用技术赋能情境学习*

王 美 程佳铭 高守林



用技术赋能情境学习*

王 美1程佳铭2高守林3

（1．华东师范大学 开放教育学院，上海 200062； 2．美国雪城大学 教育学院，纽约州 13244； 3．浙江大学附属中学，浙江杭州 310007）

文章首先追溯了情境学习理论的核心主张、产生背景及研究取向，分析了它与学习科学的渊源。随后，文章聚焦于学校境脉下情境学习的实践困境，提出可以用技术为情境学习赋能。最后，文章重点分析了用技术赋能情境学习的核心要义是增强逼真性，具体可从创设逼真情境、提供逼真实践、提供多元角色和视角、内隐知识外显化、搭建“脚手架”、开展逼真性评价等六个方面进行操作。文章的研究为学校境脉下情境学习的设计与实施提供了技术赋能的新视角和具体操作路径，同时也指出了情境学习研究的新方向。

情境学习；学习科学；技术赋能；逼真性

一 情境学习理论与学习科学

20世纪的最后20年是关于学习的新理论和新观点不断涌现的黄金年代，而情境学习理论是其中最具竞争力并产生深刻影响的新理论之一。情境学习理论认为“思维和学习只有在特定的情境中才有意义”，“不存在非情境化的学习”[1]；它挑战了一直占据主导地位的认知信息加工观，提出“学习是合法的边缘性参与”、“学习是社会协商”等新的学习隐喻，把个体的认知和学习“放在更大的物理和社会的境脉中”[2]，同时将学习研究的焦点从个体心智内部的信息加工过程转向个体内部因素与学习发生的社会、历史、文化等外部因素之间的动态互动。

情境学习理论源于对传统学校教育的反思和批判。Resnick[3]指出，校内外学习存在四个不同点：①校内学习主要是个体认知，而校外学习是共享认知；②校内学习是纯粹的心智活动，而校外学习是借助工具进行的活动；③校内学习是符号操作，而校外学习是根据境脉进行的推理；④校内学习获得的是一般性的知识技能，而校外学习获得的是与特定情境相关的能力素养。与传统社会相比，现代工作场所在技术和社会互动上更复杂，学习不可能再采用传统的学徒制，因此可以通过在学校中实施“桥接学徒制”（Bridging Apprenticeships），模拟工作环境和社会互动，在学校教育中一般性的抽象学习与工作环境中知识的真实应用之间架设一座连接的桥梁。

继Resnick的研究之后，情境学习呈现出两种研究取向：①远离学校教育、聚焦校外真实学习的人类学取向，以Lave等[4]为代表，通过对助产士、裁缝、海军舵手、屠夫等的学习研究，发现人是通过在实践共同体中“合法的边缘性参与”来同时建构意义和身份；②主张改造学校教育、提出教学设计的新原则或模型的心理学取向，以Brown等[5]为代表，通过创建“认知学徒制”（Cognitive Apprenticeship），在正式教育境脉下模拟真实世界中从业者的学习实践方式，为学生提供类似学徒制的经验。就价值而言，人类学取向让人们更深刻地认识到了学习的情境性本质，心理学取向则促进了情境学习理论向学校境脉下实际课堂教学模型的转化。

情境学习理论的兴起，促使认知科学家和心理学家重新审视学习，开始“主张以生态学的方法取代信息加工的方法，强调研究自然情境中的认知，更多地关注环境对于智能的影响”[6]。而这种“情境转向”，正是学习科学诞生的重要背景。正如Kolodner在回顾学习科学的诞生时所说：“如果想去理解复杂情境中学习如何发生，那么就应在学习发生的那些环境中去研究学习——接受真实世界的一切芜杂，发展能够提炼出规律并给出描述的方法论”[7]。在学习科学领域，情境学习理论与建构主义理论共同构成了主要的理论基础，并成为了学习环境设计的支撑性理论。

二 学校境脉下情境学习的实践困境

Herrington等[8]认为，情境学习理论是一个可用于实际课堂教学的模型，因此他们一直致力于将该理论转化为学校实践。Bransford团队更是提出了“抛锚式教学”（Anchored Instruction），并围绕数学学习开发出相应的课程教学材料“贾斯珀系列”（Jasper Series）[9]。Collins[10]则从内容、方法、序列和社会性四个维度，提出了“认知学徒制”学习环境设计的原则。在我国，情境学习理论和教学实践也早在20世纪七八十年代就已起步，李吉林[11]率先提出了“创设典型场景，激起儿童热烈的情绪，把情感活动和认知活动结合起来”的情境教学模式。

国内外情境学习理论与实践的共同深入，对我国课程改革产生了较大影响，进入新世纪后的历次课改都在努力加强课程内容与学生生活、社会实际之间的联系，“情境”已成为《课程标准》中的常见词。教育部印发的《普通高中课程方案（2017年版）》也明确提出要“大力推进教学改革”，“关注学生学习过程，创设与生活关联的、任务导向的真实情境，促进学生自主、合作、探究地学习”[12]。但不可否认的是，学校境脉下情境学习的设计和实施仍存在一定困难。

1 教师对情境的理解存在误区，实践中出现了“虚假情境”

课堂中创设的情境是“人为情境”或“条件性情境”[13]，很难完全反映现实世界中情境的真实性、复杂性和非线性，因此国外研究者常用“逼真”（Authentic）来阐述人为设计的情境。但是，在将真实世界“搬进”课堂的过程中，不少教师仅将情境作为激发学生学习兴趣的手段，而忽视它重建教材知识的境脉、联结学生与真实生活的实质功能，导致出现了“有情境，无学科”的现象，使情境仅成为教学的点缀，甚至成为与实际生活相去甚远的“虚假情境”。

2 教师创设情境的手段单一，情境的逼真度不高、连贯性不强

在课堂教学中，教师多将语言描绘、图片再现或多媒体呈现等作为创设情境的主要手段，对互联网技术和虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术、增强现实（Augmented Reality，AR）技术、体感交互技术等可用于情境设计的新技术了解不多且运用较少，造成情境的逼真度不高，学生难以“入境”。此外，很多教师只在课程导入阶段或某些教学环节进行片段性的情境创设，而缺乏整体性、连贯性或全局性的学习情境设计，导致情境的沉浸性不够。

3 情境学习理论与模型相对复杂，教师难以真正掌握，缺乏实践动机

Brown等指出：“关于情境学习的讨论中有一个持续存在的问题是这些情境理论如何得以操作化？”[14]Herrington等[15]也认为，研究者面临的挑战是如何识别出情境学习的关键维度，从而使之转化为教学方法并被应用到课堂教学中。客观地讲，情境学习理论是对传统学习理论的革新，在此基础上演化生成的情境教学模型的构成要素相对复杂，这对习惯了传统教学观念和模式的教师而言会造成较大的认知负荷。此外，学校教育的时空结构和课程结构也在一定程度上挤压了教师开展情境教学的创新空间，造成教师实践动机不足。

三 用技术赋能情境学习的核心要义

1 核心要义：增强逼真性

情境学习实践中存在的误区很多源于实践者对情境学习核心本质的误解。事实上，学校境脉下情境学习的核心本质应该是促进学习与真实世界的联结，让学生有机会进入逼真情境，进行逼真实践，故逼真性问题既是情境学习理论的核心问题，也是学习科学的重要议题。基于此，越来越多的研究者开始提倡让学习者参与到逼真实践中[16]。近年来，各种新兴技术的出现为“逼真”情境的创设带来了更多可能，不仅可以实现技术与情境学习的整合或融合，而且能够利用技术为情境学习“赋能”，进一步增强情境的逼真性和学习活动的沉浸性。

表1 逼真性的四大维度及其界定与特征

2 逼真性的四大维度

在情境学习中，逼真性意味着什么？Barab等[17]提出，逼真性通常分为以下几类：①情境逼真，即学习的情境与真实世界的情境类似；②任务逼真，即学生的学习活动（包括活动的过程和程序）与真实世界中的活动类似；③效果逼真，即学生的学习结果或产品被应用到学校之外的情境中。此后，Strobel等[18]又加了两个维度：①个人逼真，即学习活动与学生自己的生活紧密联系；②价值逼真，即学生个人的问题得到了解答或解决，学习活动或项目满足了个人或社区的需求。在此基础上，Strobel等提出了逼真性的四大维度及其界定与特征，如表1所示。

从逼真性的四大维度来考虑情境学习的设计与实施，将有助于减少实践的误区，引导教师认识情境设计的关键在于其能否体现“认知真实”而不是“物理真实”[19]，也就是说，情境学习的关键是要让学生置身于逼真性的情境中，开展逼真的活动，并使学习的结果与学生自身以及社会文化相关。学习者只有感知到自己所从事的实践与这些实践所发生的社会文化境脉以及实践的应用价值之间存在关联，逼真性才会真正发生[20]。

四 用技术赋能情境学习的操作维度

技术能够促进学生在逼真性情境中的学习。Jonassen在研究有意义学习、学生中心的学习和逼真性技术应用时也一直关注逼真性，认为只有当技术使学习者从事真实的或逼真的活动时，技术才得到最佳的应用[21]。但是，教师在使用技术支持情境学习时往往不知从何着手，因此有必要提炼出技术赋能情境学习的具体操作维度。

Herrington等[22]提出了情境学习环境设计的九大要素，包括：①提供反映知识在真实生活中的运用方式的逼真情境；②提供逼真的活动；③提供接触专家表现和建模过程的机会；④提供多元角色和视角；⑤支持知识的协作建构；⑥促进反思；⑦促进清晰表达；⑧提供指导和“脚手架”；⑨对发生在任务之中的学习进行逼真性评价。以此为基础，本研究整合出用技术赋能情境学习的六大操作维度。

1 为创设逼真情境赋能

技术支持的情境设计应“通过提供丰富的情境给养来保持真实生活情境的复杂性”[23]，尽可能地减少对真实情境的切割和碎片化处理所带来的负面效应，而且技术赋能最核心的价值在于通过技术使学生能够逼真地接触或进入传统课堂教学手段所无法呈现的场景中。如在弗吉尼亚理工大学的一项研究中，研究者让五年级学生在探究当地历史遗迹的学习项目中借助AR技术，“看见”现已不可见的历史遗迹的过去和演变历程，并“进入”已被禁止进入的遗迹内部，将基于AR的学习与实地考察结合起来，沉浸到一个虚拟与现实相融合的混合情境中[24]。

2 为提供逼真实践赋能

“逼真实践”（Authentic Practice）是指与真实世界相关联的实践活动，具有劣构性、复杂性、有意义等特征。基于问题或基于项目的学习模式之所以被认为是一种情境学习或逼真性学习模式，是因为其强调提供真实世界的案例和问题，让学生参与科学探究、设计等类似专家开展的活动[25]。运用技术可以减少真实实践的复杂性、减轻学生的认知负荷，同时又保留了实践的关键要素。以“基于网络的科学探究环境”（Web-based Inquiry Science Environment，WISE）平台为例，该平台从真实世界的科学实践中提炼出一组活动序列来设计学生的科学学习，包括：定位、诊断、引导；预测、观察、解释；阐释观念；实验；在模拟环境中探究；制作人工制品；建构论点；评论；协作；反思[26]。学生可以通过这些活动学习并模拟科学家的专业实践。

3 为提供多元角色和视角赋能

选择并扮演不同的角色是让学生进入情境、从不同视角认识并解决问题的重要手段，而新技术的混合使用可以使角色扮演者获得更真实的体验。印第安纳大学的研究者利用AR技术，结合教室物理场景创建了一个虚实结合的混合式模拟环境，让学生扮演蜜蜂的角色并模拟蜜蜂采蜜、筑巢、授粉等行为，与此同时学生的行为会通过Kinect体感互动技术即时上传到计算机模拟环境中并通过教室的投影呈现出来，使其可以看到来自其他同伴和计算机模拟的信息与反馈，从而更好地理解相关的科学概念[27]。而在大学英语课堂教学中使用Kinect体感交互技术创设的虚拟交互情境和角色扮演活动，也明显提高了学生的学习兴趣、增强了学习的沉浸感[28]。

4 为内隐知识外显化赋能

在传统学徒制这类情境学习环境中，知识大多内隐于从业者的实践活动中，需要学习者通过从边缘参与到中心参与的长期过渡慢慢习得。而学校境脉下的情境学习需要将内隐知识外显化，以便学生能够观察、讨论并学习这些要素[29]。借助计算机和网络技术开发的案例库，可以将专家或他人的经验和解决问题的方法以案例形式呈现给学生；同时，从案例库的索引系统中还可以搜索到相关领域的主要概念，发现概念之间的相互关系及领域的核心问题，便于学生观摩专家在解决问题和做出决策时是如何思考的[30]。

5 为搭建“脚手架”赋能

情境学习强调人工制品为学习提供中介和“脚手架”的重要作用。“脚手架”既包括认知层面，也包括学生与他人之间的互动及协作这一社会层面。各种计算机软件或网络环境有力地支持了这两个层面“脚手架”的设计：①在认知层面，通过提炼科学家的真实实践经验并将其设计为基于网页的表单式问题，可以引导和支持学生开展探究式学习；通过对肉眼不可见的原子、分子间运动的可视化表征，可以帮助学生发展深度的科学理解；通过网页镶嵌的即时提示，可以引导学生进行自主探索或反思。②在社会层面，思维导图、即时通讯工具、社交媒体以及像“知识论坛”（Knowledge Forum®）这类计算机支持的协作学习平台，可以有效促进不同学习者对知识的共建共享。

6 为开展逼真性评价赋能

与传统评价关注知识的记忆和复现不同的是，情境学习更强调知识在逼真的新情境中的有效迁移和整合应用，而且这种新情境多为结构不良的复杂问题情境。对发生在复杂情境或复杂实践活动中的学习进行逼真性评价难度很大，但Scherer[31]已经发现了两种较有前景的基于计算机技术的测量方法：①计算机模拟的微世界（Computer-Simulated Microworlds，CSMs），它是由很多变量构成的一种复杂环境，其中问题情境可以随时间并根据学生与问题之间的互动而变化，为学生呈现新的信息；②最小复杂系统（Minimal Complex Systems，MCSs），它是一个模拟特定科学概念的问题解决系统，学生首先要理解这个系统中的各种变量，然后要通过与系统的交互操作输入变量，观察输出变量来理解变量之间的相互关系，最后要将这些知识应用于一个问题情境，以实现一个特定的目标或得到一个特定的输出值。

五 结语

本研究追溯了情境学习理论的核心主张、产生背景及研究取向，分析了它与学习科学之间的渊源，进而聚焦于学校境脉下情境学习的实践困境，提出用技术赋能情境学习的核心要义与六大操作维度。从根本上说，用技术赋能情境学习的最终目标有两个：①为学生的情境学习赋能，即通过技术的设计和支持，使学生能真正进入逼真的情境，扮演逼真的角色，开展逼真的实践活动，实现传统课堂学习中很难实现的自主性学习、个性化学习、协作式学习、探究性学习；②为教师的情境教学赋能，即在技术的支持下，使教师能将内隐知识外显化、开展逼真性评价、提供多元支持，从而有效提升教学效果。随着信息技术的飞速发展，技术赋能情境学习的巨大潜力将愈加凸显，值得研究者和实践者给予关注，并共同合作开展深入研究与实践。

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Empower Situated Learning with Technology

WANG Mei1CHENG Jia-ming2GAO Shou-lin3

Firstly, this paper traced the key propositions, emergence background and research orientations of situated learning theory, and further analyzed its relationship with learning science. Secondly, this paper focused on the practice dilemma of situated learning in school settings and proposed to empower situated learning with technology. Finally, this paper emphasically analyzed the key essential of empowering situated learning with technology was to enhance the authenticity. Specifically, six practical approaches were proposd to enhance the authenticity, which included creating authentic situation, providing authentic practices, offering multiple roles and perspectives, making implicit knowledge explicit; building scaffolding, and carrying out authentic assessment. The studies provided new perspectives and specific approaches of technology empowerment for the design and implementation of situated learning in school settings, and pointed out the new direction of situated learning research.

situated learning; learning sciences; technology empowerment; authenticity

G40-057

A

1009—8097（2018）11—0012—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.11.002

本文为国家社会科学基金“十三五”规划2017年度教育学一般课题“以儿童学习为中心的中国情境教育范式的建构与国际比较研究”（项目编号：BHA170132）的阶段性研究成果。

王美，助理研究员，博士，研究方向为学习科学与技术设计、教师学习、情境教育，邮箱为mwang@dec.ecnu.edu.cn。

2018年9月3日

编辑：小米