有意义学习视角下的泛在学习环境评价
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【摘 要】
对于学习者在泛在学习环境中发生的是否是有意义学习，目前还没有一种可靠的评价方法。文章设计了一种有意义学习视角下的泛在学习环境评价方法，以用于泛在学习环境评价。文章的主要内容包括评价模型的构建、评价步骤的设计以及评价步骤的实施。其中，评价模型包括五个评价维度，分别是：主动性、真实性、建构性、合作性以及个性化，这五个评价维度又细分为十个评价指标。评价步骤包括泛在学习实践、宏观视角评价、微观视角评价以及泛在学习环境优化，且四个阶段是循环进行的。
【关键词】 有意义学习；泛在学习；评价；评价方法
【中图分类号】 G451.2 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009—458x（2013）10—0090—05
泛在计算与情景感知技术的发展，一方面在正式学习环境中为教师重新设计教学过程提供了可能，另一方面在非正式学习环境下也正在引发学习方式的变革。在这种趋势下，近年来与泛在学习（U-learning）相关的研究在数量上的快速增长。其中多项研究指出，学习者能够适应这种新的学习环境，并且在该学习环境下，学习者的学习动机和学习成绩都得到了提高[1][2]。然而对于一种学习环境而言，仅有学习者学习动机以及学习成绩的提高是不够的，学习者的学习还应该是有意义学习，这样学习的材料和内容才会最终转化为知识与技能。
一、研究背景
泛在学习已经被广泛研究且应用于多个领域，如计算机科学、语言学以及自然科学等等。研究表明，泛在学习环境能够提供一种无处不在、交互式且无缝学习的架构，便于一定范围内的学习个体之间学习资源的整合、连接以及共享[3][4]。然而，泛在学习环境是一种新兴的学习环境，在将这种学习环境应用于教学之前，应该检验学习者的学习是否具有意义学习的特征。有意义学习可以被定义为学习者把新的信息与先前知识主动联系起来的过程。有研究表明，真实的、建构型以及合作型的学习环境能够引导学习者进行有意义学习[5]。另外，有学者研究也表明，在泛在学习环境下的学习会产生以下有效的教学效果：增强同伴交互；支持真实情景下的学习；支持自定步调的学习；提供个性化服务[6]。尽管泛在学习环境有帮助学习者获得有意义学习的可能，然而早期有研究指出在学习中使用新技术并不能自动为学习者的学习带来益处[7]。当设计一个有技术支撑的学习环境时，需要用评价来帮助学习者不断改进学习环境以及在该环境下发生的学习活动[8]。为了推动泛在学习领域的进步，有必要站在有意义学习的视角对泛在学习环境进行评价。然而，就评价泛在学习环境以及该学习环境下发生的学习活动为学习者带来的是否是有意义学习而言，目前还没有一种可靠的评价方式。
二、理论支撑
1. 有意义学习
有意义学习最早出自于奥苏贝尔对认知和学习的研究中。有意义学习注重学习者新知识的获得，同时强调学习者所学新知识与其先前经验与知识的联结的获得，而且这种获得方式是个性化的，是独一无二的。乔纳森认为任何新技术在教学上的应用必须保证学习者进行的学习是有意义学习[9]。近些年来，有很多研究者尝试利用信息技术对学习者进行有意义学习提供支持。
经过几十年的研究进展，有意义学习的组成要素也不断完善。表1列出了一些研究中提出的有意义学习的特点。从表中可知，有意义学习的共同特点是：主动性、真实性、建构性以及合作性。本文评价方法的其中四个维度也正是基于这四个共同特点。这几个共同特点的解释如下：主动性意味着学习者的学习是积极主动的，他们在学习活动中扮演主要角色；真实性意味着学习者在情景化的真实学习活动中建构新知识；建构性意味着学习者把他们的新思想融入先前已有的知识或者经验中；合作性意味着有意义学习鼓励学习者与同伴一起解决问题或者完成任务。
表1 以前的研究中总结的有意义学习的特点
[学者＼&共同特点＼&Jonassen（1995）＼&Karppinen（2005）＼&Grabe and Grabe（2007）＼&主动性＼&主动性＼&主动性＼&主动性＼&真实性＼&真实性＼&真实性＼&真实性＼&建构性＼&建构性＼&建构性＼&建构性＼&合作性＼&合作性＼&合作性＼&合作性＼&刻意性＼&情感引导性＼&整合性＼&＼&]
2. 泛在学习
泛在计算技术的发展以及无线网络的普及正在影响学习领域的发展趋势。以前有研究提出泛在计算、情景感知计算以及传感网络会催生出泛在学习（U-learning）[10]。Jones 和 Jo（2004）提出泛在学习是指任何学习者在任何情景下都能沉浸到学习过程或者学习活动中的学习[11]。在教学中，泛在学习代表了一种能够根据学习情景以及学习者学习状态为学习者提供适当帮助的能力。另外，Yang提出泛在学习环境能够提供一个具备情景感知能力的、互操作的、无处不在的以及交互式的学习架构，使一定范围内的学习个体能够整合、联结以及共享学习资源[12]。
泛在学习环境看起来仿佛对学习者有很积极的影响。然而，应该怎样构建高质量的泛在学习环境呢？很多研究者都认同，评价是提升技术支撑的学习环境质量的方式之一的观点。根据有关泛在学习的一些研究所述，泛在学习环境对提高学习者的学习成绩是有益的。另外，一些研究者发现泛在学习环境能够提升学习者的学习动机[13][14]。然而，乔纳森认为学习者的学了能够提到学习成绩和学习动机外，最好是有意义学习，只有这样，学习者所学的学习材料和学习内容才能内化为他们的知识与技能[15]。由于泛在学习环境是一种新兴的学习环境，学习环境中又有新技术参与，对这种新的学习环境为学习者带来的是否是有意义学习进行评价是很有必要的。
表2 泛在学习的特点、解释与主要方法
[特点＼&解释＼&主要方法＼&学习需求的紧迫性＼&泛在学习环境能够被用于较紧急的学习任务中＼&关键词搜索
在线问题求解＼&知识获取的主动性＼&泛在学习系统能够提供有用信息，缩短学习者解决问题时间＼&学习材料呈现
学习引导＼&学习过程的交互性＼&学习者能够通过泛在学习系统接口与同伴、教师以及专家进行有效交流＼&邮件
即时通讯工具（QQ等）
课程网站论坛＼&教学活动的情景性＼&在泛在学习环境中，学习过程融入在日常生活中，对知识的需求来自于真实情景＼&关联相关学习材料
学习者对学习材料进行反馈＼&情景感知能力＼&泛在学习环境的主要特点是情景感知，它能够根据学习者的自身状态和特定情景为学习者提供相关信息＼&无线射频识别技术（RFIDs）
全球定位系统（GPSs）
传感器＼&个性化服务能力＼&泛在学习系统能够基于特定情景，为学习者提供个性化支持＼&每个学习个体的学习数据库
学习者引导＼&自定步调的学习＼&泛在学习系统允许学习者自主控制学习过程＼&日历
任务列表＼&学习社区＼&泛在学习系统通过Internet介绍实地操作经验，以丰富社区成员的学习交互＼&博客或论坛
短信息
聊天室＼&适应性学习＼&泛在学习系统根据学习者自身的状态，适应其学习＼&内容推送
模型＼&建构性学习＼&泛在学习活动应该在先前知识经验的基础上，逐渐引入新知识的学习＼&测试系统
诊断系统＼&]
为了设计一种评价方法，关键是需要弄清楚泛在学习的特点。虽然泛在学习是从数字化学习以及移动学习延伸而来的，但泛在学习更强调学习者能够随时随地地进行学习。Hwang et al. （2008） 认为泛在学习的特点包括情景感知、知识获取的主动性、自适应学习以及学习需求的紧迫性[16]。Chen和Li认为具备情景感知能力的泛在学习环境应该支持个性化学 习[17]。另外，泛在学习还应该支持协作性学习（Yang）[18]，Peng 认为泛在学习应该是交互式 的[19]。Chen and Chung （2008） 提出泛在学习环境中的学习者应该能够进行建构式学习以及自定步调的学习[20]。表2列出了泛在学习系统的主要特点、各个特点的解释以及主要方法。本研究将表2列出的泛在学习的十个特点作为评价有意义泛在学习的主要条件。
三、有意义学习视角下泛在学习
环境评价方法设计
有意义学习视角下的泛在学习环境评价方法的设计主要有以下三个阶段：① 有意义学习视角下的泛在学习环境评价模型的构建；② 有意义学习视角下的泛在学习环境评价步骤的设计；③ 有意义学习视角下的泛在学习环境评价步骤的实施。
1. 有意义学习视角下的泛在学习环境评价模型的构建
基于上述有意义学习以及泛在学习的基本理论，本研究构建了一个有意义学习视角下的泛在学习环境评价模型。 构建本模型的目的在于评价一个泛在学习环境下的学习是否是有意义学习[21]，这里的“学习”指的是广义的学习，而非狭义的学习。评价模型如图1所示，该模型考虑到了有意义学习以及泛在学习的特点，同时，它采用了一种自上而下的树状分层结构，描绘了评价目标、评价维度以及评价指标之间的关系。该评价模型包含三层：第一层是评价目标；第二层是5个评价维度；第三层是10个评级指标。在评价目标层，该评价模型被用于评价泛在学习环境。在评价维度层，该评价模型把有意义学习的5个特点作为评价维度，分别是：主动性，真实性，建构性，合作性以及个性化。由于之前有意义学习更多的是针对传统教学环境也就是课堂教学而言，因此可能对个性化学习强调的较少。然而，在数字化学习，移动学习以及泛在学习环境下，个性化特点是不容忽视的。尤其是泛在学习，它强调学习者能够接受个性化的课程，从而能够更加独立地进行随时随地地学习。所以，本模型把个性化也作为评价维度之一。评价指标层着重突出了先前研究中得到的泛在学习的10个特点，这些特点成为了相应评价维度的评价指标。图中主动性维度对应的评价指标是泛在学习的“学习需求的紧迫性”和“知识获取的主动性”；真实性维度对应的是“教学活动的情景性”和“情景感知”；建构性维度对应的是“建构性学习”和“自定步调的学习”；合作性维度对应的是“学习过程的交互性”和“学习社区”；个性化维度对应的是“适应性学习”和“个性化服务”。
在构建该评价模型后，我们进行了文献综述研究，以对该评价模型的评价维度与对应评价指标之间的符合程度进行理论上的调研。
2. 有意义学习视角下的泛在学习环境评价步骤的设计
有意义学习视角下的泛在学习环境评价有以下四个阶段：① 泛在学习实践；② 宏观视角评价；③ 微观视角评价；④ 泛在学习环境优化。通过一步一步的过程，再进行循环，评价方法最终完成。如图2所示。
首先，泛在学习活动参与者在泛在学习环境下执行一项学习活动。接下来，通过问卷调查、访谈以及测验对泛在学习环境进行宏观评价，在本阶段我们能够从宏观上对泛在学习环境中的有意义学习程度进行评价。在接下来的微观视角，进一步调查了该泛在学习环境的功能与特点，以便对其有意义学习的优缺点进行更深入的了解。然后，根据这些分析结果，对浮现出来的不足进行弥补，使泛在学习环境趋于完善。经过几轮的循环过程，最后，经过完善后的泛在学习环境将接受现实环境的检验。
3. 有意义学习视角下的泛在学习环境评价步骤的实施
为了对泛在学习环境为学习者提供的是否是有意义学习进行评价，本研究开发了评价工具，具体分析了评价的实施步骤。该评价步骤是循环实施的，最终目标是泛在学习环境的最优化。评价步骤中有两个中心环节：宏观视角的评价和微观视角的评价。
（1）宏观视角的评价
宏观视角的评价中，本研究开发了宏观视角评价工具。除了利用该评价工具，需要配合使用访谈法，以便更加深入地了解学习者对泛在学习环境的主观感受。另外，还需要通过检验学习者在该学习环境中的学习效果，对泛在学习环境的优劣进行客观评价。
开发宏观视角评价工具的目的是对泛在学习环境以及学习活动进行评价，评价其是否能够为学习者提供获得有意义学习的机会。为了收集学习者对泛在学习环境以及学习活动的看法，我们基于有意义学习的特点，编制了一份调查问卷。该调查问卷包含以下5个维度：主动性，真实性，建构性，合作性以及个性化，每个维度又包含3道题目，即共有15道题目。另外，出于可信度的考虑，邀请了本领域两位专家对这些题目进行了修订。每道题目都是对学习者在一个学习环境或者学习活动中能够做什么的描述。我们使用了5分制的里克特量表对学习者关于每项陈述的赞同程度进行测量，“1”代表“完全不同意”，“5”代表“完全同意”。问卷题目如表3所示。
表3 宏观视角的调查问卷
[评价维度＼&问卷题目＼&主动性＼&1.在该学习环境下，我能够进行自学＼&2.在学习过程中我能够做到集中注意力＼&3.在学习活动中我能够做到积极主动＼&合作性＼&4.在学习活动中我能够与我的同伴进行学习讨论＼&5.在该学习环境下，我能够与我的同伴分享知识和经验＼&6.在该学习环境下，我的同伴也能与我分享他们的知识和经验＼&真实性＼&7.在该学习环境下，我能够看到真实的学习对象＼&8.我能够在真实的环境中学习＼&9.我能够使用与真实环境相关的材料进行学习＼&建构性＼&10.通过学习，我能够把新的想法与先前经验联系起来＼&11.在该学习环境中我的学习效率更高＼&12.在该学习环境下，我知道在学习活动中需要学习什么＼&个性化＼&13.在该学习环境下，我能够自己做出学习计划＼&14.该泛在学习环境能够使我进行个性化学习＼&15.该泛在学习环境能够给我提供个性化帮助＼&]
在宏观视角评价中，除了使用调查问卷，还要配合使用访谈法，以便对学习者的主观感受进行更加深入地了解。在实施访谈法之前，除了要选择好访谈对象，更重要的是要列好访谈问题提纲，按步骤由浅入深地进行访谈，这样才能达到好的访谈效果。
除了以上两项对学习者的主观感受进行评价，还需要对学习者的学习效果进行客观评价。也就是在学习实践活动开始之前设定实验组和对照组，实验组在该泛在学习环境中进行学习，而对照组在课堂学习环境中学习。学习活动结束之后，对实验组和对照组学生进行测验，通过对比两组学生的学习效果对该泛在学习环境进行客观评价。
（2）微观视角的评价
为了更深入地了解泛在学习环境以及学习活动的真实性，我们也进行了微观视角的研究，开发了微观视角的评价工具。目的是确定一个特定泛在学习环境（以及学习活动）的哪个特点或者功能与有意义学习的契合度最高。在本阶段，根据有意义学习范式，我们能够清楚地看到泛在学习活动的优缺点。根据该结果，教学人员以及研究人员能够对泛在学习活动进行相应改进和优化。
微观视角的评价工具基于Saaty的层次分析法（Analytic hierarchy process）[22]。通过成对比较法，AHP调查问卷能够判断出各个评判标准的优缺点。因此，我们用AHP调查问卷收集学习者对泛在学习活动相关问题的反馈信息。最后，这些结果被用于定义泛在学习以及有意义学习。为了确保研究结果的可信度，AHP调查问卷里的题目由两位教育技术领域的专家进行了修正。为了确保可靠性，我们对收回的AHP调查问卷进行了一致性检验，其结果小于0.1，表明调查参与者做出的判断是一致的。
表4 微观视角的评价工具示例
[评价指标A＼& []A比B更重要 [?] B比A更重要[]
9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9＼&评价指标B＼&学习需求的紧迫性＼&＼&知识获取的主动性＼&]
（3）泛在学习环境优化
经过以上环节评价，能够对泛在学习环境的优劣进行比较全面的了解，接下来就是泛在学习环境优化的过程。通过改进以上两个评价环节中暴露出的不足，能够对泛在学习环境进行完善和改进，从而保证学习者在该泛在学习环境中进行的学习是有意义学习。
4. 有意义泛在学习环境的现实应用
泛在学习环境经过不断优化，最终将供学习者学习使用。在该泛在学习环境中学习的学习者有好的学习效果以及高的学习满意度，最重要的是，学习者进行的学习是有意义学习。
四、讨论与结论
1. 结论
本研究设计了一种有意义学习视角下的泛在学习环境评价方法。该评价方法有以下几个特点。① 该评价方法是在笔者进行广泛文献调研的基础上形成的，具有一定可信度；② 该评价方法结合了有意义学习与泛在学习的特点，其目的是使泛在学习环境中发生的泛在学习活动对于学习者来说是有意义的；③ 该评价方法能够从宏观以及微观方面全面评价泛在学习环境；④ 它是一种循环型评价方法，这种评价方法为提高泛在学习的质量以及可持续性提供了一种全新机制。
2. 讨论
总体来说，该评价方法的实施具有以下特点：① 该评价方法包含的步骤周期相对较短，很直观明了，能够既快速又容易地完成；② 该评价方法能够揭示泛在学习环境的优势和不足；③ 该评价方法能够为教学人员以及设计者提供借鉴，以便他们能够不断优化泛在学习环境，使泛在学习的适应性更强。
笔者接下来的工作是将该评价方法用于实践中评价泛在学习环境，通过客观评价泛在学习环境中发生的是否是真的有意义学习，将得出有技术支撑的泛在学习环境对于学习者来说是否是有益的。另外，根据实际应用效果，也能够更清楚地了解该评价方法的优缺点，从而在保留设计优势的基础上完善设计的不足。
基于该研究的结果，我们对今后的研究有以下建议：首先，尽管该评价方法采用了参与者的感受作为评价数据，其他研究者也可以通过包含其它数据源（如教师的看法等）来强化评价方法；其次，未来的研究可以深化提出的评价方法，以便它能够适应教育中的可用的新兴技术；最后，泛在学习是一种全新的学习方法，由于新技术和新应用还在不断涌现，泛在学习的含义也在不断扩展。尽管本研究发现泛在学习环境的现有特点与有意义学习的要求相符，今后的研究需要继续关注与泛在学习环境相关的新技术和新应用，并且在必要的情况下提出新的学习理论。
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收稿日期：2013-03-30
作者简介：张豪锋，教授，硕士研究生导师，河南师范大学教育技术研究中心主任（453007）。
赵耀远，硕士研究生，河南师范大学教育技术系（453007）。