学习环境的数字化水平对学生学习效率的影响

鲁士发 杜永刚

摘要：本研究以学习环境的数字化水平为切入点，阐述了数字化学习环境的三大特征和七条构建方法，制定了数字化学习环境下对学生学习效率的评价的二级维度。从对学生的认知模式、注意力、记忆力的影响，以及对学生认知影响的教师视角等方面，研究了学习环境的数字化水平对学生认知发展的影响；从对学习能力的影响和培养等方面，研究了学习环境的数字化水平对学生能力培养的影响。以期对数字化学习开展提供有价值的参考。

关键词：学习环境；数字化水平；学习效率；认知能力；影响

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）23-0091-04

随着信息网络和计算机技术的快速发展，传统的学习模式受到了前所未有的冲击，各种新的学习模式如潮水般涌现，在所有学习模式中，最具有冲击力的便是数字化学习。作为数字化学习三大要素之一的数字化学习环境，为营造和创设师生之间的交流互动提供了多种通信机制与交流手段，其经过数字化信息处理具有信息显示多媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化和教学环境虚拟化的特征。这种环境能够支持情境创设、启发思考、信息获取、资源共享、多重交互、自主探究、协作学习，以此来开展信息技术与教育教学的深度融合，能够促进教师的教学方式、学生的学习方式，以及教学评价方式的变革。

数字化学习环境的构建

不同学者从各自角度提出了关于数字化学习环境的构想，笔者经过查阅大量的文献资料，认为下面两种理论构想较符合我国教育信息化发展现状：一是钟国祥等提出的数字化学习环境是从建构主义学习理论、混合学习理论、现代教学理论出发，以学生为中心，由相匹配的教师、同学、教材、设备、工具、媒体、技术等构成的，是一个具有智能性、开放式、集成化等特征的虚拟现实学习空间，它既能支持学生的自主建构，又能提供适时的学习指导；二是马来西亚学者Chin提出的，即数字化学习环境是一个以学生为中心、以通信技术应用为基础的学习环境，它具备能够适应不同学生的学习能力和学习方式、能够为学生提供终身学习和发展两个特征。

因此，数字化学习环境是一种能识别学生特征、能感知学习情境、提供适合的学习资源和便捷的互动工具、能够自动记录学习过程和评测学习结果，以及促进学生有效学习的学习场所或活动空间。把握好数字化学习环境的特征，可以从下述6个方面对数字化学习环境进行构建。

1.学习内容的构建

学校教育的目的之一是将知识传授给学生，包括陈述性知识和程序性知识，但传统教育所呈现的内容是以书本知识为本位的，缺乏对学生直接经验的重视。建构主义的观念则强调知识应该是学生在与环境的交互作用中自行建构的，因此在学习内容的构建方面应该注重真实情境的创设，以引导学生学会知识和提升学习能力为中心，以培养学生的智慧为目标，聚焦深度学习。

2.学习资源的构建

从学习内容的角度来看，学习资源的提供既包括经过教师设计的、具有良好系统结构的媒体性材料，也包括学生在课前准备的资源、课上生成的资源以及课后复习的资源等。从内容控制的角度来看，应该允许学生在整个学习过程中，任意浏览、获取与学习主题相关的内容，如教师讲稿、专题网站、专题资源库等，还要控制其获取与授课主题无关的内容。

3.智能工具的构建

所谓智能工具，是指为完成学习目标而采用的学生分析测量工具、信息资源推送工具、学习活动记录工具、学习成果评价分析工具、沟通交流工具、教师教学类工具和学生学习类学具等。

4.教与学方式的构建

传统的课堂是以教师为主宰，教师是学生学习的灌输者，学生则是被动接受式的学习。因此数字化学习环境强调“主导、主体”相结合的教与学方式，强调学生应由外部刺激的被动接受者转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，教师则要转变为学生学习的引导者、帮助者和促进者。要重视教学活动的设计，重视教师的引导，注重课前的预设和课堂的生成，还要对学习结果做适应性评价，对学习活动干预。学生的学习要突出群体协同知识建构、关注高阶认知目标、多样评价要求等。

5.学习社群的构建

学生的知识建构是个体和群体共同建构的结果。课堂教学主要是个体知识建构，因此要建立适合于学生之间沟通、交流的学习社群，以促进群体知识建构。学习社群可以是包括在线交流、自我选取群组、自动匹配群组的虚拟学习社区，应强调与移动互联的现实社区相结合。

6.教学社群的构建

教学社群是教师交流成长、同伴互助的平台，有利于教学的顺利进行，也有利于教师的专业发展。教师通过教学社群，可以共同研究教学内容、教学方式、学习方式、学习资源和学习工具的设计等。

数字化学习环境的构建，让教育研究者更加注重对新型学习环境的研究和实践，让教育管理者更加充分地认识到学习环境对教与学方式变革的促进作用，让学习环境的建设者从教与学方式变革的角度出发，构建能够适应学生多元化学习需求的数字化学习环境，让教师能够树立“学生为中心”的理念，利用学习环境进行个性化教学，让学生可以轻松有效地在自适应的、智能化的学习场所学习，以满足个性化学习的需求。

学生学习效率的评估方法

对于学习效率的评估，不同的学者有不同的理解，笔者经过查阅大量的文献资料，认为美国教育传播与技术协会（AECT）在2004年对教育技术定义时，所强调的学习绩效较为权威。它认为学生的学习效率是指运用新获得的知识与技能的能力，这种能力包括基础知识的获取与基本技能的习得，还包括灵活运用的能力，如学习效率还体现在能力与社交等方面。而学习成绩则是一种量化的结果，并不能作为学习效率的全部内涵。

依照上述观点，一个人的学习效率可以在很大程度上反映其自身的各项素质，它是个人素质与环境相互作用的结果。数字化学习效率的评估是指在一定的学习目标指引之下，学生运用新获取的知识和新习得的能力的水平，这里包括“知识、技能、态度”等维度。数字化学习效率的评价是指依据学习的目标，对学生数字化学习的整个过程及学习效果做出针对性的诊断，这也是数字化学习环境构建质量评估的核心，对提高教学和学习效率具有明显的促进作用。

影响数字化学习效率评估的因素有很多，除了学生个人的因素外，课程、教师以及学习环境等因素都有可能产生影响。而且，对学习效率的研究，还会因为研究目的或研究环境的不同，而有与众不同的影响因素。笔者在对国内外相关研究的结论进行总结和评述的基础上，提出数字化学习环境下，对学生学习效率的评价可以从几方面开展，如上页表所示。

学习环境的数字化水平对学生学习效率的影响

数字化学习环境不仅为学习活动提供了有效的支持，还能兼顾其与自主学习各个要素之间的联系，对常规课堂的学习环境在时间和空间上做出有效的延伸，以提高学生有效学习的成效，对学生认知发展和学生学习能力的培养产生了重要的影响。

1.对学生的认知模式的影响

认知模式是指学生对知识信息的感知、获取和处理的模式，是学生在信息加工过程中表现出来的认知组织和认知功能方面持久一贯的风格。笔者采取试验前后测试的方法，使用镶嵌图形测验对学生的认知模式进行测试，镶嵌图形测验属于认知模式场独立性与场依存性的测验，这是目前研究认知模式采用较多的一种方法。在测验中，能排除背景因素的干扰从复杂图形中迅速地、容易地知觉到指定的简单图形者为场独立型；而完成该项任务较为困难者为场依存型。从镶嵌图形测验试验数据中可知：开展数字化学习之前能够完成镶嵌图形测验的比例为37%，开展数字化学习之后能够完成镶嵌图形测验的比例为60%，说明通过数字化的学习之后学生独立完成工作的能力有所提高。测验表明，数字化学习能培养学生的自主学习和协作学习的能力，通过自主探究和协作会话的活动可以促进学生认知模式的发展和转型，以多媒体的方式呈现教学材料、提供形象生动的学习资源对吸引学生注意力，加深学生记忆力等认知领域都具有较好的帮促作用。

2.对学生的注意力和记忆力的影响

注意力是将心理活动指向和集中于一定对象的能力，注意对学习认知活动具有对象选择、保持和控制心理活动向着一定的方向和目标进行的功能。注意分为有意注意和无意注意两种，两者紧密联系而又可以相互转化，在学生的认知学习活动中，要充分利用两种注意的配合与互相交替，以提高学生的学习效率。

与传统教学相比，教学中运用数字化资源可以激发学生的兴趣和提高学生的注意力集中时间。数字化学习中使用的各类多媒体资源由于采用形象生动的信息表现方式能引起学生的无意注意，通过教师的引导可以使学生的两种注意配合并互相交替，以提高学生对知识的注意力。此外，数字化学习由于使用视频、音频等多媒体教学资源，在吸引学生的注意力方面确实起着促进和提高的作用，开展数字化学习方式可以帮助学生更好地理解知识，加深记忆。

3.对学生自主学习能力的影响

数字化学习环境给学习活动创设了新型的学习空间，特别是给学生的自主学习提供了优越的条件和环境。为学生获取分析信息、对信息加工改造营造了理想的条件，为学生提供了自主探索、自主发现、自主研究的学习环境，在培养学生创新思维和创新精神方面做了良好的铺垫。同时，数字化学习环境具有丰富的学习资源，有助于学习情境的创设和学习空间的延伸，在学习内容的构建上，数字化学习环境具有多层次性、高度的多样性和共享性，这都给学生提供了自主学习的机会和条件。丰富的情境创设能很好地激发学生的学习动机，充分调动学生的多元感知。对于不同学习风格的学生而言，他们可以在课堂学习之外，按照自己的学习风格，选择其他的补充方式来更好地完成学习目标。由此可以看出，数字化学习环境为培养学生的自主学习能力提供了一个很好的空间，在学习目标制定、学习内容选择、学习进度管理、学习评价方式以及学习结果记录等方面，都可以满足自主学习活动的要求。

此外，学生自身的年龄和心理特征等客观条件，决定了他们的学习方式和状态水平，尽管数字化学习环境提供了一种全新的环境，在外界条件的改变方面的确起到了激发学生的好奇心和乐趣的作用，但对于中小学生来讲，自主学习的控制力还明显不足。因此，这就要求教师要在学生自主学习方面做出积极有效的引领，指导学生互相协作，自主开展探究学习，自主完成学习目标的定位、内容和资源的选择、学习方法的提炼以及对自身学习结果的评价，从而适当地调整学习过程，以达到最佳的学习效果。

4.对教与学方式变革的影响

数字化学习环境具有大量丰富的学习资源、及时更新的学习内容以及不同层次的专家团队和学习伙伴，使得学习变得更为开放。这种开放的环境空间状态，使得学生的学习无须完全依靠教师单向的传授，使“要我学”转向“我要学、我会学”的状态，满足了学生对于多样化学习的需求，拓展了学生的学习空间，提高了学生的学习积极性，学生也有了更多的认知工具用于建构个人学习空间。这为学生主体地位的实现提供了更好的条件，打破了传统的单一的教师主导的角色地位，呈现了“教师主导—学生主体”的新课程理念倡导的教与学方式。

除了必要的技术支撑条件之外，作为教学的主导者——教师也要研究如何在数字化学习环境下开展教学，要以学生的全面发展为出发点，以培养学生的学习能力、问题解决能力为重点，培养学生独立自主学习的习惯和行为。因此，作为教师，自身要加强学习，了解和掌握在数字化学习环境下，开展自主学习的理论基础和实践方法，以便正确地培养和提升学生的自主学习能力。

5.对学习考核评价方式转变的影响

教育教学的考核方式对日常教学活动具有深远的影响，“考什么就教什么”是目前普遍存在的一种现状，因此很多教师为了把学生教“好”，使其考出好成绩，在课堂内外几乎不给学生开展自主学习、自我探索的时间和机会，教师的主导一直贯穿于整个教学中，学生在这个过程中习惯了接受，缺少了自己发现问题、提出问题、解决问题的机会，久而久之，学生也会缺乏独立学习、自主学习这方面的意识和能力。因此，数字化学习环境的构建，应当在考核评价方式方面产生一定影响，应该落实多元化的考核评价方式，强调过程性的考核评价机制，以促进学习考核评价方式的转变。

总之，任何形式的教学其目的都是促进学生的学习，教学必须适应学生的认知发展水平，同时学生认知能力的发展也应作为一个教学目标，通过教学的实施促进学生认知水平的提高，以实现学生的认知发展水平在教学的实施过程中得以螺旋上升的发展。数字化学习是目前各类学校的教育中的常见教学方式，本文探究数字化学习对学生的认知能力、学习能力等领域的学习效率影响，由于学生认知领域的心理变化是一种较难测量的变量，加上学生认知领域的心理行为范围很广，这也使笔者的研究有一定的局限性，但随着我国教育信息化的不断推进，如何通过数字化的学习方式促进学习认知的发展将成为教育工作者必须要面对的问题。

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作者简介：鲁士发（1972.10-）男，天津，天津广播电视大学新闻与网络管理办公室副主任、副研究员，中国教育电视台记者、特约评论员，中国教育技术协会理事、全国多元智能教育专委会秘书长，艺术硕士。

杜永刚（1979.05-）男，天津，天津市红桥区教师进修学校教育技术研究室主任，高级教师，天津市“未来教育家奠基工程”培养对象，全国中小学教师继续教育国培专家。