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智慧教育视角下大学生学习能力重构
2020-09-29 陈梦迁,彭希林  高等教育研究   (点击次数:)

学生如何有效学习是教育学和心理学共同关注的重要主题。20世纪以来,学习理论的发展经历了行为主义、认知主义和学习科学三个阶段。行为主义和认知主义关于学习本质的认识,与“工业时代教育系统”的教学模式密切相关。这种教学模式突出教育者、受教育者和教材三个构成要素,教育者依据教材向受教育者传授知识。学习理论的发展亦可视为其在社会环境的重重压力下发生的进化。第四次教育革命、智慧教育、智慧学习这些概念表征了当代教育社会环境的变化,而且它们对大学生学习能力提出了挑战。构建当代大学生学习能力体系是一个系统工程。本文拟探讨智慧教育背景下当代大学生的学习角色特征,并尝试重构学习能力体系,以期为深化大学教学改革、保障教学过程顺利进行提供参考。

一、当代大学生学习面临的挑战

关于学生如何有效学习的研究有两种指向。一是教会学生学习。1996 年,国际21 世纪教育委员会向联合国教科文组织提交了《教育:财富蕴藏其中》的报告,提出21 世纪教育的四个支柱,即“学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存”,教育应围绕这四种基本学习进行安排。学会认知是指掌握如何有效学习和思考的知识和技能,目的是使人学会如何学习,即掌握认知的能力与手段。二是改进知识传播技术以促进学生有效学习。20 世纪60 年代,阿什比提出“四次学习革命”的思想。进入21世纪,2008 年IBM 公司提出“智慧地球”理念,而后冠以“智慧”的概念层出不穷。智慧教育、智慧学习的观念正是在这种背景下出现的,并且日渐成为引领学校教育教学改革与发展的新理念和新模式。智慧学习新模式的出现,根源于智能科技的爆发及其对社会各领域产生的广泛而深刻的影响,它探讨了工业技术应用于高等教育领域的潜力和产生的影响。此后,塞尔登和阿比多耶出版了《第四次教育革命:人工智能如何改变教育》一书,阐述了如何改变传统的教育理念和教育方式,使教育对象更好地适应社会变革,他们在书中还阐释了智能大学的观点。以上两种促进有效学习的研究都主张建立区别于传统学习模式的新学习模式。在新学习模式中,传统教学三要素的内涵、角色和职能都发生了深刻变化,相应地对教师和学生的素质及能力也提出了新要求。

时代发展对学习者的学习能力提出了新挑战, 为此我们应该思考和分析当代教育情境中影响学习者学习的因素,进而提出应对策略。回顾人类学习的演变历程,知识的量、对知识本质的认识、知识传播途径与技术手段是影响学习者学习的重要因素。

第一,知识爆炸对学习能力提出了挑战。20 世纪后半叶被称为“知识爆炸”的时代,在百科之学的 基础上知识版图急剧扩张,知识更新换代不断加速。国际21世纪教育委员会曾指出,“教育应大量和有效地传授越来越多、不断发展并与认知发展水平相 适应的知识和技能,因为 这是造就未来人才的基础”;“仅从数量上满足对教育的那种无止境的需求(不断增加课程负担),既不可能也不合适。…… 他必须有能力在自己的一生中抓住和利用各种机会, 去更新、深化和进一步充实最初获得的知识,使自己适应不断变革的世界”。因此,学习是贯穿个体终生的事业,学习者在学校教育阶段既要学会得以 继续学习的基本知识,也要掌握后学校教育阶段自 主学习的能力。

第二,知识本质认识的不断丰富对学习的挑战。学习是学习者与知识建立有效联系,学习者获得知 识,同时构建知识与知识之间联系的过程。苏格拉 底提出,人理解世界的途径源于“技能习得”和“解释已得知识”两个境脉。这是关于学习理论最早的论述。知识是社会的建制,从孔德、黑格尔、马克思、涂 尔干和曼海姆开创的四种经典现代性知识模式,到 利奥塔、鲍曼、德里达和雷丁斯等人提出的后现代性 知识模式,它们都对知识本质进行了不同的阐述。大学是知识再生产的场所。这里的知识包括作为经 验的知识(个人知识)、作为科学的知识、作为技术的知识以及作为文化的知识。受20 世纪科学主义的影响,诞生了行为主义和认知主义学习理论。按 照这两种学习理论构建的大学生学习模式,在当前受到学者的批判,但这些批判并不能否认行为主义或认知主义学习理论关于“持续学习是如何进行 的”以及“促进有效学习的机制”等论述的合理性。在反思现代性学习理论的过程中,心理学家提出了 建构主义学习理论。他们认为,学习是学生在外部 环境条件作用下发挥积极性主动建构意义的过程, 问题解决是学习、思考和发展的核心。学习理论的发展是教育尤其是高等教育在时代重压下发生的 进化。因而一个新的命题便出现了,这就是“技术促 进有效学习”。以上理论都阐述了学习者如何有效 学习的问题。一般而言,从学校和教师的角度来看, 学习者要进行有效学习,他们一定要学会学习,掌握一定的学习能力,能力水平越高,学习效果就越好, 而学习能力在很大程度上是和对知识本质的认知密 切相关的。

第三,知识传播形式的演进对学习提出了挑战。知识传播具有重要的意义,它解决了知识分散的问题,是知识得以传承和进步的基础。教育源于生产劳动,最初是劳动方式的无意识模仿,然后是通过言 传身教、口耳相传来传播生产经验,如古希腊、古罗马的教育家都非常重视教师语言(discourse)的作用。历史上许多伟大的思想未能流传后世,其主要原因在于知识储存和传播方式的局限性。教育革命 与文字、造纸和印刷术的产生密切相关。早期知识存在于个体的非语言实践与个体意识之中,其后文字、造纸与印刷术的陆续出现使知识以卷帙浩繁的 书籍的形式保存下来。我国古代教育之所以发达, 在很大程度上归功于这三个因素。也正源于此,15世纪率先于德国出现的铅活字印刷术促进了欧洲教 育的蓬勃发展。书籍极大地拓展了学习者的学习范围,赋予了学习者更多的学习自由。20 世纪中期以来,随着计算机网络技术和人工智能相继诞生,第四 次教育革命被引发并一直持续至今,仍处于不断变革之中。前期的人工智能实际上都是基于字符和文字的,从而也是基于知识的人工智能。20 世纪中期出现的“知识爆炸”并不仅仅指知识数量急剧增 多,还包括学习者可以便捷地获得更多知识和信息, 一个计算机硬盘储存的知识信息量即相当于若干个 大型图书馆。新一代人工智能与知识人工智能是不 一样的,它实际上不再基于知识而是基于数据的人工智能。它能自动地把数据变成知识,将非结构化的数据直接变成结构化的知识,而不仅仅是变成结构化的数据;它表现为如何从数据里自动提取知识, 进而提取成知识图谱。例如,谷歌宣称“让知识在全世界触手可及”,这便是当代知识传播形式通过智 能技术突破口语、文字以及可视化媒介之后,使个体 学习得到更多的便利。

最近有学者提出了“技术促进学习”的主张,强调利用信息技术和人工智能改进和变革学习,促进学习者更有效地学习。它突出“以学习者为中心,技术为学习者的学习提供支持”,那么教育就要帮助学习者掌握相关学习技术。一些发达国家率先在这方面作出了努力。如美国先后发布《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》(2012)、《让每一个孩子成功法案》(2015)、《2016 年国家教育技术规划》等文件,“为未来而学习,重新构想技术在教育中的角色”,希望在未来教育规划中利用技术更好满足个人学习需求,提升学习效果。这些主张和举措的 背后都隐含着“有效学习”的重要性,提供了一种关 于学习革命的社会场域。近年来,面临互联网+、大 数据、新一代人工智能等重大挑战,我国也颁布了系 列促进大学生学习方式变革的政策文件,如《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》、《教育信息化 “十三五”规划》、《教育信息化2.0 行动计划》等,旨在促进教育领域的学习变革,实现“技术促进学习”。互联网+、大数据、人工智能等技术革新引领了学习 方式创新,学习范式也逐步从数字化、移动化、泛在化演变为智慧化,互联网成为学习者获取信息的主要途径。但是,我们也应注意到海量教育资源、多 样化网络教学平台与应用在为学习者提供丰富选择 的同时,也加重了其认知负荷,信息迷失和信息过载 问题日益严重,造成了激增的教育信息却无法满足 不同层次学习者的需求,资源与学习者无法恰当匹配,供应与需求矛盾加深等问题。这要求大学生具备更全面的学习能力,为此,斯坦福大学推行的“CS+X”联合主修项目(computerscience+Xjoint majorprogram)等举措进行了有益的尝试。

二、当代大学生的学习者特征

智慧教育是第四次教育革命的趋势。对于什么是智慧教育,学者的意见并不一致,一种具象化的界 定方式值得借鉴:智慧教育是指在互联网+、大数 据、人工智能、虚拟仿真等新技术支持下,让学生能 够主动学习、根据自己的需要学习、按照适合自己的 方式学习,找到适合自己的学习环境和适合自己的 学习伙伴,得到适合自己的教师的帮助,逐步形成系统思维能力和创新性思维能力。智慧教育模式是对传统教育模式的重大突破,而当前我们还困在传统课堂教学模式的泥淖中,凯里称之为“传统大学的困兽之斗”,似乎离智慧教育还很远。但实际上我们忽视了生活的变化,智慧教育其实就在我们身 边悄然发生。如我国已走在世界移动通信技术的前沿,5G 技术进一步夯实了手机等便携设备成为智慧教育终端的基础,进而支撑了泛在学习、混合学习、定制学习、社群学习、沉浸式学习和休闲学习等诸多学习方式的蓬勃发展。智慧教育包括智慧学习、智慧教学、智慧管理、智慧研修等诸多方面。智慧教学是在充分利用互联网+、大数据、人工智能、虚拟仿真等信息技术基础上,针对教育教学中的瓶颈问题,探索教育新思路和新方法,再根据需要应用信息技术构建有效的支撑环境,从而形成新的教育体系。通过变革知识的传播、获取和应用,重构学习者的学习方式,一个全新的学习体系正在形成。大学生是智慧学习的主体,构建智慧教育环境下的大学生学习能力体系,需要深入思考当前大学生的学习者特征,亦可称之为智慧学习者特征。

起初学者把学习者特征界定为“影响学习过程有效性的学习者的经验背景的各个方面。学习者特征包括智力、学习基础、学习风格、文化背景、社会经济状况等对学习过程产生影响的因素”。随着第四次教育革命和智慧教育的发展,对学习者特征的认识也产生了变化。学习者特征被界定为影响学习者学习过程有效性的因素,它来自外部环境和学习者身心的各个方面。比较这两种观点,学习者身心特征是共同的要素,智慧教育背景更加突出了学习者的环境因素。有效组织用于描述内部与外部学习特征的学习者模型,是学习分析的前提和基础,它对于教师、学习者和学习系统管理者均有重要价值。评价智慧教育水平应当以学生学习结果和学习过程为主要依据,其中至关重要的衡量依据应当是学生学习过程。综合智慧教育和学习者特征的概念,智慧学习者特征表现为以下几个方面。

1.学习环境:知识爆炸与人工智能技术

知识爆炸通常被理解为知识数量的增多与知识的进步,但这忽视了知识碎片化问题。西蒙曾指出, “信息的富足带来注意力的贫瘠”;克林顿也认为,“从理解和解读能力看,太多的信息同时涌入人的脑海中,所带来的压力未必小于脑袋空空”;还有人认为过量的信息导致了 “压 力、混 乱甚至愚昧”。如今获得知识和信息已经不是很困难的事情,与之相比,人的理解力、记忆力却出现了空前危机。在大学课堂上我们很容易观察到这种现象,而且它不仅出现在大学生身上,甚至还出现在教师身上。为了解决这个问题,20 世纪60 年代阿什比即开始呼吁发展现代教育技术,当前则有人提出“技术 促进学习”。知识的量和传播形式的变化已成为当代大学生学习的新背景,正如潘云鹤指出的,教育空间也由二维的人类社会空间和物理空间转变为教师-信息-学生互动的三维空间。现代教育空间中学习者的智能是人机融合的“混合增强智能”和“群体智能”。在实践中,互联网+、大数据、人工智能等新技术的应用扩展了教学内容和手段,使得教学空间极大扩展,教与学不再局限于课堂,不再受空间距离制约,而是向整个社会延伸开来。

2.学习风格:自主学习与个性化学习

学习风格包括学习者的学习方式或偏好,可在此基础上为学习者提供符合其特点的学习计划、学 习资源和学习环境。当代大学生的学习风格可以分 为个性化学习和自主学习两类。前者关注学习过程 中师生关系、同伴关系的变化,后者则突出学习者与 知识之间的关系,重点解决学习者与知识供需之间 的矛盾;两者的共同之处在于对学习者中心地位的 再确认。在传统教学模式中,被动的灌输式学习是 主流,当然教师也强调学生自主学习,但其更多倾向 于自律学习或自我指导学习,而且也十分倚重教师 的指导。真正的自主性学习是学习者多元因素参与 的学习模式。齐莫曼认为,当学生在元认知、动机、行为三个方面都是积极的参与者时,其学习就是自主的。传统教学模式因强调教师、教材和课堂的中心地位而越来越不适应时代发展要求,解决之道 是突出学习者个体的需求,即实施个性化学习。一 方面,学习要符合学习者个人的知识需求,改变以教 材为中心的学习方式。教材有其存在价值,但教材 不应是主要学习资源,它满足不了学习者的多样化 需求,特别是在班级教学中,它无法满足学生对知识 的渴望。另一方面,个性化学习应是学习者基于网 络工具自由收集、发布知识信息,形成自我引导学习方式的集合。它强调学习者对学习的自我管理。

3.学习方式:混合学习与泛在学习

21世纪以前,混合学习指各种学习方式的结合,包括多媒体教学、计算机辅助学习与传统学习方 式相结合,自主学习与协作学习相结合等。近年来, 学者对混合学习概念进行了拓展,即“在‘适当的’时 间,通过应用‘适当的’学习技术与‘适当的’学习风 格相契合,对‘适当的’学习者传递‘适当的’能力,从而取得最优化的学习效果的学习方式”。混合学习把课堂学习和自主学习(空间)、学习风格与教育 技术结合起来,以期取得良好的学习效果,当前的翻 转课堂就是其中有效的探索。第四次教育革命对大 学教学的冲击是巨大的。一线教育工作者经常发现 在课堂教学中不少学生捧着手机玩游戏,而在提问 时他们能很快从网络上搜索到答案。信息技术的进 步极大拓展了大学生的知识信息来源,教室和教材 的主体地位受到挑战。泛在学习因此应运而生,甚 至有学者认为在高等教育革命中传统大学将被终结。“泛在学习与 E-learning、M-learning 和终身学习有着密切的联系”,不同的学者从不同角度总结了泛在学习的特征。有学者把泛在学习的特点 归纳为永久性、可获取性、即时性、交互性和教学行为的场景性六个方面,还有学者认为泛在学习主要有按需学习、即时学习、适量学习三个特征。总体而言,这些关于泛在学习特征的分析都强调学习者的知识需求、学习即时性以及应对知识爆炸的学习方式。

4.认知模式:建构主义

行为主义能较好地解释和说明动物和人的低层次学习。认知主义借助计算机的信息处理过程模拟  人的学习,对解释人的高级认知学习有一定说服力。20世纪90年代以来,学习理论进入建构主义时代。建构主义认为,学习是学习者利用感觉吸收并且建  构意义的活动过程,学习包括建构意义和建构意义系统两个部分。相较于哲学和心理学源头,建构主义的社会实践源头更加重要,计算机和网络信息  技术为建构主义学习实践提供了重要保障。建构主  义学习过程包含情境、协商、会话、意义建构四个要  素,其实质是学习环境、学习方式和学习结果。首 先,建构主义要求学习情境必须有利于学习者建构  关于学习内容的意义。因此,许多教学改革都强调  教学情境的建构。但是,不可否认很多学习环境是  不可复制的,而在此时,先进的信息技术可为教师和  学习者建立虚拟现实环境,发挥学习环境的功能和  作用。其次,作为学习方式的协商、对话乃是意义的  表达,在知识爆炸的学习环境中,对话、协商所发挥  的知识结构化和意义建构作用更加突出,此外,信息  技术和人工智能的应用使得对话、协商有了更深层  次的意义。最后,关于学习结果,虽然认知主义学习  理论也强调有意义的学习,但其实际指向的是认知  结构,而非真正的意义。意义之于认知结构更具有  主观色彩,它反映了知识爆炸时代相对主义知识观 对学习者意义系统的影响。

三、当代大学生学习能力重构

学习能力是学习者顺利完成学习任务,获得知识进而达成学习目标的心理条件。研究者最初把学 习能力与智力等同起来,即“智力是关于学习能力的综合能力”,智力水平越高,学习能力越强。也有学者分析了学习能力的组成,认为应包括掌握知识的能力和应用知识的能力。这些关于学习能力本质和要素的分析能较好指导人的低层次学习。但是,大学是传授高深学问的机构,大学生学习更多涉 及高层次的学习。加之信息技术和人工智能引发的 第四次教育革命,当代大学生学习更应突出智慧学习,当代大学生的学习能力亦应是智慧学习能力。

智慧学习能力可以界定为学习者充分利用互联网+、大数据、人工智能、虚拟仿真等技术掌握知识,建构知识的意义和意义系统,并在一定情景下能够迁移和运用知识的全部心理条件。因此,智慧学习能力包括适应和运用学习环境的能力;在正式学习中基于认知和元认知能力等记忆、理解知识并进行有意义建构,从而达到学习目标的能力;运用自身的知识与技能分析问题进而解决问题的能力。

1.当代大学生学习能力要素

目前,关于当代大学生学习能力的研究成果呈分散化样态① ,亟须进行系统性梳理。构建当代大学生学习能力体系需要相关知识理论基础,但同时也会带来关于当代大学生学习能力的新认识。当代大学生学习能力主要涉及以下几个要素:

其一,基础学习能力。基础学习能力是个体开始低层次学习时就具备的认知能力,包括感觉能力、知觉能力和基础思维能力。

其二,元学习能力。一种观点认为,元学习是元 认知在学习领域的具体应用,是指学生对学习意图的意识以及对选择和应用学习策略的控制。它把动机、意识、学习策略和控制都归为元学习要素。另 一种观点认为,元学习是学习者计划、执行、监控和 评价其学习活动的能力,元学习使学生变成高效、独立的学习者。在这个观点中,元学习的外延相当于元认知策略,包括学习的计划、执行、监控和评价。此外,诸多国内外学者对元学习能力要素进行了分 析,具体可归纳为元学习知识、元学习控制、元学习 评价、元学习反思、元学习体验。

其三,适应和利用学习环境的能力。学习者只有能高效、快速地适应不同学习环境,才可以取得较 好的学习效果。在进入新的学习环境时,学习者应 自觉审视既有知识基础、自身学习偏好等与学习环 境的匹配程度,主动适应学习环境的变化与发展。当代大学生的学习环境正在加速发展变化,慕课等 在线教育平台发挥着越来越重要的作用。深入了解 先进的信息技术和人工智能技术,掌握数据挖掘和 分析的能力,将使学习者很好地融入当代智慧学习 环境,成为智慧学习者。

其四,知识管理能力。德鲁克曾说:“知识是核心资本,是成本中心,是关键的经济资源。”随着知识对经济、社会发展的促进作用日益凸显,知识创新也被制度化了,知识管理被应用于各种组织,特别是一些以技术创新为主要驱动力的组织都尝试设立知识管理相关职位,以帮助实现组织战略目标。知识管理虽然更多的是一种组织行为,但组织学习还是要建基在个人学习之上。作为未来组织学习的主体, 当代大学生需要学会对知识进行管理,重新认识知识的价值。大学生知识管理能力体现在知识应用

(对已获得知识的管理)和知识创新两个方面,具体包括:在恰当的时间和地点获得恰当的知识;整合相关知识,知识转移;记忆,避免知识丢失;获取和整合知识;确保更新和创新知识的条件;知识创新,分为原始创新和二次创新。

2.当代大学生学习能力的层次结构

在分析大学生智慧学习能力的层次结构(见图1)时,要从动态视角审视大学生学习,即大学生智慧学习能力有从低层次学习能力(基础学习能力)向高层次学习能力发展的过程。因此,大学生学习应是基础学习能力和高层次学习能力的综合运用。

   

 图1   当代大学学习能力的层次结构

基础学习能力处于大学生学习能力层次结构的底层,是大学生学习能力的基础。基础学习能力是在任何阶段、任何形式学习活动中都必须具备的基本能力。

当代大学生学习能力的本质特征是智慧学习, 这主要反映在适应和利用学习环境的能力、元学习能力和知识管理能力三个层次。首先,这三个层次的能力都以自主性学习为前提,这是智慧学习的一个重要特征。其次,当代大学生学习环境正发生根本性变化,除了知识数量剧增、更新加速之外,知识 储存和传播的形式也快速演变。为了取得有效的学 习结果,大学生必须具备主动适应学习环境变化的能力,另外还要充分掌握发现知识、收集知识和分析 知识的技术手段,增强获得知识的效能。再次,元学 习是大学生对学习的认知和控制,体现了大学生学习的自主建构,反映了大学生的学习智慧。最后,知 识管理能力是大学生学习能力的最高层次,它体现在对大量知识的管理以及知识创新的过程中,主动的知识管理是学习智慧的最高形式。

随着科学技术和人工智能的进一步发展,当代大学生在认知更接近世界本真的同时,也面临着发展自身学习能力的重大挑战。在获取尽可能多知识的同时,大学生还要自主训练并掌握智慧学习的能力。“成功教育的检验标准不是学生从学校带走的知识量,而是他们的求知欲和学习能力”。21 世纪的教育应该旨在帮助学生发展普遍的学习能力, 帮助学生学会学习。


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