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促进元认知发展的移动学习系统研究

2011-08-15

中小学电教 2011年9期
关键词:元认知学习者模块

(河北大学,河北保定 071000)

一、问题的提出

随着移动通讯技术和无线网络技术的发展,以及移动电话和移动计算技术在全球的迅速普及,使得移动学习的开展具备了物质基础和技术基础。移动学习已经成为全世界备受关注的一种学习方式,在我们的生活中占据的地位越来越重要。目前,在我国有关移动学习的项目也开展得如火如荼,具有代表性的有北京大学的移动教育实验项目、南京大学多媒体移动教学CALUMET项目等。尽管移动学习在我国的发展取得了一些骄人的成绩,但是进行移动学习所获得的效果还是不尽如人意。如何使移动学习成为一种真正有效的学习方式呢?本文就从移动学习的本质特征出发进行考虑:移动学习主要进行的是自主学习,而元认知在自主学习中起着很重要的作用,所以,我们可以提出这样一个问题:怎样设计一下移动学习的系统模块,让学习者在进行移动学习的同时元认知能力也能得到发展呢?学习者在移动学习中元认知能力获得发展后,再反过来促进移动学习的效果。基于这样一个思路,本文就依据促进元认知发展的几个策略对移动学习的系统模块进行设计。

二、概念界定

1.元认知的定义及结构

在众多的元认知定义中,以元认知研究的开创者Flavell所作的定义最具代表性:“个人关于自己的认知过程及结果或其它相关事情的知识”,以及“为完成某一具体目标或任务,依据认知对象对认知过程进行主动的监测以及连续的调节和协调”。通过这个定义我们可以知道元认知这一概念包含两方面的内容:一是有关认知的知识;二是对认知的调节。也就是说,一方面,元认知是一个知识实体,它包含关于静态的认知能力、动态的认知活动等知识;另一方面,元认知也是一种过程,即对当前认知活动的意识过程、调节过程。作为“关于认知的认知”,元认知被认为是认知活动的核心,在认知活动中起着重要的作用。

关于元认知的结构,综合Flavell和Brown的观点,我们认为元认知包含三个主要成分:元认知知识、元认知体验、认知调节。这三个方面虽然相对独立,实则密不可分。一方面,认知调节既受到元认知体验的激发和指引,同时又以元认知知识为基础;另一方面,认知调节的每一步都会使个体产生新的元认知体验,同时也会丰富、发展个体的元认知知识。另外,元认知知识和元认知体验也是相互作用的。一方面,元认知体验能导致元认知知识的增加、删除或修改,个体在认知活动中会发现目标、策略、元认知体验和任务之间的关系,然后将这些发现同化至现有的元认知知识系统中;另一方面,元认知知识可以帮助个体理解元认知体验的意义以及元认知体验对于认知行为的暗示。总之,这三个方面相互作用、循环往复,三者动态有机结合即构成了元认知。

元认知体验,即伴随并从属于智力活动的有意识的认知体验或情感体验。元认知监控则是运用自我监控机制确保任务能够成功的完成——知道何时、如何做,在学习者进行认知活动过程中,将主体正在进行的认知活动作为认知对象,不断地对其进行积极自觉的监视、控制和调节。

2.移动学习的定义

目前,由于研究者对移动学习的认识和理解的角度各有不同,所以,关于移动学习还没有一个明确的定义,综合多种移动学习的定义表述,本文将移动学习定义为:在国际互联网、无线移动网络技术以及多媒体技术的支持下,学习者可以利用移动计算设备如移动电话、PDA、笔记本等进行随时随地的学习,不再受时间、空间、有线网络的限制,在确定学习目标、制定学习计划、评价学习结果等方面学习者的自主性都比较强的一种新型的学习方式。

三、移动学习概述

促进元认知发展的移动学习系统设计应以移动学习的特点、理论基础及移动学习的实现方式为基础。根据以上的分析元认知包含三个结构要素:元认知知识、元认知体验和元认知监控。所以,移动学习中促进元认知发展也从增加学习者元认知知识、丰富元认知体验、训练元认知监控三个方面为着眼点进行研究,尤其以元认知监控的训练为主要培养对象。

1.移动学习的特点

移动学习具有泛在性、学习及时性及灵活性、内容微型化、交互丰富性、技术融合性等特点。泛在性使得任何人(Anyone) 可以在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)学习任何信息(Anything)。学习环境的复杂性、学习时间的间隔性、学习者注意力较容易分散都要求移动学习的学习内容是“一个一个的小的信息单元、知识覆盖面较少的主题、相对简单的问题”等。移动学习的技术实现基础是网络通信技术和移动计算技术,数字化学习信息、资源和服务的传输都可以利用这些技术实现双向交流。移动学习将多媒体、情景智能、触觉交互、移动设备、无线通信等多种技术相互融合,实现了从有线虚拟学习环境到无线虚拟学习环境的转变,这同基于有线网络与固定桌面电脑的网络学习和数字化学习是有所区别的。

无论从学习时间、学习地点还是学习资源的角度来看,移动学习都具有其他学习方式无法比拟的灵活性。从学习时间上来看,由于移动学习系统随时随地提供学习内容,学习者可以充分利用零碎的时间片段使用手机、PDA、智能手机等便携式移动设备在移动中进行语音、视频、数据等信息的交流。从学习资源上来看,和传统的学习方式相比,移动学习的学习资源存储在互联网上,可以及时更新,为学习者实时地提供最新的学习资源。另外,移动通讯设备可以使学习者及时获取信息、及时进行学习交流、知识共享、协作和知识建构。也就是说学习者可以在需要某些知识的时候马上学习,因此,移动学习又可称为即时学习。

2.移动学习理论基础

移动学习作为一种新型的学习方式,它必定是学习理论发展到一定阶段的产物。移动学习的理论基础有非正式学习理论、情境认知与学习理论、境脉学习理论、活动学习理论、经验学习理论等。一方面,这些新型的学习理论为移动学习实践提供了理论基础;另一方面,移动学习又为这些学习理论在实践中的应用提供了技术手段与方法。

3.移动学习的实现方式

目前,广泛应用的移动学习方式主要有两种:基于短消息的移动学习和基于连接浏览的移动学习。基于短消息的移动学习是学习者将短消息发送到教学服务器上,教学服务器分析用户的短消息后转化为数据请求,然后进行数据分析、处理再发送到学习者手机上。这样学习者的学习更具个性化,更方便快捷。短消息可以用于学习者日常的学习交流,而且可以用来对课业信息、日常安排和重要通知进行发布。短消息服务的随时随地性能够在学习的过程中促进学习者的元认知发展。基于连接浏览的移动学习是学习者利用移动终端经过电信的网关接入互联网,通过WAP协议访问教学服务器,可以进行浏览、查询、并且可以进行实时的交互。随着移动通信协议的不断改进,通信的速度将会大大提高,所以说,基于连接浏览的移动学习在促进学习者元认知方面也将会起到非常重要的作用。比如:促进元认知知识的传授;元认知体验的丰富;元认知监控的训练等,这些都有助于学习者元认知能力的发展。

四、促进元认知发展的移动学习系统模块构建

根据目前关于元认知能力培养方面的研究,综合一下可以得出促进元认知发展的策略有以下几种:①提高元认知学习的意识;②对学习者进行元认知知识的传授;③丰富学习者的元认知体验;④学习者应加强元认知监控;⑤教师应提供元认知操作的指导;⑥加强交流与合作;⑦教师应注重引导学生对非智力因素的调控。

现依据这七个元认知发展策略对移动学习平台的功能模块进行设计。

1.意识培养模块

在移动学习中,学习者的自主意识显得尤为重要,因为自主意识将直接影响学习者对自身学习方案的制定、学习进度的安排等等诸多学习活动的开展。学习者进行移动学习都是利用琐碎的时间,如果对学习任务、学习材料都不太了解,就不会很好地分配时间和注意力。所以,要获得良好的学习效果就应该培养学习者的元认知学习意识。在这一模块,提供一系列培养学习者元认知学习的问题表单,学习者通过回答问题,可以提高以下五方面的意识:①清晰了解任务的意识。要求学生全面、准确地把握学习任务,明确任务的性质、特点、要求及最终要达到的程度。②掌握学习材料特点的意识。要求学生能够认真分析每种学习材料的性质、特点、结构、难度、主次,以便合理分配学习时间和注意力。③使用策略的意识。不同任务要求、不同的学习材料要求采用不同的学习策略,在解决任务之前,要求学生考虑哪些策略可供使用,哪些策略解决当前任务效果最佳,要有意识地选择并有效运用学习策略。④把握自己学习特点的意识。引导学生充分认识自己的学习方式特点,例如:自己是善于视觉学习,还是听觉学习;是早上学习效率高,还是晚上学习效率高;是记得快忘得快,还是记得慢忘得慢等。⑤对学习过程进行调节的意识。要求学生在学习过程中,能敏锐判断出隐形的困难、障碍,并能准确分析出现的原因,并能适时地进行调整。问题表单要随着学习任务、学习材料的不同随时做出变化。

2.元认知知识传授模块

以上对移动学习特点以及理论基础的论述说明移动学习的课程内容应该是信息含量比较少、一个一个的小的知识单元。信息呈现方式主要还是以文本呈现为主,而且还应该多开发那些适合听觉、零碎时间、不易受外界干扰的学习内容。在学习者利用移动终端进行移动学习之前或者在进行移动学习的过程中遇到困难时,在这个环节中,可以开发一些除学习的主要内容外的额外的听力材料对学习者进行知识的传授,如一些学习理论的知识,特别是关于元认知的知识,使学生通过学习,认识到元认知在移动学习中的重要性,自觉地将元认知运用于移动学习中,生成适当的学习策略,提高学习效果。元认知知识主要有三类:一是个体元认知知识,即个体关于自己及他人作为认知主题在认知方面的某些特征的知识;二是任务元认知知识,即关于认知任务已提供的信息的性质、任务的要求及目的的知识;三是策略元认知知识,即关于策略及其有效运用的知识。在这一模块中,关于个体元认知知识的获取学习者可以利用零碎的时间通过测评工具认识自己已有的学习水平,擅长的学习类型。同时还可以登录移动博客了解同学们的学习状况,学习他们优秀的学习方式并找出与他们之间的差距,及时弥补自己的不足。通过分析自身的学习特点,选择个性化的学习方式如:短消息、连接浏览、视觉、听觉。关于任务元认知知识,可以通过专题讲座的形式来获取,对任务的性质、特点、要求及目标、制约因素都做到全面、准确的把握。至于策略元认知知识,需要建立一个学习策略库,策略库中的认知策略分为一般性的和特殊性的认知策略,前者适合任何学科的学习,后者适合特殊知识的学习。移动学习的效果不仅受到个体所拥有的认知策略数量的影响,而且还受到认知策略习得水平的影响。认知策略的习得包括获得各种认知策略的知识和熟练应用认知策略两个层次。为了促进学习者的移动学习,在学习者策略元认知知识的获取方面应确立三类子目标:①让学习者掌握大量的认知策略知识;②让学习者掌握关于何时、何地以及为什么使用认知策略的条件性知识;③激发学习者运用策略的动机、训练学习者对认知策略的实际运用。

3.元认知体验丰富模块

元认知体验是在认知活动过程中任何一个阶段都可能产生的认知体验和情感体验,体验时间有长有短,内容有简有繁。它可以是对“知”的体验,也可以是对“不知”的体验,至于产生什么样的体验,和个体在认知活动中所处的位置、已取得的进展及取得进展的可能性有着密切的联系。在移动学习中,学习者在掌握了自己、他人认知方面的基本知识之后,要真正想把这些知识内化,还需要自己的亲身体验。所以,在这一模块中可以通过手机这种移动终端的便捷性为学习者提供丰富多彩、生动活泼、具有交互功能的学习情境或者创设问题情境等方式,诱发学生产生元认知体验,并不断提高这些体验的精确度,以提高元认知水平。在学习过程中,这些体验对学习目标的实现,任务的完成具有非常重要的作用。例如:学习英语的时候,当学习者处在具体的情景如候车室、餐厅、发廊等地点时,利用移动学习的随时随地性,学习者可以利用手机、笔记本、PDA等移动终端进行查阅相关短语并把它用在具体的真实的情景中,这样学习者的元认知体验就会更加丰富,在掌握了一定的短语之后,在完成某个英语知识点的学习时这些元认知体验就会起到促进的作用。

4.自我监控加强模块

元认知监控是指个体在认知活动过程中,能不断评价学习过程并能及时地调整计划以便选用恰当的方法来保证任务的有效完成。已有研究表明,学习者的自我监控水平是保证其学习成功的关键因素。通过自我监控模块提供的自我提问法、相互提问法来加强自我监控能力,由于移动终端设备每次呈现的内容较少,所以,问题呈现法非常实用。通过自我监控加强模块,学习者可以做到在学习活动之前,能够自己确定学习目标、制定学习计划、选择学习方法、做好学习准备;在学习活动之中,能够对自己的学习过程、学习状态、学习行为进行自我观察、自我审视、自我调节;在学习活动之后,能够对自己的学习结果进行自我检查、自我总结、自我评价和自我补救。如在学习过程中,可以向学习者呈现一些问题:这样学习对吗?这样学习能达到学习目的吗?学习者还可以随时登录QQ、MSN来和学习同伴进行交流,并且相互之间进行提问,从而对自己的学习进行反思,并不断地调整自己的学习,最后达到最佳的学习效果。还可以运用概念图作为自我反思的工具,通过设计有关学习内容的概念图来整理学习的内容,反思自己的所得与所需。

5.元认知操作指导提供模块

仅仅呈现元认知知识并不能真正提高学习者的元认知能力,在“了解”和“知道”的基础上应用元认知策略并在后续的学习中不断地练习、强化和迁移才能使知识转化为能力。根据学习过程特点,教师按阶段有针对性地对学习者进行元认知指导,这样学习者进行移动学习就会收到良好的学习效果。元认知过程是一种抽象的思维活动,可以考虑运用一些手段“可视化”元认知过程。首先,在学习者开始学习之前,可以利用短消息、飞信或者电子邮件系统为学习者提供有关学习任务的信息,将最终评价的量规先呈现给学习者,指导学习者对活动进行计划和安排,以便他们能够合理设置个人的学习目标,并制订出初步的切实可行的学习计划,学习平台系统将这些信息记录到学习者的个人档案中。由于移动学习者所处的环境比较嘈杂,学习时间比较零散,很容易分散注意力,导致学习失败。所以在学习过程中,应注重指导学生明确学习目标、对象和任务。例如:在学习过程中通过在线聊天功能穿插提问来检查学习的情况,定期对学习活动跟踪并提供定期的学习督促,如进度提示、建议、警告等;或者通过电子邮件系统实现移动教学的交互式答疑,教师可以随时掌握学习者的进展情况,必要时对个别学习者进行个性化的教学与辅导。学习活动之后,注重指导学生对自己的学习状况及效果进行检查、反馈与评价。最后运用评价机制促进和指导学习,而且要督促学生深入反思和总结,并随时把自己的总结进行记录发表在自己的移动博客中,以便为以后类似的场合积累经验,或者提供“学习笔记”,或者自我记录表,让学习者记录自己学习的进程。

6.交流与合作加强模块

在移动学习环境中,学习过程是主动的、个性化的,但并不是完全孤立的。学习者在进行移动学习时,也需要学习系统提供促进学习者之间交流与合作的手段。在移动学习系统中常用的交流合作工具有QQ、Net-meeting、MSN、E-mail等。通过这些工具可以成立协作学习小组以便学习者之间进行交流合作。移动学习的一个主要特点就是有问题能够及时得到解决。当学习者在学习中遇到困难时,可以马上登陆聊天室与同伴、老师进行交流,使得问题马上得到解决。或者直接登陆学习网站,在疑难问题库中找到问题的答案。另外,在交流与合作的过程中,学习者可以通过他人对自己的认识和评价来加深对自己的认识,通过帮助他人来促进自己的思考,向他人求助可以增加学习者观察同伴运用学习策略的机会,从而反思自己运用策略的过程。通过与学习内容的交互以及与学习同伴、导师的交流,学习者会从不同角度去理解所学习的知识,丰富自己的认知结构,从而提高自己的元认知能力。

7.非智力因素调控模块

对学习效果的影响不仅有智力因素,也有非智力因素,而且两者往往共同起作用。因此,移动学习系统不仅要注重提高学生对学习和认知活动进行调控的能力,而且应该注重引导学生对非智力因素例如努力程度、动机激发、本人性格特点、认知风格等方面的调控。例如:学习系统界面的设计要美观;学习内容中设置一些悬疑,激发学习者对所学内容的好奇心和兴趣;内容设置中帮助建立回忆联想图式;模块之间创建良好的导航机制;信息的查询应有多种明确的搜索策略而且信息的提供应全面,这样有助于使学生从多角度理解问题。这些都可以调节学习者的非智力因素,促进学习效果。

五、总结

移动学习是移动通信技术、网络技术、多媒体技术与当代教育结合的产物,也是教育技术的前沿发展,其推广和发展必将引起教育技术和教育手段的变化。建立促进元认知发展的学习系统,将有助于学习者元认知能力的发展。学习者元认知能力发展之后,将会进行高效的移动自主学习,有助于终身学习的实现,有助于学习社会的建立。由于本系统模块设计的定位是以促进学习者元认知发展为主要目的,从而在系统的服务对象、功能设计上有一定的局限性。今后,我们要进行广泛的社会调研,分析社会各个层面的学习者需求,进而扩大移动学习系统的功能模块。

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