北京教育科研网－基于网络的计算机辅助协作学习的比较研究

摘要：计算机辅助协作学习是把协作学习与计算机辅助学习紧密结合起来的一种基于网络的教学模式，通过学生与指导教师、学习伙伴、以及学习资源之间的互动，帮助学生构建知识、发展能力。实践证明，这种以培养学生创新能力为目标的网络教学模式，满足了学习目标多元化、学习方式多样化和学习过程个性化的需求，促进学生创造性地运用所学知识，培养团队协作能力、自主学习能力和独立思考能力。本文介绍了计算机辅助协作学习模式和简要的学习过程，分析了其特点及相对于一元环境的教学模式的优缺点，并对未来计算机辅助协作学习所需研究的领域进行了初步的探讨。

     关键词： 协作学习  计算机辅助学习  计算机辅助协作学习  二元环境

协作学习在面对面的环境中的积极作用是有目共睹的，国内外有关协作学习的论述也是比较多的。美国教育专家噶斯基(Guskey)博士对协作学习进行了如下描述：从本质上讲，协作学习是一种教学形式，它要求学生在一些由2~6人组成的异质小组(heterogeneous groups)中一起从事学习活动，共同完成教师分配的学习任务。在每个小组中，学生们通常从事于各种需要合作和互助的学习活动。英国著名教育学者赖特(Light)和以色列著名教育学者，协作学习的另一位重要代表人物梅瓦里克(Mevarech)女士认为：协作学习是指学生为达到一个共同的目标在小组中共同学习的学习环境。高等教育课程中协作学习的应用的半抽象化分析表明，协作学习跟单独学习或者说是竞争学习相比，能促进更高的成就，更高水平的推理能力，更多想法和办法的产生以及更多知识的传授 (Johnson, Johnson, & Smith, 1991)。我国协作学习研究的重要代表人物，山东教育科学研究所的王坦认为"协作学习是以协作学习小组为基本形式，系统利用教学中动态因素之间的互动，促进学生的学习，以团体成绩为评价标准，共同达到教学目标的教学活动"。但如果在基于网络的计算机辅助环境下进行协作学习，效果又如何？相对于面对面的环境中协作学习有何异同？它具体的执行模式是怎样的？有何不足之处？等等这些都是我们需要研究的问题。

按照以下学者的观点(Laffey,Tupper,Musser,and Wedman,1998)，基于网络的计算机辅助学习是比较适合基于目标的学习，由于它能提供丰富的学习资源，允许学生执行自己的学习计划，并且还展现不同的知识形式，因此它可以扩展学生协作和交流的能力。另外一些学者针对于计算机辅助协作和网络是否是个案学习以及高集成度高规则学习的有效方法也提出了疑问(Jonassen,Prevish,Christy,& Stavrulaki,1999)。

目前关于计算机辅助协作学习的研究表明，当学生面对一些高规则的认知任务如问题解决任务时，它是有效的(Johnston,1996)。在英国的后义务教师教育的一个短期驾驶培训学习中运用了计算机辅助协作学习小组的方式，结果表明运用计算机辅助交流的学生在执行高规则的认知任务时的表现要比所控制的那一组要好(Hall,1997)。另一个有关于在协作学习中运用计算机进行交流的例子也表明，通过计算机辅助交流中的信息处理和共享，护士实习生能从他们的同行那里得到更多的经验(Naidu & Oliver,1999)。在计算机辅助环境下学习者之间交互作用的质量确实要好于在面对面环境中的。一个案例的研究发现表明计算机辅助下的学习小组看起来对于自己的言论考虑的更多，因此提供了质量更好的反应(Camin,Glicken,Hall,Quarantillo,& Merenstein,2001)。

另外一方面，计算机辅助协作学习中学生能力的差异也影响着学习的效果。是根据参与者的学术能力水平把他们分成若干小组。尽管在计算机辅助环境中解决非确定问题的有关针对于能力水平的研究比较少，但若干研究还是表明由于能力强的学生可以鼓励能力弱的学生，因此在计算机辅助协作环境中应该运用不同学术水平小组。斯莱维(Slavin,1993)针对27个案例的有关能力水平的半抽象化分析表明，不同能力小组和相同能力小组相比在学习成就上存在明显差别。在席门和克莱温的研究中，他们发现能力强的学生的自信心会受到来自一块学习的能力弱的学生的消极影响(Sherman & Klein,1995)。

从以上的一些分析，我们可以得到有关基于网络的计算机辅助协作学习的基本结构，各协作小组通过某学习系统来学习，每若干人(2~6，此处为两人)形成一个小组，其中甲组为能力水平无明显差异，乙组为一个高能力学生与一个低能力学生的二元组，每个学生有一个终端，他们通过终端访问学习系统中嵌入的学习程序来协作学习。此处由于是特例，所以没有把所有的终端表示出来，仅用虚线表示。另外，单独学习的学生通过相同的终端进入学习系统学习。因此我们研究的内容有两个参照系，即计算机辅助环境中协作学习与单独学习，计算机辅助环境中能力差异的协作学习与无明显能力差异的协作学习。

    基于网络的计算机辅助协作学习的基本模式主要有四种，分别是角色扮演、实时交互网上辩论、问题解决和主题设计。(1) 角色扮演是让不同学生分别扮演指导者和学习者的角色，由学习者解答问题，指导者对学习者的解答进行判别和分析。如果学习者在解答问题过程中遇到困难，则由指导者帮助学习者解决。在学习过程中，他们所扮演的角色可以互相转换。通过角色扮演，学习者对问题的理解将会有新的体会。角色扮演的成功将会增加学习者的成就感和责任感，并可以激发学习者掌握知识的兴趣与积极性。让学生分别扮演指导者和学习者的前提是他们对学习问题有“知识上的差距”，怎样衡量和认识这种知识上的差距是运用这种教学策略的难点之一。另外还可以要求若干个学生，按照与当前学习主题密切相关的情境分别扮演其中不同的角色，以便营造一种身临其境的气氛，使学生能设身处地去体验、去理解学习的内容和学习主题的要求，从而更好的实现意义的建构。(2)实时交互网上辩论是协作者之间围绕给定主题，首先确定自己的观点。在一定的时间内借助虚拟图书馆或互联网查询资料，以支持自己的观点。选出正方与反方，然后围绕主题展开辩论。在一定规则的约定下，采用各种辩论技巧，如：论证、驳证、反证等，利用大量的论据来论证自己的观点，驳倒对方。辩论的进行可以由对立的双方各自论述自己的观点，然后针对异方的观点进行辩驳。最后由中立者对双方的观点进行裁决，观点论证充分的一方获胜。也可以不确定正反双方，而是由不同小组或成员叙述自己的观点，然后相互之间展开辩论，最终能说服各方的小组或成员获胜。辩论可在组内进行，也可在组间进行。辩论模式有利于培养学生的批判性思维。(3)问题解决指在规定的时间内，众多人围绕一个主题或问题，在决不对别人的见解有任何批评和指责的前提下，尽量展开自己的想象思维、随意发表自己的见解，从而寻求问题解决策略的教学模式。问题解决过程中，协作者需要借助虚拟图书馆或互联网查阅资料，为问题解决提供材料和依据。问题解决的最终成果可以是报告、展示或论文，也可以通过汇报。问题解决是协作学习的一种综合性学习模式，这种教学模式多用于发现式学习、问题解决式学习和抛锚式学习，它有利于培养学生自由发挥和想象的能力，培养学生的发散思维和创新思维。(4)主题设计是基于学习者综合能力培养和面向过程的协作学习模式。由辅导教师给定或根据学习目标自定设计主题，该主题强调学习者对相关知识的运用能力，如问题解决过程设计、科学实验设计、基于知识的创新设计等。在设计主题的解决过程中，学习者充分运用已掌握的知识，相互之间进行分工、协作，互相配合、相互帮助、相互促进，不同协作者对任务的理解及其视点不完全一样，各种观点之间可以互相补充，从而共同完成设计主题。

计算机辅助协作二元环境的学习始于进入学习系统后对相关学习程序的运用，该学习程序是基于网络的，并且是交互的。通过一个动态的媒介(如动画人物)或文字叙述引导学生通过以下四个步骤(a)定义问题，(b)收集数据，(c) 开发和测试可能的解决方案，(d) 选择最好的可能的解决方案。学习程序的每一个过程都有相关的说明，并提供一个如何实行步骤的问题方案。程序的第一步(定义问题)，媒介就向学生说明必须搞清楚参与的对象，目标以及阻碍目标实现的障碍物，接着媒介运用一个问题方案来强调问题环境中的每一个元素以及如何形成一个解决问题的观点，再接着媒介展示给学生的有两个不同的问题解决方案，并演示通过不同的问题方案来描述问题环境，最后写出一个解决问题的观点。第一步已经通过媒介的对程序的每一个的解释而解决了，而第二步则需要学生通过实践每一步来解决。程序的第二步(收集数据)，学生在明确学习目标后，通过互联网和虚拟电子图书馆来查询相关资料，从而为目标的实现即问题的解决提供理论的依据。在这个过程中我们通过对所收集数据的数量、质量以及分类情况的评价可以发现学生对问题的掌握情况，对学习目标的明确情况以及学习之间协作的融洽程度。这影响到最终问题的解决和问题解决的质量。程序的第三步(开发和测试可能的解决方案)，参与者可以通过与问题方案的其他参与者的模拟谈话和一些为学生提供解决问题方法的网站来获得有关的附加信息，然后用它们解决问题。一旦参与者准备就绪，他们就进入学习系统的问题方案提交区域，在这个区域中所有的参与者包括二元环境的都要提交每个问题的个人的解决方案。我们通过对所提出方法的数量和质量来评价比较一元环境中学习者和二元环境中学习者的表现。程序的第四步(选择最好的可能的解决方案)，问题方案的多种解决方法都是可能的，不存在单纯的对或错的答案。这时候要求学生进入学习系统的问题方案评价区域，通过对参与者的综合表现得出一个评价总分，其中包括第一步对判断参与者是否弄清解决问题的观点和区分问题环境中的每个元素包括个体的参与，目标以及阻碍目标实现的障碍物的情况评价；第二步对参与者收集数据的数量、质量以及分类的情况评价；第三步对参与者所提出方法的数量和质量的情况评价；第四步对参与者附加标准的运用情况和推荐使用的方法的情况评价。

针对两个参照系的研究发现显示：(A)在计算机辅助协作的二元环境中学习的学生的表现要明显优于单独学习的学生。结果还显示在计算机辅助协作的二元环境中学习的学生的所花的时间要明显多于一元环境中单独学习的学生(这可能与协作学习需要大量的对话有关，不过协作学习小组所提的问题解决方案也更趋完善和成熟)，两个实验小组的学生都对协作学习，学习程序以及问题解决技能的转化表现了积极的态度。计算机辅助协作学习环境非常适合问题解决类型的活动和高规则的学习活动，相比单独学习的同学来说，和同伴一起学习的参与者能够获得更多有关问题的信息并能找到更好的解决问题的方法。(B)一个意想不到的结果是计算机辅助环境中能力差异的协作学习小组与无明显能力差异的协作学习小组的表现无明显的不同。但是，计算机辅助二元环境中低能力的参与者看起来从高能力的参与者获益颇多，高能力的参与者可以对低能力的参与者进行精神鼓励并提供一些相关问题解决的知识，另外一个不容忽视的情况是低能力的参与者会对高能力的参与者产生消极的影响，不过相对积极作用来说这种消极影响是可以接受的。

研究的结果暗示我们需要通过更多的实验来研究的几个特殊的领域。计算机辅助协作学习的规模需要通过探索来得到最佳的。为同步交流环境赋予更多的特征时有可能的，在这个环境中可以加入更多的音频和视频信息，更多的目光交流，肢体交流等非语言的暗示。而比较大的学习小组中这种交流是有困难的，随着一些多余成员的加入，小组的规则开始减少，协作学习环境也开始失去它的作用，所以小组的规模必须得到考虑。深入研究的重点应该计算机辅助协作学习环境的效果上，以使学生能更好地通过对程序的学习来解决复杂的问题。计算机辅助协作学习对不同类型任务的作用是另外一个可以从附加的探索研究中获益的领域。如果存在一些相对来说更适合运用计算机辅助协作学习的任务，这将对学习的设计者和应用者非常有利。

当前，中国教育正经历着史无前例的重大变革，而教育技术成为这场改革的制高点。为了提高中华民族的素质和创新能力，迎接世界科技革命和经济全球化的挑战，以培养创造性人才、发展创造性教育、构建创造性学习为主题的教育改革方兴未艾。而研究世界先进的教学模式、特点及其发展趋势，对于改革我国学校现行课堂教学模式有着积极的探索意义。随着我国互联网及计算机技术的发展，计算机辅助协作学习各方面的研究将帮助我们识别更多能推动学习和问题解决的有效的学习方法，对远程教育和网络教学也必将产生深远的影响

 参考文献：

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何克抗 《建构主义?D?D革新传统教学的理论基础》

赵建华，李克东 《信息技术环境下基于协作学习的教学设计》

赵建华，李克东  《基于协作学习的教学设计》