基于知識建構(gòu)理論的高?！叭S動畫制作”課程改革與實踐

張 瑞，張義兵，張紅艷，曹 雨

（1.石河子大學(xué) 師范學(xué)院/兵團(tuán)教育學(xué)院，新疆 石河子832003；2.南京師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京210097）

引言

隨著新媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)互連在三維動畫領(lǐng)域的參與應(yīng)用，使得傳統(tǒng)動畫的設(shè)計思維、內(nèi)容表現(xiàn)以及作品呈現(xiàn)方式等逐漸向原創(chuàng)性和真實性轉(zhuǎn)化。這就要求動畫創(chuàng)作者具備一定的創(chuàng)新思維能力以及解決現(xiàn)實復(fù)雜問題的能力，而傳統(tǒng)的三維動畫類課程通常以教師演示為主，在預(yù)先設(shè)定的小組中，以完成教師布置的設(shè)計任務(wù)為目標(biāo)，主要采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和項目驅(qū)動教學(xué)兩種方式居多。學(xué)生的思維方式被固化，設(shè)計與制作出的作品往往也缺乏創(chuàng)新。隨著《中國教育信息化2035》的頒布，教育部將“提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力，優(yōu)化教育體系結(jié)構(gòu)和學(xué)校布局結(jié)構(gòu)，努力提升高校創(chuàng)新服務(wù)水平”作為今后15年的重點任務(wù)。[1]因此，如何打破固定模式下的課程教學(xué)是目前高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵，也是“三維動畫制作”課程改革的重點。

知識建構(gòu)（Knowledge Building）理論作為一種信息技術(shù)支持下的知識創(chuàng)新學(xué)習(xí)，以維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”和皮亞杰的“發(fā)生認(rèn)識論”為心理學(xué)基礎(chǔ)，注重個體真實觀點的激發(fā)，在社區(qū)中通過持續(xù)的個人探究，與他人的協(xié)作探究，形成以各種人工制品（Conceptual Artefacts）為主的社區(qū)公共知識（Community Knowledge），[2]這與卡爾·波普爾（Karl Popper）提出的存在于世界3中的深度學(xué)習(xí)類似。[3]該理論由加拿大多倫多大學(xué)卡爾·布萊特（CarlBereite）和瑪琳·斯卡達(dá)瑪莉亞（Marlene Scardamalia）兩位學(xué)者經(jīng)過多年的實際教學(xué)經(jīng)驗所得，[4]反映了人類的學(xué)習(xí)從最初的工業(yè)時代向信息時代的轉(zhuǎn)變。知識建構(gòu)理論基于十二條基本原則，反對固定的教學(xué)模式，強調(diào)以“觀點”（Idea）為中心，以知識建構(gòu)對話（Discourse）為手段，通過實現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間的觀點共享、沖突、協(xié)商等一系列的交互活動來發(fā)展知識，改進(jìn)觀點。[2]這與傳統(tǒng)的應(yīng)試教育不同，學(xué)習(xí)者之間更多的是相互協(xié)作的關(guān)系，而不是競爭與淘汰，學(xué)習(xí)的目的主要是共同建構(gòu)社區(qū)公共知識，而非僅僅關(guān)注自身的認(rèn)知與發(fā)展；也與目前高校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)相一致，教學(xué)設(shè)計如表1所示：

表1 基于12條原則的教學(xué)設(shè)計[2]

因此，本研究將知識建構(gòu)理論作為“三維動畫制作”課程改革的理論基礎(chǔ)，遵循十二條基本原則，試圖從教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)、教學(xué)目標(biāo)的重塑、教學(xué)組織形式的重組和教學(xué)評價的轉(zhuǎn)型等幾方面指導(dǎo)并引領(lǐng)整個課程的改革與實踐；教學(xué)轉(zhuǎn)型，表現(xiàn)在如下幾點：

一、從結(jié)構(gòu)化的教材到非結(jié)構(gòu)化的探究主題：教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)

傳統(tǒng)的三維動畫制作類課程主要以教材和參考書目為主，按照編寫的既定單元依次進(jìn)行教學(xué)，內(nèi)容通常包括軟件的基礎(chǔ)操作、基礎(chǔ)建模技術(shù)、生成器與變形器、高級建模技術(shù)、攝像機(jī)技術(shù)、燈光技術(shù)、材質(zhì)與紋理技術(shù)、毛發(fā)技術(shù)、環(huán)境與渲染技術(shù)、動力學(xué)技術(shù)、粒子技術(shù)和動畫技術(shù)等幾個章節(jié)。教師通常按照不同章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，針對軟件的具體操作或是某個典型的課堂案例進(jìn)行邊講解邊演示，學(xué)生則跟隨教師的進(jìn)度進(jìn)行操作和練習(xí)，教師通過布置相應(yīng)的課后作業(yè)來鞏固課堂所學(xué)到的知識。學(xué)生往往對教師演示和講解過的案例比較熟悉，而對同一項技術(shù)卻無法做到舉一反三，更無法靈活運用到實際的問題解決之中，章節(jié)與章節(jié)之間的知識點是被割裂開的，學(xué)生最終學(xué)到的是一個個“孤立”的知識點，一旦遇到復(fù)雜的真實問題就“無從下手”。而知識建構(gòu)理論的第一條原則就是“真實的觀點，現(xiàn)實的問題”，主張建構(gòu)知識的出發(fā)點應(yīng)來源于學(xué)生的真實生活，從學(xué)生生活空間的角度去設(shè)計問題，可以是微觀的、宏觀或是抽象的問題；而學(xué)生通過不斷提出自己真實的觀點，理解他人的觀點，批判已有的觀點，拋棄錯誤的觀點和綜合建立新的觀點來逐步建構(gòu)和發(fā)展社區(qū)公共知識。[2]

基于此，研究者將教材的原有章節(jié)進(jìn)行有機(jī)的整合，劃分為三個不同的教學(xué)階段，分別是：建模技術(shù)階段（整合教材的第1-4章）、深度主題階段（整合教材的第5-12章）、社區(qū)知識升華階段（教材全部知識點的整合升華），每個階段對應(yīng)一個教學(xué)主題，每個主題都是從學(xué)生的真實生活創(chuàng)設(shè)情境，如建模技術(shù)階段教師從“談?wù)勀闵磉叺娜S物品”為真實情境，讓學(xué)生根據(jù)自己實際生活中接觸到的物品來進(jìn)行建模技術(shù)主題的學(xué)習(xí)，學(xué)生有以自己的宿舍為原型的建模、有以自家的客廳為原型的建模、有以喜歡的游戲場景為原型的建模、有以動漫卡通人物為原型的建模，還有以自己經(jīng)常使用的數(shù)碼產(chǎn)品或喜歡吃的美食為原型的建模（如圖1所示）。這些主題均來源于學(xué)生真實的生活場景，與學(xué)生的生活息息相關(guān)，極大的激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性，為了做好這些主題，學(xué)生們自發(fā)形成不同的主題小組，協(xié)作查詢資料，學(xué)習(xí)相應(yīng)的軟件操作，針對作品設(shè)計與制作過程中顏色、形狀、使用的技術(shù)等一系列操作利用課上或課下的時間組織交流和討論，知識的建構(gòu)完全滲透在了學(xué)生的日常生活之中，這又體現(xiàn)出知識建構(gòu)理論的第九條原則“無處不在的知識建構(gòu)”，最終教師組織全班范圍內(nèi)的主題匯報和展示。這種基于主題探究的學(xué)習(xí)方式，將相互“孤立”的知識點聯(lián)結(jié)成一個整體，而源自于學(xué)生實際生活的作品設(shè)計與制作，讓學(xué)生在潛移默化中學(xué)會了解決復(fù)雜真實問題的能力。

圖1 不同主題作品截圖

二、從單純技能訓(xùn)練到綜合創(chuàng)造能力培養(yǎng)：教學(xué)目標(biāo)的重塑

傳統(tǒng)的三維動畫制作類課程主要以軟件操作技能的訓(xùn)練為主，如使用掃描生成器制作傳送帶、用FFD變形器制作抱枕、用雕刻工具制作甜甜圈、用遠(yuǎn)光燈制作陽光書房、用毛發(fā)制作植物盆栽等。課堂中教師傳授“正確”的軟件操作步驟、講解并演示相應(yīng)的案例知識，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的錯誤操作或是對知識的誤解都被認(rèn)為是需要糾正的，問題的答案是官方的，唯一的，因此，學(xué)生的創(chuàng)造性思維被固化，設(shè)計與制作出的作品往往也缺乏創(chuàng)新。知識建構(gòu)理論的第二條和第三條原則，即“多樣化的觀點”與“持續(xù)改進(jìn)的觀點”，認(rèn)為知識建構(gòu)課堂中應(yīng)鼓勵多樣化觀點的存在，即理解一個觀點就需要理解與它相關(guān)的觀點，包括與之對立的觀點；且認(rèn)為沒有錯誤的觀點，所有的觀點都被看作是可以提高和改進(jìn)的，且能夠在社區(qū)中得以分享和討論的。[2]這里涉及到建立一種知識生態(tài)系統(tǒng)，而觀點的多樣化和持續(xù)改進(jìn)的觀點在整個知識建構(gòu)過程中是必不可少的。而實現(xiàn)這種知識生態(tài)系統(tǒng)的手段主要是通過知識建構(gòu)對話（Discourse），學(xué)生通過參與討論，相互分享和交流經(jīng)驗，對他人的觀點提出質(zhì)疑，改進(jìn)和完善自己或他人的觀點，超越瑣碎、簡單的觀點，發(fā)展和升華更高層次的觀點來達(dá)到知識創(chuàng)新的目的，[2]即知識建構(gòu)理論的第十條原則“知識建構(gòu)對話”和第四條原則“觀點的概括與升華”。在這個過程中為更好的理解、改進(jìn)和升華觀點，學(xué)生需要了解主題的發(fā)展前沿和現(xiàn)狀，找到最權(quán)威的論據(jù)，這就促使學(xué)生以一種批判性的立場來使用權(quán)威性資料，而非簡單的復(fù)制和粘貼，即知識建構(gòu)理論的第十一條原則“權(quán)威性資料的建構(gòu)性使用”。

基于此，研究者讓學(xué)生根據(jù)不同主題，進(jìn)行充分的個人探究，然后共同參與對話討論。為輔助學(xué)生對問題的提出與解答，和對觀點的創(chuàng)建與改進(jìn)，教師設(shè)計了若干學(xué)習(xí)支架，如“問題提出支架”“問題解答支架”“作品設(shè)計支架”“作品改進(jìn)支架”等，學(xué)生根據(jù)自己的真實想法提出問題、發(fā)表觀點，整個知識建構(gòu)社區(qū)中呈現(xiàn)出多樣化的觀點，如毛發(fā)技術(shù)組有的學(xué)生提出想利用毛發(fā)制作刷子，有的提出想制作卡通貓咪，還有的同學(xué)想制作自己喜歡動畫片中的獅子王；同時學(xué)生通過查閱權(quán)威性資料，發(fā)展并持續(xù)改進(jìn)自己或他人的觀點，最終確定出主題的具體內(nèi)容為：以十二個月份的特點設(shè)計并制作不同特色的毛發(fā)文字，并添加文字的內(nèi)涵解讀（如圖2所示）。整個過程中不僅用到了毛發(fā)技術(shù)，同時還用到了建模技術(shù)、材質(zhì)與紋理技術(shù)、動畫技術(shù)等，學(xué)生從原本單一的“利用毛發(fā)制作刷子/盆栽”技能型訓(xùn)練成功過渡到綜合作品的設(shè)計與創(chuàng)造之中，所制作的最終作品是學(xué)生綜合所學(xué)的知識和技能的原創(chuàng)產(chǎn)品，具備高度的創(chuàng)新性。

圖2 毛發(fā)技術(shù)組設(shè)計并制作的“十二個月份毛發(fā)文字”

三、從個體之間的相互競爭到多層面的通力協(xié)作：教學(xué)組織形式的重組

傳統(tǒng)的三維動畫制作課程以應(yīng)試教育為主，學(xué)習(xí)者之間更多的是競爭關(guān)系，學(xué)習(xí)的目的主要是在教師的督促下發(fā)展和完善自身的認(rèn)知水平，課堂中的知識流動是單向的，即從教師（知識權(quán)威）到學(xué)生（受教者），教學(xué)過程主要依賴教師預(yù)先設(shè)定的活動框架，即教學(xué)設(shè)計，分步驟進(jìn)行實施。學(xué)生習(xí)慣于個人學(xué)習(xí)，關(guān)注的多是自身的知識發(fā)展，而面對需要合作解決的復(fù)雜問題時往往非常被動，需要教師組織定期的活動干預(yù)。而現(xiàn)如今對三維動畫創(chuàng)作人才的需求是必須具備與他人協(xié)作，共同完成復(fù)雜真實問題解決的能力，這與知識建構(gòu)理論的第五條原則“學(xué)生是積極的認(rèn)知者”和第六條原則“社區(qū)知識與協(xié)同認(rèn)知責(zé)任”相契合。知識建構(gòu)教學(xué)主張學(xué)生應(yīng)自己為問題或主題設(shè)定目標(biāo)，制定長期計劃，并處理動機(jī)和參與評估等問題，只有這樣學(xué)生才有可能從被動的知識接受者轉(zhuǎn)化為知識的積極認(rèn)知者。[2]同時，在整個過程中，學(xué)生之間是相互的協(xié)作關(guān)系，而非單純的競爭關(guān)系，大家的共同目標(biāo)都是在觀點的磋商和沖突的處理中發(fā)展社區(qū)知識，每一位學(xué)生都應(yīng)意識到并主動承擔(dān)起推進(jìn)社區(qū)知識生長的責(zé)任。而從競爭到協(xié)作的重要前提是擁有一個民主化的知識建構(gòu)環(huán)境，即第七條原則“民主化”的知識，意味著從傳統(tǒng)的教師“權(quán)威”轉(zhuǎn)向“自由”的一個過程，[2]要做到的就是教師必須讓每一位學(xué)生都參與到知識建構(gòu)中來，并確保所有的觀點都得到理解和重視，在學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生、研究者與學(xué)生之間的知識分享和交換過程中，得到知識的共同增長，即第八條原則“對等的知識發(fā)展”。

基于此，研究者針對學(xué)生真實感興趣的主題，由學(xué)生自發(fā)生成協(xié)作小組，如深度主題階段生成7個協(xié)作小組，分別是“建模技術(shù)組”“材質(zhì)與紋理組”“毛發(fā)技術(shù)組”“燈光組”“動畫與攝像機(jī)組”“環(huán)境與渲染組”和“粒子技術(shù)組”，學(xué)生首先展開小組內(nèi)部的協(xié)作與討論，共同協(xié)商本組的作品主題，設(shè)計并制定小組統(tǒng)一協(xié)作方案，在相互的交流與討論過程中展開協(xié)作，共同完成本組主題作品的設(shè)計與制作，組內(nèi)的每一位學(xué)生都積極主動的承擔(dān)著推進(jìn)本組主題發(fā)展的責(zé)任，如圖3所示。為建立一個“民主化”的知識建構(gòu)環(huán)境氛圍，教師在主題開展前組織全班學(xué)生對“社區(qū)討論規(guī)則”發(fā)表自己的觀點，最終由大家共同討論后決定。教師鼓勵以組間協(xié)作的方式來實現(xiàn)不同群組之間對等的知識發(fā)展，如“建模技術(shù)組”與“燈光組”“材質(zhì)與紋理組”“環(huán)境與渲染組”共同合作；“環(huán)境渲染組”與“毛發(fā)技術(shù)組”“動畫攝像機(jī)組”協(xié)同作業(yè)等。整個社區(qū)中知識的流動呈現(xiàn)靈活性和多樣化，學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間均是相互協(xié)作的關(guān)系。

圖3 小組協(xié)作討論截圖

四、從單純的成績評定到多元化的參與式評估：教學(xué)評價的轉(zhuǎn)型

傳統(tǒng)的三維動畫制作類課程的評價方式以終結(jié)性評價為主，教師布置期末結(jié)課作業(yè)并給出相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生根據(jù)結(jié)課作業(yè)的要求設(shè)計并完成最終作品，教師根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)給出每位學(xué)生的作品原始成績；平時成績主要以課堂考勤和課堂表現(xiàn)（即學(xué)生課堂回答問題的次數(shù)及答題情況）決定，而學(xué)生對每一章節(jié)的掌握情況則根據(jù)章節(jié)學(xué)完后布置的平時作業(yè)（課堂案例模擬或課后案例制作）來評定。這種統(tǒng)一量化的評價方式很大程度上局限了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，且僅僅是單向的（教師單方面評價學(xué)生），對于班級或小組中思維活躍、發(fā)言積極的學(xué)生比較有利，而針對大部分學(xué)生，尤其是不善表達(dá)的學(xué)生來說非常不利。知識建構(gòu)理論的第十二條原則“嵌入活動的形成性評價”，主張將評價作為知識發(fā)展的一部分，需要被嵌入到日常的知識創(chuàng)造過程中，用以及時發(fā)現(xiàn)正在進(jìn)行的知識建構(gòu)活動中存在的問題，使得教師能夠及時采取干預(yù)措施進(jìn)行教學(xué)的調(diào)整。[2]嵌入式的過程性評價將范圍設(shè)定為學(xué)生的整個探究過程，而不僅僅局限于學(xué)習(xí)的最終階段（結(jié)課作品的設(shè)計與制作）；評價標(biāo)準(zhǔn)也不是預(yù)先設(shè)定的，而是根據(jù)主題的發(fā)展不斷更新和調(diào)整的，即目標(biāo)游離和價值多元的。[2]同時，評價的主體不應(yīng)僅從教師單方面出發(fā)，也應(yīng)加入學(xué)生群體對小組協(xié)作過程中的自主設(shè)計和參與的內(nèi)部評估過程。

隨主題的不斷推進(jìn)，研究者在“社區(qū)知識升華”階段設(shè)計由學(xué)生自主設(shè)定并完成參與式評估，組長在本組的主題視窗中劃分出“小組考核方案”區(qū)域，每位成員分別發(fā)表自己對于本次協(xié)作主題考核的意見，如有的學(xué)生建議考核方案應(yīng)注重在作品完成過程中的工作量、質(zhì)量等方面，有的學(xué)生則認(rèn)為應(yīng)注重作品的細(xì)節(jié)和真實度等方面，還有的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)注重協(xié)作過程中積極主動的態(tài)度，或是提出建議的次數(shù)，以及對他人作品所做出的貢獻(xiàn)。最終“寫實商業(yè)街組”和“3D游樂場組”分別達(dá)成共識并給出考核方式及其詳細(xì)的評分標(biāo)準(zhǔn)（如表2所示）。參照評分標(biāo)準(zhǔn)，小組成員共同協(xié)商給出每一位學(xué)生的原始成績，并在全班范圍內(nèi)進(jìn)行公示。這種由學(xué)生自發(fā)形成的參與式評估充分調(diào)動了每一位學(xué)生的主觀能動性以及對社區(qū)知識發(fā)展責(zé)任的承擔(dān)。

表2 參與式評估考核標(biāo)準(zhǔn)

五、結(jié)語

本研究主要探討了某高校“三維動畫制作”課程在知識建構(gòu)理論的引領(lǐng)下所發(fā)生的一系列變革，全文緊扣十二條基本原則，試圖從教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)、教學(xué)目標(biāo)的重塑、教學(xué)組織形式的重組和教學(xué)評價的轉(zhuǎn)型等幾方面重塑該課程的改革與實踐，詳細(xì)論述了如何從結(jié)構(gòu)化的教材到非結(jié)構(gòu)化的探究主題，從單純技能訓(xùn)練到綜合創(chuàng)造能力培養(yǎng)，從個體之間的相互競爭到多層面的通力協(xié)作，從單純的成績評定到多元化的參與式評估等一系列變革與實施過程。

研究結(jié)果表明，知識建構(gòu)理論作為信息技術(shù)支持下的知識創(chuàng)新學(xué)習(xí)，極大的激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性，增強了學(xué)生對社區(qū)知識的協(xié)同認(rèn)知責(zé)任，學(xué)生在真實情境下，根據(jù)自己的實際情況提出問題，自發(fā)成組，通過充分的個人探究、小組協(xié)作探究，共同確定主題的具體內(nèi)容，以及協(xié)作方案的設(shè)計與實施等；同時，學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決現(xiàn)實復(fù)雜問題的能力也得以提升，具體表現(xiàn)為，在主題協(xié)作過程中，學(xué)生結(jié)合生活中的三維物品對作品進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計與制作，如“十二個月份的毛發(fā)文字”“低面風(fēng)格小島”“夜空下的聚餐”等，學(xué)生從單純的軟件學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造性的作品設(shè)計；學(xué)生在發(fā)展社區(qū)知識，改進(jìn)觀點的過程中對于自我學(xué)習(xí)的調(diào)節(jié)與監(jiān)控能力以及對主題探究過程的反思與評價能力均得到了提升。

教師的角色從傳統(tǒng)的“知識權(quán)威”“知識傳授者”逐漸過渡為“引導(dǎo)者”和“協(xié)同參與者”，從固定的教學(xué)設(shè)計者轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活的主題探究者；通過知識建構(gòu)教學(xué)，教師慢慢意識到只有通過對學(xué)生的“放權(quán)”和信任才能最大限度的激發(fā)學(xué)生的主觀能動性和對社區(qū)知識生長的協(xié)同認(rèn)知責(zé)任。