网络学习中样例设计的原则和策略

（河北大学教育学院，河北保定 071002）

样例（worked example）是一种教学工具，它通常以逐步呈现解答步骤的方式，为学习者提供专业问题的解决方法[1]。它是应用问题解决规则的一种形式，是联系实际应用与知识领会的桥梁和纽带，所以，样例是学生学习过程中所必备的学习材料。样例学习是指把经过加工处理的例子呈现给学习者，让学习者从中归纳出隐含的抽象知识来解决问题，学习者从例示了一般概念、原理、程序的例子中习得解决问题方法的一种学习方式。[2]

一、网络学习中样例的特点

网络信息资源利用的开放、共享和网络信息传播的快速、远程，适合在职成人分散、业余的学习特点，使学习更具人性化，更富有弹性。网络已经成为广大学习者经常性的、重要的学习环境和工具，研究样例学习在网络学习中的特点，是推动网络教育普及化和学习终身化的现实追求。

1.学科特点

样例在网络学习环境中最多应用在数学学科中，化学、物理、计算机等学科略有涉及。帕斯和范麦瑞波尔（F.G.W.C.Paas ＆ J.J.G.vanMerrienboer）在 1994 年用计算机呈现几何题的方式，对荷兰中学生进行了样例的研究。80年代初，朱新明等在数学学习领域做了一系列研究，发现样例学习的效果好于传统问题解决方式的学习。[2]数学样例包括数学问题及解答，呈现一个数学概念、公式或原理的一个具体的例子。数学样例可以说明一类数学问题的解法、解释概念、原理或者示例一个公式及其用法，既能起到说明和解释原理、概念和公式内涵的作用，又能起到例示同类问题是怎样解决的规则和解法原理的作用，还能起到示范作用。

2.学习材料特点

结合样例学习在网络学习中的学科特点，我们可以看出适合使用样例学习的内容都有一个共同的特点，即都是问题解决类的问题。对问题解决类的网络学习材料进行样例设计，尤其是在多媒体教学日益普遍化，计算机辅助教学日益普及化的情况下，对网络环境下样例学习的研究特别有意义，能够为基于计算机的教学环境设计提供参考。此外，教师在进行样例学习教学时，所使用的学习材料必须依据不同学习者，针对不同学习者的知识经验差异，在认知技能获取的不同阶段，有选择性、有针对性地使用样例。[3]

3.学习者特点

网络学习中学习者处于主体地位，样例的设计以调动学生积极性和主动性，增加学习者参与程度，发挥学习者自主学习的潜力和动力为目的。网络学习强调充分发挥学习者的自主性和能动性,让学生学会学习,并将自主学习作为学生的主要学习方式之一。而样例学习改变了学生被动地接受知识的状况,推翻了以往教师在教学过程中的主导地位,很大程度上调动了学生学习的积极性,有助于学生思维能力和问题解决技能的培养,符合网络学习的精神。样例对不同知识水平的学生的适应程度不同，在新手学习者中应用样例学习的效果较好。

二、网络学习样例设计原则

为了在网络学习中能够更好地应用样例这一教学方法，同时也为了促进学习者的近迁移以及远迁移能力的建设，帮助学习者获得更多的知识，在此提供几点样例设计的指导原则。

1.从减少样例步骤过渡到完全的问题解决[4]

在逐渐减少样例步骤的过程中，其中第一个呈现的例子是一个完整的样例，第二个例子包括了大部分的步骤，但要求学生完成其中的一个或者两个步骤。其后的例子学习者逐渐完成更多的步骤，最终学习者完全依靠自己独立地解决问题。许多实验已经证明，逐渐减少步骤的样例学习比完整呈现样例的学习效果更好。梅耶所说明的逐渐减少步骤的概念如下图1所示。

图1 逐渐减少步骤的样例

2.促进自我解释操作步骤

自我解释是学习者用来帮助自己理解各种形式的外部信息的加工过程。自我解释是学习者自己建构知识的过程， 是一种产生新知识的推理过程。推理生成观（inference－generating view）认为：样例文本是有空缺的，而且样例文本的空缺和心理模型的空缺是相对应的，自我解释的目的就是产生推理填补这种空缺，而不完全心理模型观（imperfect mental model view）认为自我解释的目的是推理样例中缺失的信息，样例中的信息应该是自我解释的内容，而且由于学习者是带着不同完整程度的心理模型进入学习情景的，所以，自我解释是更新或矫正学习者样例学习之前所拥有的心理模型的过程。[5]

自我解释有助于学生概念原理的获得，并有效地促进学生近迁移问题和远迁移问题的解决。[6]但是在学习过程中，如果学习者忽略操作步骤或者只是表面上的注意，都是样例失败的潜在因素。因此，建议学习者进行自我解释操作步骤，促进学习者对知识的深度理解。自我解释问题的目标有两方面，首先，减少没有认真学习样例的情况，其次，要求学习者确定每一步所应用的概念原理，鼓励学习者用有意义的方式处理问题。梅耶所说明的自我解释的概念如下图2所示。

图2 自我解释的样例

3.为样例提供解说

为学生提供没有详细解答步骤的例题或问题的教学设计策略效果没有我们想象的那么有效，而一些为学生提供有详细解答步骤的样例的教学设计方法对于知识原理的抽取和加工可能非常有效。一些研究表明:相比较问题解决的学习方式面言，考察详细解答步骤和答案的样例的学习方式可以更有效地促进图式的获得。[7]为了防止在原则2中学生自我解释过程中出现的问题，在样例中通过解说来提供基础原则和解题步骤，满足学习者的需要和防止自我解释问题中出现错误。

4.在例子中应用多媒体原则

样例的目的是最大限度地减少外在认知负荷，使学习者可以合理分配有限的工作记忆资源的学习。如果样例中违反了一个或多个多媒体的原则，会增加学习者的认知负荷，从而减少了样例的潜在优势。例如，使用邻近原则把文本和图片放在一起减少了学习者的外在认知负荷，如下图3所示。

图3 邻近原则

5.支持学习迁移

近迁移指将所学的经验迁移到与原初学习情境比较相似的情境中。近迁移心理依据是编码特定性原理，当信息储存在记忆中时，记忆并非对于信息的原本形式进行储存，而是根据记忆者对于信息的理解与认识来进行编码。

远迁移指个体能将所学的经验迁移到与原初的学习情境极不相似的其他情境中。远迁移的心理依据是远迁移需要更加灵活的知识，可能来自多个例子的知识，具有不同的背景或故事但它们具有相同的基本原则。

三、网络学习样例设计策略

为了方便网络学习中样例的设计者设计出更专业的样例，针对以上提到的网络学习样例设计原则，每一原则下所对应的策略如下所述。

1.应用逐渐减少步骤的样例时的设计策略

（1）逐渐减少步骤的样例更适合应用在近迁移学习中。

（2）使用逐渐减少步骤的样例时，要重视关键步骤对学习迁移效果的影响。

（3）随着步骤的不断减少，要使学习者对下一步是什么或怎样解决有一个心理预期，进行积极的推理。

知识的获取是一个循序渐进的过程，逐渐减少步骤的样例正是遵循了这种认知规律，在学习者的认知过程中提供支架问题逐步过渡到完全的问题解决，引导教学过程，从而促进学习者知识的内化和建构，对问题有更深的理解进行更高水平的认知。逐渐减少步骤的样例既提供了学习者模仿的完整样例，而且也逐步提供了支架问题不完整样例，由学习者完成越来越多的步骤和最终有待学习者独立解决的问题，由于在样例学习的过程中加入了由学习者完成的问题，可能还会促使学习者进行积极的自我解释，因而学习效果会更好。

2.在促进自我解释步骤时的设计策略

（1）在样例的关键步骤处，呈现问题要求学生做出自我解释。

（2）结合渐减提示法中所缺少的步骤提出问题，要求学生解释所用知识的概念原理。

（3）学生自我解释的问题多以选择题的形式出现。

（4）在学生的自我解释过程中，给予学习者适当的提示从而提高迁移成绩。

产生自我解释多的学生与产生自我解释少的学生相比回答的问题更准确。在样例中加入提示可以促进学习者自我解释，从而使用更多的学习策略。样例中给与提示，自我解释的学生会去总结内容、用先前的知识总结整合新的信息，并且就有关内容对他们自己进行提问。[8]

3.为样例提供解说的设计策略

（1）为初始学习样例的新手学习者提供详细解释。

（2）为课程的进展，作出简短的解释，响应自我解释问题的过程中出现的错误。

（3）为操作步骤和基本原则之间的连接作出明确的解释。

（4）样例的解说与样例的操作步骤相接近以减少学习者认知负荷，即应用邻接原则。

在样例中提供详细的解说为学习者提供了正确完整的信息，有助于降低学习者内部和外部的认知负荷，合理地建构知识，也提供了可能的空间来产生有效的认知负荷。学习者在学习样例的过程中，已经初步加工和建构了新旧知识，在此基础上解释和梳理相关概念和原理，使学生进一步理解概念，同时更全面地理解概念之间的关系，促进知识迁移。

4.在样例中应用多媒体原则的设计策略

（1）提供相关的视觉插图。

（2）使用音频时要与所呈现的视频或图片相对应，适当地使用文本避免产生冗余。

（3）使用集成的文本呈现渐减的样例步骤包括自我解释的问题。

（4）在样例的文本中提供详细的解释。

（5）避免出现两个文本和音频的情况。

（6）有许多步骤的样例，用标签标注关键的步骤。

（7）让学习者自己控制学习的步调，而不是连续播放所有步骤。

梅耶提出多种媒体这一原则在心理学方面是有其理论依据的。梅耶信赖的是认知理论，在这一理论中，将学习看作是主动地获取意义的过程，而教学被看作是试图促进学习者适当认知加工的过程。许多证据表明，人们通过文字和图示进行学习比仅仅通过文字进行学习要学得更加深入，至少对于一些教学任务较为简单的情况来说是这样的。

5.促进近及远迁移样例设计策略

（1）尽可能加入与工作环境相似的样例，旨在支持近迁移任务学习。

（2）样例至少包括两个不同的情境，但体现了类似的原则，支持远迁移任务学习。

（3）在样例中加入学习者互动，来积极地促进远迁移。

桑代克的有关理论认为，两种学习之间要产生迁移，关键在于发现它们之间的相似性或一致性。而在实际的学习之中，要求学生具有辨别新旧知识之间共同因素的能力。作为教师要培养学生的这种能力，应给学生提供尽可能多的练习认识事物之间相似性或同一性的机会，使学生逐步形成寻找认识事物之间共同因素的习惯。影响知识迁移的重要因素之一是知识经验的概括水平，在实际教育中人们非常强调基本概念、基本原理的学习，这些概念、原理抽象程度高，迁移效果明显，适用范围广泛，学生在掌握了基本概念原理之后可以用来解决大量的类似或同类课题。

四、结束语

本文通过对网络学习中样例的特点的归纳，总结样例学习的重要性。为了通过对样例的设计来提高网络学习的学习效率，提出了相应的样例设计原则及其相应的策略。为网络学习中样例的设计提供相应指导。样例学习中还有很多我们需要解决的问题，例如：网络学习中关键步骤对样例学习的影响、正确错误样例对学习效果的影响，以及样例的呈现方式对学习迁移的影响等等。这些问题对引导我们进一步探索样例具有十分重要的意义。

[1]Atkinson R.K.,Derry S.J,Renkl A.,＆Wortham D.Learning from examples：Instructionalprinciplesfrom the worked examples research[J].Review of educational research,2000,70:181－214.

[2]唐剑岚,喻平,周莹.增加样例学习中认知负荷的研究与思考[J].心理科学,2009,32（3）：663－665.

[3]陈满琪.样例学习研究述评[J].福建师范大学学报,2004,(3):145－148.

[4]Mayer.e－Learning and the Science of Instruction[M],2008.

[5]邢强,莫雷.样例学习的发展及问题[J].心理科学进展,2003,11(2):165－170.

[6]任金杰,路海东.自我解释与样例学习方式对大学生数学学习的影响[J].黑龙江高教研究,2009,(9):188－190.

[7]连四清,伍春兰.认知负荷理论与数学教学样例设计[J].数学通报,2005,44(11):22－24.

[8]丛聪.样例学习中的渐减提示、自我解释和教学性解释对问题解决迁移的影响[D].长春:东北师范大学,2007.