學習環境的數字化水平對學生學習效率的影響

魯士發 杜永剛

摘要：本研究以學習環境的數字化水平為切入點，闡述了數字化學習環境的三大特征和七條構建方法，制定了數字化學習環境下對學生學習效率的評價的二級維度。從對學生的認知模式、注意力、記憶力的影響，以及對學生認知影響的教師視角等方面，研究了學習環境的數字化水平對學生認知發展的影響；從對學習能力的影響和培養等方面，研究了學習環境的數字化水平對學生能力培養的影響。以期對數字化學習開展提供有價值的參考。

關鍵詞：學習環境；數字化水平；學習效率；認知能力；影響

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）23-0091-04

隨著信息網絡和計算機技術的快速發展，傳統的學習模式受到了前所未有的沖擊，各種新的學習模式如潮水般涌現，在所有學習模式中，最具有沖擊力的便是數字化學習。作為數字化學習三大要素之一的數字化學習環境，為營造和創設師生之間的交流互動提供了多種通信機制與交流手段，其經過數字化信息處理具有信息顯示多媒體化、信息傳輸網絡化、信息處理智能化和教學環境虛擬化的特征。這種環境能夠支持情境創設、啟發思考、信息獲取、資源共享、多重交互、自主探究、協作學習，以此來開展信息技術與教育教學的深度融合，能夠促進教師的教學方式、學生的學習方式，以及教學評價方式的變革。

數字化學習環境的構建

不同學者從各自角度提出了關于數字化學習環境的構想，筆者經過查閱大量的文獻資料，認為下面兩種理論構想較符合我國教育信息化發展現狀：一是鐘國祥等提出的數字化學習環境是從建構主義學習理論、混合學習理論、現代教學理論出發，以學生為中心，由相匹配的教師、同學、教材、設備、工具、媒體、技術等構成的，是一個具有智能性、開放式、集成化等特征的虛擬現實學習空間，它既能支持學生的自主建構，又能提供適時的學習指導；二是馬來西亞學者Chin提出的，即數字化學習環境是一個以學生為中心、以通信技術應用為基礎的學習環境，它具備能夠適應不同學生的學習能力和學習方式、能夠為學生提供終身學習和發展兩個特征。

因此，數字化學習環境是一種能識別學生特征、能感知學習情境、提供適合的學習資源和便捷的互動工具、能夠自動記錄學習過程和評測學習結果，以及促進學生有效學習的學習場所或活動空間。把握好數字化學習環境的特征，可以從下述6個方面對數字化學習環境進行構建。

1.學習內容的構建

學校教育的目的之一是將知識傳授給學生，包括陳述性知識和程序性知識，但傳統教育所呈現的內容是以書本知識為本位的，缺乏對學生直接經驗的重視。建構主義的觀念則強調知識應該是學生在與環境的交互作用中自行建構的，因此在學習內容的構建方面應該注重真實情境的創設，以引導學生學會知識和提升學習能力為中心，以培養學生的智慧為目標，聚焦深度學習。

2.學習資源的構建

從學習內容的角度來看，學習資源的提供既包括經過教師設計的、具有良好系統結構的媒體性材料，也包括學生在課前準備的資源、課上生成的資源以及課后復習的資源等。從內容控制的角度來看，應該允許學生在整個學習過程中，任意瀏覽、獲取與學習主題相關的內容，如教師講稿、專題網站、專題資源庫等，還要控制其獲取與授課主題無關的內容。

3.智能工具的構建

所謂智能工具，是指為完成學習目標而采用的學生分析測量工具、信息資源推送工具、學習活動記錄工具、學習成果評價分析工具、溝通交流工具、教師教學類工具和學生學習類學具等。

4.教與學方式的構建

傳統的課堂是以教師為主宰，教師是學生學習的灌輸者，學生則是被動接受式的學習。因此數字化學習環境強調“主導、主體”相結合的教與學方式，強調學生應由外部刺激的被動接受者轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者，教師則要轉變為學生學習的引導者、幫助者和促進者。要重視教學活動的設計，重視教師的引導，注重課前的預設和課堂的生成，還要對學習結果做適應性評價，對學習活動干預。學生的學習要突出群體協同知識建構、關注高階認知目標、多樣評價要求等。

5.學習社群的構建

學生的知識建構是個體和群體共同建構的結果。課堂教學主要是個體知識建構，因此要建立適合于學生之間溝通、交流的學習社群，以促進群體知識建構。學習社群可以是包括在線交流、自我選取群組、自動匹配群組的虛擬學習社區，應強調與移動互聯的現實社區相結合。

6.教學社群的構建

教學社群是教師交流成長、同伴互助的平臺，有利于教學的順利進行，也有利于教師的專業發展。教師通過教學社群，可以共同研究教學內容、教學方式、學習方式、學習資源和學習工具的設計等。

數字化學習環境的構建，讓教育研究者更加注重對新型學習環境的研究和實踐，讓教育管理者更加充分地認識到學習環境對教與學方式變革的促進作用，讓學習環境的建設者從教與學方式變革的角度出發，構建能夠適應學生多元化學習需求的數字化學習環境，讓教師能夠樹立“學生為中心”的理念，利用學習環境進行個性化教學，讓學生可以輕松有效地在自適應的、智能化的學習場所學習，以滿足個性化學習的需求。

學生學習效率的評估方法

對于學習效率的評估，不同的學者有不同的理解，筆者經過查閱大量的文獻資料，認為美國教育傳播與技術協會（AECT）在2004年對教育技術定義時，所強調的學習績效較為權威。它認為學生的學習效率是指運用新獲得的知識與技能的能力，這種能力包括基礎知識的獲取與基本技能的習得，還包括靈活運用的能力，如學習效率還體現在能力與社交等方面。而學習成績則是一種量化的結果，并不能作為學習效率的全部內涵。

依照上述觀點，一個人的學習效率可以在很大程度上反映其自身的各項素質，它是個人素質與環境相互作用的結果。數字化學習效率的評估是指在一定的學習目標指引之下，學生運用新獲取的知識和新習得的能力的水平，這里包括“知識、技能、態度”等維度。數字化學習效率的評價是指依據學習的目標，對學生數字化學習的整個過程及學習效果做出針對性的診斷，這也是數字化學習環境構建質量評估的核心，對提高教學和學習效率具有明顯的促進作用。

影響數字化學習效率評估的因素有很多，除了學生個人的因素外，課程、教師以及學習環境等因素都有可能產生影響。而且，對學習效率的研究，還會因為研究目的或研究環境的不同，而有與眾不同的影響因素。筆者在對國內外相關研究的結論進行總結和評述的基礎上，提出數字化學習環境下，對學生學習效率的評價可以從幾方面開展，如上頁表所示。

學習環境的數字化水平對學生學習效率的影響

數字化學習環境不僅為學習活動提供了有效的支持，還能兼顧其與自主學習各個要素之間的聯系，對常規課堂的學習環境在時間和空間上做出有效的延伸，以提高學生有效學習的成效，對學生認知發展和學生學習能力的培養產生了重要的影響。

1.對學生的認知模式的影響

認知模式是指學生對知識信息的感知、獲取和處理的模式，是學生在信息加工過程中表現出來的認知組織和認知功能方面持久一貫的風格。筆者采取試驗前后測試的方法，使用鑲嵌圖形測驗對學生的認知模式進行測試，鑲嵌圖形測驗屬于認知模式場獨立性與場依存性的測驗，這是目前研究認知模式采用較多的一種方法。在測驗中，能排除背景因素的干擾從復雜圖形中迅速地、容易地知覺到指定的簡單圖形者為場獨立型；而完成該項任務較為困難者為場依存型。從鑲嵌圖形測驗試驗數據中可知：開展數字化學習之前能夠完成鑲嵌圖形測驗的比例為37%，開展數字化學習之后能夠完成鑲嵌圖形測驗的比例為60%，說明通過數字化的學習之后學生獨立完成工作的能力有所提高。測驗表明，數字化學習能培養學生的自主學習和協作學習的能力，通過自主探究和協作會話的活動可以促進學生認知模式的發展和轉型，以多媒體的方式呈現教學材料、提供形象生動的學習資源對吸引學生注意力，加深學生記憶力等認知領域都具有較好的幫促作用。

2.對學生的注意力和記憶力的影響

注意力是將心理活動指向和集中于一定對象的能力，注意對學習認知活動具有對象選擇、保持和控制心理活動向著一定的方向和目標進行的功能。注意分為有意注意和無意注意兩種，兩者緊密聯系而又可以相互轉化，在學生的認知學習活動中，要充分利用兩種注意的配合與互相交替，以提高學生的學習效率。

與傳統教學相比，教學中運用數字化資源可以激發學生的興趣和提高學生的注意力集中時間。數字化學習中使用的各類多媒體資源由于采用形象生動的信息表現方式能引起學生的無意注意，通過教師的引導可以使學生的兩種注意配合并互相交替，以提高學生對知識的注意力。此外，數字化學習由于使用視頻、音頻等多媒體教學資源，在吸引學生的注意力方面確實起著促進和提高的作用，開展數字化學習方式可以幫助學生更好地理解知識，加深記憶。

3.對學生自主學習能力的影響

數字化學習環境給學習活動創設了新型的學習空間，特別是給學生的自主學習提供了優越的條件和環境。為學生獲取分析信息、對信息加工改造營造了理想的條件，為學生提供了自主探索、自主發現、自主研究的學習環境，在培養學生創新思維和創新精神方面做了良好的鋪墊。同時，數字化學習環境具有豐富的學習資源，有助于學習情境的創設和學習空間的延伸，在學習內容的構建上，數字化學習環境具有多層次性、高度的多樣性和共享性，這都給學生提供了自主學習的機會和條件。豐富的情境創設能很好地激發學生的學習動機，充分調動學生的多元感知。對于不同學習風格的學生而言，他們可以在課堂學習之外，按照自己的學習風格，選擇其他的補充方式來更好地完成學習目標。由此可以看出，數字化學習環境為培養學生的自主學習能力提供了一個很好的空間，在學習目標制定、學習內容選擇、學習進度管理、學習評價方式以及學習結果記錄等方面，都可以滿足自主學習活動的要求。

此外，學生自身的年齡和心理特征等客觀條件，決定了他們的學習方式和狀態水平，盡管數字化學習環境提供了一種全新的環境，在外界條件的改變方面的確起到了激發學生的好奇心和樂趣的作用，但對于中小學生來講，自主學習的控制力還明顯不足。因此，這就要求教師要在學生自主學習方面做出積極有效的引領，指導學生互相協作，自主開展探究學習，自主完成學習目標的定位、內容和資源的選擇、學習方法的提煉以及對自身學習結果的評價，從而適當地調整學習過程，以達到最佳的學習效果。

4.對教與學方式變革的影響

數字化學習環境具有大量豐富的學習資源、及時更新的學習內容以及不同層次的專家團隊和學習伙伴，使得學習變得更為開放。這種開放的環境空間狀態，使得學生的學習無須完全依靠教師單向的傳授，使“要我學”轉向“我要學、我會學”的狀態，滿足了學生對于多樣化學習的需求，拓展了學生的學習空間，提高了學生的學習積極性，學生也有了更多的認知工具用于建構個人學習空間。這為學生主體地位的實現提供了更好的條件，打破了傳統的單一的教師主導的角色地位，呈現了“教師主導—學生主體”的新課程理念倡導的教與學方式。

除了必要的技術支撐條件之外，作為教學的主導者——教師也要研究如何在數字化學習環境下開展教學，要以學生的全面發展為出發點，以培養學生的學習能力、問題解決能力為重點，培養學生獨立自主學習的習慣和行為。因此，作為教師，自身要加強學習，了解和掌握在數字化學習環境下，開展自主學習的理論基礎和實踐方法，以便正確地培養和提升學生的自主學習能力。

5.對學習考核評價方式轉變的影響

教育教學的考核方式對日常教學活動具有深遠的影響，“考什么就教什么”是目前普遍存在的一種現狀，因此很多教師為了把學生教“好”，使其考出好成績，在課堂內外幾乎不給學生開展自主學習、自我探索的時間和機會，教師的主導一直貫穿于整個教學中，學生在這個過程中習慣了接受，缺少了自己發現問題、提出問題、解決問題的機會，久而久之，學生也會缺乏獨立學習、自主學習這方面的意識和能力。因此，數字化學習環境的構建，應當在考核評價方式方面產生一定影響，應該落實多元化的考核評價方式，強調過程性的考核評價機制，以促進學習考核評價方式的轉變。

總之，任何形式的教學其目的都是促進學生的學習，教學必須適應學生的認知發展水平，同時學生認知能力的發展也應作為一個教學目標，通過教學的實施促進學生認知水平的提高，以實現學生的認知發展水平在教學的實施過程中得以螺旋上升的發展。數字化學習是目前各類學校的教育中的常見教學方式，本文探究數字化學習對學生的認知能力、學習能力等領域的學習效率影響，由于學生認知領域的心理變化是一種較難測量的變量，加上學生認知領域的心理行為范圍很廣，這也使筆者的研究有一定的局限性，但隨著我國教育信息化的不斷推進，如何通過數字化的學習方式促進學習認知的發展將成為教育工作者必須要面對的問題。

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作者簡介：魯士發（1972.10-）男，天津，天津廣播電視大學新聞與網絡管理辦公室副主任、副研究員，中國教育電視臺記者、特約評論員，中國教育技術協會理事、全國多元智能教育專委會秘書長，藝術碩士。

杜永剛（1979.05-）男，天津，天津市紅橋區教師進修學校教育技術研究室主任，高級教師，天津市“未來教育家奠基工程”培養對象，全國中小學教師繼續教育國培專家。