù)”向“學的技術(shù)”的技術(shù)更新。具體而言，主要包括以下三個方面。

在現(xiàn)代教學過程中，教學信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€師生之間信息互動的雙向反饋過程。因此，教師必須掌握現(xiàn)代信息檢索技術(shù)以獲取信息，以便有效地利用信息，優(yōu)化教學效果，提高教學質(zhì)量。

大數(shù)據(jù)為教師分析教學提供了一種全新的方法，即決策行為將日益基于數(shù)據(jù)分析做出，而不是像過去更多憑借經(jīng)驗和直覺做出。這就要求教師能夠熟練使用現(xiàn)代信息處理技術(shù)，以便掌握學生的學習行為特征和變化趨勢，提供有效指導。

在新型的教學模式下，只有教師才能更好地將技術(shù)與課程發(fā)展、學習評價有機結(jié)合起來。這就要求教師掌握新型學習資源服務(wù)平臺的建設(shè)和維護技術(shù)，以便更好的洞悉存在于現(xiàn)行教育體制、資源體系中的問題，為教學、人員調(diào)配和評價體系的不斷完善提供及時的反饋和切實的改進方法。

參考文獻：

[1][7]范春林，董奇.課堂環(huán)境研究的現(xiàn)狀，意義及趨勢[J].比較教育研究，2006（8）：61-66.

[2][5][英]維克托·邁爾-舍恩伯格，肯尼思·庫克耶.大數(shù)據(jù)時代：生活、工作與思維的大變革[M].盛楊艷，周濤譯.杭州：浙江人民出版社，2013.23-35.

[3]姚素青，彭立.云計算及其對我國基礎(chǔ)教育的啟示[J].軟件導刊（教育技術(shù)），2010（6）：77-78.

[4]李盧一，鄭燕林.物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2010（2）：8-10.

[6]吳虹.超媒體技術(shù)在E-learning中的應(yīng)用研究[J].中國教育信息化，2010（1）：73-75.

[8]田慧生.略論教學環(huán)境研究的歷史，現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].外國教育研究，1995（6）：14-19.

[9]Devries R.Zan B.Hildebrandt C， et al.Developing Constructivist Early Childhood Curriculum： Practical Principles and Activities.Early Childhood Education Series [M].New York：Teachers College Press，2002：123.

[10]Kress G and Pachler N.Thinking About the ‘M in M-learning[J].Mobile learning：Towards A Research Agenda，2007：7-32.

[11]Stiggins R.Assessment for Learning：A Key to Motivation and Achievement[J].Edge：The Latest Information for the Education Practitioner，2006，（2）：1-19.

[12]Shute V.J.Focus on Formative Feedback[J].Review of Educational Research，2008，（78/1）：153-189.

[13]桑新民，謝陽斌.在學習方式的變革中提高大學教學質(zhì)量和辦學水平——高等教育信息化的攻堅戰(zhàn)[J].高等教育研究，2012（5）：64-69.

[14]劉獻君.論“以學生為中心”[J].高等教育研究，2012（8）：1-6.

[15]馬小強.以《規(guī)劃綱要》為契機推進教育信息化進程——2010年全國電化教育館館長會綜述[J].中國電化教育，2010（4）：1-4.（責任編輯 于小艷）