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教育技术的应用方式及其启示
日期：2008-12-01 作者：王沛 来源：《中国大学教学》
【摘要】教育技术是培养学生学习的工具。以技术为中心的教育技术观关注先进的技术能做什么，而以学习者为中心的观点关注如何利用技术在提高学生的学习。前者试图在学校中强力推行，但以失败告终。就计算机教学系统的发展来看，从计算机辅助教学（计算机用来传递信息）的技术中心观到智能制导系统的折衷观，再到计算机模拟学习环境的学习者中心观，教育技术的推广需从技术中心观转变为学习者中心观。
【关键词】教育
在教育心理学或学习心理学看来，教育技术是用来帮助人们学习的工具，其核心即为如何利用技术来帮助学生学习。这个定义宽泛到足以包含经典的教学用具技术如书本和黑板以及现代影视技术如电影、广播、电视、录像、计算机及摄影仪，也包括正在出现的新技术如交互电视、计算机投影、卫星电视、视频会议、虚拟现实及互联网。就内容而言，教育技术既包括硬件（如计算机和通信卫星），又包括软件（如适合于硬件的各种教学材料）。“没有教学软件，硬件无法运行”，因此“教育技术是指两部分的统一”。
教育技术的发展可以促进和形成教学实践的革新。未来的教育将会日益与技术的发展紧密联系在一起。特别是先进的信息技术（如互联网）、通讯技术（如通过卫星进行的远程教育和视频会议）以及可视化技术（如以计算机为基础的多媒体和虚拟现实）对于形成未来的学校具有潜在推动作用。
一、教育技术的应用方式
1．以技术为中心的方式    支持以技术为中心的人关注技术的功能，强调技术的尖端性。在他们看来，技术是教育改革的起点，教育所面临的最大的挑战是如何帮助学生掌握能够促进学习的技术。以技术为中心的人关注的首要问题是“技术能做什么”，并且认为“教育改革”主要是指通过新技术改变学校教学的方法，进而提高教学质量。其所依托的学习理论为信息传递论。该理论认为，信息是可以经由教师传递给学生的。根据这个观点，学生的头脑是空空如也的容器，教师可以任意灌输新的信息。对于信息而言，教育技术是简单的传递系统，主要任务是将当前的信息传输给学生。教育技术发展的实质是为给学生传递信息提供更为有效的方法。[1]
“技术是否促进了学生的学习”一直是教育技术领域的经典研究课题。总体来讲，有关研究主要关注学习中媒介的作用（如“学生利用表象媒介是否比用其他媒介学习效果更好？”）。媒介研究使用的是比较学生从两个或更多传递系统中学习多少的实验法。自变量是教学媒介（如用以计算机为主的技术系统或用以教科书为主的技术系统）。因变量是学习的内容及其效果量（如测试在课堂中呈现过的教学内容）。研究地点可以是有控制的实验室、教室或更大的教育社区。
2．以学习者为中心的方式
与以技术为中心的观点相反，此方式的支持者关注学生的学习如何能够通过技术的应用得到促进，强调在学习过程中学生自身理解能力的增长。在他们看来，学习者是技术改革的起始点，教育实践中应当首先关注如何能以帮助学生学习的方法来使用技术。换句话说，以学习者为中心的方式要回答的问题是“我们如何利用技术促进学生的学习”，其目标是为了促进学习，也即促进支持学习的相应的认知过程。
其所依托的学习理论是知识建构论，主张学习者通过选择新信息，将其组织成有条理的结构体系，并与已有的知识相联系，积极建构他们的学习成果。根据这一观点，学习结果既取决于所呈现的对象又取决于学习者的认知方式以及学习材料与已有知识的联系程度。因而此时教育技术的主要任务是帮助学习者以创造性的方式加工遇到的新信息。
以学习者为中心的方式要解决的问题是学生在充满技术的环境中如何学习以及学习什么，即“我们如何帮助学生利用技术理解一个新的概念、原理或系统”。有关研究关注如何用技术培养有意义学习的能力并促进学习者的认知加工过程。[2]其研究方法包括实验法和观察法，并均可分别在实验室和学校中进行。在实验法中，自变量是技术参数或特点，如人机和人际交互程度或技术提供指导的数量，因变量为知识的保持和迁移。[3]
表1总结了对教育技术以技术为中心和以学习者为中心的两种方式的基本联系与区别。
表1 教育技术的两种应用方式
名称
以技术为中心
以学习者为中心
关注点
起始点
教学目的
学习理论
技术的作用
研究课题
技术能作什么
技术的力量
促进教学
信息传递论
传递系统
比较人类和技术系统
如何通过技术促进学习的学习
学习者的认知过程
促进学习
知识建构论
认知助手
比较使用技术系统的途径
二、技术中心方式存在的问题及其启示
教育技术的技术中心方式存在的问题一言以蔽之即为LOGO综合症。LOGO综合症是指教育技术历史上的循环模式，它强化了技术本身的教育价值，认为教育技术在教育活动占住主要地位而非中介地位，因而忽视了教育者、学习者与教技术之间的关系，主张只要使用技术就可以改变教学，但最后发现并未实现提高教学效果的初衷。
例如，20世纪初电影一出现，大家就对此抱有很高的期望，认为电影这种新技术将推动教育的发展。著名发明家爱迪生曾指出：“我相信电影必定会改变我们的教育体系。几年后，如果不是全部也会在很大程度上代替书本的作用（引自Cuban，1986：9）”。[4]然而爱迪生的预言并未实现。另一个例子是广播在教育中的令人沮丧的作用。William Levenson-Ohio空中课堂的校长在1895年就预测“收音机将在教室中像黑板一样普遍”及“广播教学将与学校生活融为一体”，认为“教育中使用广播最根本的目的是把世界带进课堂，使最优秀的教师、领导者发挥更大的作用”。然而“广播并未作为教育家族的一员而被接受”。最后，电视教育的历史也不比电影和广播乐观，因为几十年的教育实践证明， “教师利用电视授课的机会非常少，并且只占教育学生过程很小的一部分”。
在电影、广播及电视的例子中，虽然教育技术不相同，但都经历了相同的循环，即从宏伟的展望，到试图在学校中推行，但最终没有达到预想的效果。是什么出现了问题？其原因即为每个技术推行者所持有的以技术为中心的态度。教育技术的拥护者不该问“我们如何用技术帮助学生？”而似乎应问“我们如何在学校使用最新的教育技术？”
怎样才能避免每个新出现的技术教育重蹈LOGO综合症的覆辙？解决方案之一是把教育技术建立在以研究为基础的理论之上。要使一项新的教育技术得到有效使用，必须以学生如何学习的研究为基础。认知心理学的发展为这个理论提供了支点，因为其宗旨之一即为理解技术如何被用于培养学生的学习。如多媒体设计原则就是以研究学习者的学习为基础，从多媒体学习认知理论[5]开始，借鉴双识别理论、[6]工作记忆模型、[7]认知负荷理论、[8]生成理论[9]及有意义学习SIO模型[10]形成的。
在多媒体学习中，学习者会经历3个重要的认知过程。第一个认知过程是选择，即选择新的言语信息来产生文字以及选择新的视觉信息来产生图像。第二个认知过程是组织，即组织文字以创造一个言语系统模式和组织图像以创造一个视觉系统模式。最后一个认知过程是整合，此时学习者建立起的言语模式和视觉模式中的相应事件（整体或部分）之间的联系。
三、以学习者为中心的方式在计算机教学系统中的发展
计算机教学系统的发展主要经历了三个阶段：20世纪60至70年代的计算机辅助教学系统、80年代的智能系统和90年代的计算机认知训练系统。而从以技术为中心向以学习者为中心最好的转换恰恰出现在计算机教学系统领域。最初，计算机教学系统旨在取代教师的角色而创设的一系列计算机程序。随着教师角色的改变，计算机教学系统的本质也发生改变。其中有三个要素反映了这种转变：
①教学目标——教师希望并鼓励学习者发生什么改变。
②教学方式——教师如何寻求完成这个目标。
③教学知识——学习者是谁以及如何适应他们的需要。
1．第一阶段：计算机辅助教学
计算机辅助教学（CAI）主要以行为主义教学原则为基础，教学目标是帮助学生掌握特殊的知识块。[11] CAI的教学方式是一些反馈训练和练习：学生给出正确的反应得到奖励，给出错误的反应得到惩罚。教学记录的只是学习者对每一个或每一类问题回答的正确性。CAI的研究采取以技术为中心的方式，研究者关注是否由计算机传递的知识比由教师传递的更有效。方法主要是比较学生通过CAI所学知识和通过传统的教师讲授所学知识的量的多少。CAI并没有证明计算机比教师教学更有效，也没能比传统方式创造出更大的学习收益。因此，CAI在理论上遭到了批评：CAI建立在把学习看作知识传递的观点上，这一观点与认为学习是由学习者主动建构知识的观点相左。[12]
总之，CAI探索的失败是因为它沿袭了一个错误的命题，即“用技术学习比不用技术学习更好”。其核心目标是要确定是否计算机比传统教师的讲授会更加有效地将信息植入学生的头脑中。由于采取技术为中心的方式，因而CAI没能解决更基本的问题即技术如何能用于帮助人类学习。因此，根据以学习者为中心的观点，教育技术成功的要诀为：不是计算机本身如何影响学习而是计算机如何被使用。以学习者为中心的观点不是要把一条条信息传入学习者头脑中，关注的是学生如何建构知识及计算机可以作为建构知识的助手所起的指导作用。
2．第二阶段：智能指导系统
智能指导系统（ITS）的探索代表了由以技术为中心向以学习者为中心的观点的转变。智能指导系统是一种旨在模仿各领域的问题解决过程的专门教学的计算机程序，其教学目标同样是为帮助学生掌握知识及获得一定领域的推理能力。[13]
其方法是在模拟专家教师的同时设计一些引导性练习，暗示如何完成任务和描述榜样如何完成任务，学生则在一定的指导和模仿下处理问题。教学知识包括学习者的错误和处理问题的标准模式，同时该系统能够指出学生已掌握什么、仍需要学习什么。通过学生知道什么和应知道什么，系统训练学生获得还没有掌握的知识来帮助其学习。智能指导系统的工作原理一般需要学习认知理论的支持，因而ITS的研究促进了人们对学习者认知过程的关注。通过仔细分析成功学生的认知过程，ITS研究者可以开发帮助新手获得这些过程的系统。当然ITS也受到指责，它没能解决更多的以学习者为中心的问题，如元认知、自主学习及学习倾向的发展等。[14]
3．第三阶段：技术支持的学习环境
20世纪90年代，技术支持的学习环境的发展集中地反映了技术的学习者中心观。研究者们已经开发出了几十个技术支持的学习环境系统，其范围从工作场地模拟到几何学问题情景模拟再到探测物理现象的微观世界模拟。其教学目标不仅仅是掌握定义明确的知识，而是要帮助学习者发展元认知和自主学习等学习能力或技能。根据这一观点，“由计算机技术提供的智能化认知工具可以作为促进广泛的自我调节技能发展的强有力的催化剂”。[15]教学方式启动了一种认知过程，这期间学生与专家（计算机指导系统）一起处理来自现实的学习任务。在现实的学习任务的处理中，技术用来为学生的认知发展提供帮助，这与建构主义的学习观相一致。[16]
总之，技术支持的学习环境的研究不像ITS研究那样利用计算机技术创建专家教师讲授具体的问题解决过程，它把计算机作为智能化的认知工具。今后一个主要的发展方向是在教育设施中融入以技术为支持的各种虚拟现实的学习环境，此举必将在根本上改变和推进未来教育的发展。
参考文献：
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[3] Mayer,R.E., Wittrock,M.C. Problem-solving transfer. Handbook of Educational Psychology. New York: Macmillan, 1996.
[4] Cuban, L. Teachers and Machines: The Classroom Use of Technology Since 1920. New York: Teachers College Press,1986：9，24，40.
[5] Mayer, R. E. Multimedia learning: are we asking the right questions. Educational Psychologist,1997, 32:1-19.
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[7] Bdaaeley, A. Working memory. Science, 1992, 255:556-9.
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[10] Mayer,R.E. Learning strategies for making sense out of expository text: the SOI model for guiding three cognitive processes in knowledge construction. Educational Psychology Review,1996, 8:357-71.
[11] Holland,J.G., Skinner,B.F. The Analysis of Behavior: A Program for Self-instruction. New York:McGraw-Hill,1961.
[12] Suppes,P., Morningstar,M. Computer-assisted instruction. Science, 1968, 166:343-50.
[13] Psotka,J., Massey, L.D., Mutter, S.A. Intelligent Tutoring Systems: Lessons Learned. Hillsdale, NJ: Erbaum, 1988.
[14] Derry,S.J., Lajoie,S.P. A middle camp for (un)intelligent instructional computing: an instruction. Computers as Cognitive Tools. Hillsdale, NJ: Erlbaum, 1993.
[15] Collins,A.,Brown,J.S., Newman,S.E. Cognitive apprenticeship: teaching the craft of reading, writing, and mathematics. Knowing, Learning, and Instruction: Essays in Honor of Robert Glaser. Hillsadle, NJ: Erlbaum, 1989.
[16] Katz,S., Lesgold,A. The role of the tutor in computer-based collaborative learning situations. Computers as Cognitive Tools. Hillsdale, NJ: Erlbaum, 1993.
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