基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境的定義與構(gòu)成

摘要 培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，是教育的重要任務(wù)。在探討問題解決和學(xué)習(xí)環(huán)境概念的基礎(chǔ)上，提出基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境的特征與概念，并指出其由計算機和互聯(lián)網(wǎng)硬件環(huán)境、問題解決學(xué)習(xí)資源環(huán)境以及學(xué)習(xí)者心理環(huán)境三部分構(gòu)成。

關(guān)鍵詞 問題解決；學(xué)習(xí)環(huán)境；基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境；心理環(huán)境

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-489X（2008）20-0008-03

在學(xué)校教育教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，并促進(jìn)其思維的發(fā)展，已成為各國教育改革中備受關(guān)注的重大問題，而幫助學(xué)生成為比較有效的、成功的問題解決者，則成為教育的一個主要目標(biāo)。依據(jù)現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論的觀點，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境將對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)起到至關(guān)重要的作用。

1 問題解決和學(xué)習(xí)環(huán)境

布朗斯福特與斯特恩問題解決模式包括問題識別、問題表征、策略選擇、策略應(yīng)用、結(jié)果評價這5個步驟。高文教授認(rèn)為，問題解決就是所面對的問題得到解決的認(rèn)知過程，也是問題解決者與任務(wù)環(huán)境相互作用的過程[1]。筆者認(rèn)為，問題解決可以界定為：學(xué)習(xí)者在為達(dá)到預(yù)期狀態(tài)而陷入困境時，主動運用已有知識、技能的內(nèi)部心理操作過程和支配外部行為操作過程。內(nèi)部過程和外部過程是彼此依賴、相互作用的，缺一不可。問題解決能力就是指學(xué)習(xí)者在這個問題求解的過程中所表現(xiàn)出來的認(rèn)知操作技能和對問題的成功解決有重要意義的意志品質(zhì)。

在教學(xué)論中，教學(xué)環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境這兩個術(shù)語可以互相取代。教學(xué)環(huán)境往往被定為“由學(xué)校和家庭的各種物質(zhì)因素構(gòu)成的學(xué)習(xí)場所”或“課堂內(nèi)各種因素的集合”，主要內(nèi)容是家庭、學(xué)校、課堂中的物質(zhì)因素。何克抗等給出的學(xué)習(xí)環(huán)境定義：學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)資源和人際關(guān)系的一種動態(tài)的組合。其中既有豐富的學(xué)習(xí)資源，又有人際互動的因素。學(xué)習(xí)資源包括學(xué)習(xí)材料（即信息）、幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具（獲取、加工、保存信息的工具）、學(xué)習(xí)空間（如教室或虛擬網(wǎng)上學(xué)校）等。人際關(guān)系包括學(xué)生之間的人際交往和師生間的充分的人際交往[2]。

2 基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境的定義

基于問題解決能力的學(xué)習(xí)環(huán)境除了應(yīng)該具備學(xué)習(xí)環(huán)境的一般特征，如包括學(xué)習(xí)資源（學(xué)習(xí)材料、認(rèn)知工具）、學(xué)習(xí)空間等，還應(yīng)該具備專門培養(yǎng)學(xué)習(xí)者問題解決能力的策略、工具和資源。應(yīng)該能夠引導(dǎo)學(xué)習(xí)者去主動發(fā)現(xiàn)問題，遇到困難時鼓勵學(xué)習(xí)者積極迎難而上；在學(xué)習(xí)者思維堵塞時幫助梳理思路以明確問題，或提供類似案例以獲取相關(guān)經(jīng)驗；在學(xué)習(xí)者分工合作時提供交流討論的工具，以便集思廣益，獲取問題的完整意義；制定問題解決方案時提供信息收集、處理的工具，幫助學(xué)習(xí)者決策；成功完成問題解決任務(wù)時提供反思工具，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)等。

基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境則是要充分利用計算機的優(yōu)勢，如大存儲量、高處理速度、快捷的交互、豐富的表現(xiàn)力，在互聯(lián)網(wǎng)的支持下還擁有豐富的資源、提供迅速多樣的信息交流途徑等，創(chuàng)造一個人工的學(xué)習(xí)時空。這樣可以擺脫現(xiàn)實世界中的許多局限，如時間、場所、資金、人力等，使學(xué)習(xí)者可以按照自己的需求、方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，計算機學(xué)習(xí)環(huán)境還具有一般學(xué)習(xí)環(huán)境所不具備的優(yōu)勢，如豐富的學(xué)習(xí)資源，便于學(xué)習(xí)者自由探索；便捷的交流方式，便于學(xué)習(xí)者之間協(xié)作交流；強大的處理能力，可以減輕學(xué)習(xí)者低級的重復(fù)性勞動，集中精力進(jìn)行高級思維；豐富的表現(xiàn)力，可以讓學(xué)習(xí)者獲取更多的有用信息等等。基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境以學(xué)習(xí)者為中心，可以充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)者的主體地位。它的最終目的是促進(jìn)學(xué)習(xí)者的意義建構(gòu)，提高他們的問題解決能力。因此，基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境是以計算機為手段，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者問題解決能力的虛擬學(xué)習(xí)空間。

3 基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境 的構(gòu)成

基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境不僅包括構(gòu)成計算機系統(tǒng)的硬件、構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的各種介質(zhì)等物理硬件設(shè)施，還包括基于硬件的各種軟件、各種策略等一切影響學(xué)習(xí)活動的條件和因素。筆者認(rèn)為，基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境由計算機和互聯(lián)網(wǎng)硬件環(huán)境、問題解決學(xué)習(xí)資源環(huán)境以及學(xué)習(xí)者心理環(huán)境3部分構(gòu)成(如圖1所示)。

3.1 硬件環(huán)境硬件環(huán)境主要是指構(gòu)成計算機學(xué)習(xí)環(huán)境的物理設(shè)施部分，由多媒體計算機、因特網(wǎng)、城域網(wǎng)、校園網(wǎng)、教室網(wǎng)等構(gòu)成，其基本功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、處理、通信、資源共享和分布處理。

3.2 問題解決學(xué)習(xí)資源環(huán)境問題解決學(xué)習(xí)資源環(huán)境是在計算機學(xué)習(xí)環(huán)境中，對培養(yǎng)學(xué)習(xí)者問題解決能力的學(xué)習(xí)活動起直接的支持作用的數(shù)字資源和相關(guān)策略，包括存儲、運行于多媒體計算機中的智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)工具以及發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中豐富、多樣化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源和工具等等。教師可以根據(jù)問題解決學(xué)習(xí)活動的需要將這些資源進(jìn)行整合和組織，便于學(xué)習(xí)者探索學(xué)習(xí)。

3.3 學(xué)習(xí)者心理環(huán)境學(xué)習(xí)者心理環(huán)境是指在計算機學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者進(jìn)行問題解決的學(xué)習(xí)活動時所感受到的氣氛以及自己心理所產(chǎn)生的內(nèi)部狀態(tài)。由圖中可以看出，有5個方面可以對學(xué)習(xí)者的心理環(huán)境產(chǎn)生影響。

1）學(xué)習(xí)者與媒體的交互。媒體的交互性、可操控性、表現(xiàn)力等特性可以影響學(xué)習(xí)者的情感狀態(tài)。

2）學(xué)習(xí)者與問題的交互。問題的真實性（與學(xué)習(xí)者或現(xiàn)實的聯(lián)系緊密程度）、難度等因素可以影響學(xué)習(xí)者的情感狀態(tài)。

3）學(xué)習(xí)者內(nèi)部問答。學(xué)習(xí)者在問題解決的學(xué)習(xí)過程中經(jīng)歷認(rèn)知操作往往以自問自答的形式出現(xiàn)，這是元認(rèn)知的表現(xiàn)形式之一。元認(rèn)知水平越高就越容易進(jìn)行這種問答。因此，學(xué)習(xí)者的內(nèi)部問答和元認(rèn)知也可以影響學(xué)習(xí)者的情感狀態(tài)。

4）學(xué)習(xí)者與教師的交互。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中難免會遇到困難和挫折，教師如能及時給予指導(dǎo)和幫助，那就會對學(xué)習(xí)過程起到較大的推動作用；即使不給予指導(dǎo)，學(xué)習(xí)者也會因為教師的存在而有一種潛在的安全感。另一方面，教師的存在也對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)具有一定的督促作用。

5）學(xué)習(xí)者間的交互。學(xué)習(xí)者間的交互可以有效地消除計算機學(xué)習(xí)環(huán)境中的孤獨感，讓學(xué)習(xí)者感受到和現(xiàn)實學(xué)習(xí)中相似的歸屬感。

這3部分中，只有問題解決學(xué)習(xí)資源中某些因素是可以設(shè)計的，如問題情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)習(xí)工具、策略的設(shè)計等，這些因素的設(shè)計可以影響到學(xué)習(xí)者的心理環(huán)境，而硬件環(huán)境中可設(shè)計的內(nèi)容很少。這3個部分彼此互相聯(lián)系、互相作用。

基于問題解決的計算機學(xué)習(xí)環(huán)境，是以信息技術(shù)迅速普及、高度發(fā)展為前提，現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論和教育觀念指導(dǎo)下的產(chǎn)物。在教學(xué)設(shè)計者和教師的精心安排下，可以充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的積極主動性，體現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主體地位，快速扎實地培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的問題解決能力。

參考文獻(xiàn)

[1]高文.一般的問題解決模式[J].外國教育資料，1999(6):24

[2]何克抗.教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:北京師范大學(xué)出版社，2002:190-191