计算机支持的协作学习——理论与方法

作者：黄荣怀    转贴自：hsyjjy.com    点击数：576
前言
随着人们对教育和学习内涵的深入理解，协作学习（也称合作学习；“合作”与“协作”的意思非常相近，但“合作”更多的强调完成共同的任务，而“协作”是指相互配合完成各自的任务，虽然也可能任务是同一个；因此本书采用“协作学习”这个词）越来越受到广泛的重视。学会协作已经成为21世纪教育的四大支柱之一。与此同时，计算机及网络技术迅速发展，其在教育中的应用也引起了人们的普遍关注。而计算机支持的协作学习正是代表了这两种趋势的汇合点，即一种新的协作学习方式与普遍渗透于社会的计算机技术的汇合。作为一位教育技术研究者，非常希望教育技术的理论、方法和应用领域等能在国内得到不断深入和扩展。在个人探究兴趣与教育技术实践需要的驱策下，我从1997年开始着手协作学习及计算机支持协作学习课题的研究工作。
协作学习（Cooperative Learning，简称CL）是本世纪70年代初兴起于美国，并在70年代中期至80年代中期取得实质性进展的一种教学理论与策略。目前，合作学习已广泛应用于美国、以色列、德国、英国、加拿大、澳大利亚、荷兰、日本、尼日利亚等国的中小学教学，对于改善课堂内的社会心理气氛，大面积提高学生的学业成绩，促进学生良好的非认知品质的发展起到了积极的作用，其实效令人瞩目。许多研究表明，协作学习是一种极其有效的教学理论。在美国，协作学习与掌握学习（Mastery Learning）一起，被人们誉为当代最受欢迎的两种教学策略。
近二三十年以来，协作学习的理论研究得到了很快的发展，涌现了一批知名的学者。现代协作学习理论的主要代表人物有：美国约翰斯·霍普金斯大学的斯莱文(Slavin, R. E.)教授、美国明尼苏达大学“合作学习中心”的约翰逊兄弟(Johnson, D. W. & Johnson, R. T.)、肯塔基大学教育学院的嘎斯基(Guskey, T. R.)教授、以色列特拉维夫大学沙伦(Sharan, S.)教授、巴以兰大学的梅瓦里克(Mevarech, Z. R.)博士等。特别是约翰逊兄弟，从60年代开始，综述有关研究，对教师在课堂中使用协作性学习进行培训。他们进行了一系列开拓性研究，发表的关于合作性学习的文章有《课堂教学中的合作》（Johnson，Johnson & Holubec，1984/1991）、《共同学习与单独学习》(Johnson& Johnson，1975/1991)、《学习的循环——课堂中的合作学习》（Johnson， Johnson& Holubec，1984/1990）。《创造性冲突》（Johnson& Johnson，1987b）、《伸展——有效互动与自我实现》（Johnson，1990）和《携手前进——团队的原理与技巧》（Johnson &Johnson，1991）等书对人际交流技巧及如何在课堂上解决冲突等问题进行了论述。
我国学者王坦自1993年承担山东省教育科学重点研究课题“合作教学研究与实验”以来，潜心于合作教学理论的研究，并在山东、河南、安徽等省份的十几个实验点展开了为期三年的实验，1994年出版了《合作学习导论》一书，对各实验点的理论建设有着重大意义。该著作的出版在当时填补了我国关于协作学习理论研究的空白。
按照学习者之间关系，可将学习分成个别学习、竞争学习和协作学习等三种类型。个别学习是指他人学习效果的好坏不影响自己个人的学习，个人通过自己的努力进行学习、管理自己的学习事务，与他人无关；竟争学习指个人学习的成功建立在他人失败的基础之上，学习者之间的关系是敌对的，相互倾轧，没有共享与互勉；协作学习指个人学习的成功建立在他人成功的基础之上，学习者之间的关系是融洽的、相互合作的，共享信息与资源，共负责任，共担荣辱。研究表明，协作学习与个别学习及竞争学习相比在很多方面更有效：1)能产生更好的学习成绩和更好的学习效率；2)能促进学习者之间更加相互关心、相互支持和更密切的关系；3)更有利于心理健康、社会责任感和自尊心的建立。另外，实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)证实学生会吸收所读的10％，所听的20%，所看的30%，看与听结合的50%，听与说结合的70%，说与做结合的90%，教别人时的95%。那么在学习者之间建立指导互助的关系，让他们互相学习，传递经验时学习效果应该是最好的。
CL是一种教学方法，学生为了完成一个共同的学习目标而以小组形式一起学习。CL不同于传统的分组学习，尽管存在不同的模型，但基本遵循以下原则：
l         学生以小组的形式一起学习，成员大致2-5名；
l         其任务是为小组而精心设计的；
l         存在积极互赖性(Positive Interdependence)，即为了大家的成功，合作是必须的；
l         每个成员以个人身份为其学习和参与工作负责任；
l         为成员之间合作技巧的建立给予必要的关注；
l         教师的角色从“讲坛上的哲人(sage on the stage)”变成“身边的指导者(the guide on the side)”。
人类社会的生活方式与劳动方式从本质上讲具有群体性、交互性、分布性和协作性。多媒体计算机技术的发展，大大提高了以计算机为工具收集、表示和处理这种多样化信息的能力；作为计算机和通信技术飞速发展及其两者相融合的产物——计算机网络，远远超越了计算机和通信技术它们各自独立存在而产生的功效，所谓“Network >Computer或Communication”（功效），它大大缩小了时间和空间对人类活动的限制，更有效地促进人类社会群体间有目的的交互和协作，进一步扩大信息技术的实际应用领域。这是计算机支持的协同工作(Computer Supported Cooperative Work，简称CSCW)的研究范畴。人类的学习作为人类生活的一部分，同样也具有群体性、交互性、分布性和协作性，因而研究计算机支持的协作学习，也具有十分重要的意义。
计算机支持的协作学习(Computer Supported Cooperative Learning，简称CSCL)，顾名思义，是指利用计算机技术(尤其是多媒体和网络技术)来辅助和支持协作学习。多媒体能提供界面友好、形象直观的的交互式学习环境，网络技术除了能提供学习者之间的信息传输通道，突破时空限制外，还能按超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息，目前在Internet上按这种方式组织建构的知识库、信息库浩如烟海，并已成为世界上最大的信息资源，这为CSCL的发展和应用提供了前所未有的机会。
CSCL可以看成是CL与CSCW的交叉研究领域，事实上，其相关技术产品也是来自两个方面：一是将CSCW的相关技术与产品应用于协作学习，另一种是在基于网络的教学/学习支撑平台中增加协作学习的内容。
目前关于CSCW的技术、系统或产品很多。按对协作学习的支持程度可分为：
支持某个方面的协作学习，有时称为活动共享支持系统 (Activity Sharing Support Systems)，如集体讨论(brainstorming)、组决策支持系统(GDSS：Group Decision Support System)、多用户游戏(Multi-player Game)、MOO(Multi-User Dimension, Object Oriented）、组日历(Group Calendar)、协同写作(Collaborative Writing)；
从一定功能上支持协作学习，如白板(Whiteboard)、电子邮件过滤器(electronic mail filter)、信息透镜(information-lens)；
纯通信系统/会议系统，它可为协作学习提供某种程度上的手段支持，如聊天应用(Chat)和多媒体会议系统(Multimedia Conference)，会议系统产品主要有Microsoft NetMeeting、Intel ProShare、Intel Internet VideoPhone、PictureTel LiveLan、VidCall32和CU-SeeMe等。
国际上优秀的网络教学/学习支撑平台很多，其中有许多已经增加了支持协作学习的模块，典型的有：
l         WebCT 是由British Columbia计算机科学系开发，包括会议系统，在线聊天，学生学习过程跟踪，小组项目组织，学生自我评价，成绩管理与发布，访问控制导航，课程内容搜索等功能。
l         Virtual-U是由加拿大Simon Fraser大学开发的基于WEB的教学和培训集成工具。它可以使老师方便的建立和管理协作小组，创建会议以方便主题讨论，允许学生进行角色扮演，在消息中插入多媒体素材。
l         WISH（WEB Instructional Services Headquarters）是由美国Pennsylvania州立大学开发，包括课堂管理、电子通信、课程公告牌、电子白板、实时音频系统、邮件列表等系统模块。该系统的特点是提供教学资源管理服务，网络教学功能是通过一些通用的工具来实现的。
l         LUVIT（Lund University Virtual Interactive Tool）是第四代远程教育工具中较先进的一种。其主要功能有：电子邮件、新闻论坛、分散式聊天、视频会议、电子白板、个人主页等。
l         ClassFronter（课堂先锋）是由挪威Fronter公司开发的网络教学平台。它提供了40多个模块，包括日历表、活动计划、联系人名单、聊天室、论坛、写字板、测试等部分。它可以实现多个学生实时合作书写同一文件的功能。
l         PREP是一个由Carnegie Mellon大学开发的写作工具。PREP使用两维的文本表格，类似于展开的表单，在这里学习者独立工作。文本被分割成水平的每个学习者都可以处理的部分。学习者可能会对他们的部分进行评论、重写或编辑。另外，允许他们浏览其他学习者处理的部分。这样，通过使用PREP，学习者开发了他们自己的文本部分，也能了解其他人的工作。经证明，PREP在处理诸如类型、句子分析和段落结构等小收益的写作问题时很有用，而对于诸如全面组织和文档结构这样大型的问题上用处较少。
国内也有许多学者从事协作学习与计算机支持的协作学习的研究、开发、应用与推广工作，包括北京大学的李晓明教授、华南师范大学的李克东教授、赵建华博士、西南师范大学张小真教授等都做了非常有意义的工作。
早在1997年，我的硕士研究生张玉洁就开始尝试将网络会议系统软件MS Netmeeting应用于教学中，在我主讲的硕士课程“多媒体网络技术”中进行实验，并开发了一个基于Netmeeting的协作型教学系统平台。我们学习、分析和研究了协作学习的基本原理，整理了协作学习的概念体系，并将相关策略和方法于1998年和1999年先后在北京、天津、山东寿光和河南郑州等地区的教师教育技术培训中进行实验，收到意想不到的效果。
2000年“基于Web的协作学习平台(WebCL)”作为教育部“现代远程教育关键技术研究重点项目”立项，我们正式开展基于网络的协作学习的研究开发工作，该项目始于在网络环境下大群体(几百人、上千人)的选课及学习的需要。我们对CSCL的系统结构、相关技术等问题进行了资料分析和实验探究，提出了CSCL通用学习过程模型、系统设计模型和评价模型，这些模型基本得到了实现。我于2000年首次为硕士研究生开出了“协作学习”课程，该课程的教学方法全部采用“协作学习”方式，同学们对协作学习的概念、策略、方法、技术进行了学习、讨论和研究，其中有部分同学还参加了WebCL平台的开发工作。WebCL平台已经通过教育部的验收，有十余门课程、上千名学生使用过该平台。
本书正是我们近6年来进行的实践、有关资料调研和研究成果的汇总和总结。全书分为“协作学习”和“计算机支持的协作学习”两篇，共十章内容。第一篇主要介绍了协作学习的基本概念、基本过程和基本策略方法，强调了确切地描述出协作小组对象所需要涉及的概念体系、协作小组内部成员互动的特征及目前的研究现状，在协作学习的策略设计和评价方面也提供了各种参考思路和具体方法。第二篇分析了当前国际上计算机支持协作学习的研究内容和现状，探讨了计算机支持协作学习的网络结构模型及系统模型，介绍了当前已有的协作学习支持工具/系统以及支持协作学习的新技术，这些内容有助于更深地了解、熟悉、设计与应用计算机支持协作学习的环境。本书适合于教育实践工作者、教育技术研究者或其他对该领域感兴趣的读者阅读，也适合于作为教育技术及相关专业的硕士研究生和高年级本科生的教材。
北京师范大学网络教育实验室的老师们和学生们，他们多年的研究工作成果为本书的撰写打下了良好的基础。我的研究助手刘黄玲子几年来一直协助我进行这一领域的研究工作组织工作，杨开城博士主持了WebCL平台初试版本的系统设计，赵国庆同学负责平台的完善与系统维护工作，参加全书撰写工作的还有刘黄玲子、赵国庆、张燕、王艳、刘慧琼、林秀钦、郑兰琴等，其他同学也提出了不少宝贵意见。
在本书的撰写过程中，我们参阅了大量的文献资料，对于它们的作者不可能一一列出，我们对他们致以衷心的感谢。
本书的很多内容直接取自于我的博士论文《关于协作学习的结构化模型研究》，在此对我的导师何克抗教授致以衷心的感谢。同时感谢所有参与我的博士论文评审和答辩的教授们。
人民教育出版社信息技术教育室郭芳担任本书的责任编辑，提出了许多修改意见，使本书更趋完善，在此一并致谢。
笔者热心期望本书能促进国内在计算机支持的协作学习领域的进一步深入研究，但由于作者水平和眼界局限、掌握的资料不全，书中肯定会有不少的错误和偏颇，恳请各位读者提出宝贵意见。