混合式学习认知工具研究

【摘 要】

认知工具是深入理解混合式学习的关键所在，也是混合式学习教学设计、实施和分析的钥匙。认知心理学和教育技术学基于各自的学科视野对认知工具的理解各有偏重，沿着各自的路线对认知工具进行诠释和应用。认识混合式学习认知工具需要重新审视上述两条分析路线之间的关系。混合式学习认知工具是一种建构的、混合的、复杂的认知工具，其功能是促进深度学习而非仅作为信息通道，其核心是具身观照而非物质技术，其目的是拓展可能而非简化教学。

【关键词】 混合式学习；认知工具；深度学习；关联主义；建构主义

【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009-458x（2017）06-0017-07

混合式学习的本质是技术参与认知带来的教学结构性变革，是技术和传统教学方式相结合成就的新的教学理想。传统的基于人自身思维的教学和现代的基于技术认知的教学沿着各自的发展路线对认知工具进行诠释和应用，分别为教学实践提供了强大的工具基础并产生了丰富的理论和实践成果，既提高了教学的效果，也提升了教学过程的魅力。近年来，由于网络技术的发展，混合式学习的理论研究和实践探索日益凸显，基于线上线下结合的混合式学习标榜能发挥传统教学和在线教学的双重优势。但这种学习的混合必然导致对基于人自身的认知工具和基于技术的认知工具之间关系的重新思考，这对混合式学习的设计、实施和评价具有重要的认识论、方法论意义。

一、认知工具

（一）作为心理学基本概念的认知工具

认知工具原本是认知心理学的基本概念。“认知工具”这个概念来源于维果茨基的“中介”或者“认知中介”，以及以语言等符号为中介形成的“心理结构”（张智， 2001）。认知中介既包括自我调节的符号工具，也包括获得认知的工具。自我调节的符号工具是一种内化的符号工具，具有在个体内部进行自我监控、自我评价、自我调节的作用。获得认知的工具与概念获得密切相关，且形成于概念获得之时，因此也可以说概念就是获得认知的工具。概念、概念获得、概念系统以及基于此发展起来的思维方式和程序性知识也属于认知工具的范畴。美国教育心理学家对维果茨基的认知中介进行了发展，论述了认知中介的社会属性，提出了可操作性的工具使用策略，用实验证明了成人或者教师可以通过元认知中介参与到学习者的认知过程中，以达到干预学习者学习的目的，即认知工具的形成和运用过程具有社会建构性（Yurity，et al.）。

无论如何，现代心理学早期对认知工具的释义都是对纯粹人类学习心理活动的诠释，并没有太多关注外在的辅助性工具，至多是关注了认知工具形成和运用过程中的社会性因素——社会环境的影响（包括合作、协商、互相促进等）。因此，可以把据此理解的认知工具看作是内在于人的认知工具（它基于人类个体内部或者个体之间思维潜能的激发），亦可说是人类的思维技巧和方法。它是传统教育心理学的基石，体现着人类社会实践的间接经验积累，是人类“精神生产的工具”，不仅包括人类语言符号，而且包括由认知方法组成的有机系统（潘庆玉， 2009）。

内在于人的认知工具，最初起源于人类运用语言来总结和记录生产生活经验。尽管这些经验或者语言符号无法成为心理结构的一部分，但却彻底改变了人类适应自然的方式，而且以工具性的意义存在，是人类文化社会特有的过程。这种所谓的认知工具已经完全融入了人格之中，深深地嵌入了认知结构，而且在不断地更新这个认知系统。这种工具的运用也是促进学生发展的关键所在：认知工具不仅包括阅读和写作技巧，而且包括思维的观点、模式、技术和过程。在教学实践领域还可以从身体的认知、神话的认知、浪漫的认知、哲学的认知、批判的认知等角度进行考察（Kozulin， 2003）。人类认知工具及其能力经由长期的进化和沉淀，并經历了行为主义、认知主义、建构主义等学习理论的洗礼，仍然处于不断演进和螺旋式上升的过程之中。

（二）作为人造技术的认知工具

作为人造技术的认知工具是外在于人的促进、引导认知的各种外在工具以及由它们组成的环境（Jonassen，1992）。外在于人的认知工具发源于人类对工具的功能性需求。技术工具的发展经历了从简单功能到复杂功能的发展路线。如原始的狩猎、耕种、建造、运输、计算等工具的功能都是非常单一的，然而随着计算机技术和电子技术的发展，人类认知工具的功能日益复杂化。这些人类认识世界的外部工具或者设备（devices）并不是由于教育目的被创造的，教育目的更多的是一种附带的附加功能。随着技术的教育应用以及教育理论的不断发展，人们对技术在教育领域应用的价值取向也日益明晰起来：粉笔、铅笔、纸张和简易计算器并没有获得学习认知工具的身份，只有那些能够指导、扩展、促进学生认知的工具才是教育学研究和实践意义上讨论的认知工具（Derry， 1990）。认知工具是以计算机软件和符号系统为特征的技术和计算机设备（Salomon， 1993），是以计算机为基础的能够促进学生高层次思维水平发展的工具或者学习环境，它能够提升学生的认知能力和机会（Jonassen， 1996），是任何能够突破大脑局限性的媒介（Pea， 1985），是一种能够改变人类认知结构的技术（Perkin， 1991）。

作为人造技术的认知工具，原本是人类认知工具的延伸，但是随着现代智能、网络等技术的发展，基于计算机技术的认知工具日益受到关注并逐步成为认知工具研究的主流，甚至形成了压倒性的优势。然而，纵观历史就会发现，在认知工具的发展过程中，基于人自身的认知工具和基于技术的认知工具在互相整合的过程中也呈现出诸多矛盾性，这些矛盾性也是众多技术批判者不离不弃的口实。比如，技术可以在多大程度上模拟人类的思维？技术是在概率的神坛上解构人文，还是帮助我们揭示和发现更多的人文规律和哲理？毫无疑问，即便是在技术变得不可思议的今天，认为技术能够解决一切问题仍然是不折不扣的狂妄之言。但另一方面，技术的日益强大使我们不得不怀疑：技术已经统治了世界，人类已经不得不在技术面前呈现出卑微的姿态。因此，将基于人类心理的内部认知工具依附于基于技术设备的智能认知工具，或者相反，都不能得到满意的结果。在教育研究和实践领域，当前关于认知工具的研究和分析是不是过于指向计算机技术、智能技术为基础的认知工具？这会不会导致对认知工具的片面理解和运用？近年来，由于网络技术的发展，混合式学习的理论研究和实践探索日益凸显，在这种情况下，应当如何重新审视基于人自身的认知工具和基于技术的认知工具之间的关系？如何认知混合式学习认知工具？endprint

二、混合式学习认知工具及其意蕴

（一）混合式学习认知工具分析的理论视角

混合式学习的认知工具并非新概念，它的思想内涵体现在一些学者对智能辅助工具的描述上——即便是作为人造技术的心智工具，也是能够改变人类认知结构、提升人类认知能力和机会的技术，体现了人类内部认知系统和外部认知工具的强强联合。另一方面，混合式学习的研究和实践已经逐步深入，人们对于混合式学习这个概念并不陌生，在认知工具前面加上限定词“混合式学习”具有“温故知新”的认识论意义和效果。混合式学习追求一种在线学习和线下学习的巧妙结合与融合，追求一种课程结构、课程理念和实践方法的变革（何克抗， 2016）。因而混合式学习的认知工具既不是纯粹的内部思维工具，也不是外部的设备工具，而是一种混合的认知工具。反过来看，也只有认知工具的混合才能保证学习的混合。

混合式学习认知工具的理论分析离不开关联主义。由于行为主义、认知主义或是建构主义都产生于网络欠发达的时代，无法充分诠释网络时代的学习机制和机理，关联主义才应运而生（刘菊， 2011）。传统学习理论主要聚焦于个体内部的心理活动，对网络时代多角色参与、互动协商、多渠道传播、多渠道反馈的学习机制缺乏有效的说明。关联主义学习理论采用了全新的视角来分析全新的人类学习图景，它关注的是学习网络、连接性知识（Stephen Dowens，2010）。关联主义学习理论所谓的关联不仅指不同领域、理念和概念之间的联系，也指不同节点和信息源之间的连接。关联主义学习理论的主要贡献在于对后者的说明。人类内部认知工具和外部认知工具之间的关联和联通，构成了一个如西蒙斯所言“由混沌、网络、复杂性、自我组织”构成的学习网络——学习不仅仅可以存在于我们自身之内，也可以存在于我们自身之外。

在关联主义看来，由于互联网的发展以及人们对互联网的日益依赖，知识组织形式由静态的层级和结构逐渐转变为动态的网络和生态结构（刘菊， 2011）。这种动态的网络和生态预示着智能网络和人的大脑一样参与了知识的建构和储存，而且在这个生态系统中，已经很难分清楚人类大脑和智能网络的具体分工和功用，人类大脑和智能辅助认知设备共同构成了一张由节点、连接、网络、知识流和工具组成的混沌而有序的认知网络。知识则碎片化地分布于认知网络的各个节点之上，学习的过程则是根据特定学习目的把分布在各个节点之上的知识关联起来的过程。在这种关联学习的过程中，智能计算机设备和网络工具起到了不亚于人脑的作用。而且，学习过程中的认知工具功能机制也变得模糊起来，很难继续区分所谓大脑内部的认知工具和外部的认知工具，从而以混合认知工具的形态存在并发挥功用。

（二）混合式学习认知工具及其意蕴

国外的Jonassen（1992）、Siemens（2004，2009）和国内的何克抗（2004）、刘菊（2009）等都直接或者间接地对混合式学习的相关理论和实践进行过分析，其中有不少涉及混合式学习认知工具的思想。本研究以Jonassen（1992）在《什么是认知工具》一文中的认识为分析起点，对混合式学习认知工具的内涵和应有之义进行阐述。图1即为乔纳森对认知工具的理解和定位。

乔纳森所谓的认知工具即基于计算机技术的认知工具，属于人造技术认知工具的范畴（Jonassen，1992）。但乔纳森将认知工具概念置于图1第一象限，即认知工具具有“认知—建构”的功能。同样是人类技术在教学中运用的程序教学工具和其他智能辅助教学工具则不属于“认知工具”的范畴。认知工具的作用与人脑的功能是叠加的，或者说是混合的。我们在这里对乔纳森的思想进一步明晰化：混合式学习的认知工具就是基于技术的人造认知工具和内在于人的人脑功能的混合，以起到在学习过程中1+1大于2的叠加效果。基于此，混合式学习的认知工具至少包括以下三方面的内涵：

1. 混合式学习认知工具是一种“建构工具”

正如乔纳森在《什么是认知工具》中所表达的那样，单纯作为信息储存和传递的技术工具不属于认知工具，认知工具是促进个体知识建构的技术性工具。或者说，认知工具是人类大脑的延伸，深入到个体大脑认知图式的建构层面，与人脑合作完成认知任务——用图式解释新知识、吸收新知识，并进行图式的重组，然后用新的图式去说明、阐释、引申新的知识（Norman et al.，1978）。在传统的客观主义知识观中，学生学习就是由教师或者专家通过对客观世界的摹写方式生产知识并以信息的形式传递给学生，教学的目的则是让学生接受和吸收来自于教师或者专家的知识。从知识论视角来看，客观主义认识论混淆了知识和信息的界限，因此技术工具的使用主要以信息的载体或者传播渠道的方式存在。而乔纳森在对认知工具的具体定义中，则以是否参与知识建构为合法性依据剔除了作为信息载体和传播渠道的技术设备的认知工具身份。认知工具参与知识建构的过程也反映了学习者对信息的理解和诠释，这种对认知工具的建构主义诠释体现了技术进步的必然结果，更为重要的是契合了人类学习理论演进的趋势。但是乔纳森也指出，假定所有领域的知识都可以个人化地建构，显然是不理智的。知识的合作性（社会性）建构也十分必要，因为它是维系社会不可或缺的黏合剂。如果个体的知识建构基于错误的模式，或者与外在、共同的集合性知识相冲突，也会给教育带来严重的后果。

2. 混合式学习认知工具是一种“混合工具”

之所以强调混合式学习认知工具是一种混合的认知工具，是担心技术性工具的发展遮蔽了具有丰富人文内涵的基于人类自身的认知工具。尽管人类发明并不断改进的智能工具正在代替更多的人类思维，且日益紧密地与大脑内部的思维过程相结合，但智能设备对每一次可能性学习空间的开辟都意味着对更多学习可能性的遮蔽和遗忘，使丰富的可能性扁平化、单调化。技术既是去蔽也是遮蔽，既成就时间也遗忘时间，既成就记忆也遗忘记忆，技术既是彰显自我力量的象征也是毁灭自我的力量（张务农， 2015）。尽管人们认为，在科学技术时代，人类99%的人文社会学规律都会在概率的神坛上被解剖，但这种前景仍然令人怀疑。基于计算机技术的认知工具能像人类的思维一样具有丰富的想象力吗？无论技术如何发展，教学过程都是借助适当的认知工具“在教学过程中有效激发学生的情感、想像力和智慧”的过程，是促进学生身体的认知、神话的认知、浪漫的认知、哲学的认知和批判的认知和谐统一发展的过程。技术可以帮助我们获得关于现实的经验和极限感，但却很难挖掘英雄、史诗、神话和哲学的隐喻、批判和魅力（潘庆玉， 2009）。比如，在具体课程混合式学习过程中，技术可以很容易地分析和呈现各种科学数据指标，但是超越科學层面的精神沟通却只能依靠人类大脑去解决。因而，混合式学习的认知工具不能仅仅聚焦于基计算机技术的认知工具，而遮蔽基于人类大脑功能的思维认知工具。endprint

3. 混合式学习认知工具是一种“复杂工具”

为什么要进行混合式学习？答案是：混合式学习是以增强教学效果为目的、使教学过程变得更为复杂的学习，而不是简化教学过程、使教学过程变得更简单的学习。基于人造技术的认知工具促进了学习者信息加工的创造性过程，混合式学习认知工具意味着用信息技术来学习，而不是以信息技术为目的。信息技术放大了人类学习的能力，并构筑了一个新型的更加复杂的学习环境。在这个新型环境里，学习者可以通过更加复杂的网络进行合作学习和解决问题、共享存在于网络节点上的知识。这种基于人机合作的学习系统，比单纯个人的学习以及传统的基于人际的合作学习行为都要复杂得多。另外，根据维果茨基的认识，无论智能技术如何对储存于学习网络节点上的知识进行加工和呈现，它们仍然是外部的信息，大脑才是学习的必须工具，它通过认知加工的过程对知识的获得负责。从概念上看，知识和信息是两回事，信息只是大脑接收到的刺激物（stimuli）。人造技术发展的唯一确定结果就是，它给人类提供了更大量和结构更为复杂的信息，从而使学习者个体对知识的建构变得更为困难。认知工具不是让信息加工过程变得更加简单，就像程序教学法和其他教学技术应用那样，也不是学习者手边信手拈来的工具。认知工具是这样一种环境和设施——学习者必须通过更大的努力才能通过对主题领域的学习获得且离开这些工具就无法得到的成果。它们是认知反思工具和认知倍增工具，帮助学习者在特定的学习领域建构自己的真实（王靖， 陈卫东， 2016）。

三、混合式学习认知工具研究启示

（一）混合式学习认知工具的功能是促进深度学习而非作为信息通道

混合式学习认知工具是一种建构工具，意味着在混合式学习中技术参与认知的目的是促进深度学习，而不是作为高级的学习信息通道。深度学习不仅涉及积极主动等学习的态度品质，更是把学习目标指向多学科、多渠道、多信息渠道知识以及新旧知识之间的联系和贯通，涉及分析、综合、评价、应用等高阶的思维方式和深层次的知识处理加工，是一种探究性的学习。混合式学习和深度学习虽然是两个不同的概念却殊途同归。首先，从理论基础来看，深度学习是基于建构主义学习理论、分布式认知学习理论、情境认知理论和元认知理论等的学习理论。這一点和混合式学习认知工具的理论诉求和实践指向是一致的：既具有浓厚的建构主义的情怀，又深深扎根于现代技术发展的土壤之中。两者都反对知识学习过程中的被动接受，反对知识体系的零散孤立，反对单一贫乏的学习环境，等等。其次，混合式学习认知工具借助现代科学技术的力量提升了人类思维的广度和深度——技术参与到了人类思维的过程，形成了一种由大脑和人工智能组成的混合认知工具，这样既充分发挥了技术认知的优势，又保留了人类认知的人文情怀。比如，在自然科学学科的教学过程中，既能够通过技术洞察微观与宏观世界的秘密，理解分子、原子、质子、粒子乃至宇宙和星球的演化，又能够保护好人类认知中嫦娥飞天、夸父逐日等想像的浪漫以及它们背后的隐喻。最后，也是最重要的一点，就是混合式学习的初衷就在于充分发挥人造技术认知工具和人类大脑双剑合璧的优势，使学习者的思维更加强大，从而增加学习者认知过程中的反思广度、批判深度、分析综合能力和问题解决能力，等等。

（二）混合式学习认知工具的核心是具身观照而非物质技术

混合式学习认知工具是一种混合工具，意味着要恰当处理认知的具身性和技术工具的关系。对认知工具混合程度的把握关系到混合式学习是在“术”的层面混合，还是在“道”的层面混合。如果在混合式学习设计和评价的过程中，过度依赖和聚焦技术就会使混合式学习迷失于细枝末节的技术手段之中——即便是在教学设计的过程中融入了高超的技术手段，那也是为了技术的教育，而非教育的技术。混合式学习的认知工具仍然是以身体的认知为核心的（王靖， 陈卫东， 2016），因为人类的认知不仅与身体的构造、感官与身体的活动无法分离，更与一个人的记忆、情绪、语言、生命等各种经验密不可分。人的认知尚无法抽象存在于人类的大脑，那就更无法单独储存于技术工具中。无论技术工具如何对信息进行处理或者不予处理，技术工具中的信息都无法成为完全意义的人类认知结果。因此，混合式学习认知工具的选择和使用，必须是以人自身为核心。无论乔纳森如何期待认知工具参与到人的知识建构过程中，也许看似技术和人脑平齐划地建构了知识，但混合式学习的认知工具始终存在一个核心——那就是承载各种人文经验的人类自身。混合式学习认知工具要发挥混合的优势，超越大脑固有的局限，但这种超越仍然是以人为本的。换个角度来分析也成立，就是无论技术多么强大，要实现教学过程中人文设计和人文目标的实现，就不能单单指望技术的手段，而只能依靠人自身的感受和对知识的阐述。上述理解也是混合式学习评价的基本认识前提和出发点，但是不仅如此——既然技术发展了人类的认知工具，那么在教学评价过程中就必须对技术手段使用的合理性做出评判，这种评判的正当性关系到整个混合式学习的成败。

（三）混合式学习认知工具的目的是拓展可能而非简化教学

混合式学习认知工具是一种复杂工具意味着，混合式学习的目的是开拓教育的可能性而非借助于技术的便利简化教学。混合式学习呈现给我们的是现代先进技术参与了学习或者知识建构的过程，未来可能的场景是技术将代替人类做更多的事情。随着物联网、传感系统和教育云等新一代计算机技术的应用，教育决策知识框架将从人的认知框架向大数据技术分析框架（知识的技术建构）转变。转变的结果会不会如印裔英国教育家苏加特所言，教师的教学技能只需会阅读、搜索和辨别真伪就可以了，教学将会变成一种体育运动（魏忠， 2013）？智能技术认知结果的数据呈现会不会减轻教师的劳动和责任感？诚然，就像淘宝、网上支付等所代表的现代技术给人类生活带来了极大的便利和简化那样，各种智能技术手段在教学领域的广泛应用会不会给教学工作带来真正便利和简化？答案是否定的。教育领域和消费领域最大的不同在于，教学的目的是帮助学生探索个体认识世界和未知世界的边界。因此，在教学领域，当技术带来更多便利的时候，同时呈现出的是更为广阔的未知领域，而且教育技术越强大，教学面临的未知探索任务就越重，教育技术的发展只会让认知工具面临更多的待处理信息。另外，如前文所述，学习过程不是信息传递的过程，而是沉思、批判、解决问题进而发现更多可能性的过程。因此，混合式学习认知工具赋予教师和学习者更为艰巨的认知任务，需要教师和学习者具有更高超的认知技巧，更敏锐、深刻的观察力、洞察力和思考力，同时运用现代化的教学平台发展学习者的合作学习、反思、批判、解决问题、人文关怀的意识和能力。因此，混合认知工具的使用和发展只是为了开拓教育可能性，而不是使教育变得单调和简化——这种对教学过程简化预期的潜流和混合式学习本身的复杂性本质之间的矛盾恐怕也是混合式学习实施的最大阻碍，更是混合式学习成败的关键所在。endprint

四、小结与展望

随着技术的发展，人类的认知模式和认知行为发生了重大改变。在此背景下，传统学习理论在解释基于技术的学习模式的时候，逐渐显现出种种的不适应。然而，当人类在拥抱技术的时候，传统的认知方式和认知行为也面临着一定的威胁。就认知工具而言，人类一直在追求更好的认知工具，舍弃低效、无效或者无用的工具。在这个过程中，一定是舍弃该舍弃的和保留不该被舍弃的——其主旨乃是对技术改变人类认知这一过程中的负面影响保持足够的警惕性，这也是专门提出混合式学习认知工具的概念并对其进行分析的初衷。正是在这个意义上，本研究得出如下结论：混合式学习认知工具是一种建构的、混合的、复杂的认知工具，其功能是促进深度学习而非作为信息通道，其核心是具身观照而非物质技术，其目的是拓展可能而非简化教学。同时，无论是纯粹基于认知心理学的分析还是基于现代技术认知理论的分析，都无法给当前以及今后的混合式学习奠定充分的理论依据和实践方法论基础。但这种困境恰恰预示着新的研究领域的开辟——把“混合式学习认知工具”作为一种重要的教学实践工具和教学研究工具来设计和分析当下以及未来的教学实践样态，其意义和前景值得期待。

[参考文献]

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收稿日期：2017-01-19

定稿日期：2017-03-24

作者簡介：张务农，副教授，硕士生导师，河南大学护理与健康学院（475004）。

责任编辑 刘 莉endprint