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教育技術應用論文

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摘要: 在整個教育技術研究領域,人們總是在不懈地進行各種新教育技術應用的研究和探索,這些研究和探索成果直接推動着整個教育教學的改革和發展。瞭解和把握教育技術發展的熱點和趨勢,將有助於提高我們實際的研究和應用水平。

教育技術應用論文

一、教育技術的應用方式

1.以技術爲中心的方式

支援以技術爲中心的人關注技術的功能,強調技術的尖端性。在他們看來,技術是教育改革的起點,教育所面臨的最大的挑戰是如何幫助學生掌握能夠促進學習的技術。以技術爲中心的人關注的首要問題是“技術能做什麼”,並且認爲“教育改革”主要是指透過新技術改變學校教學的方法,進而提高教學質量。其所依託的學習理論爲資訊傳遞論。該理論認爲,資訊是可以經由教師傳遞給學生的。根據這個觀點,學生的頭腦是空空如也的容器,教師可以任意灌輸新的資訊。對於資訊而言,教育技術是簡單的傳遞系統,主要任務是將當前的資訊傳輸給學生。教育技術發展的實質是爲給學生傳遞資訊提供更爲有效的方法。[1]

“技術是否促進了學生的學習”一直是教育技術領域的經典研究課題。總體來講,有關研究主要關注學習中媒介的作用(如“學生利用表象媒介是否比用其他媒介學習效果更好?”)。媒介研究使用的是比較學生從兩個或更多傳遞系統中學習多少的實驗法。自變量是教學媒介(如用以計算機爲主的技術系統或用以教科書爲主的技術系統)。因變量是學習的內容及其效果量(如測試在課堂中呈現過的教學內容)。研究地點可以是有控制的實驗室、教室或更大的教育社區。

2.以學習者爲中心的方式

與以技術爲中心的觀點相反,此方式的支援者關注學生的學習如何能夠透過技術的應用得到促進,強調在學習過程中學生自身理解能力的增長。在他們看來,學習者是技術改革的起始點,教育實踐中應當首先關注如何能以幫助學生學習的方法來使用技術。換句話說,以學習者爲中心的方式要回答的問題是“我們如何利用技術促進學生的學習”,其目標是爲了促進學習,也即促進支援學習的相應的認知過程。

其所依託的學習理論是知識建構論,主張學習者透過選擇新資訊,將其組織成有條理的結構體系,並與已有的知識相聯繫,積極建構他們的學習成果。根據這一觀點,學習結果既取決於所呈現的對象又取決於學習者的認知方式以及學習材料與已有知識的聯繫程度。因而此時教育技術的主要任務是幫助學習者以創造性的方式加工遇到的新資訊。

以學習者爲中心的'方式要解決的問題是學生在充滿技術的環境中如何學習以及學習什麼,即“我們如何幫助學生利用技術理解一個新的概念、原理或系統”。有關研究關注如何用技術培養有意義學習的能力並促進學習者的認知加工過程。[2]其研究方法包括實驗法和觀察法,並均可分別在實驗室和學校中進行。在實驗法中,自變量是技術參數或特點,如人機和人際交互程度或技術提供指導的數量,因變量爲知識的保持和遷移。[3]

表1總結了對教育技術以技術爲中心和以學習者爲中心的兩種方式的基本聯繫與區別。

二、技術中心方式存在的問題及其啓示

教育技術的技術中心方式存在的問題一言以蔽之即爲LOGO綜合症。LOGO綜合症是指教育技術歷史上的循環模式,它強化了技術本身的教育價值,認爲教育技術在教育活動佔住主要地位而非中介地位,因而忽視了教育者、學習者與教技術之間的關係,主張只要使用技術就可以改變教學,但最後發現並未實現提高教學效果的初衷。

例如,20世紀初電影一出現,大家就對此抱有很高的期望,認爲電影這種新技術將推動教育的發展。著名發明家愛迪生曾指出:“我相信電影必定會改變我們的教育體系。幾年後,如果不是全部也會在很大程度上代替書本的作用(引自Cuban,1986:9)”。[4]然而愛迪生的預言並未實現。另一個例子是廣播在教育中的令人沮喪的作用。William Levenson-Ohio空中課堂的校長在1895年就預測“收音機將在教室中像黑板一樣普遍”及“廣播教學將與學校生活融爲一體”,認爲“教育中使用廣播最根本的目的是把世界帶進課堂,使最優秀的教師、領導者發揮更大的作用”。然而“廣播並未作爲教育家族的一員而被接受”。最後,電視教育的歷史也不比電影和廣播樂觀,因爲幾十年的教育實踐證明,“教師利用電視授課的機會非常少,並且只佔教育學生過程很小的一部分”。

在電影、廣播及電視的例子中,雖然教育技術不相同,但都經歷了相同的循環,即從宏偉的展望,到試圖在學校中推行,但最終沒有達到預想的效果。是什麼出現了問題?其原因即爲每個技術推行者所持有的以技術爲中心的態度。教育技術的擁護者不該問“我們如何用技術幫助學生?”而似乎應問“我們如何在學校使用最新的教育技術?”

怎樣才能避免每個新出現的技術教育重蹈LOGO綜合症的覆轍?解決方案之一是把教育技術建立在以研究爲基礎的理論之上。要使一項新的教育技術得到有效使用,必須以學生如何學習的研究爲基礎。認知心理學的發展爲這個理論提供了支點,因爲其宗旨之一即爲理解技術如何被用於培養學生的學習。如多媒體設計原則就是以研究學習者的學習爲基礎,從多媒體學習認知理論[5]開始,借鑑雙識別理論、[6]工作記憶模型、[7]認知負荷理論、[8]生成理論[9]及有意義學習SIO模型[10]形成的。

在多媒體學習中,學習者會經歷3個重要的認知過程。第一個認知過程是選擇,即選擇新的言語資訊來產生文字以及選擇新的視覺資訊來產生圖像。第二個認知過程是組織,即組織文字以創造一個言語系統模式和組織圖像以創造一個視覺系統模式。最後一個認知過程是整合,此時學習者建立起的言語模式和視覺模式中的相應事件(整體或部分)之間的聯繫。

三、以學習者爲中心的方式在計算機教學系統中的發展

計算機教學系統的發展主要經歷了三個階段:20世紀60至70年代的計算機輔助教學系統、80年代的智能系統和90年代的計算機認知訓練系統。而從以技術爲中心向以學習者爲中心最好的轉換恰恰出現在計算機教學系統領域。最初,計算機教學系統旨在取代教師的角色而創設的一系列計算機程序。隨着教師角色的改變,計算機教學系統的本質也發生改變。其中有三個要素反映了這種轉變:

①教學目標――教師希望並鼓勵學習者發生什麼改變。

②教學方式――教師如何尋求完成這個目標。

③教學知識――學習者是誰以及如何適應他們的需要。

1.第一階段:計算機輔助教學

計算機輔助教學(CAI)主要以行爲主義教學原則爲基礎,教學目標是幫助學生掌握特殊的知識塊。[11]CAI的教學方式是一些反饋訓練和練習:學生給出正確的反應得到獎勵,給出錯誤的反應得到懲罰。教學記錄的只是學習者對每一個或每一類問題回答的正確性。CAI的研究採取以技術爲中心的方式,研究者關注是否由計算機傳遞的知識比由教師傳遞的更有效。方法主要是比較學生透過CAI所學知識和透過傳統的教師講授所學知識的量的多少。CAI並沒有證明計算機比教師教學更有效,也沒能比傳統方式創造出更大的學習收益。因此,CAI在理論上遭到了批評:CAI建立在把學習看作知識傳遞的觀點上,這一觀點與認爲學習是由學習者主動建構知識的觀點相左。[12]

總之,CAI探索的失敗是因爲它沿襲了一個錯誤的命題,即“用技術學習比不用技術學習更好”。其核心目標是要確定是否計算機比傳統教師的講授會更加有效地將資訊植入學生的頭腦中。由於採取技術爲中心的方式,因而CAI沒能解決更基本的問題即技術如何能用於幫助人類學習。因此,根據以學習者爲中心的觀點,教育技術成功的要訣爲:不是計算機本身如何影響學習而是計算機如何被使用。以學習者爲中心的觀點不是要把一條條資訊傳入學習者頭腦中,關注的是學生如何建構知識及計算機可以作爲建構知識的助手所起的指導作用。

2.第二階段:智能指導系統

智能指導系統(ITS)的探索代表了由以技術爲中心向以學習者爲中心的觀點的轉變。智能指導系統是一種旨在模仿各領域的問題解決過程的專門教學的計算機程序,其教學目標同樣是爲幫助學生掌握知識及獲得一定領域的推理能力。[13]

其方法是在模擬專家教師的同時設計一些引導性練習,暗示如何完成任務和描述榜樣如何完成任務,學生則在一定的指導和模仿下處理問題。教學知識包括學習者的錯誤和處理問題的標準模式,同時該系統能夠指出學生已掌握什麼、仍需要學習什麼。透過學生知道什麼和應知道什麼,系統訓練學生獲得還沒有掌握的知識來幫助其學習。智能指導系統的工作原理一般需要學習認知理論的支援,因而ITS的研究促進了人們對學習者認知過程的關注。透過仔細分析成功學生的認知過程,ITS研究者可以開發幫助新手獲得這些過程的系統。當然ITS也受到指責,它沒能解決更多的以學習者爲中心的問題,如元認知、自主學習及學習傾向的發展等。[13]

3.第三階段:技術支援的學習環境

20世紀90年代,技術支援的學習環境的發展集中地反映了技術的學習者中心觀。研究者們已經開發出了幾十個技術支援的學習環境系統,其範圍從工作場地模擬到幾何學問題情景模擬再到探測物理現象的微觀世界模擬。其教學目標不僅僅是掌握定義明確的知識,而是要幫助學習者發展元認知和自主學習等學習能力或技能。根據這一觀點,“由計算機技術提供的智能化認知工具可以作爲促進廣泛的自我調節技能發展的強有力的催化劑”。[15]教學方式啓動了一種認知過程,這期間學生與專家(計算機指導系統)一起處理來自現實的學習任務。在現實的學習任務的處理中,技術用來爲學生的認知發展提供幫助,這與建構主義的學習觀相一致。[16]

總之,技術支援的學習環境的研究不像ITS研究那樣利用計算機技術創建專家教師講授具體的問題解決過程,它把計算機作爲智能化的認知工具。今後一個主要的發展方向是在教育設施中融入以技術爲支援的各種虛擬現實的學習環境,此舉必將在根本上改變和推進未來教育的發展。