Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式的教學(xué)研究*

劉哲雨 王志軍 倪曉萌

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Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式的教學(xué)研究*

劉哲雨1王志軍1倪曉萌2

（1．天津師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院，天津 300381；2．密西根州立大學(xué)教育學(xué)院，密歇根州東蘭辛 48824）

基于Avatar的學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計為英語學(xué)習(xí)者提供了專屬的、富有沉浸感的網(wǎng)絡(luò)三維虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）環(huán)境，延伸了課堂所無法實現(xiàn)的交互體驗。認(rèn)知學(xué)術(shù)語言學(xué)習(xí)方法（The Cognitive Academic Language Learning Approach，CALLA）成功地促進(jìn)了學(xué)習(xí)者語言學(xué)習(xí)策略的訓(xùn)練，在英語學(xué)習(xí)中得到廣泛應(yīng)用。文章以Avatar支持CALLA模式的機(jī)制設(shè)計為研究思路，以細(xì)化師生的活動任務(wù)和評價指標(biāo)為實施指南，開展了Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式的英語教學(xué)活動，并通過實證研究驗證了該模式在中學(xué)英語教學(xué)中的有效性。

Avatar；CALLA模式；英語教學(xué)；實證研究；VR

在信息技術(shù)助力教育現(xiàn)代化的進(jìn)程中，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)手段促進(jìn)教育教學(xué)改革的效果越來越明顯。如何挖掘現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段來創(chuàng)建擁有真實感的學(xué)習(xí)情境（如沉浸式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境等），如何創(chuàng)新學(xué)習(xí)環(huán)境、將學(xué)習(xí)情境與教學(xué)模式相融合，是教育技術(shù)領(lǐng)域的重要研究方向。英語學(xué)習(xí)非常依賴于這種擁有真實感的學(xué)習(xí)情境。與數(shù)學(xué)等課程不同的是，英語學(xué)習(xí)需要以社會交往、互動交流為學(xué)習(xí)的邏輯出發(fā)點及歸宿；與語文等母語課程不同的是，英語學(xué)習(xí)缺乏天然的社交環(huán)境，需要創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境或?qū)W習(xí)支持系統(tǒng)。在英語學(xué)習(xí)環(huán)境的建構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了支持平臺，教學(xué)模式提供了設(shè)計策略。結(jié)合兩者，本研究的思路確定為面向英語教學(xué)的Avatar網(wǎng)絡(luò)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（下文簡稱Avatar虛擬環(huán)境）與CALLA模式的深度融合研究。

一 研究背景分析

1 學(xué)習(xí)策略缺失呼喚CALLA模式

英語學(xué)習(xí)中很重要的一點是掌握如何學(xué)習(xí)語言、如何使用語言的技能。某些英語教學(xué)忽視了“學(xué)習(xí)策略”，最終造成語言的交際功能和工具性能的缺失。學(xué)生提取教學(xué)過程中相關(guān)學(xué)習(xí)策略的能力、將學(xué)習(xí)策略遷移到自主學(xué)習(xí)過程中的能力，是英語學(xué)習(xí)中至關(guān)重要的兩種能力。

CALLA模式是由O’Malley和Chamot為美國中小學(xué)的二語學(xué)習(xí)者而設(shè)計的，其教學(xué)模型如圖1所示。該模式為訓(xùn)練二語學(xué)習(xí)策略訓(xùn)練提供了可操作的、處方性的實施步驟與框架[1]。通過教學(xué)和實驗，相關(guān)專家和學(xué)者已經(jīng)證實了CALLA模式可以有效地促進(jìn)英語教學(xué)。使用CALLA模式指導(dǎo)教學(xué)，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、積極性和自主學(xué)習(xí)能力等[2][3]，最終達(dá)到提升元認(rèn)知能力的教育目標(biāo)。

本研究提出在CALLA模式中，初期階段由教師講授學(xué)習(xí)策略，隨著學(xué)生使用學(xué)習(xí)策略的熟練程度的提高，教師的提示逐漸減少，直至學(xué)生開始獨(dú)立地使用學(xué)習(xí)策略后，教師就退出教學(xué)功能，轉(zhuǎn)為監(jiān)測與評價功能。由此可見，教師任務(wù)的規(guī)模由大變小，與此形成互補(bǔ)的是學(xué)生任務(wù)的規(guī)模由小變大，并由被動轉(zhuǎn)向主動、自動。隨著學(xué)習(xí)策略的遷移，教師要注意到教學(xué)設(shè)計的重心也在同步發(fā)生變化。為了使CALLA模式得到更好的推廣，本研究開發(fā)了教學(xué)設(shè)計的重心發(fā)展模型，如圖2所示。該模型不僅體現(xiàn)了基于CALLA模式的課堂教學(xué)過程，更為其它表達(dá)平臺（如網(wǎng)絡(luò)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境）實施CALLA模式提供了設(shè)計參考與操作指導(dǎo)。

圖1 CALLA模式的教學(xué)模型（中文版）

圖2 教學(xué)設(shè)計的重心發(fā)展模型

2 Avatar虛擬環(huán)境為CALLA模式英語教學(xué)提供網(wǎng)絡(luò)表達(dá)平臺

英語語境可分為文化語境和情景語境兩個類別，其中，情景語境是具體的語言運(yùn)用語境[4]。沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境成功地支持了英語視聽教學(xué)模式，為英語教學(xué)提供了基于多感覺通道的情景語境。作為獨(dú)特的多媒體教學(xué)形態(tài)，沉浸式視聽教學(xué)環(huán)境在多媒體畫面語言的指導(dǎo)下[5]，構(gòu)建出一種以英語語言自身特點為基礎(chǔ)的、充滿視覺沖擊力的三維虛擬現(xiàn)實場景，讓學(xué)生完全專注其中（Concentration）、享受其中（Enjoyment），Avatar正是這樣一種以視聽教學(xué)為基礎(chǔ)的、可以支持英語沉浸式學(xué)習(xí)的VR環(huán)境。

Avatar虛擬環(huán)境原名阿凡達(dá)教室（Avatar Classroom），是2012年由Preibisch P和Edgar E開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)虛擬教室，與Second Life相比，Avatar更加注重教學(xué)與評價功能。在虛擬教室中，教師通過阿凡達(dá)這種虛擬形象出現(xiàn)在學(xué)生面前，并指導(dǎo)學(xué)生在一系列虛擬現(xiàn)實的場景下進(jìn)行學(xué)習(xí)。Avatar虛擬環(huán)境可分為簽到區(qū)、授課區(qū)、會議（討論）區(qū)、測試（評價）區(qū)共四個區(qū)域（教室）。身臨其中，教師可以通過語音或即時通信工具提供指導(dǎo)，學(xué)生可以進(jìn)行測驗、參與討論活動。此外，Avatar虛擬環(huán)境還提供評分表、考試系統(tǒng)、作業(yè)提交系統(tǒng)、網(wǎng)頁對講機(jī)和選擇工具等。在這些系統(tǒng)工具的支持下，現(xiàn)實中的教學(xué)活動都可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展。

二 Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式的機(jī)制設(shè)計

1 動機(jī)促進(jìn)機(jī)制

在利用Avatar虛擬環(huán)境促進(jìn)英語學(xué)習(xí)動機(jī)的過程中，需要把握動機(jī)前提、動機(jī)誘因、動機(jī)調(diào)節(jié)、動機(jī)引導(dǎo)以及動機(jī)固化等五個環(huán)節(jié)。本研究設(shè)計了與這五個環(huán)節(jié)相匹配的動機(jī)促進(jìn)機(jī)制模型（如圖3所示），并對每個環(huán)節(jié)的支撐理論進(jìn)行了闡釋。

在該模型的指導(dǎo)下，教師可以充分地利用Avatar的多樣化支持工具有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)動機(jī)。其中，Avatar支持的多媒體格式包括圖片、文字、PPT演示文稿、視頻等，可以全面地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)結(jié)果，強(qiáng)化學(xué)生對學(xué)習(xí)結(jié)果的期望，產(chǎn)生個性化的學(xué)習(xí)愿景，調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)果與行為預(yù)期的對比，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自我效能感，切實促進(jìn)英語的學(xué)習(xí)動機(jī)。Avatar的調(diào)節(jié)機(jī)制通過一對一、一對多、多對多等三種互動交流方式，體現(xiàn)教師的主導(dǎo)價值和學(xué)習(xí)共同體的作用。Avatar的引導(dǎo)機(jī)制中還有多種“虛擬獎勵”和“虛擬懲罰”措施，如答題與表現(xiàn)良好，座椅就上升一階，直觀地顯現(xiàn)相對評價結(jié)果。Avatar的固化機(jī)制中借助了環(huán)境、認(rèn)知與行為的三者交叉互動，激發(fā)英語學(xué)習(xí)的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，若過于強(qiáng)調(diào)外在動機(jī)，即通過Avatar工具的“虛擬獎勵”和“虛擬懲罰”措施來激發(fā)與維持學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，而輕視內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機(jī)，那么勢必會對英語學(xué)習(xí)的可持續(xù)性發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，靈活運(yùn)用Avatar的多樣化支持工具激發(fā)學(xué)生的求知欲，將任務(wù)環(huán)境與學(xué)生的切實需求緊密聯(lián)系，才是真正促進(jìn)英語學(xué)習(xí)動機(jī)的“正能量”。

圖3 動機(jī)促進(jìn)機(jī)制模型

圖4 歸因干預(yù)機(jī)制模型

2 歸因干預(yù)機(jī)制

在反饋與評價功能的基礎(chǔ)上，本研究構(gòu)建了歸因干預(yù)機(jī)制模型，如圖4所示。Avatar虛擬環(huán)境的反饋與評價功能有以下特點：①歸因干預(yù)，改善學(xué)習(xí)動機(jī)；②積極、實時的反應(yīng)；③小單元任務(wù)進(jìn)步測試與評價；④學(xué)生自定義學(xué)習(xí)程度與節(jié)奏；⑤最大程度地降低錯誤發(fā)生的可能性。利用Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式中的歸因干預(yù)，需要教師依據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果的成功與否采取相應(yīng)的干預(yù)策略：當(dāng)學(xué)生成功時，引導(dǎo)學(xué)生將成功歸結(jié)為能力的作用，即穩(wěn)定因素歸因（或能力歸因）；當(dāng)學(xué)生失敗時，控制外界信息，訓(xùn)練學(xué)生將自我歸因疏導(dǎo)至努力等可控因素上，即可控因素歸因（或努力歸因），久而久之，形成堅定的信心和持久的努力[6]。

在Avatar虛擬環(huán)境與CALLA模式的融合研究及實踐探索中，無論是英語教學(xué)CALLA模式對學(xué)習(xí)策略的訓(xùn)練，還是Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式中的歸因干預(yù)訓(xùn)練，二者都屬于元認(rèn)知范疇內(nèi)的訓(xùn)練，因此從元認(rèn)知角度高屋建瓴，使策略和歸因兩個因素與元認(rèn)知體系的關(guān)系得到協(xié)調(diào)，可以更好地保持并遷移本實驗的訓(xùn)練效果。

3 情境創(chuàng)設(shè)機(jī)制

在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，英語教師都提出了一個共同的需求——學(xué)習(xí)情境需要與教學(xué)內(nèi)容密切匹配。具體地說，中小學(xué)英語教師希望多媒體教學(xué)軟件能將每一個階段的知識串聯(lián)成一個含有情節(jié)或具有角色扮演體驗的故事；大學(xué)英語教師則期待學(xué)習(xí)內(nèi)容的“情境意義”或“情境價值”，即教學(xué)內(nèi)容能夠通過情境的加工而更具有學(xué)習(xí)意義或切身性?；诨芋w驗的Avatar虛擬環(huán)境可以出色地構(gòu)造語言交際場景，展現(xiàn)學(xué)生與教師共同參與“表演”的故事情節(jié)。同時，Avatar虛擬環(huán)境提供語音與文字兩種交流工具，使教學(xué)內(nèi)容形式多媒體化、趣味化，與實際生活、歷史事件密切聯(lián)系，生成具有切身性、實用性的虛擬情境教材，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的意義建構(gòu)。

4 焦慮控制機(jī)制

在英語學(xué)習(xí)中，焦慮（Anxiety）是主要的情感變量——適度焦慮可以促進(jìn)學(xué)習(xí)，但過度焦慮必然抑制學(xué)習(xí)[7]。Avatar將現(xiàn)實問題與虛擬環(huán)境、任務(wù)、事件相結(jié)合，通過任務(wù)的切身性通道提升了學(xué)習(xí)動機(jī)；學(xué)生通過變換性別、膚色、裝束等外在特征，在一定程度上降低了原有的交際疑懼；師生實時溝通，教師能夠及時傳遞對學(xué)生的引導(dǎo)與鼓勵，提高了學(xué)生的交際信心。

本實驗設(shè)計鼓勵學(xué)生大膽嘗試與猜測、提高對模糊感受的容忍度；幫助學(xué)生克服怕出丑的心理障礙，敢于發(fā)言，戰(zhàn)勝自己的“面子問題”；強(qiáng)調(diào)學(xué)生的交際欲望和表達(dá)動機(jī)，并降低焦慮；當(dāng)學(xué)生表達(dá)水平有限時，靈活變換語言表達(dá)的形式（如借助虛擬現(xiàn)實中的肢體語言等）。

表1 CALLA模式中教師和學(xué)生的任務(wù)

三 Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式英語教學(xué)的實施設(shè)計

1 實施教學(xué)的任務(wù)設(shè)計

本研究將Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式的實施過程解析為：在Avatar虛擬環(huán)境下實施對CALLA模式中教師任務(wù)（TA）模塊的支持和對學(xué)生任務(wù)（SA）模塊的支持，如表1所示。

根據(jù)表1，“TA-2-3”教師描繪先前教學(xué)過程中學(xué)習(xí)策略的發(fā)生，描述自己獲得新知或解決問題的過程[8]。如案例中“Ask for and give directions”的學(xué)習(xí)，可用三維場景中的人物肢體動作完成英語描述中的動作，示范預(yù)測的策略、表達(dá)形式的策略，學(xué)生邊模仿演示、邊通過麥克風(fēng)完成口語表達(dá)或通過對話窗口完成文字表達(dá)?！癟A-3-2”設(shè)計任務(wù)驅(qū)動、提高參與，可以采取任務(wù)驅(qū)動法、示范模仿法、分層次—差異教學(xué)法、境脈法、角色扮演法、小組協(xié)作法、頭腦風(fēng)暴法、競賽法等。“SA-3-6有聲思維”、“SA-3-7有形思維”中學(xué)生展示自己的策略選擇與運(yùn)用，既是一個知識體系結(jié)構(gòu)化、認(rèn)知結(jié)構(gòu)穩(wěn)固化的過程，也是一個策略抽象化、模型化的過程。

Avatar可以通過豐富的媒體形式輔助教師進(jìn)行部分管理工作，主要是內(nèi)容明確的、需要不斷重復(fù)的任務(wù)，如發(fā)布公告、指導(dǎo)小組協(xié)作學(xué)習(xí)、管理學(xué)生的咨詢等。同樣，Avatar也適合支持小組教學(xué)，幫助學(xué)生監(jiān)控學(xué)習(xí)過程、協(xié)調(diào)與學(xué)習(xí)同伴的交互、把握學(xué)習(xí)進(jìn)度、記錄提問與回答；教師則可以依據(jù)監(jiān)控記錄對教學(xué)決策進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。

2 實施教學(xué)的評價設(shè)計

Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式的英語教學(xué)效果評價設(shè)計為兩個環(huán)節(jié)：①首先由教師設(shè)置評價的任務(wù)或問題，每個學(xué)生在Avatar虛擬環(huán)境中完成任務(wù)后，通過交流工具、利用言語信息（語音或文字）向教師說明在問題解決的過程中自己是如何回憶策略、提取策略并運(yùn)用策略的。②教師對學(xué)生使用策略解決問題取得的績效進(jìn)行評價，即完成總結(jié)性評價。

在Avatar虛擬環(huán)境與CALLA模式的融合形態(tài)中，學(xué)生的最終評價綜合了模式本身的核心價值評價（如CALLA的核心價值在于應(yīng)用策略）與學(xué)習(xí)效果（如學(xué)業(yè)成績）的總結(jié)性評價。其中，第一個環(huán)節(jié)要注意的是，匯報策略的使用情況是考核成績的重要依據(jù)，需要教師與學(xué)生進(jìn)行一對一的通信，在總結(jié)提升階段再選取代表性答案進(jìn)行交流學(xué)習(xí)；而在第二個環(huán)節(jié)中參考心理學(xué)閱讀研究的原則[9]，學(xué)習(xí)成果評價要兼顧時間原則、數(shù)量原則和準(zhǔn)確度原則。

四 Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式英語教學(xué)的實證研究

1 被試單位基本情況

在本研究的實驗地區(qū)，多所中學(xué)通過信息技術(shù)進(jìn)課堂帶動教學(xué)改革，重視教師的理念提升，他們對本項目的英語教學(xué)實證研究給予了大力支持。為了保證本次研究的有效性，各個實驗校的領(lǐng)導(dǎo)和老師們積極組織配合，選擇了3位英語教師參與本次實驗，每位教師負(fù)責(zé)2個班級的平行教學(xué)，共有6個班級，每班學(xué)生約30名。因版面所囿，在此僅呈現(xiàn)本研究中的一組對照試驗，其它兩組統(tǒng)計結(jié)論與此一致。

2 無關(guān)變量的控制

（1）與教師教學(xué)有關(guān)的要素

參加對照實驗的兩組被試由同一位教師負(fù)責(zé)教學(xué)，分成實驗班與控制班（Y1-1，Y1-2）。

（2）與學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)的要素

監(jiān)控實驗班與控制班的實驗前英語學(xué)業(yè)成績是否存在顯著性差異，本實驗設(shè)計了被試的遴選制度。

3 被試的遴選

為了嚴(yán)格控制被試的選擇性偏差，本研究采用兩級遴選制度：①將入學(xué)成績和隨機(jī)抽取的兩次形成性評價成績進(jìn)行對照折線分析，初步遴選出相對最為接近的兩個對照班級；②以最鄰近的一次形成性評價成績作為前測成績。從平均值和標(biāo)準(zhǔn)差的基本統(tǒng)計情況分析出：兩班成績均值、標(biāo)準(zhǔn)差基本相同（如表2所示），說明兩組成績的數(shù)據(jù)變化趨勢、分布走向非常相似。

表2 （Y1-1，Y1-2）前測成績統(tǒng)計結(jié)果

最后，對實驗班與控制班前測成績的顯著性差異進(jìn)行獨(dú)立樣本檢驗，如表3所示。統(tǒng)計結(jié)果顯示：實驗班與控制班（Y1-1，Y1-2）的前測成績沒有顯著性差異。

表3 （Y1-1，Y1-2）前測成績獨(dú)立樣本t檢驗

4 數(shù)據(jù)分析

實驗班經(jīng)過培訓(xùn)后，實施Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式的英語教學(xué)活動，第一個周期的實驗結(jié)束后對實驗班與控制班（Y1-1，Y1-2）的后測成績進(jìn)行獨(dú)立樣本檢驗，如表4所示。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果得出顯著性（）的值為0.004，即=0.004<0.01，說明兩班學(xué)生的后測成績差異性非常顯著。

表4 （Y1-1，Y1-2）后測成績獨(dú)立樣本t檢驗

5 實驗結(jié)論

通過本實驗，驗證了Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式在中學(xué)英語教學(xué)中的有效性。

五 結(jié)語

在智慧教育及數(shù)字化教育的背景下，Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式英語教學(xué)的探索可以擴(kuò)展至自主學(xué)習(xí)模式和協(xié)作模式。Avatar虛擬環(huán)境無論是在平臺功能上，還是在內(nèi)容設(shè)計上，都能夠為實施英語教學(xué)新模式提供支持和保障。

本實驗驗證了Avatar虛擬環(huán)境支持CALLA模式在中學(xué)英語教學(xué)中的有效性，這一結(jié)論同樣可以延伸至其它學(xué)段。鑒于此，本研究計劃在后續(xù)階段，針對這一結(jié)論在高等教育中的應(yīng)用變遷情況做進(jìn)一步探討。

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編輯：小米

Instructional Research on CALLA Mode Supported by Avatar Virtual Environment

LIU Zhe-yu1WANG Zhi-jun1NI Xiao-meng2

The design of Avatar-based learning system provided exclusive and immersive network virtual reality environment to English learners, extending the interactive experience which was not obtained in classroom. The cognitive academic language learning approach (CALLA) successfully promoted learners’ English learning strategy instruction and has been widely employed in English learning. Taking the mechanism design of CALLA model supported by Avatar as basic idea, active task specifying teacher-student and evaluation indicators as implementation guide, the English teaching activity of CALLA model supported by Avatar virtual environment was conducted. The effectiveness of this mode applied in English teaching was verified through empirical study.

Avatar; CALLA model; English teaching; empirical study; VR

G40-057

A

1009—8097（2016）07—0044—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.07.007

本文為天津市哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃項目“多媒體畫面語言學(xué)促進(jìn)優(yōu)質(zhì)信息化教育資源發(fā)展和應(yīng)用研究”（項目編號：TJJX15-022）、天津市高?！皟?yōu)秀青年教師資助計劃”（項目編號：ZX110QN019）、天津師范大學(xué)教學(xué)改革項目“以職業(yè)分析為邏輯起點的教育技術(shù)專業(yè)課程改革”（項目編號：201146）的階段性研究成果。

2016年1月8日

劉哲雨，講師，在讀博士，研究方向為多媒體畫面語言學(xué)、教學(xué)設(shè)計、深度學(xué)習(xí)等，郵箱為zheyuliu@126.com。