信息技术环境下基于协作学习的教学设计

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摘要： 协作学习目前已经成为课堂教学与互联网络环境下一种非常重要的教学模式，它对于培养学生的创造能力、求民思维、批判思维、探索发现精神、与学习伙伴的合作共处能力、自瘭自强和培养新世纪需要的创新型人才非常重要，许多国家的教育实践中都已非常重视协作学习教学模式的应用。本文介绍了协作学习与协作学习模式，探索了协作学习的基本理论，并对协作学习模式下的教学设计进行了初步探讨。

关键词： 协作学习；教学设计，小组学习；建构主义

一、协作学习与协作学习模式

1．协作学习的基本概念

协和学习（Collaborative Learning）是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种策略。小组成员的协同工作是实现班级学习目标的有机组成部分。小组协作活动中的个体（学生）可以将其在学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其他成员共享，甚至可以同其他组或全班同学共享。在此过程中，学生之间为了达到小组学习目标，个体之间可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证，以期获得达到学习目标的最佳途径。学生学习中的协作活动有利于发展学生个体的思维能力，增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力。此外，协作学习对提高学生的学习业绩、形成学生的批判性思维与创新性思维、对待学习内容与学校的乐观态度、小组个体之间及其与社会成员的交流沟通能力、自尊心与个体间相互尊重关系的处理等都有明显的积极作用。

2．协作学习的基本要素

协作学习目前已经成为一种学习模式，在传统的班级授课和信息技术学习环境中得到了广泛的应用。协作学习模式是指采用协作学习组织形式促进学生对知识的理解与掌握的过程，通常由四个基本要素组成，即协作小组、成员、辅导教师和协作学习环境。

（2）成员。成员是指学习者，按照一定的策略分派到各协作小组中。人员的分派依据许多因素，如学习者的学习成绩、知识结构、认知能力、认知风格、认知方式等，一般采用互补的形式有利于提高协作学习的效果。如学习成绩好的学生和成绩差的学生搭配，可有利于差生的转化，并促进优生在辅导差生的过程中实现对知识的融会贯通；认知方式不同的学生互相搭配，有利于发挥不同认知类型学生的优势，从而促进学生认知风格的“相互强化”。协作学习成员不限于学生，也可能是由计算机扮演的学习伙伴。

（3）辅导教师。辅导教师在协作学习模式中并非可有可元，因为有辅导教师存在，协作学习的组织、学习者对学习目标的实现效率、协作学习的效果等都可以得到有效控制和保证。协作学习对辅导教师提出了更高的要求，即要求辅导教师具有新型的教育思想和教育观念，由传统的以“教”为中心转到以“学”为中心，同时还要实现二者最优结合。

（4）协作学习环境。协作学习是在一定环境中进行的，主要包括协作学习的组织环境、空间环境、硬件环境和资源环境。组织环境是指协作学习成员的组织结构，包括小组的划分、小组成员功能的分配等；空间环境是指协作学习的场所，如班级课堂、互联网环境等；硬件环境是指协作学习所使用的硬件条件，如计算机支持的协作学习、基于互联网的协作学习等；资源环境是指协作学习所利用的资源，如虚拟图书馆、互联网等。

3．协作学习的基本模式

协作学习的基本模式主要有七种，分别是竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演。

（1）竞争。是指两个或更多的协作者参与学习过程，并有辅导教师参加。辅导教师根据学习目标与学习内容，对学习任务进行分解，由不同的学习者“单独”完成，看谁完成得最快是好。辅导教师对学习者的任务完成情况进行评论，其他学习者也可以对其发表意见。各自任务完成后，就意味着总任务的完成。竞争性模式有利于激发学生的学习积极性与主动性，但易造成因竞争而导致协作难以进行的结果。因此让学习者明确各自任务完成对保证总目标实现的意义非常重大，即学习者是在竞争与协作中完成学习任务的。竞争可在小组内进行，也可以在小组间进行。

（2）辩论。协作者之间围绕给定主题，首先确定自己的观点。在一定的时间内借助虚拟图书馆或互联网查询资料，以运动自己的观点。辅导教师（或中立组）对他们的观点进行甄别，选出正方与反方，然后双主围绕主题展开辩论。辩论的进行可以由对立的双方各自论述自己的观点，然后针对异方的观点进行辩驳。最后由中立者对双方的观点进行裁决，观点论证充分的一方获胜。也可以不确定正反双方，而是由不同小组或成员叙述自己的观点，然后相互之间展开辩论，最终能说服各方的小组或成员获胜。辩论可在组内进行，也可在组间进行。辩论模式有利于培养学生的批判性思维。

（3）合作。多个协作者共同完成某个学习任务，在任务完成过程中，协作者之间互相配合、相互帮助、相互促进，或者根据学习任务的性质进行分工协作。不同协作者对任务的理解及其视点不完全一样，各种观点之间可以互相补充，从而圆满完成学习任务。

（4）问题解决。该种模式需要首先确定问题。问题的种类多种多样，其来源也不相同。一般根据学生所学学科与其兴趣确定。问题解决过程中可以采取多种方式，如竞争、合作、辩论等。问题解决过程中，协作者需要借助虚拟图书馆或互联网查阅资料，为问题解决提供材料恙依据。问题解决的最终成果可以是报告、展示或论文，也可以通过汇报。问题解决是协作学习的一种综合性学习模式，它对于培养学生的各种高级认知活动和问题解决与处理的能力具有明显的作用。

（5）伙伴。指协作者之间为了完成某项学习任务而结成的伙伴关系。伙伴之间可以对共同关心的问题展开讨论与协商，并从对方那里获得问题解决的思路与灵感。学习伙伴之间的关系一般比较融洽，但也可能会为某个问题的解决产生争论，并在争论中达成共识，进而促进问题解决。协作学习伙伴可以是♥学生，但也可以由计算机充当。由计算机充当的学习伙伴需要人工智能的支持，即根据一定的策略，由计算机模拟的学习伙伴对学习者的学习状态进行判断，对学习者提出问题或为问题提供答案。智能化程序高的协作学习系统可以具有多种不同类型的虚拟学习伙伴，学习者可以自由选择或由计算机根据学习者的特征动态确定学习伙伴。

（6）设计。它是基于学习者综合能力培养和面向过程的协作学习模式。由辅导教师给定设计主题，该主题强调学习者对相关知识的运用能力，如问题解决过程设计、科学实验设计、基于知识的创新设计等。在设计主题的解决过程中，学习者充分运用已掌握的知识，相互之间进行分工、协作，共同完成设计主题。要求辅导教师及时发现并总结学习者的新思想和新思路，以利于提高全体学生的知识综合运用能力。

（7）角色扮演。该种模式是让不同学生分别扮演指导者和学习者的角色，由学习者解答问题，拨款得对学习者的解答进行判别和分析。如果学习者在解答问题过程中遇到困难，则由指导者帮助学习者解决。在学习过程" 中，他们所扮演的角色可以互相转换。通过角色扮演，学习者对问题的理解将会有新的体会。角色扮演的成功将会增加学习者的成就感和责任感，并可以激发学习者掌握知识的兴趣与积极性。

二、协作学习的理论基础

迪伦伯格（Dillenbourg et al. 1994）提出当前有三种学习理论可以应用在协作学习系统中，每种学习理论都同学生的典型学习环境相联系。这三种学习理论应用主要按照学生的认知发展规律进行选择。

社会建构主义主要将注意力集中在社会活动如何促进个体的自身发展上，而非真正区分或鉴别出增强协作学习的要素。对社会活动在学生协作掌握知识过程中的作用是将其假设成黑箱进行分析与操作的。根据社会建构主义观点，测试个别化或协作学习效果的方式可分为前测、个别化或协作学习、后测三个阶段。根据后测结果，可以验证个别化学习和协作学习的不同。许多研究结果证明这是一种有效的方法（Doise & Mugny 1984, Blaye et al. 1990, Blaye 1989, Durfee, Lesser & Corkill 1989, Gasser 1991）.

2．社会文化理论（Socio-cultural Theory）。社会文化理论研究的重点集中在社会活动和个体认知发展上。它把个体的学习看成是知识的建构过程，在关注学习的社会方面的同时，认为个体的心理活动是与一定的文化、历史和风俗习惯背景密切联系在一起的，知识与学习都存在于一定的社会文化背景中，知识来源于不同的社会实践活动。所以它着重研究不同文化、不同时代和不同情境下个体的学习和问题解决等活动的差别（Wersch & Toma, 1995）。该理论源自维果斯基（Vygostsk 1978）的邻近发展区理论（Zone of Prozimal Development），即每一个体内部的认知变化将会映射到由其社会活动导致的结果上。维果期基将邻近发展区定义为：

“邻近发展区是在个体独立问题解决过程中确立的实际发展水平，与其在成人的指导下或与他人协作活动过程中通过问题解决确定的发展潜力之间的距离。”（Vygotsky 1978）

学习者在自己的日常生活、交往和游戏活动中，形成了大量的个体经验，这称为“自下而上的知识”，它从具体水平向知识的高级水平发展，走向以语言实现的概括，具有了理解性和随意性。在人类的社会实践活动中则形成了公共的文化知识，在个体学习中，这种知识首先以语言符号的形式出现，由概括向具体经验领域发展，可称为“自上而下的知识”。儿童在与成人的交往活动中，在他们的帮助下，解决自己还不能独立解决的问题，理解体现在承认身上的“自上而下的知识”，并以自己已有的知识为基础，使之获得意义，从而把“最近发展区”变成现实的发展，这是儿童认知发展的基本途径。

维果斯基认为，人的高级心理功能，如对于注意的调节以及符号思维等，在最初往往受外在文化的调节，而后才逐渐内化为学习者头脑中的心理工具。这意味着学习者在解决问题的过程中，将会运用事先同学习伙伴在协作学习过程中积累的经验与技巧。个体以自己原有的知识经验为基础，通过一系列的活动，解决所出现的各种问题，最终达到活动的目标。

3．认知分享理论（Shared Cognition Theory）。认知分享理论特别强调学习情境的作用，认为可以将学习情境分为物理性和社会性两种。上述两种理论都可归属到物理性环境，但认知分享的模式则可直接归属到社会性情境，这种情境将会导致协作活动的产生而不令仅只是协作者的存在。知识不仅是在个体与物理环境的相互作用中建构的，社会性的相互作用同样重要，甚至更加重要，人的高级心理机能的发展是社会性相互作用内化的结果，在此过程中，语言待符号具有极为重要的意义（Confrey, 1995）。

认知分享的目标是让协作者学习他们经常应用到的知识与技能。学习情境则孕育了创造性思维。协作者经常面临如何将他们学到的知识应用到新的情境中去。根据这种模式，协作活动被看成是建立和维持分享某一概念的过程，由此确定了一个自然的学习情境。

三、基于协作学习的教学设计

协作学习模式对于培养学生的创造能力、求异思维、批判思维、探索发现精神、与学习伙伴的合作共处能力和培养新世纪需要的创新型人才非常重要，许多国家的教育实践都已非常重视协作学习教育模式的应用。在教学实践中的应用协作学习教学模式需要与教学设计紧密结合。研究发现，当前流行的建构主义教学设计的方法比较适合应用于协作学习模式中。

建构主义是认知主义的新进展，建构主义学习理论非常强调学生在知识掌握过程中个体的作用，认为知识不是由教师传授的，而是学生在一定情境中通过自己的探索发现主动建构知识意义的过程，即只有学生主动建构的知识才是有意义的，教师成为实现学生知识意义建构的促进Ⓐ者、帮助者和指导者。建构主义学习理论强调以学生为中心，并成为以“学”为中心教学设计的理论基础。建构主义教学设计应用于协作学习中的方法可按如下步骤进行：

1．分析协作学习的目标

根据教学及学生个体发展的需要，确定协作学习的目标。协作学习的目标是系统性的，一般将协作学习的总体目标分解为许多子目标。子目标与具体的学习内容密切相关，子目标的确定及解决对总体目标的实现至关重要。

2．确定协作学习的内容

在一个特定的协作学习环境中，协作学习伙伴共同面对不同类型的学习任务。根据对学习任务的分析，学习者面临的学习任务主要分为三类，即概念学习、问题解决和设计。在这三种学习任务中，概念学习的性质是基于事实的，其他两种任务的性质是基于分析和综合的。对学习任务的这种划分提供了对学习任务进行分析的清晰思路。例如，在进行基于事实的概念学习时，协作学习伙伴面对的是一个共同的学习目标；在进行基于分析与综合的问题解决和设计学习时，则对学习的总体目标进行分解，形成许多子目标，学习者相对独立地完成对子目标的学习。概念学习的目的是掌握概念的含义，明确要领的特怀与适用范围，从而加深对概念的理解。通过协作学习掌握概念，学习者将面对明确的目标，即非常强调协作学" 习过程中目标的整体性。问题解决和设计则对学习任务的整体性要求相对较低，而更强调个体对子目标的实现情况，因为子目标的解决直接影响到学习任务的完成。

3．确定小组的基本结构

研究显示，学生在具有良好组织结构的协作小组中学习，其效果远远优于传统的班级组织形式。学生在开始协作学习时，通常缺少小级协作的技巧，因此，在班级中首先设计协作交互活动的技巧和建立协作学习小组的方法，对学生来讲，需要他们学会如何倾听其他同学的谈话，分析并弄清楚 他们讲话的意思。学生必须学会如何激励小组中其他参加者、如何提出问题、如何动态地监视与修改小组、如何有效地进行通信等等。小组的结构通常有：

（1）目标观察。又喻称为玻璃鱼缸（Fishbowl）。一般情况下有三到四个（A、B、C、D）小组参与同一个问题解决，在其中一个小组（如A组）开始工作的同时，其他小组（B、C、D组）观察该小组（A组）对问题解决的方法、途径及问题解决的技巧，发现其优点与不足之处，以在恰当机会与其讨论并阐明各自的观点。特殊情况下（仅有两个A、B小组参加），第一个小组（A组）致力于寻找与自己不同的观点，仔细倾听B组对问题解决的思路与解释以及不同的技巧与方法。第二个小组（B组）则将注意力集中在A组的动态上，以准备同A组讨论其解决问题的优劣（有时也可能将注意力集中在问题上）。经过一段时间之后（也可能A小组还没有完成问题解决），全班共同商讨已经发生的问题和什么问题没有发生或即将可能发生什么问题，以便将注意力有效地集中在目标问题解决上。

（2）结对评判1（Pairs Check）。该种结构形式是小组中的成员两两结对，第一个小组成员（A）面对问题解决时，第二个成员（B）担任教练的角色。然后当第二个成员（B）解决问题时，第一个成员（A）担任教练的角色。在一个协作学习小组中其他结对的小组成员对他们的问题解决结果进行评判。为完成问题解决任务，该过程一般更换结对成员多次重复。

（3）结对评判2（Pairs Check）。结对评判2同结对评判1有点类似，除了结对成员预先进行个别化练习外，小组内一个成员（如A）需要将他解决问题的答案向另一个成员（如B）解释，然后他们对其进行讨论。进行后续问题解决时，结对成员之间调换角色。在向小组内所有成员分享他们的结果时，结对的协作者之间必须取得一致的结果。

（4）小组评判（Teams Check）。小组评判是在小组之间进行的，其程序与结对评判类似。队友之间互相帮助理解练习的答案，因此各个小组成员都有机会面对问题的每一种答案，有利于增进小组成员对问题的全面了解。

（5）问题分解。又可喻称为竖锯（Jigsaw）。将待解决的问题进行分解，并由协作组成员分担。按照问题解决的顺序由小组成员分别汇报共享结果，直至问题解决完成。每一名小组成员都是问题解决相对独立和不可分隔的部分。竖锯结构可以用这样的事例说明，当学生需要理解给定阅读材料时，可以将该阅读材料根据内容分解成若干独立段落。然后将学生分成同样数目的阅读小组，每组抽取一名成员，并将阅读材料的一个段落交给他，在他理解后再同同组的其他成员解释。然后换一名成员，并交给他另一段材料进行理解，发此重复进行此过程，直到阅读材料的所有段落都由小组成员向其他成员解释完成。就像竖锯一样，每一名成员都独立从事某一项任务，但各任务又是总任务的一部分，所有部分任务完成后，就意味着总任务的最终完成。

（6）结对思维共享（think-Pair-Share）。全体协作学习成员首先独立思考给定的每一个问题，然后再将他们两两结对，对给定问题进行讨论、协商，确定问题的最佳解决途径，最后和全体成员一起分享问题解决的答案与技巧。

（7）结对间思维共享（Think―Pairs―Share）。这种结构基本上与结对思维共享相同，但最后问题解决答案的共享是在结对间进行的。因此这种小组结构更强调结对在问题解决中的重要性，即结对成员首先对问题解决取得一致，然后才能与其他结对成员共享。

（8）概念网络。又称词网（Word Webbing），无论作为小组学习或个别化学习的组织形式，都可以根据辅导教师指定的目标进行自由探索学习。学习目标可利用关键性概念表述，并由此概念贯穿学生知识获取的全过程。由于概念具有网络特性（语义网络），因此只要理解了典型性概念，在给定的范围内就可以由学生自己建构一幅概念地图，从而实现教学目标。协作学习中每个成员可以准备几种彩色笔，以对知识掌握学习过程中涉及的典型概念进行标记，最后形成由概念组成的概念网络。

（9）团队构成（Team Product）。协作学习成员在一起共同学习，形成学习团队。团队中成员的角色主要有：保证团队目标实现的管理者、发布团队解决问题结果的发言人、对队员的正确行为进行确认的激励者、对队员的回答进行确认的评核者、记录答案和队员意见的记录员、擅长表演与展示的“艺术家”、向班级的其他同学解释本组问题解决答案的展示者等，其中最重要的角色是管理者、评核者和记录员，他们是一个团队所必须具有的三个主要组成人员。由于受团队人数的限制，一个成员经常同时担任几中角色。

共享黑板。黑板在协作学习过程中可以发挥非常重要的作用，借助黑板，协作小组可能与全班同学共享问题的答案的问题解决的技巧，并且即时得到其他的反馈。有时贴报与幻灯片也可以代替黑板的功能，实现成果的共享。

巡回报告在协作学习过程中，当协作小组遇到难以解决的问题时，可以让其中一名成员在教室中巡视，以便从其他协作小组中寻找好的思想及解决问题的思路，并及时回来向小组中的其他成员汇报。

双栏归纳。辅导教师利用黑板将一些项目放进双栏中的一栏内，在不告诉学生项目分类标准前提下，要求学生对项目进行分类。在教师要求将项目加入到第二栏时，小组中的成员全部起立，并对项目可能区分的类别进行讨论。当一个小组的同学确定他们知道了分类的标准后，他们可以先☿坐下来而不透露自己的答案。当所有组的同学都坐下来后，进行如下操作：①请一个小组将他们的项目增加进每一栏中，并让其他小组对他们的选择展开评论；②教师向全班同学展示其他项目，并让该小组决定每一项目属于的栏目；③让小组代表描述他们的分类标准。上述小组结构适合不同的学习活动或教学目标，如目标观察适合发展学习者的学习机能，结对评判与问题分解更加适合学习新的材料，概念网络和双框归纳适合学习相关的概念等等。在协作学习实践中，不断探索并推出新的小组结构对提高协作学习的效率与适用性是非常重要的。

根据参加协作学习的学生特征确定小组的基本结构。同时还要考虑学生的学习活动及学习目标。小组的结构不是一成不变的，在协作学习实践中，应根据具体的目标与任务不断创设新的小组结构形式。

4.协作环境的创设

协作学习环境的设计主要包括由学习的主题确定协作学习的目标’参加协作学习的人数、所依据的学习理论、协作学习系统的性能等。下面列出了一些协作学习环境设计的类型：

具有两个或更多的协作者，利用计算机作为协作学习工具。系统提供了协作沟通的频道，但不能承担活动的角色。

具有两个或更多的协作者，有一个辅导教师参与对协作学习过程进行控制，并参加到协作活动中。

具有两个或更多的协作者，在同一工作组中共同面对同问题。当协作者处于独自状态时，辅导教师可以对其进行协作辅导。根据协作者的背景知识可以实现智能动态分组。

具有两个或更多的协作者，在网络计算机环境的支持下共同面对同一问题。利用通讯窗口，协作学习者之间可以相互发送建议、行动变更时的忠告、关于合作伙伴行动的评论等等。协作者工作在互惠互利的教学模式和竞争方式下，协作学习的参与者都有可能成为其他学习伙伴解决问题的指导者。

具有两个或更多的协作者，其中之一是由系统模拟的协作者。协作学习的参加者依次轮流与系统模拟的协作者交互活动，模拟协作者可根据需要自动执行，一般情况下，虚拟协。作者可以从学生模型库中选择。

5.信息资源的设计

协作学习需要借助一定的信息资源，如在互联网环境中检索信息、需要计算机支持下的通讯交流手段、从“小资料室”（虚拟资料室）中查阅资料等。因此在进行协作学习时，教师需要为学生设计并提供一定的信息资源环境，尽量缩短无效时间，提高协作学习的效率。

在互联网环境下进行协作学习，由于受传输速率的限制，势必会影响学习者对信息资源的获取速度。在基于校园网的情况下，协作学习的设计和辅导者可以事先将学生可能用到的信息资源下载到校园网的资源中心内。根据协作学习过程中知识掌握的需要，学习者直接从校园网资源库中查询所需的信息资源。

6．协作学习活动的设计

协作学习活动的设计是协作学习的主要组成部分。协作学习活动主要围绕学习内容开展，并根据学习内容采用不同的活动方式（协作学习活动在前面已有论述）。建构主义的几种教学模式，如“支架式教学”、“抛锚式教学”、“随机进入教学”、“情境式教学”、“织网式教学”等也可以应用到设计协作学习活动中。

7．协作学习效果的评价

协作学习效果的评一般通过小组集体讨论的方式进行，在评价过程中，小组成员可以进一步加深对协作学习内容的认识与理解。在此过程中，需要协作小组准备相应展示材料，可以使用网页或幻灯片形式辅助各自的讲解。展示过程中或展示完成后，协作学习成员可随时根据展示内容提出问题，并要求展示者给以解答。根据展示与随机应答结果，其他各组对展示组进行终结性评价。辅导教师需要对该过程控制并及时总结各组的伟缺点。

四、结论

协作学习已成为一种重要的教学模式，它对课堂教学的冲击非常大。在课堂教学中应用协作学习，可以为其注入新鲜活力，从而改革传统教学中受众多教育工作者指责的诸多缺点。协作学习的理论基础很多，按照迪伦伯格的观点，主要有社会建构主义理论、社会文化理论和认知分享理论，它们对协作学习的研究提供了理论指导。但是探讨专门适用于协作学习需要的基础理论对于协作学习的研究将更加重要。

信息技术环境，尤其是网际网络的发展，为协作学习提供了良好的条件。但要发挥协和学习在教学中的作用，必须对协作学习进行教学设计。基于协作学习模式的教学设计主要以建构主义教学设计方法为指导，但又具有适应协作学习的新内容。其过程主要包括分析协作学习的目标、确定协作学ฟ习的内容、确定小组的基本结构、创设协作环境、设计信息资源、设计协作学习活动、评价协作学习效果等。