黑龙江大庆成人高考:教学与管理·理论版

网络课程中基于认知灵活性理论的非线性学习研究

作者：谢玉华

　　网络为学习者提供了各种所需的学习资源，而这些信息资源是以超文本和超媒体结构组织起来的，超文本是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术，超媒体就是多媒体和超文本的组合，网络超媒体系统结构特征决定了网络学习有着非线性的特点。根据认知灵活性理论，在网络超媒体系统中知识的组织方式更具有灵活性。非线性学习就是针对这种组织方法所提供的一种学习方法，它是网络学习的一种重要的类型。
　　
　　一、认知灵活性理论关于学习的方法及教学的观点
　　
　　1、认知灵活性的含义
　　所谓认知灵活性就是指学习者通过多种方式同时建构自己的知识，以便在情景发生根本变化的时候能够作出适宜的反应。认知灵活性理论(cognitiveflexibihty theory)是美国心理学家斯皮罗(Spiro)提出的，是建构主义的一个分支，它反对传统教学机械地对知识做预先限定，让学习者被动地接受；同时也反对极端建构主义只强调学习中的非结构的一方面，忽视概念的重要性。它的主要主张是：一方面要提供建构理解所需的基础，同时又要留给学习者广阔的建构的空间，让学习者针对具体情境采用适当的策略。根据知识的复杂性，斯皮罗等人将知识划分为良构领域(well-structured domain)的知识和非良构领域(ill-structured domain)的知识。由于非良构领域知识的复杂性和不规则性，认知灵活性理论能够促进这种高级知识的获取，能够针对复杂和非良构领域中学习的本质提供最合适的理论模型。
　　
　　2、认知灵活性理论关于学习的方法
　　认知灵活性理论认为，在复杂和非良构领域中的学习过程是学习者主动进行的双向建构过程，在此过程中，只有对知识进行多维表征时，学习者才能达到对知识的全面理解和灵活运用。根据这一思想，斯皮罗提出了所谓的“十字交叉形”学习方法，如图1。
　　
　　图中a、b、c、d及其指向。的箭头表示在不同背景或主题中对知识的理解，o表示最终的理解。从。指向a、b、c、d的箭头表示知识可以迁移到不同的情境中去。椭圆表示不同背景中对知识的理解相互影响。
　　根据十字交叉形的思想，要求学习者从多个角度检查某一概念，这既能增强对该概念的理解，同时也能增强将这一理解迁移至其他领域的能力；同样，从同一观点检查不同概念也能导致一种新的理解。
　　
　　3、基于认知灵活性理论的随机通达法教学
　　随机通达法教学(Random Access Instruction)，是斯皮罗(Spiro)针对传统教学方法不适用非良构领域的知识学习提出的一种新的教学方法，通过这一方法对十字交叉形学习提供支持。斯皮罗认为，由于复杂和非良构领域存在概念的复杂性、实例的不规则性、情景的变化性、多种表征之间的相互关联性，因而对知识的理解会因背景的不同而存在差异，为了达成全面的理解，教学必须不止一次地涵盖内容，从而使学习者对概念知识获得新的理解。
　　
　　二、网络非线性学习的特点
　　
　　网络超媒体系统结构特征决定了网络学习有着非线性的特点。根据认知灵活性理论，在网络超媒体系统中，网络非线性学习知识的组成可分为三个层次：第一个层次是一些比较简单或有较好结构的知识，即良构领域的知识；第二个层次是构成知识板块的材料和围绕这些知识板块有机组织起来的探索环境；第三个层次是一些关键标志和进入点，它揭示出知识之间的复杂联系。后两层可以称为是非良构领域的知识，更加具有灵活性。依据非线性学习中知识的划分我们可以归纳出网络非线性学习的特点。
　　
　　1、信息的复杂性和不规则性
　　互联网络的信息是海量的，大多数信息采用超文本方式进行组织，这使得在学习中除了获取第一个层次的知识以外，还必须学会利用搜索引擎搜索必要的信息，达到更高层次学习的要求。信息源的多样复杂性和不规则性给学习者带来方便的同时也给学习者带来很多问题，以致学习者在获取信息的时候可能难以找到对自己有用的信息，或者是不能迅速地找到所需的信息，有的甚至在信息搜索过程中迷失了方向。
　　
　　2、学习过程的交互性和探索性
　　第二个层次的知识是非良构领域的知识，它是构成知识板块的材料和围绕这些知识板块有机组织起来的探索环境，这要求学习从传统被动的、线性的、孤立静止的学习状态转变成自主的、反馈性的、交互性的学习状态。认知心理学研究表明，人类思维具有联想特征，超文本正是模仿人脑的联想思维，用网络结构组织管理信息。因而这种非线性学习特别适合于学习者进行发现和探索式的学习，为学习者发展发散思维和创新思维创造条件。
　　
　　3、学习的自主性
　　建构主义者认为，学习不是一个被动地记录外界信息的过程，而是一个自主建构的过程，学习是按自己的需要、自己喜欢的方式来进行的。因此在非线性学习中要倡导自主学习的新观念。第三层次的知识中的关键标志和链接点使知识更加灵活，这既使得学习者可以从自己感兴趣的内容出发，自主地选择学习方向和学习内容。
　　
　　4、认知的灵活性
　　非线性学习知识组成的多层次性体现了非线性学习认知的灵活性。超媒体把知识有机地联系在一起，学习者可以顺着链接多维度多途径地寻找自己需要的知识。这种搜寻知识的方式不是固定的，对知识的理解是多角度的，它要求学习者在探索环境中充分发挥认知灵活性。
　　
　　三、网络非线性学习对学习资源开发者的要求
　　
　　非线性学习资源的设计应该根据建构主义认知灵活性理论，结合随机通达教学和网络信息呈现的特点来综合考虑，具体设计过程中要做到以下几点。
　　
　　1、教学材料的知识点间应该相互链接
　　充分提供事件之间的链接，这是认知灵活性理论所强调的，也正是非线性学习环境的优势，但要注意链接不能过多。网络课程的设计应以个例为基础。强调知识建构而不仅仅是教学信息的传递，网页也应该限制长度以避免过多翻页。
　　
　　2、教学材料的组织必须具有层次性
　　语义记忆的层次网络模型指出，概念的特征是按逻辑的上下级关系加以组织并形成复杂的层次网络，分级加以贮存，这要求学习资源设计者按照信息之间的层次关系，将资源划分为不同等级的信息单元，从而为学习者系统地浏览提供可循的路径，在开发阶段。将课程从高到低划分为课程(course)、单元(unit)、课(lesson)三个层次，各个层次之间用页面链接。起链接作用的页面通常提供导航地图、表格、索引、框架，用来说明层次之间的关系，并通过对比、重复、比拟实现层次的转换。
　　
　　3、非线性学习资源必须具有动态数据库的支撑和智能性
　　非线性学习资源首先必须能够贮存丰富的课程背景信息、专家讲评、附加指南、注解以及相关导读信息等与学习相关的教学信息，从而可以从不同的背景和角度提供实例。此外，由于概念的复杂性和实例的差异性、各种表达方式的关联性以及知识的交互作用。还必须在材料中提供相关概念与相关实例，以帮助学习者从对比和类比的角度对某一概念的理解。在动态数据库的建设过程中，不仅要对动态数据库进行完善的管理和维护，还要逐步实现智能化的答疑系统和自我评价系统，以满足随机通达学习的要求。
　　
　　四、网络非线性学习对学习者能力的要求
　　
　　1、具有信息处理和判断能力
　　网络资源有着大量复杂的非线性化情景和多样化的实例。这就要求学习者学会以最快、最经济、最省时的方式获取最有用的信息，加强对信息的处理和判断能力，提高信息获取的效率。
　　
　　2、探究交互的能力
　　非线性学习的自主性使非线性学习表现出灵活的交互性。学习者可以积极参与形式多样的交互活动，如通过E-mail、布告栏、虚拟会议等实现一人与多人、多人与多人的交互。
　　
　　3、自我学习的能力
　　非线性结构的知识是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的，有着强大的信息交换和共享能力，它要求学习者自主地运用学习方法和程序进行学习，并且对学习活动进行检查、评价、反馈、控制和调节。
　　
　　4、在具体的情境中迁移的能力
　　当知识在通过多元情境获取时，学习者更能获取概念的相关特征，也能获取更广泛更丰富的知识。学习者在多元情境中建构知识时，只有对知识进行多维表征，才能达到对知识的全面理解和灵活运用。