科研课题研究的方法优选九篇

时间:2023-08-01 17:05:29

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科研课题研究的方法

第1篇

一、口述史研究方法的特点

1.口述史的概念

口述史既是一门学科,也是一种研究的方法。1948年,哥伦比亚大学的艾伦・内文斯(Allan Nevins)教授创建了口述史研究中心,第一次提出口述史的概念,并运用其研究方法记录、整理美国部分重要人物的回忆,由此,现代口述史研究作为一个新领域出现在人们的视野中。20世纪80年代,国内学者也开始了口述史的研究。尽管目前关于口述史尚未有一个明确权威的概念,但多数学者认为,口述史就是运用录音或录像设备,通过访谈或口语叙述的方法收集口头史料来研究历史的一门学科。同时,由于口述史是一种通过对话方式来收集历史事件的重要资料,所以,口述史又可以视为一种研究方法。

2.口述史研究方法的特点

口述史研究的方法主要是访谈、收集、资料整理和分析、下结论,其中,最基本的研究策略是借助录音或录像设备的口述访谈法,其本质上属于质性研究的方法,具有质性研究的特征。除了质性研究的一些特点之外,就口述史研究方法而言,还有以下几个显著的特点。

(1)动态性。口述史是一种对话,强调研究者和受访者之间的互动,所以体现出一种动态的效果。另一方面,由于口述的史料或资料有一定的不确定性,也反映出某种动态性。同时,口述访谈虽然是研究者有计划的访谈,但是访谈过程中很容易出现很多新的素材和观点,可能会改变原有的访谈计划,口述史的研究方法也可以适应这种变化,是动态性的呈现。

(2)生动性。与单纯的文字记载相比,口述史研究方法重视录音和录像技术在访谈中的运用,所收集的史料或资料具有很强的生动性。北京大学张寄谦对于西南联大师生的口述史采访所收集的资料,以及齐红深教授主持“日本侵华教育史”研究过程中收集的口头回忆史料都很好地体现了生动性的特点,令人过目不忘,印象深刻。

(3)草根性。口述史研究方法突破了以往历史研究的局限,一反“政治史”或“精英史”的传统,使得普通大众成为研究的主体或主角,体现出很强的平民化或大众化趋势。这种研究方法更强调研究者和被访谈者的平等关系,重视研究者以及被访谈者的自我实现和自我表达,尊重和维护口述史料的原生态面貌。

(4)易用性。录音、摄像设备是口述史研究方法的重要载体,应该说,技术的进步使得今天我们可以随时随地开展口述访谈和资料收集。录音、摄像设备的普及与发展,也使口述史方法越来越体现出它的简单、方便、易用,这也是口述史研究得以迅速推广的重要原因。

二、口述史研究方法在课题研究中的作用和意义

伴随着中小学教育科研的蓬勃发展,中小学教育科研课题的研究方法也从过去单一的量化研究过渡到“质”“量”并重,质性研究更适合运用在一些很难量化或不能量化的研究之中,它能够更好地促进人们对教育现象或教育问题的理解和把握。例如,教师职业道德的状况,仅靠量化的统计和分析是无法准确描述的,必须辅以质性研究的方法,通过观察、访谈等手段,更全面、深入、具体地收集资料,并在此基础上进行分析,得出结论,才能使研究者和社会大众全面了解教师职业道德的状况。当然,对于课题研究的主体――广大教师而言,这种质性研究方法的掌握与应用也有一定的难度,不仅需要准确而生动的文笔,还需要占用教师大量的时间。

口述史研究方法本质上就是一种质性研究,这种研究方法所表现出来的特点,又恰到好处地弥补了现有质性研究上述的不足,因而在中小学的课题研究中有着广阔的应用前景。

1.可以丰富课题研究的方法和手段

目前教师开展课题研究的方法总体来说较为单一,基本采用实验法、调查法、观察法、访谈法等手段,其表现形式也大多是文字、图表和图片。限于文笔和篇幅,所呈现出的文字或图表都是经过选择和加工的,这也使得研究者往往无法将研究实施的过程真实地再现。以访谈法为例,即便研究者和受访者高度合作,顺利完成访谈任务,研究者也没法完全将访谈过程和内容完完整整地再现出来,必须花费大量时间加以整理,进行提炼、精简和概括,在研究成果中也只能以片段或节选的形式予以呈现。而采用口述史研究方法则可以通过录音、录像真实地还原访谈的过程和内容。此外,口述史研究方法还有助于研究者对研究的对象进行深入、具体的记录,将“文字、声音和图像”相结合,形成对研究对象的“立体化”表达,使访谈的问题典型、具体、深刻。

2,可以为课题研究提供生动的案例

案例研究是中小学教师从事教育科研的常见形式,也是一种课题研究常用方法。案例研究中至关重要的是必须对含有问题或疑难情境在内的典型事件的实际情境进行动态性的描述,这关系到案例及案例研究的成败。目前的中小学课题研究中的案例大多是以文本形式呈现的,这对研究者的文字水平提出了很高的要求,一旦不能客观、真实、生动地描述案例,就会使案例变得枯燥乏味,降低案例的应有价值,更有甚者还会使案例得出的启示或结论受到质疑。在课题研究中应用口述史的研究方法,则可以减少文字水平不足带来的诸多问题,这样的案例不仅形象生动,真实还原了研究的场景,和文字相配合更是相得益彰,不仅可以避免那种课题研究常见的单调和枯燥,还可以让人全方位多角度地品味、解读案例,获得超越于研究者的启示和感悟。

3.可以完善课题研究的过程性资料

当前中小学教育科研的一个突出问题就是教师的课题研究缺少过程性资料的支撑,往往一个研究课题只有开题报告和结题报告,客观上形成课题研究的形式主义和走过场,这样的结果难免使人对教师的课题研究的意义和作用产生质疑。究其原因,尽管确有一部分教师在研究中急功近利,存在研究的形式主义问题,但是也有很多教师是由于缺少时间和条件记录、整理自己的研究过程,以至于必须结题时拿不出反映研究过程的资料,尤其是那些重要的观察、访谈或座谈的记录材料。口述史研究方法的一个很重要的特点就是研究者可以利用录音录像设备,甚至是具有录音录像功能的手机,随时随地记录教师自己研究的过程和研究的内容,再进行一些简单的加工即成为具有支撑作用的课题研究过程性资料。这样的研究方法,还可以使课题研究过程不再是单纯的文字表达,更成为一种立体、生动的展示。

4.可以强化教师课题研究的主体意识

第2篇

【关键词】 课程实验;通信原理;仿真实验;自主性实验

【中图分类号】G424 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2013)9-00-02

课程实验作为课程教学目标的重要载体,其教学效果直接影响学员对理论知识的理解程度以及学习的兴趣。“通信原理”是通信工程、信息工程和指挥信息系统等专业的专业基础课,涉及“信号与系统”、“数字电路”、“高频电子线路”等多门先修课程,是其他后续专业课程的基础。该课程理论性强,知识面广,概念抽象,数学公式推导多,与基础课联系紧密。“通信原理”课程实验,能够实现加深学员对本课程的基本理论知识及基本概念的理解,建立起完整的通信系统概念,提高学员理论联系实际的能力,培养学员的工程应用能力、综合设计能力和实践创新能力,如何提升课程实验教学效果已成为专业实验室研究探索的目标之一。

1 目前实验教学存在的问题分析

通信原理课程实验大致可分为验证性实验、综合性实验和设计性实验。目前,通信原理实验主要是依托现有的通信原理实验箱开设相应的验证性实验,硬件实现较多,学员动手操作范围受到限制,创新性思维训练不足。综合性实验涉及本课程的综合知识及与其相关的其他课程知识,要求学员运用多方面理论、多种实验方法进行实验。设计性实验给定实验目的、实验要求和实验条件,由学员自行设计实验方案并加以实现。设计性实验不但具有基础理论和专业知识研究的性质,还具有项目(工程)设计、优化、改进等特点。增加综合性、设计性实验内容的比例是课程实验改革的主流,对全面培养学员的独立思考能力、综合运用、综合实践技能和严谨的工作作风具有重要作用。

现工科各专业进行科研探索和工程设计不可缺少的重要环节是系统建模与仿真。而目前的通信原理实验恰恰缺少这一环节。随着通信与信息处理专业函数库和专业工具箱的完善,仿真软件在通信理论研究、算法设计、系统设计、建模仿真和性能分析验证等方面的应用更加广泛,已逐渐为广大通信技术领域专家和工程师的日常工具。目前的通信原理实验,可以满足部分设计性实验,主要是在实验箱的基础上对硬件进行编程控制,缺少对仿真应用软件的学习和使用。在实验课上掌握一种或两种仿真软件的使用方法,不仅对学员开展毕业设计、科学研究等具有帮助作用,更重要的是提高了学员的工程应用能力和信息化素养。

此外,目前的通信原理实验课均是开设在本学期理论教学的全部内容结束之后,利用10学时进行实验。而当学员着手实验时,往往对开始所学习的原理有所淡忘,实验效果不好,对原理的认识理解也不够深刻。另外,现有的课内实验学时量不能够保证设计性实验课的开出,所以,将这部分实验课开设在通信原理课程结束后的第二个学期,在“信息综合课程设计”等综合实践类课程中加入通信系统中的部分内容,进行设计性、综合性实验。这样不仅使学员的动手实践环节有了连贯性,加深了对整个通信系统的认识,而且会使学员的工程应用能力和创新思维能力有大幅提升。

2 多种实验方法的融合

为了进一步提高通信原理课程实验环节的教学效果,充分发挥专业实验室的作用,在现有的实验学时的条件下,将验证性、综合性、设计性实验进行融合,不但能够加深学员对理论知识的思考,同时有效地提高了学员的综合技能和工程基础。

在通信原理实验课程中我们选用的实验箱是南京捷辉公司的JH5001通信原理综合实验系统,该实验箱能够满足验证性实验的基本要求。验证性实验内容与课程内容结合十分紧密,在什么时候开设哪些实验,应该是与理论课同步进行的,由主讲教员根据理论课的教学的需要与实验教员共同商定。为了形象地说明理论课程中的原理,加深学员对原理的理解,主讲教员可以将部分实验在课堂作以仿真演示,然后在原理课程学习完之后,马上安排学员利用实验箱进行实验,让学员自己动手具体验证这部分原理,进一步加强学员对这部分理论课程的理解。比如用户环路接口实验、PAM编译码系统、帧成形及其传输实验、帧同步实验等,都可以安排在该课程内容讲解完相关原理之后立即安排学员着手实验,使得理论课和实验课的教学相得益彰,两方面的教学质量都有较大的提高。

在利用通信电子电路综合设计实验平台及信息通信类综合创新实践平台的综合性实验中,以实验箱和仿真实验相结合的方法进行。在实验开始前为学员提供实验目的、实验要求,以及部分实验步骤,让学员根据所学的相关理论知识综合解决实验问题,采取硬件、软件或硬软件相结合的办法实施。使学员了解FPGA/CPLD可编程开发技术、DSP数字信号处理技术、软件编程技术、电路仿真技术等,提高学员的综合开发能力。

在全部理论课内容结束之后,由教员给出实验应完成的设计指标,让学员利用实验室已有的仪器设备自行设计实验方案,完成实验任务。设计性实验不但可以激发学员生的学习兴趣和积极性,而且设计方案的实施过程是学员运用所学知识与实践结合的过程,这使学员的综合思维和实践能力有了大幅提高。学员可以利用仿真软件进行系统设计,在满足实验预期的设计指标后,选择部分仿真效果好,电路设计合理且易实现的电路独立制作成电路板,通过仪器测量,进行可变参数器件的调整,使电路达到设计要求。例如:电话机呼叫处理系统的设计、计算机数据传输通信测试以及单边带调制系统的调制、解调和抗噪声性能的仿真等,通过设计性实验这一环节,让学员独立思考、分析、判断并反复实践,促进了学员独立学习的积极性,同时极大地提高了实验教学的效果。

3 仿真教学内容的构建

在通信和电子工程领域,系统仿真技术一直是新型通信协议研发、通信体制的性能研究、通信系统设计、信号处理的重要手段。仿真软件,提供丰富的部件资源可方便、直观、形象地构建通信系统,具有强大的分析功能,可对硬件开发提供方案论证和实践指导。在通信原理实验中引入软件仿真技术,可以把系统性能和参数之间的关系形象地展现出来,而且可以将实验箱和仿真软件结合开设设计性实验和综合性实验,使学员对通信系统的原理有更深刻的认识,有利于理论教学和实践教学的融合,有利于学员创新能力和信息化素养的提高。目前,各高校用于通信原理仿真实验的软件主要有两款:Systemview和Matlab/Simulink。这两款软件都可进行通信系统的仿真设计与分析,有助于学员构建系统的整体概念,可让学员对常用的模块自己编写文件,从具体模块的实现到整体系统的架构。

以System View为例,它是美国ELANIX公司的一个完整的动态系统设计、仿真和分析的可视化设计环境,是一个功能强大、用途多样的工具平台,提供开发各种系统的模拟和数字工具,包括数字信号处理、通信、控制以及构造通用数学模型。该软件不需要复杂的计算机编程,可以只通过点击图标和参数输入的方式来完成复杂系统的建模、设计和测试。在二进制振幅键控(2ASK)中,利用System View进行仿真实验的步骤一般为:

①根据2ASK的调制解调原理进行系统分析,画出系统框图;

②根据原理图,建立系统仿真模型;

③进行2ASK调制参数设置;

④系统仿真,分析结果,对系统进行评估和改善。

它要求学员在把课堂上讲授的抽象的理论进行消化的基础上,通过独立思考,自主设计,建立系统模型,有利于克服硬件实验箱电路固定、学员缺乏参与性的弊端。利用SystemView可以完成验证性实验,又可以通过改变参数及相关模块进行设计性和综合性实验的设计,能够很好的调动学员学习的积极性,增强学生的系统分析能力、设计能力。

将仿真软件应用在通信原理实验教学中,充分利用学校现有的教学环境,在现有的条件下为学员提供了更多的实验机会,增强了实验的多样性,扩大了实验范围。不但将通信原理课程中较难理解的内容,通过软件仿真形象生动的展现出来,使学员对知识的理解更加透彻,有效地提高了学员的学习兴趣,而且提高了学员分析和解决实际问题的能力。

4 自主性实验模式的探索

传统的实验模式往往受到学时和资源的制约,而自主性实验模式是一种创新性实验,与研究性实验类似,是指学员在课程实验中,结合自己的兴趣点确定自己的研究项目并进行实验,不占用实验教学学时,但是实验室对学员全天候开放,学员可以充分利用业余时间查阅资料并进行实验,实验教员全程跟踪给予保障和指导。对于自主性实验,自行命题这一环节至关重要,首先是学员要想到什么?这是理论知识与实践认知的积累,也是钻研精神的体现。因此,“命题”是学员理论学习与实践过程中的问题发现和更深层次的探索。在这一环节,实验指导教员要给予充分的指导和论证,帮助学员改进命题,以便更好地进行实验。其次是如何做?在学员命题后,要进行方案设计、选择仪器设备、建立实验方法等,这是实验过程的再造,是在科研技术方法上的提高。最后由实验指导教员给出实验评价,通过自主实验过程和实验报告总结,检验设计方案的科学性和实验方法的合理性,这对培养学员的科研工作能力有着重要的帮助。当然,这部分实验要在学有余力的学员中开设。将科学研究融人实验教学中,会使实验教学真正成为培养学员创新能力的重要环节,是课程实验教育教学改革的重要趋势。

5 结束语

针对目前通信原理课程实验仅采用实验箱进行验证性实验,实验方式单一,效果较差,未充分利用现有的实验条件的情况,将多种类型的实验平台进行整合,在学校人才培养方案和实验目录框架下,将课程内容调整为验证性、综合性和设计性实验三部分,使实验内容既配合理论课程的教学,又与现代通信技术同步发展,使课程实验的教学从内容到形式上都有较大改观。总之,通过采取多种实验模式相结合的灵活教学方法,最终目的只有一个,就是希望使学生经过大学四年的学习,成为具有扎实理论基础、较强动手能力的高素质人才。

参考文献

[1]蒋鸿雁,刘敏.通信原理实验教学改革[J].中山大学学报,2003(23).

[2]王卫红,袁少强.现代控制理论研究型自主性综合实验教学方法[J].实验室研究与探索,2006(6).

[3]周翔.软件仿真在通信原理实验教学中的应用[J].高校理科研究,2010(9).

第3篇

[关键词]社会科学 统计方法 应用问题

社会科学的实证研究在应用统计学时,统计分析是其关键环节,资料性质分析、资料类型的判断、统计方法的选择等各个环节都应把握好,否则,其分析结果将是没有意义的。本文拟通过对社会科学实证研究论文中应用统计分析方法出现的问题,从描述性分析、定量资料的统计分析、定性资料的统计分析、相关与回归分析等方面进行解析。

一、描述性分析问题

在社会科学实证研究中,一般首先要对社会调查数据进行描述性统计分析,以发现其内在的规律性,再选择进一步的分析方法。描述性统计分析要对调查总体所有变量的有关数据做统计性描述,主要包括数据的频数分析、集中趋势分析、离散程度分析、分布形态以及一些基本的统计图形。

描述性统计分析虽然较为简单,但如果对某个事件或某种现象的描述不清楚或存在偏差,那么其后的所有分析都将值得怀疑,而描述的偏差可能会引起公众或学术界对某些社会现象的误解,甚至误导政府决策。

1.均值的误用

均值是用于描述样本集中趋势的最常用指标,但应注意,对于正态或近似正态的对称分布样本,它是较好的指标,一般与离散趋势指标中的标准差一起描述数据资料(即形式);而对于偏态分布的样本,则常用中位数来描述集中趋势,一般与离散趋势指标中的四分位数间距一起描述数据资料(即形式),究其原因是均值容易受到极端值的影响。

对于两个分布完全不同的样本,可能会得到相同的均值,因此均值在某种程度上抹杀了样本内部的差异,而往往这种内部差异正是需要进行深入研究或应当引起人们注意的。为了弥补均值的这种缺陷,一般在报告均值的同时,也应该报告标准差,或用直方图或散点图的形式描述分布,以展示群体内部的差异。

2.绝对数的误用

因为社会调查研究比较容易得到大容量的样本,所以对任何小概率事件,用绝对数报告都会出现较大的数字,单纯对绝对数的强调往往会产生误解。比较合理的方式一般是在报告某事件绝对数的同时,给出该事件的发生率或占研究样本的比例。

3.相对数的误用

相对数常用于描述定性资料的内部构成情况或相对比值或某现象的发生强度,一般有比与率两种形式。虽然比与率的计算形式是相同的,即两个绝对数之商乘以100%,但它们的含义是不同的。率用于反映某种事物或现象发生的强度,而比则用于反映部分与整体或某一部分与另一部分之间的关系。当数据的比较基础相差悬殊,用绝对数表述没有可比性时,就要借助于相对数。

应用相对数也容易出现一些问题,如:百分比与百分率的混用;当分母很小时,只计算百分比或百分率,而没有报告样本量;当比较两个或多个总体率时,没有考虑到各总体对应的内部构成情况是否一致,而直接比较等。

例如在报告流动人口犯罪问题时,给人的印象往往是流动人口犯罪率高于常住人口,其实是忽视了流动人口的年龄和性别构成与常住人口完全不同,且青年男性是犯罪率较高的人群,这样对两个不同群体的比较往往会导致错误的结论。

二、定量资料的统计分析问题

定量资料的统计分析是指所观测的结果变量是定量的,而且希望考察定性的影响因素取不同水平时,定量观测结果的均值之间的差别是否有统计学意义。定量资料的统计分析在统计学应用中占有很大的比重,出现的误用也比较多。

正确选择定量资料统计分析方法的关键有两点:一是正确判断统计研究设计的类型;再是检验定量资料是否满足“独立性、正态性及方差齐性”的前提条件[1]。前者要求使用者对统计研究设计的类型较为熟悉,后者则需要进行预分析,可适当借助于统计分析软件。根据前提条件是否满足来决定用参数假设检验或方差分析,还是用非参数检验方法,进而根据对统计研究设计类型的判断,确定采用具体的统计分析方法。

对定量资料作统计分析时,常犯的错误有:

1.不管统计研究设计类型,盲目套用t检验或单因素方差分析;

2.不验证“独立性、正态性及方差齐性”前提条件,而直接应用参数检验法;

3.将多因素设计定量资料人为拆成多个成组设计定量资料,采用t检验法;

4.将多因素设计定量资料用单因素多水平方差分析解决,或用一元分析替代多元分析等。

三、定性资料的统计分析问题

定性资料的统计分析是指观测结果为定性变量的统计处理问题。定性资料的统计分析在社会科学研究中的应用也是很广泛的,通常根据影响观测结果的原因变量性质分为三种情况:

1.原因变量都为定性变量,此类资料就是通常理解的定性资料。常用的统计分析方法有:检验、秩和检验或Ridit分析、Spearman秩相关分析、线性趋势检验、一致性检验(也称Kappa检验)、加权检验、对数线性模型等。

2.原因变量中既有定性变量,又有定量变量。这类资料的统计分析通常有两种处理方法:一是结合专业知识先将定量的原因变量离散化,使其转化为定性变量,然后采用上面3.1的统计方法处理;二是先对定性的原因变量,采用哑变量技术进行处理,转化为多个二值变量,赋予0或1值,然后采用Logistic回归分析方法或多值有序变量Logistic回归分析处理。

3.原因变量全部为定量变量。这类资料的分析可以直接采用Logistic回归分析方法或多值有序变量Logistic回归分析处理。

定性资料的最常用表达形式是列联表,列联表有多种类型,如横断面设计的四格(或称2x2)列联表、队列研究设计的四格列联表、配对研究设计的四格列联表、双向无序的R×C列联表、单向有序的R×C列联表、高维列联表等,不同类型所用统计方法也不同,所以处理这类资料的关键是分辨出列联表的类型,从而选择相应统计分析方法。

在社会科学研究中,定性资料的统计分析常犯的错误主要就是列联表的误判,从而错误的选用统计方法。

四、相关与回归分析问题

相关分析是研究变量之间的相互关系,常局限于统计描述,较难从数量角度对变量之间的联系进行深入研究;回归分析则是研究变量之间的依赖关系,可实现对自变量进行控制,对因变量进行预测,及对随机变化趋势进行适当修匀。

相关分析可用于对定类、定序、定距及定比等尺度的各类资料进行定量描述,但各类资料的计算公式是不同的,所以应用时,需要判明资料的类型;而回归分析则要根据因变量性质的不同,选用不同的回归分析方法,一般可分为两类:一是因变量为连续型变量,具体的,当为非时间性的连续型变量时,可用线性回归分析、多项式回归分析、非线性回归分析等;当为时间变量时,可用COX半参数回归分析、指数分布回归分析及威布尔回归分析等;当为随时间变化的连续型变量时,则需要利用时间序列分析。二是因变量为离散型变量,需要利用Logistic回归分析、对数线性模型分析及多项Logit模型分析等。

在社会科学研究中,相关与回归分析的应用非常广泛。但应用时也经常出现一些错误:

1.没有结合问题的专业背景和实际意义,就进行相关与回归分析。其结果有时可能是莫名奇妙的,可能出现所谓的虚假相关。

2.对于较简单的线性相关与回归分析,不注意应用条件,盲目套用。一般地,Pearson相关分析要求两变量都是随机变量,且都服从或近似服从正态分布,若不满足条件,应采用其它相关分析法,如Spearman相关分析等。而线性回归分析则要求因变量必须是随机变量,且服从或近似服从正态分布,在回归分析前,先要进行统计检验,证实两变量的显著相关性,再进一步进行回归分析才有意义。

3.只求得相关系数或回归方程,而不进行参数假设检验就下统计分析结论。因为相关系数或回归方程都是由样本数据求得的,是否具有统计学意义,必须通过其相关参数的假设检验来判定。

4.多元回归分析策略的错误。在社会科学实证研究中,对多元回归分析的应用,不少人采取的策略是先用单变量分析,得到有统计学意义的多个变量,再将它们引入回归方程进行多变量分析,用逐步回归法进行筛选,从中选出有统计学意义的变量,这种分析策略是不正确的。因为自变量之间可能存在不同程度的交互作用,在单变量分析中无统计学意义的变量并非在多元回归分析中也没有意义。正确的处理方法应该是先综合分析各种变量之间的作用、实际意义及关系,有些可作为控制变量(如性别、年龄等),将经过初步筛选的所有变量代入回归方程进行分析,再采用逐步回归方法,必要时可多用几种筛选变量的方法,同时要注意自变量间的交互作用,进行综合分析,这样才能得到较为可靠的结果。

参考文献:

[1]王在翔:社会统计理论与实践[M].青岛:中国海洋大学出版社,2008

[2]胡良平等.医学统计学基础与典型错误辨析[M].北京:军事医学科学出版社,2003.148-239

[3]柯文泉:统计方法应用中应注意的几个问题[J].时代经贸,2008,6(96):83-86

第4篇

【关键词】大数学;课堂教学效率;教学目标

课堂教学效率是对数学课程的教学活动进行合理性评价的重要内容,它在量上表现为数学课堂内实际的教学时间与有效的教学时间之比.在质上表现为单位时间内以师生必要的精力消耗.让尽可能多的学生在数学知识与技能的掌握、数学策略的优化、数学思维的训练等方面得到尽可能多的实际效益。数学课堂教学效率观需要强调课堂效率的全面性、合理性与发展性,下面结合数学课堂教学的实际,从以下几个方面就如何提高课堂教学效率的方法进行初步探讨。

一、创设数学问题情境激发学生学习兴趣

有人说,数学枯燥乏味,我想他只是看到了数学的严谨性,没有体会到数学的内在美。华罗庚就曾说过:“就数学本身而言,是壮丽多彩,千姿百态,引人入胜的……”不仅缤纷的生活中存在数学、多彩的文学中也暗含有数学,而且在文学中,更能体会出数学的妙趣横生。

良好的开端是成功的一半,一节课也是如此。以往的数学课大多开门见山,久而久之,让人觉得严肃沉闷、枯燥乏味。如果能够在数学课上创设一个好的数学问题情境,让学生们怀着求知的欲望和愉悦的心情学习数学知识,就会使学生变苦学为乐学、变被动接受为主动探索,课堂就会充满朝气、充满活力。特别是从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等方面得到进步和发展。

二、充分发挥教学过程中教师的主导作用和学生的主体作用

提高教学过程中学生的参与程度,让他们能够主动、自由、快乐、有效地学习。首先,要创设民主和谐的课堂教学氛围,使学生们勤于动脑,善于发育。其次,要养成良好的课堂习惯,使学生能够在讨论交流的氛围中学习。在教学的重点难点处。若能组织学生进行分组讨论,学生之间相互讨论、启发、借鉴和学习,思维由集中到发散,又由发散到集中.个人的思维在集体中得到了发展,对解决问题会有很大的帮助。教师应当以平等的身份参与到学生交流活动中.对讨论中出现的问题不轻易地表态或者下结论:对学生中出现的错误不要压抑而是在群体的交流与讨论中让学生自己去发现:对于小组讨论的结果及思维的过程应当鼓励学生及时展现,不要害怕出错,要敢于面对问题,关键是要通过交流和讨论了解自己思维过程中的不足之处以及自己在认识理解问题时的缺陷。

三、选择恰当的教学方法

每一堂课都有教学任务和目标要求。教师应当能够随着教学内容的变化、教学对象的变化以及教学设备的变化,灵活地应用教学方法。数学课程的教学方法很多对于新课.我们有时采用讲授法来向学生传授新知识,有时采用创设问题情景,使学生在生动有趣的情景中建立数学模型,探求新知识,而在平面几何的教学中可采用图形法,让一个个定理用图形来生动地展示,并把基本图形作各种变式,数型结合,可达到事半功倍的效率,例如在初等数学中的平面几何教学中,对于几何定理的教学笔者采用首先让学生从图形探求出定理,教师再文字叙述,然后,再用几何语言表达出来。最后让学生记图形,对应几何语言表述,这样通过数型结合,学生学得轻松有趣、记得牢固,对于复杂图形的解题也善于分解出基本图形和基本定理,化难为易效果较好。此外,还可以结合课堂教学的内容,灵活地采用谈话、读书指导、作业、练习等多种方法。有的时候,在一同堂课上要同时使用多种教学方法。有句话叫做教无定法贵要得法。只要是能够激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,有助于学生思维能力的培养,有利于所学知识的掌握和运用的,都是好的教学方法.

四、培养学生学习习惯,提高学生自学能力。

我们的教学目的不仅是要让学生学懂知识点,还要让他们学会如何学习,有的学生学不好,不是不用功,而是由于没有掌握科学的数学学习方法,学习效率很低。由于学生不会学而导致不愿学,教师要向他们介绍学习数学的方法,培养他们的学习习惯,正所谓“授人以鱼,不如授之以渔”。良好的学习习惯可以在学习迁移规律的作用下,使知识触类旁通。那怎么培养学生好的数学学习习惯呢?我认为:

首先,要让学生明确如何预习。一般在教师上课前都会布置学生进行课前预习,以达到学生带着问题听课的目的。但检查就会发现,很多学生都没有按要求进行预习,只是稍微浏览了一下书本而已。造成这一结果的原因是教师的课前指导不够,学生不明确该如何预习,应注意什么和如何提出问题。因此,教师在提出让学生预习时应对学生进行指导。

其次,要指导学生做好数学笔记,让数学笔记在学习和复习中发挥作用。例如数学公式定理应该是理解后将其记在明显的位置,方便复习时及时查看;典型的例题的解法,所用到的思想方法,以及容易忽略的细节应该总结,并举一反三。

最后,培养学生检验的习惯。在数学教学中,培养学生对所解答的问题进行“检验”,这是提高学生解题正确率的重要手段。学生检验的方法越多、思路越广、思维也就越灵活。培养学生检验习惯的同时,还要注意培养学生有错自觉改正的习惯,树立学习的责任感,纠正某些草率从事,不管对错的不负责任的态度,以保证学生解答问题的正确率和培养学生认真负责的态度。

五、精讲例题,多做练习

根据课堂教学内容的要求.教师要精选例题.可根据例题的难度、结构特征和思维方法等特点进行全面剖析,不片面地追求例题数量,而是重视例题的质量。解答的过程视具体情况而定。可由教师完整地写出,也可部分写出,或者请学生写出。关键是在讲解例题的时候,要让学生也能够参与其中.而不是由教师一个人完全承包。教师应当腾出十多分钟的时间,让学生们做练习题、思考教师所提出的问题,或者解答学生的提问,进一步地强化对本堂课教学内容的理解。若课堂内容相对轻松,也可指导学生进行预习,提出适当的要求,为下一堂课作准备。

六、善于应用现代化的教学手段

第5篇

关键词:计算机;网络可靠性;重要性;准则;方法

计算机网络的发展起因是科学技术的不断发展壮大,计算机的发明方便了人们的工作和生活,对社会生产力的变革以及经济模式的变革等有重要意义,人们的发展模式也逐渐进入了信息化时代。现如今,计算机技术发展十分迅速,但是也有很多缺陷。我们一直担忧的关键问题就是计算机网络的可靠性,如果不提高网络的可靠性,用户势必会面临很多的安全隐患,例如信息漏洞等。一旦发生网络可靠性的情形,一定会严重影响人们的生活学习和工作。在这篇文章中,我们会一一的阐述影响计算机网络可靠性的相关要素,我们也会探索应对这些问题的方针,用这样的方式不断提升计算机网络的可靠性。这样一来,人们可以更加信赖计算机网络,更加放心使用计算机网络,有助于提升我们工作和学习的效率。

现如今,使用计算机网络的用户们全都关注的问题就是是否计算机网络能够一直可靠的运转工作,不会被其他要素干扰。从根本上来说,计算机网络的可靠性也是计算机技术最基本的,现如今是信息化的时代,社会上大大小小的事物都会应用计算机网络技术,个人,公司甚至是国家都需要运用计算机技术,有关可靠性的问题,主要的特征是规模较大,异构程度很高,从工程实践的角度剖析影响计算机网络可靠性的相关要素,假如可以准确的引导构建可靠性高的计算机网络,确保在运转的过程中不被其他要素扰乱,突破由于局部破坏导致的计算机网络整体出现故障的不足,能够尽快的恢复故障,全面的进行监督管控。探索作用计算机网络可靠性的相关要素,给以应对问题的方针,有着十分关键的实际作用。他能够确保计算机各个影响要素之间的独立性,一个影响要素的发生尽可能的避免其他要素对计算机的影响,人们使用计算机的风险降低,安全性得到了一定的保障。

1计算机网络以及可靠性的定义

对现如今的整体情形分析剖析我们能够发现,实际上计算机网络是分布在不同领域的计算机和专门的外部设备相互联系结合在一起的有着巨大功能和规模的系统,利用计算机可以更加便捷的传输相关资料和信息,共享相关的数据。计算机网络技术在现在社会中扮演着十分关键的角色,网络技术是从二十世纪初逐渐广泛使用的,在熟悉利用了计算机技术的产品以后,越来越多的人开始使用,直到现在,无论是人们的日常生活还是网络采购,甚至是许多科研工作都需要利用互联网科技。

计算机网络可靠性相对来说是系统性的,是经过了长时间的发展的,这一系统已经愈发的健全,现如今网络化和信息化愈发的明显,在网络领域安全性和可靠性是至关重要的。我们所说的计算机网络可靠性的含义指的是:在一定的限制条件和时间段里,计算机网络能够确保网络的联通以及满足需要的能力。它可以展示出计算机网络的框架结构。现如今,计算机网络一旦出现问题,势必会造成很大的影响,会从各个领域爆发危机,例如政治经济领域以及文化领域等等,都要面对巨大的压力。因此我们要尽可能的预防计算机发生故障,一旦出现计算机故障,要及时的提供解决方案,避免造成巨大的损失和伤害,确保计算机网络的安全性。

2影响计算机网络可靠性的因素

要确保人们的生活和工作能够顺畅的进行就要确保计算机网络的可靠性,现如今计算机网络可靠性技术系统依旧有很多不足之处,研究发现,以下是主要的作用原因:

2.1使用的设备质量是否合格

计算机在联网的过程中利用客户终端的最大优势就是可以在某种程度上对计算机网络的可靠性产生一定的影响。将网络的应用设施之间的信息相互交流沟通有一定的可靠性。与此同时,在计算机网络中,应该运用那些符合标准的网络线路,局部要系统化,在某种程度上能够提升网络的可靠性和安全性。

2.2运用的技术好坏

一般情况下,计算机网络的规模相对较大,而且因为厂家不同,研发的网络系统也存在一定的差异,这些系统一起组成了计算机网络,Y构十分的繁杂,有很强的综合性特点。所以,在管控计算机网络的过程中,要尽可能的利用先进的科学技术。要选取和自己的管理相吻合的软件,在这样的前提下应该配置相对标准和负荷要求的网络结构。除此之外,计算机网络的相关工作者要加强自身的技术素质,计算机网络对技术的要求相对较高。从业工作者的技能水平会直接影响计算机网络的性能状况。不断提升职业技能,每隔一段时间就进行系统的培训,尽可能的确保网络系统的顺畅运转,充分的发挥职能的作用。

2.3计算机拓扑机构

结合现如今的发展状况,通常情况下计算机的拓扑结构有四种,一种是总线型,还有就是环形,第三个是星型,第四类是混合型的。计算机和计算机之间的连接线路职能是一种类型,大部分都是点对点的传送相关信息进行共享,在总线型的结构里,大部分计算机都是利用网卡直接连接使用的。但是由于所有的计算机在传输信息的时候运用的是同一个总线,所以在传输的过程中经常会出现冲突,导致传送信息失败,有时候会导致计算机网络系统的瘫痪,总线型花费的成本相对较低,但是可靠性不高,所以,计算机拓扑结构会作用于网络系统的安全性,我们要选择合适的拓扑结构。

3提高计算机网络可靠性的详细举措和方案

3.1容错性的设计

容错性设计指的是并行整个计算机网络系统的线路,然后对冗余进行核算,这样一来,使用计算机的用户可以紧密的连接在关键的网络点上,连接的模式转变成双网络的模式,网络的容错性也有了很大的改善。可以确保每个使用计算机的人在出现网络故障的时候,不会影响其他使用计算机的用户。

3.2双网络结构设计

双网络结构是在之前的基础上加固备胎的网络,在这样的前提下,对冗余进行核算不断提升计算机网络系统的容错性能。采用这样的设计,一旦主网络发生故障导致死机的时候,所有的网络也不能继续使用,这个时候就可以采用备份的网络系统,代替已经被损害的网络,如此一来可以确保整个计算机的信息能够正常的传送。

3.3整体网络体系设计

前沿的设备以及网络结构等都会对整体的网络系统的安全性和可靠性产生一定的影响。如果网络结构是分散形式的,在一定程度上能够代替集中形式的网络结构,这样的网络系统更加符合现如今时代的需求,也和计算机网络的设计需求相互吻合,人们在网络的高速上的设计需要也得到了满足,构建了分层次的网络设计模式。

第6篇

1.高校篮球教学有效性的意义

高校篮球教学有效性的研究意义主要表现在三方面:传统教学的需要、素质教育的需要和终身体育教学思想的贯彻需求。在传统体育教学理论和实践中,规定体育教学的目标是“三基”的实现,即基本知识、基本技能、基本技术。虽然传统“三基”教学在目前的体育教学中存在很多问题,且与“健康第一”的素质教育存在较大差异,但是“三基”教学仍具有坚实的科学性,学生只有在具备“三基”的基本要求,才能深一步提高学生的素质教育,并关注学生的体质健康水平。可见,无论是传统的篮球教学,或是现行的素质教育,都需要充分实现篮球教学的有效性,即学生能够充分掌握一项体育运动项目的理论知识,而且具备这一项目的相应技术和技能,通过对这一项目的技术、技能训练,实现提高身体健康水平的目的,体现出篮球教学的效果,即教学有效性。而终身体育思想的提出是对教学层次的又一个提升,终身体育思想是一项长远的教学目标,是对传统体育教学和素质教学目标的升华与拓展。因此,篮球教学有效性体现在传统体育教学和素质体育教学方面,但又不仅仅局限于此,而是应该有所创新和突破。提高篮球教学的有效性对提高高校篮球教学质量具有重要意义,对贯彻终身体育思想具有实践性的促进作用。

2.篮球教学中应遵循的原则

篮球教学有效性的提升需要遵循以下教学原则:

2.1素质教育原则。这一原则的提出主要是为了培养学生的全方面发展,在提高学生身体素质的同时,还要发展学生的心理健康、社会交往能力等;

2.2科学性原则。教师需要充分掌握学生的具体情况,结合篮球运动技能的认知与发展规律,采用科学的训练方式展开教学;

2.3循序渐进原则。篮球运动技术和技能的掌握是一个循序渐进,逐步深入的长期训练过程,教师要坚持由易到难、由简到繁等原则展开教学;

2.4以促进学生发展为中心原则。学生是教学过程中的主体,因此在篮球教学中要促进学生的全面发展,使学生在实践过程中不断得到进步,促进学生正确价值观的形成。

3.篮球训练教学有效性的方法分析

3.1篮球体能训练的教学方式

在篮球竞赛过程中,运动员的体能素质水平已成为制胜性的关键因素,运动员需要在体能训练中提高自身的力量、速度、灵敏和耐力等身体素质。因此,在篮球教学过程中,要尤其注重对学生体能训练的有效教学方式,否则无法适应篮球运动的高强度和速度要求。篮球运动是一项带动全身心运动的项目,因此在篮球力量素质教学中,主要以锻炼学生的肌肉水平为目的,教师可以通过安排跑、跳、器械类运动等来增强学生的全身肌肉力量。在速度教学过程中,是使学生实现在复杂的动作中做出正确并快速的反应为教学目标,因此教师可通过组织各类型的篮球比赛,学生在积极的参与中逐渐熟练掌握每一个动作的速度、节奏,以及与同伴间的配合默契能力,积累丰富的比赛经验,提升篮球技术动作的熟练度。篮球比赛的时间限制需要运动员具备高水平的耐力素质,在篮球教学过程中可通过对学生长跑质量的要求来提升学生的耐力,无论在体能训练中采用什么方式,都不要你操之过急,这是一个循序渐进,逐步提升的过程,切忌施加超负荷、超强度的体能训练,反而对身体造成损害。实际上不管采用体能方式进行训练,要都结合实际情况和循序渐进的方式进行,避免出现训练强度超过大学生的身体负荷量,起到反作用。

3.2篮球技巧、战术的教学方式

在篮球训练中,运动员常出现动作衔接不连贯,不能灵活地应变篮球技术,或无法根据实际情况正确分析和运用战术,篮球教师需要采用措施改善以上常出现的问题。在教学中需要强化对篮球技术的训练,例如训练传球、急速停止、准确投篮的技巧不出现交换位置或是补位的现象,使学生逐渐找准自己的技术应用时机,体验技战术发挥的作用。在训练过程中要始终贯彻篮球意识教学,传授和引导学生自我把控球的力度、方向,预测和感受球的传达位置,从弧度、落脚点、防空范围的控制来提高篮球技能。在具备一定篮球意识的基础上强化专项训练,比如打篮板球、如何切入、如何有效地防守等技术。针对战术配合问题,运动员之间的战术配合是得到投篮机会的最佳途径,团队成员之间若不能协调配合,则会丢失很多投篮机会,因此教师在篮球战术教学过程中要根据学生之间的特长优势来分配团队角色。再根据不同战术相应地分析不同的制胜线路,激发运动员在不同形势下灵活地作出反应。篮球教学的有效性可通过战术配合和技术训练的强化方式得以实现,充分锻炼了学生的实战技能,可以有效地贯彻篮球教学理念,充分体现篮球教学的实际意义,同时提升学生的综合素质能力。

4.结语

第7篇

【摘 要】网络科技的的发展速度非常快,随着网络技术发展的和网络需求的增多,计算机可靠性的相关研究也发展起来。建设可靠的计算机网络已经成为当今社会的强烈需求之一。无论是从国民经济发展的角度,还是从计算机网络产业发展的角度,提高计算机网络的可靠性已经成为一个亟待解决的问题。本文简单的介绍了计算机网络的发展现状以及在此基础上总结出来的提高计算机网络可靠性的方法和设计方案。通过对软件实例的分析和总结提出了一系列可以提高计算机可靠性的设计,该设计对于提高计算机网络的可靠性具有重要参考意义。

 

【关键词】计算机网络;网络可靠性;局域网络;服务器机群;防火墙系统

计算机系统长久稳定的工作,为用户提供稳定的网络使用功能,这是目前网络用户最为关心的问题。计算机网络的不受干扰,增加计算机网络的稳定性这是提高计算机网络市场竞争力的基本要求。所以,计算机网络稳定性的探讨和设计具有很大的现实意义和理论意义。

 

一、计算机网络概述

计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物,是通过数据通信系统把分布在不同地理区域,具有独立功能的计算机,通过功能完善的网络软件实现数据通信、资源共享和协同工作的一种计算机系统。自从上20世纪中期开始,第一台计算机,便产生了单台机远程交换信息的系统。第二代计算机网络产生于20世纪60年代中后期,此时的计算机网络已经由单台机远程交换信息变成了分组交换网络。20世纪80年代和90年代中期的因特网是第三代计算机网络产品。第三代网络产品是计算机网络的杰出成就代表。21世纪的今天第四代计算机网络产生了,他就是三合一体的综合数字网络。并且计算机网络近年来向可靠性和综合性业务的发展更加迅速。20世纪80年代的计算机局域网是计算机发展史上的一个里程碑式成就。计算机局域网能够使几台计算机终端的用户实现信息资源共享,使一个或几个计算机的控制设备和安全软件实现信息互换。1980年2月美国电气和电子工程师学会组织颁布的IEEE 802系列标准,对局域网的发展和普及起到了巨大的推动作用。

 

二、计算机网络的可靠性设计准则

英国电气工程师学会在论文中曾声明:“在提供通信的英国天网系统的设计研制中,中心课题首先是可靠性”。应用系统的核心是计算机网络,它能够实现内部网络对外部网络的信息访问,还可以实现单位内部的信息交换。现代网络的应用广泛,这既为社会的发展带来质的飞跃,量的进步也为现代社会带来一些潜在的威胁,因为一旦网络系统发生了事故或是受到恶意侵害,就可能给企业或单位带来灾难性损失,安全可靠的计算机网络已经成为网络正常运行的前提。

 

(一)计算机网络可靠性的概念

计算机网络的可靠性简单的说就是指在规定的时间和条件下,网络系统能够持续保持网络稳定运行的能力。计算机网络的可靠性是计算机网络的设计者在计算机网络运行过程中,对其进行分析总结,使计算机网络的运行有条理有系统,这是计算机网络建设的基本原则。

 

(二)提高计算机网络的任务可靠性

提高计算机网络的任务可靠性通常采用余度设计和容错技术,具体表现为网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机。这样一来,即使计算机网络中的某一台出现了问题,其他计算机也可以正常工作,并且故障机未完成的食物可以有其他计算机代为解决,避免了有一台计算机引起的整个网络瘫痪的情况,增强了计算机的可靠性。

 

(三)加强计算机可靠性需要适当的采用新的计算机技术

计算机网络的发展日新月异,虽然目前的计算机网络技术不至于落后,但是随时可能会有更好的计算机网络技术出现。所以如果要保持计算机网络的可靠稳定性最好要确保该计算机网络不会被淘汰。适度的采用先进的计算机网络技术和设备,使设计的计算机网络能够紧跟时代潮流,既满足了业务的需要也能够降低计算机网络带来的风险,增强计算机网络的兼容性和扩充性,实现计算机网络的升级。

 

(四)在提高计算机网络的可靠性的同时也要考虑计算计网络系统的造价

计算机网络可靠性的提高是实现计算机系统升级改造的有效途径和方法,但是在计算机网络的使用过程中也要尽量的降低整个网络系统的造价,争取用最少的维护和开发费用达到最高的性价比。

 

(五)提高计算机网络的可靠性

提高计算机网络的可靠性,应根据现有的实际条件,在设计中选择质量优秀、有良好声誉的网络产品,并且所用的网络产品都应满足可靠性设计指标要求,严格遵守计算机网络的相关规范,所有器件及子系统均需满足最新、最高的国内标准(例如1995年通过的国际标准:ISO/IEC 11801;欧洲标准:EN 50173;北美标准:ANSI/EIA 568A;中国标准:GB50173-1993、GB/T 50311-2000等)。

 

(六)维护计算机网络的可靠性

维护计算机网络的可靠性需要对网络进行定期检查。现代网络大规模应用并且每个网络之间具有很大差异性。错综复杂又庞大的网络系统很容易出现故障,要想保持网络的可靠性,必须定时的对网络进行人工检查或自动检查,这样才能够在网络出现问题时及时发现并维护,避免由于网络中断和瘫痪带来的巨大损失。对网络进行检查不仅更方便系统恢复而且能够优越系统性能,使网络更加具有可靠性,优化网络功能。

 

三、高可靠计算机网络的工程实例

计算机网络是组成单位信息的基本元素,是实现数据传递功能的载体,他不仅关系着计算机用户的眼前利益,而且影响着计算机用户在未来一段时间内的信息化水平和网络使用的成败,在整个使用过程中促使计算机网络系统不断的升级变得更加可靠和经济。

 

举例来说,例如计算机网络在地震观测当中的应用。

中国数字地震观测网是全国地震行业信息服务网络,是整个数字地震观测网络和地震应急指挥的技术基础平台,该观测网络项目涉及全国31个省(市)自治区,它的建设规模是我国有史以来最大的防震减灾工程。其中,某省是中国数字地震观测网络的主要节点之一,该省地震局地震数据信息在中国地震监控服务的60个城市的地震信息服务系统中,网络平台是其中一个重要的组成部分,同时也是防震救灾的重点建设项目,因此我国地震局对于该项目中的计算机可靠性有较高要求并且也对该系统的可靠性进行了投资建设。在软硬件设施和服务器的选择上都选择了性价比比较高的基于AMD Opteron处理器的曙光服务器。

 

计算机是当今时代不可或缺的重要技术,是国家实现经济建设的重要工具,是产业建设实现现代化的重要途径,是企业不断自我进步和完善的重要手段。现代计算机网络的主要特点是规模大,实际应用性强,因此可靠性显得尤为重要,是计算机网络正常工作的保障,防止网络稳定运行受到干扰和破坏。可靠性高的计算机网络能够克服网络本身缺陷,减少网络的中断和计算机网络的瘫痪。计算机网络稳定措施能够对计算机网络进行全方位的监控和配置。我国计算机网络水平的提高很大程度上要看计算机网络的稳定性如何,换句话说,计算机网络稳定性的提高有利于我国整个计算机水平的提高。

 

参考文献:

[1]汪新民,耿红琴.网络工程实用教程[M].北京:北京大学出版社,2008.

[2]罗跃川.计算机网络教程[M].北京:经济科学出版社,2007.

[3]刘永华,张峰庆.计算机组网与维护技术[M].北京:清华大学出版社,2006.

[4]甘登文,叶继华,万宇文,等.计算机网络及通信[M].北京:机械工业出版社,2007.

[5]程良伦.网络工程概论[M].北京:机械工业出版社,2007.

第8篇

[关键词]学习;学习科学;方法论;发展趋势

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672―0008(2012)01―0026一11

一、前言

20世纪中叶,探究人类感知、思维信息处理过程及心智工作机制的认知科学,成为引起全世界科学家广泛关注的新兴研究门类,随着计算机技术的发展,在70至80年代,为了更好地促进人类的学习,不少认知科学领域的研究者开始利用人工智能技术设计开发学习软件,并发起“人工智能与教育”大会。1978年,美国西北大学特聘请关注这一领域的耶鲁大学的尚克(Roger C.Sehank)成立学习科学研究所(the In,stitute of the Learning Science,ILS),此时,学习与技术的研究日渐深入。1991年1月,由尚克、柯林斯(Allan Collins)和奥托尼(Onony)等学者发起,《学习科学期刊》(the Journal《kamin Science)创刊,同年在西北大学的学习科学研究所召开了被尚克称为学习科学的第一次国际会议Ⅲ,至此,经过不断酝酿的学习科学正式诞生了。2002年,国际学习科学协会(ISLS)创办,使得学习科学这一学术共同体日趋成熟,国内一些学习科学的研究机构纷纷成立。

而今,伴随着脑科学研究的深入进展,特别是功能性磁共振成像(FM-RI)、脑磁图(MEG)、正电子发射断层扫描fPET)等多种无创伤脑研究技术的问世,研究者可以对人脑高级功能进行诸多实证性的研究,不断揭示着大脑的学习机制,这促使人类对学习是如何发生的追问从猜想走向科学。

索耶(Keith Sawyer,2006)在《剑桥学习科学手册》的序言中做出如下界定:“学习科学是一个研究教与学的跨学科领域,学习科学家研究多种场景中的学习,不仅包括学校课堂中的正式学习,也包括发生在家庭中、工作中和同伴间的非正式学习”,而学习科学的目标则是“更好地理解学习的认知,过程和社会化过程以产生更有效的学习,并运用学习科学的知识来重新设计课堂和其他学习环境,从而使学习者进行深层学习”。本文就学习科学的缘起、发展、研究领域的重要问题及其方法论进行探讨。

二、“跨学科”的学习科学

20世纪40年代以来,科学的不断分化被看做是科学发展综合化的一种表现形式,原有学科的邻接区域纷纷成为新学科的生长点,早期的学习科学与认知科学息息相关,或者如达菲(TDuffy,2004)所说的“是认知科学的一部分”。然而,传统的认知科学所崇尚的事实规律,总是将人们身处的社会和自然情境抽离出去的结果,对当时认知科学狭隘视域进行批判的一些研究者,逐渐成为后来学习科学的奠基人。

实际上。关于人类学习能力相关的研究涉及一个包括生物学、心理和社会学等机制在内的宽广频谱,学习科学关注真实世界里的认知,知识的理解和创新逐渐成为其研究重心,为此,“它吸收了有关人的科学的多种理论视野和研究范式,以便弄清学习、认知和发展的本质及其条件”,它涉及有关学习的科学(The Scienceso0fLearning)的不同领域,如认知科学、神经科学、脑科学、教育学、教育心理学、信息科学、计算机科学、人类学、社会学等,从多学科领域吸收成果并综合了许多学科的方法,逐渐形成一个新的相对独立的跨学科的研究领域,

最值得一提的是,众多研究者对于将认知神经科学纳入学习科学。有着较为一致的共识,因为,成熟的学习科学不仅要关注学习的发生,还应了解学习为何发生,怎样发生:而神经科学的研究揭示了人类学习的内在机制和生理基础,来自脑科学的微妙、灵敏的技术手段及与行为数据的结合还可能对理解学习的个体差异提供帮助(Gopnik。Meltzoff&Kuhl,1999)。

国际上,经济合作与发展组织(OECD)启动了“学习科学与脑科学研究”项目(1999-2008),该项目召集了26个国家的相关研究者,在教育神经科学的研究领域取得了不俗的成果;与此同时,一些国家的学术组织也举办了相关论坛,如2000年美国的纽约论坛(主题为“大脑机制和早期学习”)、2001年西班牙的Granada论坛(主题为“大脑机制和青少年的学习”)、2001年日本的东京论坛(主题为“大脑机制和终身学习”)、2003年德国的乌尔姆大学论坛(主题为“情绪和学习”)等。世界一些著名大学也纷纷建立起跨学科、跨领域的认知神经科学研究机构,作为学习科学研究重要基础的脑科学及认知神经科学的不断发展,更新着对学习过程及本质的认识,激发着学习科学领域中更有价值的研究和探索。

三、学习科学研究的重要问题

自上世纪90年代开始至今,学习科学的研究发展迅速,涉及人类学习的诸多方面,尽管学习科学成为一个日臻成熟的独立的学科领域,但其研究领域的轮廓并不清晰,笔者认为很有必要对其研究的重要问题进行探讨和阐述。

(一)知识的本质

一般认为,本质即隐藏于事物背后的绝对不变的性质、结构与形式,被认为是通过理性而得到的对事物的正确认识,因此,独立于人的意志的客观知识也就具有普适性。知识的本质观对教与学有着长久的影响,也深刻影响着人们对知识价值和知识习得的看法。20世纪60年代以来,随着后现代主义(尤其是反本质主义知识本质观)对知识本质主义的批判与解构,人们开始重新审视知识的本质,并且形成了一系列带有浓厚后现代主义色彩的知识本质观。尽管人类对知识的探究总是在逐步地趋向某个“本质”或“真理”,现代复杂性科学认为。事物本身就是确定性与不确定性的统一体。这种不确定性也就决定了人类认识事物的有限性、暂时性和不确定性(石健壮,2010)。同时,人类的实践及其创造的世界却是不断变化着、生成着的,生成性便是知识的基本属性。

作为理性认识结果的知识是人们对客观世界的一种解释,如果过分地强调知识的绝对性,会导致人们对客观世界的误读,从而导致僵化的认识和理解客观世界的模式。后现代主义因此在对本质主义的批判与解构中逐渐壮大,确立知识本质的多样性、差异性以及不确定性。因此,知识在本质上是对事物认识的一种简约化,是对客观事物复杂性的一种理解与阐释而学习科学关注知识的复杂性、情境性和社会性,

能够帮助学习者在恰当的情境中逐步理解并实现对知识的完整建构,并不断地探究问题情境隐含的深层知识,得以解决复杂的实际问题。

当人类社会经由工业化社会、信息社会向知识社会转型的时候,强调知识的建构性、社会性、情境性、复杂性和默会性等知识观,成为创造知识生产和运用新范式的主要动因,而今随着自然科学、社会科学发展的日益深化,不断冲击着传统的知识观,越来越多的研究者认为,知识是人类在实践的基础上对无限发展着的客观世界的动态认识,是基于客观世界的主观构建,是动态发展的、开放的生态系统,呈现出相对性、不确定性、动态开放性、情境性、多样性与差异性等特征,而日常生活的多样化世界是文化和历史中各种差异性和偶然性的基础,对现象学家而言,“世界的知识需要有作为世界的认知者的自我(self-as-knower-of-the-world)的知识。

因此,有效的学习应该关注在自然情境下学习者个体的认知积储过程,扎根于社会文化境脉,探究个体的、社会的认知过程。在一系列的社会共同体内存在的多样性绝不仅仅是学习者学习的调为剂,由此而产生的差异更是深入学习的重要资源,在特定情境下的社会交互,尤其是隐含个体经验的案例呈现,使得缄默知识可视化,一定程度上促进学习者之间的相互学习。

20世纪上半叶,哲学家们通常认为科学知识来自于对世界的表述和应用这些表述的逻辑操作(逻辑实证主义观),而当时行为主义支配下的学校教育以教授主义的方法实施教学,即向学生传播(“灌输”)事实和程序。自20世纪60年代开始,一些人类学家、社会学家、心理学家开始研究科学家是如何工作的,他们逐渐发现,科学知识并非简单的对世界的表述及相关的逻辑操作,而是包括科学研究的方法和深层知识的模型,并且两者通过解释原理(explanatoi~DrinciDles)连接为一个整体性概念框架。他们认可科学知识情境性、实践性的特征,并强调协作在科学知识产生的重要性。因此,他们认为传统教室内的教学无视科学知识的这些性质。

传统的学校教育以为学生提供显性的确定的客观知识为主,将考核的标准也界定为对这些客观知识的保持和记忆的程度,但知识毕竟是有情境性的,杜威把知识界定为“通过操作把一个有问题的情境改变成一个解决了问题的情境的结果”。波兰尼也在《隐性之维》(the Tacit 0f Dimension)一书中,探讨知识不可言传的另一特性,赋予知识的个人色彩和情境性,这都意味着强调学生在知识学习中亲历体验、探究的重要性,知识的“隐性之维”提醒我们,需要引导学生在不确定性的情境中探究某些确定性的结果。

不仅仅是学生,社会的从业者包括专家也需要不断地学习新知识,这些知识通常能够帮助人们快速地在新情境中解决问题,笔者在此想强调的是适应型专家知识(adaptive ex.oertise.有学者译为“适应性专长”),即支持持续学习、即兴创作和自主扩充的专业知识。学习科学的研究发现,专家会注意到情境或问题的特征,而这常被新手所忽略。伯利纳(Berliner.2001)已经证实新手教师和专家教师在注意力上存在巨大的差异,而这又影响他们快速识别问题与时机,并做出回应的能力。对于“适应性专长”的关注,成为2005年4月在加拿大举办的美国教育研究协会(AERA)年会的重要议题,研究者们将通过常规专家(routine expert)与适应性专家的对比来界定适应性专长,并大多聚焦在概念性理解、对新情境(问题,任务)的反应、对已知与未知的反应、弹性或适应性改变、革新或发明与创造、作为学习者的身份意识和信念、元认知等多元维度,而以适应性专长作为目标的学习对知识的获取与应用有着不同于常规专长的理解。

(二)学习的实质

1.真的学会了吗

在课堂中,有些教师经常感到迷茫,该讲得都讲了,该解释的都解释了,为什么学生还是不明白?为什么对一些司空见惯的“常识”学生们就是不能理解和应用?在现实的教学中,教师与学生之间确实存在着理解的“鸿沟”,这一鸿沟经常使得教师与学生的知识(观念)难以共享。因此,教育者经常面对一个困惑的现象就是:尽管教师们用心良苦地为了学生而授业解惑,但学生的学习效果却往往与教师的期望有着明显的差距。如,王光明(2005)的调查表明,我国基础教育阶段的师生对于数学学习投入了很大精力,但对知识的理解水平远未达到深刻理解,多数学生对带有识记性与操作步骤的问题解答表现较好,但在陌生的问题情境中却常常不会应用数学知识,未能达到迁移性理解,意味着没有真的学会。

没有理解就没有真正的学习。诸多的研究者认为,面向理解的认知发展的特点是概念转变(Concepfion Change),即学习者掌握知识(或概念)的过程中,主要的是在原有知识(概念)的基础上的发展或转变,而非简单的信息增叠。概念是异于个体的特殊主观性中的共同因素,是反映在主观性中的事物的客观普遍性。概念转变的意义,在于引发深层学习,为知识的有效理解和迁移准备了条件。杜威(John Dewey,1936)特别强调概念在人的理解过程中的作用,他认为,首先,概念使我们能够类化,使我们能够把对某一事物的理解转移于对其他事物的认识:其次,概念使知识标准化,它使流动的化为凝固,易移的化为永恒;再次,概念帮助我们认识未知、补充所知。

2.迷思概念

概念是构成知识最基本的成分,也是科学思维的网结,概念的获得和理解是学习科学重要的关注点之一。学习科学研究的一项重要发现就是:学是在原有知识背景下发生的,进入课堂的学生总是带着对现实世界各种各样的半成型的观点或者前概念(Preconception) (有时被称为“朴素科学”、“孩童的科学”),而课堂里“教师的科学”,是教师借由“课程的科学”转化成包含自我理解的意义,尽管儿童的前概念未必都是错误的,但往往是片面、模糊甚至是与科学概念对立的。在学习新知识时,不少学生只注意到自己所理解的部分,所以,即便在学习后,学生通常不会放弃原有的概念(观念),而是对新概念加以排斥,甚至扭曲对新概念的理解。这些在学生头脑中存在的与科学概念不一致的认识,称为“迷思概念(Misconception)”或“相异概念(Alter-nati’ve Conception)”。

相关的研究(Gilbert et a1.1982)证明,通常的课堂教学后,学生并未真正获得对科学概念的理解,原因是他们习惯。性地将课堂中的知识与原有知识(概念)隔离,学习之后,他们仍会在真实的世界中应用原有的知识,而教师教授的知识则只用于学校的课堂中;或者学生获得了对科学概念有限的认知,却不能达到有效的理解和内化,因而,形成孩童的科学与教师的科学的混合物。

因此,从建构主义的理论视域来看,学习是学习者在选择知觉向度和从长时记忆中已经存在的概念之间获得联结,

并对获得的意义进行重构(Gamett et a1.1995)。但面对新的知识,他们并不喜欢转变来自长时间的经验和观察的“前概念”,只有当他们意识到原有概念无法进行指导现实的问题解决,进而对他们的概念不满意,才会真的接纳科学的概念,实现概念转变(Posner.Strike.Hewson.1982)。

3.理解性学习

从行为主义的学习观到建构主义的学习观,对于学习的界定发生着变化,越来越多学习科学的研究者开始关注“有效学习”、“深层学习”,来自脑科学和认知科学的研究成果不断推动着该研究的进展。Petitto和Dunbar等研究者(2004)曾利用FMRI技术对物理系大学生和非物理专业的成年人进行“自由落体运动”概念的实验㈣,研究显示,当出现正确的运动图像时,物理系学生脑中的相应区域(尾核和副海马区)激活,说明他们已经接受了正确的科学概念:当出现错误的运动图像时,他们的前扣带回激活增加,表示了概念上的冲突,普通成年人面对正确的和错误的图像时,脑中激活的区域则相反,说明非物理专业的成年人仍然持有自由落体运动的错误概念。

以技能训练、知识记忆为指向的传统教学方式,容易造成学生对知识和概念的迷思,因此,与机械的记忆性学习相对的“理解性学习”备受关注。美国哈佛大学教育研究院主持的零点计划(Project zero)中,已将理解性学习与教学(Learn.ing and Teaching For understanding,LTFU)作为其研究的重点之一。

那么,什么是学习中的理解?认知心理学中将其阐述为学习者基于原有图式的个体心智的意义建构过程。从心智表征模型来看,理解是一种学习的程度和状态,表明了心理意义的获得,也是个体内隐的“意义生成”的心智活动,当然这一活动过程往往依赖于社会文化的中介作用。笔者认为,心智模型@的建构是理解的内在心理学机制,基于心智建构而在环境中表现出来的能力,即理解性实作(Understandin~Performance)也是理解的重要成分,因此:(1)理解是基于个体的已有知识和原有经验来建构意义:(2)理解是一个层次上深浅的问题(所谓的浅层理解与深层理解);(3)理解是有个体差异的、多样的(因个体的心智结构差异);(4)理解是基于心智建构而在环境中表现出来的行动和“实作能力”。

从学习科学的视角看待有效学习,其实质便是理解性学习,即学习者对某主题知识的掌握,在量增加的基础上,逐渐的精致化,围绕专业知识的核心概念或原理形成知识结构的内在表征或心智模式,在事实和观点之间直接建立关联,并能用不同的方式在真实情景中去运用。学习科学强调的就是理解性学习,为学生设定的目标便是达到深层理解(deeo un.derstandin),即获得专家用来完成有意义的任务时所用的那种知识,这绝不是对事实或程序的机械记忆与再认,而是把概念和策略组织到一个层级框架(hierarchical framework)中,用于决定以怎样的方式在何时把知识应用于理解新材料并在特定环境中解决相关问题。

因此,理解性学习就是让学习者将陈述性的有序的知识结构化,将程序性的知识整合原有经验得以条件化,最终表现为环境中理解性实作能力的提升,这也体现出理解性学习的“迁移”本质,即学习者将已有知识和技能“迁入”新情境时的适应性改变与调整,进而能够弹性的适应新环境,“为新学习做准备”。

最近的一些研究认为,教师、教材是不能把知识传递给学习者的:相反,学习者通过探究周围的世界、与环境交互、观察现象、产生新想法、与他人讨论,来积极建构知识,即学习者只有根据自己的经验与外界交互并积极建构意义的时候,深层理解才会发生吲。尽管在不同生活情境中的学习者有不同的描述生活情境的方式,以及因此所产生有差异的“意义”,但学习者在描述情境过程中,意义也就被建构起来。而且他们对自己的表达和想法的反思,也会让他们学到更多,也即他们自身想法(观点)的可视化有利于在新旧知识之间建立联系。现在,越来越多的方法和工具被用于支持这种有意义的学习,如小组学习、类比策略、概念图工具等;不仅如此,有研究者发现学生群体在学习科学概念时,会随意地与同伴使用“隐喻”(Joel J.Mintzes.2002)。隐喻具有对某一不熟悉概念的符号相似性(symbohc similarities),可以促进学生在概念上的理解,学生使用的隐喻是依据他们的经验而产生的,可以作为有效的认知策略。

布兰思福特(Bransford,2000)等研究者在《人是如何学习的》一书中总结出7个促进理解性学习的策略,即:(1)围绕学科的主要概念和原理形成结构;(2)运用已有的知识建构新理解:(3)运用元认知促进学习;(4)利用学习者之间存在的差异:(5)激发学习者的动机;(6)在实践活动的情境中学习;(7)构建社会交互的学习共同体。

值得注意的是,学习科学家还发现,当学习者外化并表达自己正在形成的知识时,学习效果会更好(Bransford,Brown&Cocking,2000)。原因是表达引发了学习者思考的过程,产生了可能的反思,即自我启发的学习:最好的学习方式是在学习者知识尚未成形时就开始尝试进行表述,并一直贯穿于整个学习过程。因此,学习者之间的协作和对话是很关键的,可视化的社会交互,使学习者从清晰表达中获益,而如何支持学习者的表达过程,也成为学习科学重要的研究主题。

4.从新手到专家:学习的过程

专家们是怎样获得那些专业知识的?从新手到专家的转变,学习者经历了怎样的心智阶段?

一般认为,专家是在特定领域具有专门技能、知识和经验的个人,能够有效地思考该领域的问题。与新手相比,至少在三个方面体现出专家知识的特征:第一,在知识的组织上,专家从理论发展与实践应用密切相连的纵横维度,围绕核心概念或“大观点”构成了开放稳定、丰富内涵的体系化知识网络或图式(sehema),专家能够挖掘事物中隐含的条件和联系,觉知有意义的信息模块或组块(chunk)。并据此进行推理和评价,因此,“知道得越多”意味着在记忆中拥有的彼此联系的概念模块或组块就越多:第二,在面对问题解决时,专家所运用的科学方法隐含哲学的思想智慧,善于纵观整个问题的背景和其中各成分间的关系并对问题进行分类(新手往往只看到孤立的问题本身或表面特征对问题进行归类),然后结合自己的体验(或经验)自动地调用大脑中的图式应对当前的情境要求。提取相关信息以执行一系列的认知操作。因此,专家的知识是在经久训练和具身体验中得到的相互连接、融合、组织化的体系,是“条件化”的。并且能做到“自动化”的顺畅提取。第三,与新手相比,专家更擅长规划和检查自己的工作,即进行反思性(Reflective)的思维活动,如同作家,边写作边出声说出自己的思考过程,当觉察到不

妥之处时进行反省和调整,

由以上二者的差异看出,其实学习也就是“某领域的新手转变为专家的过程”,不过,从心智模型的相似性来衡量新手向专家转变的程度值得推敲,因为其前提认定专家们的心智模型是高度相似的。就简单任务的完成而言,成功高效地完成者确实有着相似的任务技巧,相似性也体现在具体情境下运用哪些关键概念和程序的信息,但环境因素的复杂及可变性,专家心智模型的唯一性也难以存在,而且不适应环境变化的心智模型也会是僵化、低效的。因此,即使相同领域的专家也可能存在有差异的心智模型:同理,先前经验在新手的学习中也起着重要的作用,为准确把握专业知识的内涵属性,仅仅通过观察模仿专家间接经验的学习是不够的,而是要去经历体验,让新手沉浸在特定的情境中,通过参与特定领域真实的活动,在与专家的互动交流中,逐渐形成自己对专业知识的理解(Lave&Wen~er,1991)。当然这类活动会对新手来说是有难度的,脚手架的搭建帮助他们更好的跨越因实践经验差异造成的“专业鸿沟”。

5.学习的情感考察

学习作为人类重要的心智活动,个体心智模型的差异演绎着个体学习风格的不同,而个体内在的动机、态度、兴趣、自信、焦虑程度等与学习效果息息相关,这已成为研究者们的共识并对此开展了诸多深入地研究。然而,直到20世纪末,情感作为认知过程重要组成部分的身份才得到了学术界的普遍认同。实际上,人们在认识客观事物时,总是带有某种倾向性,表现出鲜明的态度体验,充满着感情的色彩,即内心主观体验的外部表征。认知科学家们把情感与知觉、学习、记忆、言语等经典认知过程相提并论,重视学习者在学习过程中的非智力因素,认为学习情感(即学习中所产生的情感过程)贯彻于学习过程的始终,正向的学习情感对学习者的认知活动将产生增效的作用。

人的学习本身就是一个复杂的认知过程,情感参与和认知投入是紧密地结合在一起的,而情感也是错综复杂的心理现象,是各种心理因素的组合体。加之情感的易变性、不确定性和社会性特征,若与人们的愿望和期待相符合的情境则能够引发积极的情感,反之则引起消极的情感。我们需要更多关注学习中情感、归属和交互的融合,探索学习中情感的多维心理特征的外在表征及其对学习的正向和反向的作用。如相关研究(焦彩珍,2008)表明,“学困生”在学习中情感的心理特征对数学成绩就有着显著的影响,而这些情感心理特征的各不同维度之间也密切联系,相互作用。

如今,情感与其他认知过程间相互作用的研究成为当代认知科学的研究热点,以至于由此产生的情感计算(AffectiveComouting)成为一个计算机科学中新兴的研究领域,这是一个高度综合化的研究和技术领域,通过计算科学与心理科学、认知科学的结合,研究人与人交互、人与计算机交互过程中的情感特点,设计具有情感反馈的人与计算机的交互环境,让计算机通过对人类的情感进行获取、分类、识别和响应。最终可能让计算机像人一样能进行自然、亲切和生动的交互,即人与计算机的情感交互。

(三)学习的方式与形式

人类学习方式的演变体现出不同时代的人类学习活动的特点与规律,传统的学习研究,常常聚焦于个体如何主动加工和建构知识,作为“完成学习任务时的基本行为和认知策略与倾向总和”的学习方式。而今,在逐渐摆脱行为主义指导下以“教”为中心的教学理念后,随着人类学习的认知、心理、神经学基础的发展,特别是近十余年来产生的一些有关学习的新理论,如建构主义学习理论、协作学习理论、情境学习理论以及泛在学习理论等等,推动着教与学方式的变革,而学习的形式也趋于多样化。

1.正式学习与非正式学习

从知识获取角度看学习发生的方式,学习可以分为正式学习(Formal Learning)与非正式学习(I,fformaI Learning)两种基本形式。非正式学习通常发生在学校以外,但与正式学习区分的主要依据却不是学习发生的地理位置,而是是否发生于具有说教色彩的教学实践。也就是说,在学校中也广泛存在非正式学习,而在非学校的环境中也可能有正式学习的发生(如社区教育中的培训活动)。作为正式学习的学校教育,提供的是与学习者日常生活并不连续相关的知识体系,密集的训练使得学习者的抽象推理能力得到提升,但人脑的发展不单纯是教育的产物,儿童在日常生活中通过模仿学习获得的经验也有助于对其大脑的塑造,“镜像神经元”(mi‘rror neu,ronsl的发现验证了这一观点,凸现了“非正式”的模仿学习的意义。更为重要的是,日常生活中的学习者在没有正规的教学(或学习意识)参与的情况下,为适应新环境而与周围人或物的互动(或观察模仿)中,获得了那些用言语难于表达的知识,这也即内隐学习的发生。

对非正式学习实质的探究,也可以从正式学习的内涵来推演。众所周知,正式学习通常发生在学校,信奉普适的行为价值和标准,以语言为主要媒介来传递常常脱离境脉的知识,学习者也倾向于用语言来描述习得的知识或问题解决的过程。对比正式学习,斯克里布纳和科尔(Scfibner&Cole,1973)提出非正式学习三个特点:(1)非正式学习是个人取向(person-onented)的,或者说是自我发起的,目标的设定取决于个体本身的意愿而非掌握的知识基础:(2)非正式学习的过程融合了情感和智力,常常表现为包含着认同和移情的“观察学习”之中;(3)非正式学习中因个体身份的建构而助长传统主义,非教学性质的社会交互形成“实践共同体”,学习者身份及参与结构把专家于核心位置,

现在,学习科学专家对非正式学习的关注体现在三条线索的研究:(1)内隐学习与大脑;(2)非正式学习;(3)正式学习与非正式学习的设计。研究者将他们的观点和发现应用于教育中,并提示学习科学家如何借鉴这些研究更加深入地理解学习㈣。

随着通讯移动设备的普及,非正式学习的形式和机会越来越多。需要注意的是,新手在非正式学习中仅仅观察模仿专家的示范,尚不足以保证他们注意到所有相关细节,如前文所述,专家的知识不是一张互不关联的陈述性知识的清单,而是依据学科中的重要观点(或核心概念)进行有机连接和组织的知识网络,包括了应用关键概念和程序的情境信息。因此,强调专业知识和注意力也暗示学习者不能简单地从经验中学习,而是要学会去经历。

2.个别化学习与协作学习

个别化学习源于个别化教学的概念,是学习者高度自主性的学习方式,通过自我探索、自我思考实现知识的获取或更新,适合于认知领域和动作技能中大多层次的学习目标,个别化学习体现以学习为中心,以学习者为中心的理念。协作学习则是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种学习方式或策略,学习者个体之间通常采用对话、商讨、争论等形式在进行问题解决的过程中获得知识进而达到学习的目标。

学习科学的研究者将个体认知延伸到群体认知是相当

有价值的,一系列的相关研究也证实,小组合作的学习者较之个别化学习者更易在交互中提取有用的信息,更易得出有产出的推论(Simon,1997)。计算机技术和网络技术的快速发展为学习提供了良好的环境,如今,计算机支持的协作学习(Compu~r Supported Collaborative Learning,CSCL)成为研究和应用的热点。众多学者认为。CSCL是继承计算机支持的协同工作(CSCW)理论和技术的基础上将协作学习的教育理论融人其中发展演变而来的,考希曼(Kosehmann,2002)曾指出,CSCL的历史发展轨迹为:计算机辅助教学一智能导师系统一学习LOGO程序语言CSCL。Gallaudent大学的ENH项目(让聋人学生以新的文字媒介方式进行写作)、多伦多大学的CSILE项目以及加州圣地亚哥大学的“第五维度”项目(the Fifth Dimension Proiect),成为稍候出现的CSCL研究领域的先驱,这三个研究都通过尝试使用技术来促进有关读写能力的学习,

尽管小组合作学习的研究要比CSCL早得多,但CSCL的软件环节提供不同形式的教学支持和脚手架支持,即通过设计技术(工具及人工制品)来支持学习者的意义建构,技术的社会性提供了更多地学习机会,而技术本身也表现出在支持协作学习过程中的独特性,如:(1)自由配置的计算机媒介实现了动态表征,技术的潜能本身又促成了新的交互,(2)计算机为媒介的沟通“实体化”,使得学习活动本身可以被记录和重现,成为新的学习资源。为此,考希曼在2002年CSCL的会议上做主题演讲时,对CSCL给出了一个概括性的描述:“CSCL着重研究在共同活动环境下的意义和意义建构的实践活动,以及设计的人工制品被这些实践活动应用为媒介的方式。

3.学习共同体

“共同体”是人类群体生活的表现,从社会学的视角看待人类学习,那些有价值的综合的实践性知识都隐含在特定的共同体中(赵健,2007),共同体内部面向共同愿景的社会建构和文化协商,促进了成员的认知成长。从这个意义上说,学习本质上是对一定文化历史背景下的特定实践共同体的参与。

很多的研究者将学习置于共同体境脉中考察知识的社会建构性。维果茨基认为,每个学习者在协作的情境下发展的知识和能力和他们单独学习时是不同的,他用“最邻近发展区”的概念来衡量这两者的差异,大多研究者也认为“共同体”在促进个体学习方面表现得很有效。群体认知或主体间的学习,存在于共同体内面向知识建构的互动,实际上,共同体内部因成员差异而存在着客观的异质性。根据知识分布式的特点,协作团队中的知识会呈现出异质性和多元化,Jehn(1999)等研究者称之为“信息异质性”(另外还存在着“社会属性异质性”和“价值观异质性”),由此,协作中的会话(discourse)显得尤为重要。贝克(Bake~2004)曾将其作用概括为:明确知识、通过差异化促进概念转变、阐述新知识及知识精致化等方面。

因差异而产生的认知冲突在协商会话中起着中介的作用,成员之间能够从不同的视角提供解释来为自己的观点辩护,进而能够促使参与者在彼此思想的基础上共同建构新解。因此,共同体内协商合作的过程也就是基于知识异质性而进行的心智模型共建共享的过程,而共同体内的学习可以看做是协商不同观点的行为,这种协商是基于真实的辩论而非等级观念下的妥协。我们需要关注群体互动中如何达成主体间性,需要了解学习本身如何在成员之间的互动中发生。不仅如此,在协作学习的氛围中,参与者会利用持续交谈的方式进行群体思考来建构共同知识。辅助以手势、图板等进行观点(知识)的可视化表达,进而实现相互理解或共同解决问题。而且即使同伴缺乏成熟的观点,仍然可以通过有意或无意的提示为其他学习者搭建脚手架,这种即兴发生的同伴脚手架(peer scaffolding)是成员个体心智模型分布与认同的联结,是增强团队效能的潜在动力;当然。协作活动有时并不顺畅,协调的工作也是非常必要的。

4.数字土著的“多任务”学习

信息技术的快速发展,不断拓展用以呈现和信息加工的技术手段,由早期的多媒体通道呈现发展为以超媒体、计算机网络等为支撑的新媒体技术,支持着社会协商和意义建构,构造出丰富的学习情境脉络。而信息技术成为认知工具、学习伙伴,这对学习者的心智模型产生着深刻的影响,学习的方式也悄然发生着变革。早年尼葛洛庞帝在面对数字时代的学习时,认为年轻的学习者是活跃的独立学习者。当时,他试图以其设计的百美元电脑实现“人人电脑”,让孩子们的可以进行直接探索、表达、体验,直至跨语言和文化的无缝学习。今天看来,尽管尼葛洛庞帝认为的只要借助于数字化技术,学生就能自发实现有效的学习的理念确实是缺少说服力的,但是对于学习者来说,他们的主体性增强。而且教师的角色重新定位已是不争的事实。

而今,随着智能手机、iPad等各种数码产品的使用及其无线上网的普及,在学校里就读的学生便成长在数字化的环境里,钟情于“三屏”(手机、电视、电脑屏幕),生活在由网站、电子邮件、短信和移动电话组成的数字世界里,(美国神经学家盖瑞・斯莫尔的著作《大脑革命》把从小接触数字技术的年轻一代称为“数字土著”,而把只在成年后才接触计算机和网络的人称为“数字移民”),他们喜欢也擅长同时处理多种任务,他们敏锐的快速的接收着各类信息,对于知识的学习习惯于“随机进入”,喜欢游戏而非“严肃”的有条理的工作。传统的教育者坚持认为他们的学生在上网或者听音乐的同时不能成功的学习,因为这些教育者们自己不能做到(MarcPrenskv。2009):而且知识的获取必须是个人参与的结果,离不开参与者的热情、信念和理解,当学习者的生活空间和信息空间融合的时候,在个别化学习、小组学习等正式的学习方式之外,泛在学习将与之并存。

基于数字土著的学习特点,教育者们不仅关照诸多教育情境中具有的共同性与一致性要素,而且更专注于把握教育情境中知识本质变化的复杂性与规律性,关注于以学习者为中心的学习情境设计:如今,特定情境与条件下知识变化与发展的多样性与差异性备受关注,而多样化和人本性的学习活动设计和课程设计越来越得到重视,而学习方式变革的重点也放在了变“浅层学习”为“深层学习”上,要让学习者变消极应付为主动加工,变机械记忆为探究思考。在学习方式“转型”的十字路口,越来越多的研究者发出倡议,他们不仅提倡与“他主”性、被动性相对的自主学习,还要求教师创设恰当的问题情境,引导学生关注学习中的创意和深层的情感体验,促成认知深加工和行为卷入,而且还要关注学习者之间的协商合作、共享互补,重视学习中的主体间性口硐。

(四)以学习者为中心的设计

信息技术融入日常教学使得教学的手段和方式发生了很大的变化,然而一线的教师发现,信息技术在教育教学中

带来的效果有时并不如原来期望的那么大。库班(Cuban,1986)探究了技术没能成功支持学习的原因,Soloway、Guzdial及Hay等研究者(1994)在此基础上提出信息技术的应用应该围绕学习者的(特殊)需求、目标、活动过程和教育情境来设计教育软件,即以学习者为中心的设计(Learner-CenteredDesign.LCD)。通过搭建基于软件的脚手架(Scaffolding)构建知识整合的环境来帮助学习者构建新的理解。

以学习者为中心的设计,突出了“使知识更易于理解”,主要体现在:

首先,使得知识具有情境性(Situativity)。“情境”是一个现象学的概念,它是指通过个体或群体的“意向性”组织起来的环境因素。情境化观点认为,学习环境是活动系统,学习者在活动系统中与环境中的其他人,以及物质、信息与概念资源相互作用。传统教学中的学生常常获得不易激活和提取的僵化的“惰性知识”,即便所接受的结构化组织的知识,但这样的结构化也多依赖学科逻辑的链接,缺乏情境脉络的支持,而导致学生在遇到问题时无法将知识和问题情境对接而不知所措。

后胡塞尔主义的现象学研究所产生的知识形式不是自然法则性的,而是情境化地理解和交流意义。因此,知识是情境化的,学习者需要在有同伴和专家的共同体中建构他们自身的知识(Brown et aI.1989)。所以,获得专业知识需要参与到专门的文化情境中,这样可以使学习者明白共同的实践、语言、工具和文化的价值所在。如Jasper系列给学生提出个性化的有意义的问题,激励学习活动,将学习者当前所学的材料与具有相似情境的或者先前的知识建立联系。

其次,采用不同的方式为学习者提供“脚手架”。在维果茨基(Vy~otsky,1978)关于脚手架的理念之后,更多地研究者进一步明确脚手架在为学习者提供协助的支撑本质,并在不同的情境中应用,如提供辅导训练、建构任务、提供建议或指导等。让学生可以投入到真实的练习中。在以学习者为中心的设计中,脚手架将整合知识建构与应用的方法,面向提升学习者的自主学习能力,而将知识更易理解,在情境中使得思维过程可视化,进而加强了学习者知识的广度和深度。

不过,信息技术应用到课堂中对教与学的效果的促进很多时候却不尽如人意,尤其是早期的一些教育软件的设计开发,设计者一贯的思维是关注软件的功能及可用性,而忽视了学习者的真实需要和教育情境的特殊要求,教育软件本身也即学习情境的一部分。古兹德尔(Guzdial,1994)在传统脚手架的理念基础上,提出的“基于计算机软件实现的脚手架”(software-realized scaffolding)受到关注,搭建起来的脚手架将学习者置身真实的实践情境中(如软件呈现的虚拟实验室),使学习者学习的各个方面可视化和直观化而提供认知支持(特别是类似科学、数学那些需要运用软件工具进行练习的学科)。在特定方面给学生提供帮助,这些特定方面决定了软件中脚手架特征的类型,设计者开发不同的搭建脚手架的方法,例如,制订计划是一项比较内隐的活动,因为专家似乎凭先前经验就可以自动产生计划,而不需要刻意思考:而学生由于经验不足,未能认识到制订计划在调查过程中的重要性。因此,给学生提供提示和引导成为支持学习者将操作步骤概念化的一项策略,以帮助学生制订有效的计划(Ouintanaet a1.2004)。在实践中,以学习者为中心的设计的效果评价的重要内容之一,就是使用不同的基准去判断脚手架的可用性及其对学习者的支持活动是否成功。

值得关注的是,有研究者以学习者为中心提出了促进学习的新的教学方法――从设计中学(Learning bv Design,LBD),该方法采用基于项目的探究方法安排学习过程和课堂环境,如通过设计某岛屿侵蚀问题,来学习关于侵蚀、潮汐及水流方面的知识,设计的具有挑战的活动为学生提供了参与并学习复杂认知技能、社会技能和交流技能的机会。重要的是,这样的学习能够提供学生引发其深层学习的各种经历,促进学生对学习经验的反思(Kraicik&Blumefeld,2009)。LBD的学习活动为实现挑战目标而从设计开始,利用调查手段,并以循环的形式整合了设计、合作、沟通等方面的技巧,如图3所示,学习活动从“设计,再设计”循环开始,当学生发现有新知识需要学习的时候就开始了“调查,探索”循环过程,而调查的结果又为设计过程提供了应用的内容。

在实际的教学过程中,LBD活动的设计最终是为学生的深入思考提供脚手架,上述的循环通常呈现出两类课堂脚本,一类是行动,一类是会话;前者融合了科学和设计的技能,后者则安排报告呈现及内容讨论的活动。

(五)学习环境及其支持

威廉・格里诺和他的同事以“环境对大脑的影响”进行了前沿研究,认为人类的进化已使其大脑的神经系统在特定时期对环境的信息输融入产生“期待”(expect),大脑的发展是一种“受期待的经验”(experience expectant),而丰富的环境资源提供大量的社会交互、直接接触环境的机会,增进并加深了参与者的认知体验,构建良好的学习情境将可能促进更为有效的学习。而“情境化(situative)”的学习将焦点集中在促进意义建构与有效理解的活动系统上面,让参与者在活动中进行着经验的积累与改变。

在使抽象知识具体化的过程中,计算机系统的支持不仅有助于概念的可视化和空间理解,还会在学生表达抽象概念知识时提供脚手架。计算机应用于教育实践,经历了上世纪60年代的计算机辅助教育(CBE)、70年代的智能教学系统(ITS)、80年代的学习环境建设和90年代开始的计算机支持的协作学习(CSCL)。CSCL的方法体现出网络交互作用的优势,支持更多社会层面的学习环境的创设,具有支持有效辩论、引导深层理解的潜能,在这样的学习环境中,个人可能通过参与学习,也可能通过内化经验进行学习,也促进了小组内知识的构建。如CSILE软件就是为了让学生在几周的时间中,异步合作地建构科学概念和知识而设计的(Scardamali,a&Bereiter.1991)。

当前,CSCL的研究突出了技术化、多元化的趋向,应用计算机智能技术和网络技术为支撑,促进学习者的知识建构、概念学习、问题解决和设计创作等等学习活动;这些研究的热点如:CSCL中的协作交互(黄荣怀,刘黄玲子等。1998,2005;Henfi.F.1991)、CSCL促进知识建构(李克东,2007;王陆等,2009;Stahl.G.1999)、协作学习模式(赵东轮、黄荣怀等,2008;Wilfred Rubens等,2005)等等,也因此涌现出一批优秀的学习平台,如国际教育资源网I'EARN(1988),Scardamalia等开发的CSILE平台(1989),Berkeley大学(1998)开发的

WISE平台,斯里兰卡国际中心(SRI)开发的教师专业发展的网络学习平台Tapped In(2005)、亚卓市(EduCities,陈德怀等,2005)、思摩特网(SCTNet,台湾中山大学)等。

计算机硬件和软件性能的提高为将更多学生提供新的学习机会,在20世纪80年代中期,约翰.R.安德森(John R.Andemon)提出一种在智能导师系统发展和测试方面跨越更多学科的方法,即把认知心理学的原则融ru 到人工智能中,这样的智能导师系统将围绕学生已有知识的认知模型而建构,成为“认知导师(Cognitive Tutors)”系统,该系统监控学习者完成预设任务的程度,并采用模型和知识跟踪的算法来体现辅导和(共同体内的)学徒制训练。大量的实践证明,将认知原则从个体延伸到群体活动是很有价值的,因此而产生的“情境化视角”整合了个体认知与交互研究这两种取向,将学习环境界定为活动系统,关注个体的表征(即其信息结构的呈示)符号与情境之间的联系,即学习者在活动系统中与环境中的其他人、物、信息等相互作用,与之周围的存在物结成认知伙伴关系(cognite partnership)(Nersessian et M.2003),个体的学习就是在这样的交互中产生。

(六)学习效果的评价

学习的目的是内化以熟练掌握相关知识并在真实的情境中得以应用,学习效果的认定不应该像传统的课堂测试和基于标准的评价测验那样关注学生对所授课程内容的辨认和回忆,因为那样的评价既不适合于探测学习者对知识的深层理解程度,也难以揭示学习者的真实思维过程和问题解决能力。瑞典的Marton和Salia最早进行了对学习的“表层方式”和“深层方式”的研究(Thomas&Nelson,2005),在Ma~on的理论框架中,采用深层方式进行学习的学生,对学习有内在兴趣,注重理解,强调意义,集中注意于学习内容各部分之间的联系,系统地陈述问题或概念的整体结构的假设。

“真正的理解,只有当学生在新的或者是未预料的情境中灵活而恰当地运用知识和技能的时候才发生的”。也就是说,知识迁移是深层理解的一个重要特征,有效地运用知识是深层理解的本质,按照建构主义的观点,任何学习都是在学习者已经具有的知识经验和认知结构、已获得的动作技能、习得的态度等基础上进行的,而这种原有的知识结构对新的学习的影响就形成了知识的迁移。知识的深层理解意味着学习者能够在不同的情境中顺畅、灵活而有效的运用习得的知识,类似“举一反三”、“触类旁通”的说法。从个人的角度来看,知识是指经过检验的确实可靠的信念。一般来说,对于知识的深层理解也一定与学习者的兴趣、偏好及家庭背景、所受的教育等有关,个体对外部世界的知觉形式、概念归类及信息处理策略,形成路径依赖(Dath-dependence)。深层理解的另一个重要特征是学习者能够在个人所掌握的知识的基础上经过重构或调整创造出新的知识。因此,对深层学习(Deep Learning)效果的评价,应在复杂情境中设置有层次的递进式问题间接评价、设置开放的、结构不良的问题进行对知识和技能要求的深入评估。

鉴于有效的学习通常发生在复杂的社会和技术环境中,那么评估的手法也不应单一,考虑多种来自不同学科(如人类学、社会学、发展心理学等)的评价方法的融合,如,民族志、对话分析、参与观察等。

四、学习科学的方法论

学习科学的研究者认为,深层学习通常发生在复杂的社会和技术环境中,为此,学习科学在多重理论基础的指导下,发展了一系列新的方法论以及可操作性模式,采用各种方法论的组合来理解、探究学习的过程。如认知心理学的实验研究、教育学领域的比较实验、采用社会学和人类学方法论进行的社会交互研究以及一种称为“设计研究”的混合方法论。根植于对理解“儿童如何思考”这个问题的持久兴趣,在早期皮亚杰的发生认识论和临床访谈法、维果茨基的“发生历史法”和单元分析方法、杜威实用主义探究思想的基础上。基于设计的研究过程fDesign-Based Research Collective)已经逐渐成为学习科学的研究方法,作为方法论的设计研究(De.siva Research),在继承临床访谈研究的基础上延伸了教育领域的实验设计,尤其是教学交互研究,旨在提供系统的、有根据的关于学习的知识,并试图运用建构理论来指导和促进学习的教学决策(徐晓东,杨刚,2010)。

基于设计的研究(DBR)仍然是一种正在发展中的研究新范式,更多的学习科学家将其看做是“方法论工具箱”,以期通过有效的设计改变环境来研究该环境中的学习,通常在自然情境中通过多次迭代循环,采用民族志、会话分析等方法深入探究学习者的学习过程,以此发展能推广到其他学校和课堂中去的新理论、人工制品和实践方案(Barab&Squire,2004)。也即是说,设计的目的不仅是为了满足当时的需求,重要的是形成一种理论框架,以及揭示、探索和辨别知识之间的联系。

如在“探究亚特兰蒂斯岛”的项目中,根据角色扮演的在线游戏策略,糅合了商业游戏策略和教育研究中有关学习和动机的课程,并围绕教学中的复杂问题构建“探索”(Ouests)、“使命”(Missions)和“单元”(Units)三种层级的任务体系,项目让用户在虚拟的环境参加教育活动,并与虚拟空间上的其他学员和教师进行交流,建立个人的形象,逐步让学生实现对相关知识和理念的意义建构。“探究亚特兰蒂斯岛”项目最初的设计,是基于“娱教理论”创设三维多用户环境,结果当时的调查发现,大部分的学生都只是被华丽的在线学习环境吸引,对活动的讨论、学习及他们所参与的活动的类型都知之甚少。后来,Barab等研究者通过实地走访师生、分析与学习者互动日志寻求需要改进的因素,不断尝试改变设计路线,经历了螺旋上升的迭代修正,明晰了三位一体(教育、娱乐和社会责任)的设计方案,获得了良好的社会反应。而设计者的思想也经历了多次转变,逐渐将最初的思想发展为设计实践的…情境中的理论”,深刻理解了理论与情境的相互作用,以设计研究的方法完善了寓教于乐的理论框架。

在学习科学的方法论体系中,民族志和会话分析是最为常用的方法,

(一)民族志

民族志(Ethnographv)是20世纪初期由文化人类学家对其所研究的文化对象或目的做田野调查所创立的一种研究方法,需要研究者深入到研究对象所在的特殊的社区生活中去,从其内部着手,通过观察和体验,记录客观行为的民族学描写,然后对这些记录进行分析,以期理解和解释社会或文化现象,因此。“真实性”成为民族志研究的核心理念。

在对“学习共同体”进行考察时,民族志的方法在记录一系列的描述性案例显得很实用,研究者随着时间的推移与被观察者进行的复杂互动中寻求不同层次的细节,也可以采用共同体成员交谈的影音或记录来揭示小组成员完成学习的

情况。寻找出共同体内意义建构过程中的重要规律。从这个意义上说,民族志方法本身也是一个知识生产的过程,包含了长期参与的细致观察以及民族志文本的撰写和记录,在必要的时候,民族志方法也可以采用设计研究的理念,或者一种混合的研究方法论(Johnson&Onwue uzie,2004)。

如今。互联网已成为新的传播媒介。将人类学领域的民族志法移植于Web中,基于其多元互动及超文本的特点,形成虚拟民族志法(Virtual Ethnographv)(孙建军,2009),是民族志方法在网络中的延伸。所以,网络共同体内部,来自不同地域的学习者进行共同主题下的学习,即使是儿童,他们也会通过观察、提问或参与某些活动来进行主动学习,对学习者与他人日常交互进行民族志研究,有助于了解学习者在共同体内推进自身发展的过程和方式,笔者在进行的基于网络的校际协作学习的实践中,通过提供较为有效地技术环境支持,参与者逐渐构建起具有共同性、建构性为学习活动特征的“网络学习共同体”,采用虚拟民族志法参与观察和交互活动,对成功的学习活动进行记录、归纳和分析,发现学习主题共同性基础上的“差异”(反映出社会和自然的属性)是校际网上协作的重要资源和深层学习的出发点,这样“基于差异的学习”逐渐在网络共同体内清晰起来,成为开展校际学习活动的重要指导策略。

(二)会话分析

始于20世纪60年代社会学领域的会话分析方法(con―versation analysis.CA).现已成为研究“互动中的言谈”常用的,实证研究分析方法。在教育领域,关于会话的早期研究关注在课堂中发生的师生会话,第一个对课堂会话进行录音并转录的研究出现在美国学者贝拉克(ABellack)在1966年出版的《课堂语言》一书中,该研究采用话轮转换(interactional turns)来分析课堂会话,即首先把会话分割成话轮,然后对每个话轮进行分析编码。来分析课堂结构和教学方式。

自20世纪80年代以来,教育研究者开始研究协作学习中的会话交互(conversational interaction),出现了不同的研究流派,其中,社会文化流派最为重视协作中的会话研究,他们结合皮亚杰的认知冲突理论及维果茨基的社会文化理论,强调“知识(意义)是在社会情境中通过话语交互共同建构的”。现在越来越多的研究者关注协作学习中发生的会话交互,会话分析研究的语料完全来自于自然发生的会谈,研究者们采用录音或录像的方法如实记录包含开端、发展及结尾的整体的会话过程,通过转录(transeription)捕捉文字所不能提供的信息,如在基于项目的协作学习中,成员之间在协商问题解决时的谈话语气、停顿、中断以及重叠性的话语等现象所隐含的信息,可探测成员在共同体内的角色地位、认知程度及觉知(awareness)水平。

笔者在对基于网络校际协作学习进行知识建构的效果分析的研究中,从共同体内成员的参与程度、话题集中程度、交互程度、观点多寡、协调结果,知识共享程度等方面进行考察,在借鉴Robert Heckman和Hala Annabi(2002)的内容分析表(Content Analytic Scheme)的基础上,制作了一个“协作呈现(Collaboration Presence)”的标示器(Marker),据此可以将对话分析得到的数据进行统计分析,较为客观地把握成员在协作过程中知识理解和建构的过程。

五、发展中的学习科学

(一)走向协同的学习科学

索耶在2006年主编的《剑桥学习科学手册》中,列举了跨学科的学习科学所关注的学习的基本问题,即概念理解、教与学并重、学习环境创设、原有知识及反思与学习,对这些问题的研究分布在内隐学习与大脑、非正式学习、正式与非正式学习的设计这三条相对独立的研究主线中,并指出未来的学习科学将整合神经和行为层面的学习,自然促使内隐的、非正式和正式学习活动及其成果的整合。但并不意味着各自研究领域独特观点的消解,甚至所有这三条研究主线都试图用各自独特的研究工具探究并解决类似的问题,这些超越个人层面研究取向的不同观点的彼此交叉和影响呈现出研究触角多元兼及的状态,并在这样的融合中,可能会形成更有用的理论来解释人类的学习。

如前所述,走向协同的学习科学,得益于其丰厚的学科基础,比如发展神经学对于大脑的研究中,解释“大脑如何在交互中发展”等相关成果,有助于学习科学的研究者们更好的理解学习的内在机制,或者提出更为合理的学习策略。总之,学习科学越来越具有生态学的理念:“没有孤立的存在”。

(二)从“如何学”到“学什么”

这个观点的提出或许能引发一些批判的声音,因为通常的看来,社会及人类发展决定着其成员学习的内容,而学习科学的工作应该是促进人们更好更快地掌握这些内容,其研究的重点聚焦于“如何学”。比如在《人是如何学习的》一书中,从大脑、心理、经验及学校等多个视角,探索采用更好的教学来让学习者掌握尽可能多的知识,被很多的研究者视为里程碑式的著作。即使如此,该书中仍不否认“即使是婴幼儿也可以进行富有成效的学习”,而作者本身对当前的学校教育状况也并不乐观。

教育者们常常将“素养”作为学习者知识获得和增长的评价维度,在网络和信息通信技术日益发展的今天,现代教育必将赋予素养新的内涵,学习科学视域下的素养观将更加关注特定社会文化境脉中的真实性实践。一个典型的现象是:计算机已经较为普遍的应用到学校的教育中,但儿童们发现学校使用计算机的方式与越来越数字化的社会中的行事方式并不一样:而且高校中越来越多的学生宣称他们所学的知识与现实生活并不相关,新的“读书无用论”抬头,“学无力”在学生中蔓延。然而与之对应的事实是:他们在学习复杂的电脑游戏时并不无力。因此,仅仅通过一些手段或策略教会学生如何正确理解知识是不够的,还应该通过变革教和学的内容来改变这样的现象。

俗话说,“兴趣是最好的老师”,学习者对某领域或学科的爱好可以转化成令人吃惊的学习意愿,然而,太多的教育者将精力与金钱投入到肤浅的甚至是弄巧成拙的尝试上,比如将儿童们不喜欢的内容嵌入到游戏中以试图吸引他们学习,这种类似“愚弄”的手段真的不高明,教育者需要做的不是给学生们憎恶的学科知识裹上糖衣,而是要站在学生的角度,为他们提供他们喜爱的内容。这肯定会有难度,但首先是一个认识上的转变,那就是“与其让学生学习他们憎恶的数学,不如让他们开发自己喜欢的数学”,可以设想交给学生方法,引导学生去创设自己喜欢的个性化的数学。或许,这是学习科学研究者不久的未来将非常关切的事情,试想在赋予学生自由的、无限开放的环境中用自己独特的方法建构自己的知识,或与同伴或与团队进行着自己的学习,这将是多么让人激动的场景。学习科学的发展必将带来学习新的革命,或许,不远的将来,学校不再扮演选拔学生的工具的角色,而,是面向知识社会的需求。在真实有意义的情境中重构学生学习的知识体系、评估体系及组织方式。

第9篇

一、领会课标理念,唤起学生的学习动力

初中生正处于身心迅速发展和学习参与社会公共生活的重要阶段,教师要利用学生已有的生活经验,让学生自主参与丰富多彩的活动,增强知识技能,完善知识结构,提升生活经验,促进语文素养的形成和发展。语文教育工作者应认真研究“课标”,把握“课标”理念的实质,在实施语文课堂教学活动时应全面贯彻理念的四个方面,即全面提高学生的语文素养、正确把握语文教育的特点、积极倡导自主合作探究的学习方式、努力建设开放而有活力的语文课程。笔者语文教学努力让学生手脑并用,丰富学生的情感体验,使学生把客观的“要我学”内化为主观的“我要学”,改变被动消极的学习局面。如在学生自编话剧《变色龙》中,警官的扮演者是一个语文学习的“后进生”,然而在剧中他用幽默滑稽的神情、动作,将“见风使舵,翻手为云、覆手为雨,阿谀奉承,恬不知耻”的“变色龙”的个性表演得惟妙惟肖,尤其是他故作谄媚状地模仿警官讨好将军的语言,真是入木三分,令师生捧腹大笑,大家无不惊叹他的表演极具创新性。整节课,学生们在轻松愉快的氛围中完成任务,兴趣盎然,对《变色龙》的内容掌握得很快,几乎人人都能熟背。实践证明,教师只有把“活动内容”这根弦调谐到学生主体“特长”弦的频率上,才能产生谐振,启迪学生的创造性思维。

二、创设问题情境,提升课堂教学的有效性

教师在教学中应潜心研究教材,结合教学内容设计问题;从教学需要出发,引入、制造或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围,丰富学生的情感体验,使学生在情境中充分体会语言中所包含的情感因素,从而迅速而准确地理解教学内容,提高自身的语文能力。例如《窗》一文,设置悬念是一大特色,于是笔者让学生以小组为单位去寻找文中的悬念,并比较哪位学生找得多、找得快。学生被激起了兴趣,紧张地去认真阅读课文,寻找答案,最终在这种竞赛的情境下解决了问题。又如在读《三国》活动中,我设计了让学生从作品中去积素材的环节,让学生以“等待时机、挫折”等为主搜索词,去找出书中的典型素材。学生十分活跃,有学生说:“赤壁之战的胜利,是在火攻之前巧施反间计、连环计、苦肉计等作为大量的准备,才等来了利用火攻的时机。”还有学生说:“诸葛亮选择明主之前,广泛学习各种知识,了解天下大势,才等来了刘备的三顾茅庐。”对于 “挫折”的相关素材,学生也举了一些事例,如“刘备屡挫屡战,始终不放弃自己的理想;曹操败走华容道仍笑谈对手的排兵布阵;诸葛亮在前线镇定自若地巧设空城计”等。这些活动提升了课堂教学的效果,使学生理解了作品,又拓宽了学生的写作思路,提高了学生的学习能力,为学生创新思维的发展提供了开放、立体的空间。

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