學(xué)習(xí)技術(shù)(CTCL)范式下技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)研究進(jìn)展(2)：技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)

董玉琦 林琳 林卓南 陳興冶 張慧倫 劉相聰 谷偉 余明華

摘要：學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究致力于探索技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)。隨著研究的深入，其關(guān)注重點(diǎn)從“概念轉(zhuǎn)變”轉(zhuǎn)向“認(rèn)知發(fā)展”，并采用“認(rèn)知起點(diǎn)”表征學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系，通過(guò)分析該關(guān)系探討技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)認(rèn)知發(fā)展、有效促進(jìn)學(xué)習(xí)。該文圍繞學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究展開(kāi)，首先介紹該范式下有關(guān)認(rèn)知發(fā)展的研究源起、研究歷程和研究進(jìn)展。其次，介紹該范式下個(gè)性化學(xué)習(xí)的研究案例，解析基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、機(jī)理與設(shè)計(jì)要點(diǎn)。最后，結(jié)合對(duì)技術(shù)支持的相關(guān)研究案例的分析，提出了技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的功能和基于該系統(tǒng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)流程，以期為技術(shù)支持的學(xué)科教學(xué)的改進(jìn)提供方案。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）；認(rèn)知發(fā)展；認(rèn)知起點(diǎn)；個(gè)性化學(xué)習(xí)；技術(shù)支持

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

教育技術(shù)的研究與實(shí)踐始終致力于“技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)”的探索。近百年來(lái)，經(jīng)歷過(guò)以媒體設(shè)計(jì)為核心的媒體應(yīng)用范式和走近課程的課程整合范式，而今兩種范式并存。但是，國(guó)內(nèi)外的諸多研究成果卻表明技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的效果不夠理想[1]。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式探索在文化（Culture）視野下，統(tǒng)合技術(shù)（Technology）、學(xué)習(xí)內(nèi)容（Content）和學(xué)習(xí)者（Learner），通過(guò)技術(shù)的支持來(lái)改善學(xué)習(xí)方式以提升學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)水平，乃至學(xué)習(xí)者的批判性思維、協(xié)作能力、創(chuàng)造力等綜合素養(yǎng)[2]。其基本理念是：教育技術(shù)學(xué)研究關(guān)注的主體是學(xué)習(xí)者，應(yīng)聚焦于學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)內(nèi)容等要素及各要素的交互作用；在個(gè)體層面，技術(shù)的應(yīng)用旨在調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系；在群體層面，技術(shù)的應(yīng)用旨在為學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求提供保障，并促進(jìn)不同要素之間的互動(dòng)。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的詳細(xì)理念可參見(jiàn)本系列論文的開(kāi)篇《學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)研究進(jìn)展（1）：基本認(rèn)識(shí)、研究設(shè)計(jì)與初步成果》。該范式下技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的研究不僅要證實(shí)技術(shù)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)，更要尋找到技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的機(jī)理。機(jī)理的探索，有利于研究者與實(shí)踐者理解技術(shù)為什么能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)，并基于該理解開(kāi)展技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的更多且更有效的研究。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者借助技術(shù)學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容；而在教學(xué)設(shè)計(jì)中，技術(shù)的開(kāi)發(fā)依據(jù)又源自學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在以上兩個(gè)過(guò)程中，技術(shù)、學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)內(nèi)容三個(gè)要素之間交互循環(huán)。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究聚焦學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系所具有的復(fù)雜性和多樣性，早期的研究關(guān)注“概念轉(zhuǎn)變”，而今在擴(kuò)大了研究視角的情況下轉(zhuǎn)向?qū)Α罢J(rèn)知發(fā)展”的關(guān)注，開(kāi)始探尋“技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)”。本文梳理了學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）研究團(tuán)隊(duì)近十年的研究工作，旨在為教育技術(shù)學(xué)研究、乃至教育研究提供可資借鑒的框架與案例。

二、學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的認(rèn)知發(fā)展

學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究順應(yīng)了認(rèn)知發(fā)展的研究趨勢(shì)，本文回顧了該范式下的研究歷程與研究進(jìn)展，并以此為基礎(chǔ)闡述學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)“認(rèn)知起點(diǎn)”關(guān)注“認(rèn)知發(fā)展”的方法。

（一）研究源起：認(rèn)知發(fā)展研究的未來(lái)趨勢(shì)

“認(rèn)知發(fā)展”（Cognitive Development）來(lái)源于認(rèn)知心理學(xué)，其研究成果甚是豐富，包括認(rèn)知發(fā)展理論、社會(huì)文化理論、信息加工觀、新皮亞杰主義等。但是，各大理論對(duì)“何為認(rèn)知發(fā)展”與“認(rèn)知發(fā)展如何發(fā)生”存在不同的觀點(diǎn)。這些觀點(diǎn)源于對(duì)認(rèn)知所對(duì)應(yīng)的具體領(lǐng)域的界定，例如，維果斯基的觀點(diǎn)是基于社會(huì)文化歷史觀的，而皮亞杰的觀點(diǎn)是基于圖式觀的。經(jīng)典皮亞杰主義、信息加工觀等研究更關(guān)注認(rèn)知發(fā)展在各個(gè)領(lǐng)域中的普遍規(guī)律，“忽略了個(gè)體發(fā)展的特征性”[3]。而“通過(guò)平衡來(lái)過(guò)渡不同的發(fā)展階段”[4]的做法，由于對(duì)不同階段之間的過(guò)渡機(jī)理描述不清晰，同樣飽受爭(zhēng)議，因?yàn)椤澳觊L(zhǎng)兒童可能擁有不同知識(shí)領(lǐng)域的理論，各知識(shí)領(lǐng)域間的心理表征可能大相徑庭”[5]。

以上理論更多關(guān)注對(duì)認(rèn)知發(fā)展的領(lǐng)域普遍性探索，與此不同，日本“學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)”的奠基人細(xì)谷純教授則更加關(guān)注對(duì)認(rèn)知發(fā)展的領(lǐng)域特殊性探索。他深入課堂研究認(rèn)知發(fā)展，將心理認(rèn)知變化對(duì)應(yīng)于學(xué)生外顯行為的原因與成因，認(rèn)為“教師必須考慮學(xué)生可能出現(xiàn)的心理認(rèn)知變化，才能做到真正的‘理解教學(xué)，即在課堂教學(xué)中，教師需要關(guān)注學(xué)生不能接受新知識(shí)的原因、‘素樸概念成因以及實(shí)現(xiàn)‘理解教學(xué)的方法”[6]?！八貥愀拍睢笔侵笇W(xué)生將源自于現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)、課堂學(xué)習(xí)等知識(shí)的“一般化”后形成的先入觀，以幫助他們認(rèn)識(shí)和理解新知識(shí)。他還提出學(xué)習(xí)結(jié)果是源自學(xué)習(xí)者的內(nèi)因和外因相互作用的函數(shù)，無(wú)論是何種教學(xué)策略都應(yīng)將難于理解的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生已經(jīng)理解的內(nèi)容建立聯(lián)系[7]。該認(rèn)知發(fā)展觀關(guān)注以人為本，重視學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系，以深入課堂為落腳點(diǎn)，同時(shí)具有個(gè)人主義取向和情境主義取向。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的認(rèn)知發(fā)展秉承學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)的理念，兼?zhèn)鋫€(gè)人主義取向與情境主義取向；其落點(diǎn)指向?qū)W習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系；關(guān)注認(rèn)知發(fā)展在不同個(gè)體、不同知識(shí)領(lǐng)域的特殊性，以及對(duì)應(yīng)心理表征的差異性；關(guān)注“客觀知識(shí)領(lǐng)域的特殊性”[8]；重視“實(shí)際的社會(huì)文化情境”[9]，認(rèn)為社會(huì)文化與環(huán)境對(duì)個(gè)體的影響以及對(duì)二者共同構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的影響不容小覷。

（二）研究歷程：從概念轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)向認(rèn)知發(fā)展

早期學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究關(guān)注的并不是認(rèn)知發(fā)展，而是基于偏差認(rèn)知修正的概念轉(zhuǎn)變。“概念轉(zhuǎn)變”指?jìng)€(gè)體對(duì)已有知識(shí)重構(gòu)的過(guò)程[10]，強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變基于前概念，突出促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變過(guò)程的干預(yù)手段?！捌钫J(rèn)知”這一術(shù)語(yǔ)源自于日本“學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)”，與學(xué)習(xí)科學(xué)中的“迷失概念”（Misconceptions）對(duì)應(yīng)，指?jìng)€(gè)體在課堂教學(xué)前，對(duì)即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容存在的不科學(xué)的認(rèn)識(shí)[11]，它會(huì)影響個(gè)體的選擇和判斷。早期的研究關(guān)注學(xué)科學(xué)習(xí)心理領(lǐng)域，例如，楊莉?qū)Ω咧猩畔⒓夹g(shù)概念學(xué)習(xí)進(jìn)行偏差認(rèn)知的調(diào)查[12]；王靖開(kāi)發(fā)了面向高中生的信息技術(shù)前概念測(cè)試工具，通過(guò)測(cè)查得到了六十多組前概念及相應(yīng)理由，并提出對(duì)應(yīng)每種類(lèi)型的教學(xué)方法[13-15]。除了信息技術(shù)學(xué)科，早期的研究還關(guān)注到其他學(xué)科，并加入了物化技術(shù)的干預(yù)。例如。伊亮亮在初中物理學(xué)科中，根據(jù)前概念測(cè)查結(jié)果開(kāi)發(fā)微視頻學(xué)習(xí)資源與教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)了學(xué)習(xí)者的概念轉(zhuǎn)變[16]。

然而，隨著研究的深入，概念轉(zhuǎn)變的局限性逐漸被揭開(kāi)，它“太過(guò)局限于學(xué)生學(xué)習(xí)的理性取向，忽視了意圖、淺層認(rèn)知和元認(rèn)知層面，以及學(xué)習(xí)的社會(huì)層面”[17]。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）研究團(tuán)隊(duì)也提出了以下疑問(wèn)：如何從更廣的、更深的層面去認(rèn)識(shí)概念轉(zhuǎn)變？是否可以從認(rèn)知發(fā)展的角度看待概念轉(zhuǎn)變的研究？ 團(tuán)隊(duì)對(duì)于認(rèn)知發(fā)展的思考在此初現(xiàn)端倪。在繼續(xù)擴(kuò)大學(xué)科領(lǐng)域范圍的同時(shí)，團(tuán)隊(duì)的研究工作不再局限于概念。例如，邊家勝研究了日語(yǔ)學(xué)習(xí)者的偏差認(rèn)知[18]，構(gòu)建了外語(yǔ)學(xué)習(xí)者合作學(xué)習(xí)策略[19]，針對(duì)學(xué)習(xí)者的三類(lèi)偏差認(rèn)知設(shè)計(jì)針對(duì)性的轉(zhuǎn)變方法，提升了外語(yǔ)學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)水平和綜合素質(zhì)。陳興冶依據(jù)計(jì)算思維的內(nèi)涵與特征，對(duì)學(xué)習(xí)者的偏差認(rèn)知及其成因進(jìn)行測(cè)查與分類(lèi)，根據(jù)偏差認(rèn)知類(lèi)型設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)了偏差認(rèn)知的轉(zhuǎn)變與計(jì)算思維的提升[20]。此類(lèi)實(shí)證研究結(jié)果表明：學(xué)習(xí)者對(duì)即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容存在偏差認(rèn)知，且其可被分類(lèi)；基于偏差認(rèn)知的成因開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的偏差認(rèn)知轉(zhuǎn)變、提升其學(xué)業(yè)水平乃至綜合素質(zhì)。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)反思以往的研究，發(fā)現(xiàn)基于偏差認(rèn)知修正的概念轉(zhuǎn)變受限于科學(xué)學(xué)科領(lǐng)域，其所面向的學(xué)習(xí)內(nèi)容受制于概念。為此，團(tuán)隊(duì)擴(kuò)大了研究視角，進(jìn)一步的研究關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向了認(rèn)知發(fā)展。

（三）研究進(jìn)展：基于認(rèn)知起點(diǎn)的認(rèn)知發(fā)展

“認(rèn)知起點(diǎn)”是在學(xué)習(xí)過(guò)程中，當(dāng)新的學(xué)習(xí)行為即將展開(kāi)時(shí)，學(xué)習(xí)者個(gè)體對(duì)具體學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知狀態(tài)。它是對(duì)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系表征。事實(shí)上，不論是教育心理學(xué)[21]，還是學(xué)習(xí)科學(xué)[22]都認(rèn)同認(rèn)知起點(diǎn)的存在。團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)能夠形成典型的學(xué)習(xí)群簇，可以根據(jù)群簇的不同結(jié)構(gòu)，為學(xué)生提供針對(duì)性的學(xué)習(xí)內(nèi)容或資源[23]。例如，伊亮亮通過(guò)二階診斷測(cè)試法測(cè)查學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)，并運(yùn)用基于生理補(bǔ)償和心理補(bǔ)償?shù)氖侄伍_(kāi)發(fā)微視頻學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)了學(xué)習(xí)者偏差認(rèn)知轉(zhuǎn)變[24]?；谝延醒芯浚瑘F(tuán)隊(duì)總結(jié)了認(rèn)知起點(diǎn)的以下特征：第一，存在性（可測(cè)查），指認(rèn)知起點(diǎn)是客觀存在的，可以通過(guò)不同的方式或工具來(lái)測(cè)查；第二，離散性（可區(qū)別），指不同學(xué)習(xí)者對(duì)同一學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知起點(diǎn)是不完全相同的，可以加以區(qū)分；第三，群簇性（可分組），指對(duì)于某一學(xué)習(xí)內(nèi)容，同一學(xué)習(xí)群簇中不同學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)可以分成相近的若干群類(lèi)，研究者可以據(jù)此為學(xué)習(xí)者提供針對(duì)性的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

認(rèn)知起點(diǎn)的引入給予研究認(rèn)知發(fā)展一個(gè)看得見(jiàn)、摸得著的抓手。它有利于記錄和追蹤認(rèn)知發(fā)展的變化過(guò)程，與傳統(tǒng)的認(rèn)知診斷理論存在一定的相同點(diǎn)：一方面，認(rèn)知診斷理論關(guān)注學(xué)習(xí)者的認(rèn)知過(guò)程，旨在確定不可直接觀察的知識(shí)狀態(tài)[25]，這與認(rèn)知起點(diǎn)診斷的初衷一致；另一方面，認(rèn)知診斷理論通過(guò)測(cè)試與分類(lèi)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知特質(zhì)來(lái)提供針對(duì)性補(bǔ)救，以促進(jìn)個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展，這與認(rèn)知起點(diǎn)診斷所要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)也是一致的。但是，二者也存在明顯的不同之處：認(rèn)知診斷模型發(fā)展至今已經(jīng)達(dá)到一百多種[26]，其測(cè)試結(jié)果所反映的實(shí)為學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)，較于診斷認(rèn)知起點(diǎn)所反映的認(rèn)知結(jié)構(gòu)更為狹義。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）研究團(tuán)隊(duì)在研究基于認(rèn)知起點(diǎn)的認(rèn)知發(fā)展中，用“二階診斷測(cè)試法”測(cè)查認(rèn)知起點(diǎn)。該方法于1988年由Treagust提出，它可以獲得學(xué)習(xí)者最直觀的作答，更容易測(cè)查到學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的漏洞[27]。然而，其對(duì)于學(xué)習(xí)者作答的分析依賴(lài)于人工的方法，存在較大的不便。此外，利用二階診斷測(cè)查認(rèn)知的結(jié)果同樣存在效果不理想的情況。面對(duì)較好的測(cè)量結(jié)果，離散分布的認(rèn)知起點(diǎn)通?？梢孕纬扇捍?。正如細(xì)谷純教授所言“學(xué)生在學(xué)習(xí)之前對(duì)知識(shí)的了解一定是局限的，表現(xiàn)為零散、片面、錯(cuò)誤”[28]，研究者可以針對(duì)測(cè)查情況，對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。在未來(lái)的研究中，還需要根據(jù)學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系開(kāi)發(fā)更適合的認(rèn)知起點(diǎn)診斷工具。

三、基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)

國(guó)外有關(guān)個(gè)性化學(xué)習(xí)的研究以認(rèn)知風(fēng)格、多重差異、情緒狀態(tài)為主，涉及自適應(yīng)技術(shù)、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、多媒體工具、移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)等技術(shù)類(lèi)型，其中，適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、教育機(jī)器人、計(jì)算機(jī)教育游戲、自適應(yīng)評(píng)估技術(shù)是研究熱點(diǎn)[29]。我國(guó)對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)的研究尚處于探索階段，已有研究以學(xué)習(xí)者畫(huà)像、大數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析等為基礎(chǔ)開(kāi)展理論探索。盡管基于不同的技術(shù)構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑或相關(guān)模型的研究層出不窮，但國(guó)內(nèi)對(duì)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐效果的研究較少。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究，通過(guò)認(rèn)知起點(diǎn)的確認(rèn)和分類(lèi)探索認(rèn)知發(fā)展，為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了落腳點(diǎn)。

（一）學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下個(gè)性化學(xué)習(xí)的研究案例

在個(gè)性化學(xué)習(xí)研究過(guò)程中，我們亟需要在認(rèn)識(shí)論上回答“人是如何學(xué)習(xí)的？”在實(shí)踐論上回答“如何促進(jìn)人的學(xué)習(xí)？”[30]學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究通過(guò)學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系探索，為構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑或模型提供了基于學(xué)習(xí)者的切入點(diǎn)。研究團(tuán)隊(duì)希望基于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)及其成因制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，為每個(gè)學(xué)生提供與其相匹配的學(xué)習(xí)內(nèi)容和技術(shù)支持，開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)。團(tuán)隊(duì)中已有的研究聚焦于學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系、基于認(rèn)知起點(diǎn)開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)，以及促進(jìn)學(xué)習(xí)者的概念轉(zhuǎn)變。例如，尹相杰等的研究選擇小學(xué)數(shù)學(xué)“相交與垂直”這一學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的前概念進(jìn)行測(cè)查與分類(lèi)，研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生對(duì)該學(xué)習(xí)內(nèi)容存在三種前概念類(lèi)型，包括字面聯(lián)想、生活推理和表未及里[31][32]。根據(jù)這三種類(lèi)型，研究者開(kāi)發(fā)了三類(lèi)微視頻學(xué)習(xí)資源和三類(lèi)學(xué)習(xí)任務(wù)單，并在學(xué)習(xí)任務(wù)單中嵌入對(duì)應(yīng)的微視頻學(xué)習(xí)資源。研究發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)“相交與垂直”之前，學(xué)生普遍存在前概念，且前概念可被分類(lèi)；基于前概念，利用技術(shù)開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)能夠有效地促使學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變、提高學(xué)業(yè)成績(jī)；學(xué)生對(duì)技術(shù)的偏好程度、在課堂的行為表現(xiàn)，會(huì)影響概念轉(zhuǎn)變和學(xué)業(yè)成績(jī)。

團(tuán)隊(duì)的大量類(lèi)似的實(shí)證研究證實(shí)了技術(shù)能夠促提升學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)成績(jī)，其中，個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵；在學(xué)習(xí)展開(kāi)前，對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查，了解學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的初始認(rèn)知狀態(tài)，這是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)；基于認(rèn)知起點(diǎn)開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)是技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的重要途徑；個(gè)性化學(xué)習(xí)的組織形式多種多樣，可以根據(jù)學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)內(nèi)容等要素展開(kāi)設(shè)計(jì)；選擇適切的技術(shù)支持學(xué)習(xí)，可以更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。在未來(lái)的研究中，學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)的研究將逐步從個(gè)性化拓展到社會(huì)化，不僅關(guān)注學(xué)習(xí)者個(gè)體的個(gè)性化，還會(huì)關(guān)注學(xué)習(xí)群體中的個(gè)性化，關(guān)注學(xué)習(xí)者與教師、同伴的交互協(xié)作。

（二）基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、機(jī)理與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究所探討的個(gè)性化學(xué)習(xí)關(guān)注認(rèn)知發(fā)展，它結(jié)合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)和學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析來(lái)確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容、路徑、資源和評(píng)價(jià)進(jìn)行優(yōu)化，旨在促進(jìn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展。“基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)”具有以下內(nèi)涵：（1）以提升學(xué)習(xí)者的能力為目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者個(gè)性化發(fā)展，包括提高學(xué)業(yè)水平和認(rèn)知水平；（2）為學(xué)習(xí)者提供適合的教學(xué)組織形式、靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境和工具，以及個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑；（3）需要構(gòu)建學(xué)習(xí)者檔案以記錄學(xué)生在個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程中的數(shù)據(jù)。

基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)的機(jī)理如下：（1）由于學(xué)習(xí)者具有不同的認(rèn)知起點(diǎn)，因此需要為其設(shè)計(jì)個(gè)性化的學(xué)習(xí)活動(dòng)?；趯W(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)及其成因開(kāi)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)活動(dòng)，可以適應(yīng)學(xué)習(xí)者多樣化的需求。技術(shù)作用于認(rèn)知起點(diǎn)，為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了支持。（2）學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)是個(gè)性化學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)。教育工作者可以對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)進(jìn)行測(cè)查和分類(lèi)，這種分類(lèi)為個(gè)性化學(xué)習(xí)的內(nèi)容、資源和路徑的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。（3）學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)改善反映了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展。認(rèn)知起點(diǎn)是對(duì)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系表征。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)在不斷地發(fā)生變化。當(dāng)認(rèn)知起點(diǎn)發(fā)生正向變化時(shí)，學(xué)習(xí)者就可以進(jìn)入新一輪的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是基于認(rèn)知起點(diǎn)將學(xué)生分為若干小組，借助物化技術(shù)和智化技術(shù)的支持，從學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)環(huán)境等方面，為不同小組的學(xué)生設(shè)計(jì)針對(duì)性的學(xué)習(xí)方案。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：（1）認(rèn)知起點(diǎn)分析。通過(guò)測(cè)查了解學(xué)生在學(xué)習(xí)發(fā)生之前對(duì)擬定學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知起點(diǎn)及其成因，并將認(rèn)知起點(diǎn)分類(lèi)，這是個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與實(shí)施的起點(diǎn)。（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)個(gè)性化。一方面，需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定整體教學(xué)目標(biāo)；另一方面，需要根據(jù)每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)，細(xì)化不同學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（3）學(xué)習(xí)內(nèi)容個(gè)性化。分析學(xué)生對(duì)擬定學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知起點(diǎn)，確定基于不同認(rèn)知起點(diǎn)的個(gè)性化學(xué)習(xí)內(nèi)容及其組織與呈現(xiàn)。（4）學(xué)習(xí)路徑個(gè)性化。根據(jù)認(rèn)知起點(diǎn)和學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析，設(shè)計(jì)技術(shù)支持的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。允許學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)的進(jìn)度和過(guò)程性測(cè)試的結(jié)果，自主選擇相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容以調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)節(jié)奏。當(dāng)學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)后，可進(jìn)行自主探究式學(xué)習(xí)，以促進(jìn)認(rèn)知的進(jìn)一步發(fā)展。（5）學(xué)習(xí)資源個(gè)性化?；趯W(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)類(lèi)型設(shè)計(jì)不同的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，依托技術(shù)將資源嵌入不同形式的學(xué)習(xí)活動(dòng)。（6）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)個(gè)性化。通過(guò)測(cè)查學(xué)習(xí)者在不同學(xué)習(xí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的認(rèn)知起點(diǎn)，跟蹤并記錄學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展軌跡，再根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)提供個(gè)性化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。

四、技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)

技術(shù)對(duì)于個(gè)性化學(xué)習(xí)的支持不是一蹴而就的，適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)（Adaptive Educational System，簡(jiǎn)稱(chēng)AES）的出現(xiàn)很大程度上推動(dòng)了研究的進(jìn)程。適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以整合學(xué)習(xí)者的偏好、分析個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)[33]，并通過(guò)優(yōu)化學(xué)習(xí)活動(dòng)、改變學(xué)習(xí)方式以提升學(xué)業(yè)成就，這體現(xiàn)了技術(shù)介入學(xué)習(xí)活動(dòng)的綜合樣態(tài)。然而，盡管適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)本身在不斷革新技術(shù)手段以完善自身，但其忽視了教育理論的支持，導(dǎo)致技術(shù)的作用難以得到充分地發(fā)揮。當(dāng)前的適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題：第一，適應(yīng)性功能是基于標(biāo)準(zhǔn)的、理想的認(rèn)知狀態(tài)的，或是基于學(xué)習(xí)者水平（通過(guò)成績(jī)來(lái)區(qū)分不同的學(xué)習(xí)者水平）而非認(rèn)知狀態(tài)的；第二，系統(tǒng)關(guān)注學(xué)習(xí)者做題的正誤，卻沒(méi)有深入挖掘其背后的成因。技術(shù)本是教育的一個(gè)要素，但是由于它的發(fā)展迅速，教育工作者未能有效地使用技術(shù)服務(wù)教育。如何設(shè)計(jì)用于學(xué)習(xí)的技術(shù)是教育當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)[34]。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）研究團(tuán)隊(duì)秉承“技術(shù)應(yīng)作用于學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系”這一理念，致力于開(kāi)展技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)研究，旨在促進(jìn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展、提升學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)水平。

（一）技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)案例

下文基于團(tuán)隊(duì)中已有的實(shí)證研究成果，簡(jiǎn)述有關(guān)工具支持的和系統(tǒng)支持的個(gè)性化學(xué)習(xí)研究案例。這些案例較好地詮釋了“技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)”的原理與理念，即每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)前都存在認(rèn)知起點(diǎn)，它是開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)的邏輯起點(diǎn)；認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查是關(guān)鍵，促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展是目標(biāo)，技術(shù)支持的人機(jī)協(xié)同的模式是實(shí)現(xiàn)途徑；基于認(rèn)知起點(diǎn)合理地利用技術(shù)能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)業(yè)水平的提升。

1.工具支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)

苑雪的研究選擇初中地理“東方文明古國(guó)——印度”作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，從學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)個(gè)性化學(xué)習(xí)促進(jìn)認(rèn)知發(fā)展的研究改進(jìn)地理教學(xué)[35]。該研究首先對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)進(jìn)行測(cè)查；而后，將認(rèn)知起點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，并結(jié)合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)有針對(duì)地選擇了“地圖疊加技術(shù)”設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)資源；最后，按照認(rèn)知起點(diǎn)的不同水平，將學(xué)習(xí)者分成若干個(gè)小組，每組使用不同的學(xué)習(xí)資源開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)。研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)生在學(xué)習(xí)地理學(xué)科內(nèi)容之前，普遍存在認(rèn)知起點(diǎn)，且可以被測(cè)查與區(qū)分；對(duì)后測(cè)中的分?jǐn)?shù)、認(rèn)知水平、分布狀況等分析，證實(shí)了利用合適的技術(shù)開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)能夠促使學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展、提高其學(xué)業(yè)水平。該研究基于對(duì)地理學(xué)科的特點(diǎn)分析，結(jié)合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)，有針對(duì)地選擇技術(shù)以支持個(gè)性化學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了較強(qiáng)的適切性。但是，教學(xué)過(guò)程中伴隨著認(rèn)知起點(diǎn)檢測(cè)、學(xué)習(xí)內(nèi)容定向分配等多種技術(shù)手段的使用，割裂了教學(xué)過(guò)程。為了使教學(xué)具備連貫性，如何將多種技術(shù)手段整合形成一個(gè)合理的、科學(xué)的系統(tǒng)，這是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

2.系統(tǒng)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)

個(gè)性化資源的設(shè)計(jì)與推送依賴(lài)于學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)分析。為了實(shí)現(xiàn)認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查自動(dòng)化，并基于測(cè)查結(jié)果推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，禹舜堯選取高中信息科技中“字符編碼”為內(nèi)容，以概念轉(zhuǎn)變?yōu)榍腥朦c(diǎn)，基于個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的需求開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，并應(yīng)用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)[36]。系統(tǒng)支持的個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程如下：首先，通過(guò)系統(tǒng)測(cè)查學(xué)生的概念偏差類(lèi)型；其次，根據(jù)偏差類(lèi)型推送與之對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)單，該任務(wù)單承載著個(gè)性化學(xué)習(xí)資源；最后，學(xué)生基于學(xué)習(xí)任務(wù)單開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)。該研究開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為完善，具有認(rèn)知診斷和資源推送兩個(gè)功能，系統(tǒng)的應(yīng)用有效解決了以往研究中教學(xué)過(guò)程割裂的問(wèn)題。研究證明了從認(rèn)知起點(diǎn)切入，借助于個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者概念轉(zhuǎn)變、提高學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)水平。

（二）基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)與個(gè)性化學(xué)習(xí)流程

基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)（Personalized Learning System based on Cognitive Development，簡(jiǎn)稱(chēng)PLSC）旨在通過(guò)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)的測(cè)查和診斷，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)以促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。系統(tǒng)可以跟蹤學(xué)生認(rèn)知狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，記錄學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程。團(tuán)隊(duì)結(jié)合“中位數(shù)與眾數(shù)”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)了PLSC1.0版本并申請(qǐng)了軟件著作權(quán)。目前，PLSC1.0版本已經(jīng)完成認(rèn)知起點(diǎn)精準(zhǔn)測(cè)查、學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)和推薦、學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)等功能的開(kāi)發(fā)。此外，基于認(rèn)知心理學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)融合的視角，團(tuán)隊(duì)提出了PLSC支持下的個(gè)性化學(xué)習(xí)流程。該流程作為技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)研究中的落地嘗試，能夠?yàn)榻虒W(xué)者和其他研究者提供借鑒。

1.基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)

PLSC可以根據(jù)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知程度，判斷其認(rèn)知起點(diǎn)，再分析該認(rèn)知起點(diǎn)存在的潛在原因，為學(xué)生推送合適的學(xué)習(xí)資源。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，該系統(tǒng)可以為師生提供及時(shí)的提示和反饋以支持教師的教和學(xué)生的學(xué)，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的發(fā)生。系統(tǒng)的具體功能如圖1所示。

第一，認(rèn)知起點(diǎn)的精準(zhǔn)診斷。一方面，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)進(jìn)行測(cè)查，將測(cè)查結(jié)果與資源庫(kù)中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)判斷學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)類(lèi)型。另一方面，系統(tǒng)也可根據(jù)每一次的測(cè)查來(lái)豐富或更新認(rèn)知起點(diǎn)資源庫(kù)，形成信息增量。從整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程來(lái)看，認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查是開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，測(cè)查結(jié)果是個(gè)性化資源推送的依據(jù)，而測(cè)查本身則是對(duì)學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)的深入探索，有利于挖掘阻礙學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的深層原因。

第二，學(xué)習(xí)路徑的智能推薦。系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者不同的認(rèn)知起點(diǎn)智能化推送不同的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)習(xí)者開(kāi)展自主學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)資源作為學(xué)習(xí)內(nèi)容的載體，是在技術(shù)的支持下，基于不同的認(rèn)知起點(diǎn)開(kāi)發(fā)而成的。學(xué)習(xí)資源是學(xué)習(xí)路徑的基礎(chǔ)和必要條件，而個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑是根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)變化情況，對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行有效的組織形成不同的學(xué)習(xí)資源序列。

第三，過(guò)程性行為的記錄與分析。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，建立學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與分析庫(kù)。教師可以借助數(shù)據(jù)庫(kù)了解學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)、學(xué)習(xí)水平等信息，并通過(guò)學(xué)生數(shù)據(jù)的分析結(jié)果調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，支持個(gè)性化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)。在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)采集學(xué)生的作答時(shí)長(zhǎng)、閱讀時(shí)長(zhǎng)、交互次數(shù)、便簽個(gè)數(shù)、錄屏個(gè)數(shù)、成績(jī)得分等過(guò)程行為數(shù)據(jù)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。系統(tǒng)對(duì)這些過(guò)程性數(shù)據(jù)的分析可以幫助師生建立學(xué)習(xí)行為與檢測(cè)成績(jī)的關(guān)聯(lián)，為教師改進(jìn)教學(xué)提供依據(jù)。

第四，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的及時(shí)反饋。系統(tǒng)收集了學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)進(jìn)行診斷。教師端和學(xué)生端都可以看到學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)結(jié)果，這有利于個(gè)性化學(xué)習(xí)的開(kāi)展。此外，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，還可開(kāi)展對(duì)學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)停留時(shí)間、認(rèn)真完成度等方面的自我評(píng)價(jià)。在整體學(xué)習(xí)結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)，并生成可視化的評(píng)價(jià)報(bào)告。

2.技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)流程

技術(shù)對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)的支持主要體現(xiàn)在對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)（或路徑）、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)資源等方面[37]。團(tuán)隊(duì)目前的研究重點(diǎn)關(guān)注技術(shù)促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，通過(guò)個(gè)性化學(xué)習(xí)發(fā)生的原理構(gòu)建完整且適切的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)。在系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，總結(jié)了實(shí)用且可行的技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)流程。該流程包括以下步驟：

第一，認(rèn)知起點(diǎn)的測(cè)查與分類(lèi)。團(tuán)隊(duì)過(guò)去的研究中，多采用二階診斷法測(cè)查認(rèn)知起點(diǎn)，未來(lái)的研究將針對(duì)具體學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容開(kāi)發(fā)適切的診斷工具，并將認(rèn)知診斷工具嵌入個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知起點(diǎn)診斷與分類(lèi)的自動(dòng)化。這有利于教學(xué)者和研究者依托個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)精準(zhǔn)診斷學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)。

第二，基于認(rèn)知起點(diǎn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)與資源設(shè)計(jì)。研究者或教師通過(guò)分析學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)，探究其成因并分類(lèi)；再基于不同的認(rèn)知起點(diǎn)類(lèi)型為學(xué)生設(shè)定個(gè)性化的學(xué)習(xí)目標(biāo)，同時(shí)為學(xué)習(xí)者提供目標(biāo)設(shè)定的自主參與權(quán)；而后，基于不同的認(rèn)知起點(diǎn)與學(xué)習(xí)目標(biāo)開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，并將其嵌入學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)；最終，通過(guò)系統(tǒng)為學(xué)生推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源。需要關(guān)注的是，本研究關(guān)注個(gè)性化學(xué)習(xí)而非差異化教學(xué)，研究從每個(gè)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)出發(fā)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類(lèi)，關(guān)注到了學(xué)生個(gè)體，而差異化教學(xué)通常是按照學(xué)生水平分類(lèi)，關(guān)注到的是某一學(xué)生群體。

第三，基于認(rèn)知起點(diǎn)與學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)路徑設(shè)計(jì)。不同學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)與學(xué)習(xí)目標(biāo)不僅需要對(duì)應(yīng)不同的學(xué)習(xí)資源，還需要對(duì)應(yīng)最優(yōu)的學(xué)習(xí)路徑?；谠摾砟?，系統(tǒng)通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)單為學(xué)生推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。學(xué)習(xí)任務(wù)單是教師設(shè)計(jì)的，并承載于系統(tǒng)之中。學(xué)習(xí)者可以選擇按照系統(tǒng)推送的任務(wù)單進(jìn)行學(xué)習(xí)，也可以根據(jù)需求調(diào)整任務(wù)單中的學(xué)習(xí)路徑。

第四，教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)展。教學(xué)者基于前期設(shè)計(jì)的對(duì)應(yīng)于不同認(rèn)知起點(diǎn)的學(xué)習(xí)資源以及學(xué)習(xí)路徑，再結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。如表1所示，教學(xué)活動(dòng)主要包含以下環(huán)節(jié)：（1）導(dǎo)入，它可以激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，加深其對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解；（2）個(gè)性化學(xué)習(xí)，它依托于學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)，以學(xué)習(xí)任務(wù)單等學(xué)習(xí)資源為載體；（3）總結(jié)交流，它能夠幫助學(xué)習(xí)者鞏固并反思所學(xué)的內(nèi)容。

第五，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)包括認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查的診斷性評(píng)價(jià)、個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程中的形成性評(píng)價(jià)，以及認(rèn)知發(fā)展結(jié)果測(cè)量的總結(jié)性評(píng)價(jià)。教師通過(guò)系統(tǒng)測(cè)查學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)與認(rèn)知發(fā)展情況來(lái)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者基于個(gè)性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的記錄與評(píng)價(jià)來(lái)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。

五、結(jié)語(yǔ)

學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式是在不斷地解決研究問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo)的過(guò)程中凝練總結(jié)而成的。遵循該范式的實(shí)證研究深入一線課堂，關(guān)注學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系，即認(rèn)知起點(diǎn)；并基于此構(gòu)建技術(shù)支持系統(tǒng)，開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)。它基于認(rèn)知起點(diǎn)為學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)技術(shù)支持，引導(dǎo)其主動(dòng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度認(rèn)知，從而促進(jìn)認(rèn)知發(fā)展、提升學(xué)業(yè)水平。技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)中，技術(shù)應(yīng)用與教育研究的核心價(jià)值在于解決當(dāng)前學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量低、效能不高、不能適應(yīng)學(xué)習(xí)文化變革等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題；而認(rèn)知發(fā)展是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的機(jī)理所在，能夠讓個(gè)性化學(xué)習(xí)落實(shí)到每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，并有據(jù)可循。目前，筆者團(tuán)隊(duì)與上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校合作，指導(dǎo)一線教師組織開(kāi)展技術(shù)支持的基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)研究，在課堂教學(xué)中驗(yàn)證了技術(shù)改善學(xué)習(xí)、提升學(xué)業(yè)水平的有效性。

在未來(lái)的技術(shù)支持學(xué)習(xí)的研究中，筆者團(tuán)隊(duì)的首要任務(wù)是探索如何在跨學(xué)科教育中探測(cè)認(rèn)知起點(diǎn)并進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。適應(yīng)個(gè)性化學(xué)習(xí)的教育理念需要大膽探索教育實(shí)踐、深入研究教育理論[38]。由于一個(gè)概念往往具有學(xué)科邊界相對(duì)模糊、屬性多元化等特點(diǎn)，學(xué)生對(duì)其認(rèn)知經(jīng)常出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致學(xué)生持有不同類(lèi)型的認(rèn)知起點(diǎn)。這直接影響學(xué)生在問(wèn)題解決、知識(shí)建構(gòu)等跨學(xué)科教學(xué)核心環(huán)節(jié)中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，成為教學(xué)實(shí)踐中亟待解決的問(wèn)題。此外，團(tuán)隊(duì)的另一個(gè)任務(wù)是在基于認(rèn)知發(fā)展的個(gè)性化學(xué)習(xí)下，探索技術(shù)如何促進(jìn)綜合素質(zhì)的改善。事實(shí)上，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)展了部分嘗試，例如，探討如何將有效的學(xué)習(xí)技術(shù)運(yùn)用到發(fā)展學(xué)生批判性思維的教學(xué)活動(dòng)之中[39]，探討學(xué)業(yè)情緒干預(yù)視角下技術(shù)如何促進(jìn)學(xué)業(yè)成績(jī)提升[40]，等等。學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式下的研究實(shí)現(xiàn)了研究與實(shí)踐的高效互動(dòng)，對(duì)于縮短教育研究與實(shí)踐的距離、促進(jìn)研究成果的落地有著深遠(yuǎn)意義。

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作者簡(jiǎn)介：

董玉琦：教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)閷W(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）、信息技術(shù)教育、教育信息化發(fā)展規(guī)劃與評(píng)估。

林琳：博士，研究方向?yàn)榻虒W(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）、設(shè)計(jì)思維。

Advances in Research on Technology-Enhanced Learning Under the Paradigm of Learning Technology （CTCL）： Technology-supported Personalized Learning Based on Cognitive Development

Dong Yuqi1， Lin Lin1， Lin Zhuonan1， Chen Xinye2， Zhang Huilun1， Liu Xiangcong1， Gu Wei1，3， Yu Minghua1

（1.Department of Educational Technology， Shanghai Normal University， Shanghai 200234； 2.Shanghai Experimental School， Shanghai 200125； 3 College of Information Technology， Shanghai Jianqiao University， Shanghai 201306）

Abstract： The research under the paradigm of learning technology （CTCL） aims to explore technology-enhanced learning. With the deepening of the study， the focus of the researchers shifted from conceptual change to cognitive development. The “starting point of cognition” was used to represent the relationship between learners and learning content. The researchers analyzed this relationship to explore how technology could realize cognitive development and effectively enhance learning. This paper focuses on the research under the paradigm of learning technology （CTCL）. Firstly， we introduce the origin， process， and progress of the research on cognitive development under the paradigm. Secondly， we analyze the cases of personalized learning under this paradigm and proposed the connotation， mechanism， and design points of the personalized learning based on cognitive development. Finally， we analyze the relevant research cases. After that， we proposed the functions of the Personalized Learning System based on Cognitive Development （PLSC） and the process of personalized learning based on this system. We aim to provide a technical support solution that benefits the subject teaching in primary and secondary schools.

Keywords： learning technology （CTCL）； cognitive development； staring point of cognition； personalized learning； technical support

收稿日期：2021年3月10日

責(zé)任編輯：邢西深