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1、” 了解了情况并分析了可能的病因之后，学生们离开教室，走到另一个黑灯瞎火的教室，这代表安置病人的小屋。他们发现地板上有14个人，躺在裁好的褐色包装纸上面（这里显然有一个算术问题。16个人中，又死了一个；还有一个离开小屋，回到了人群中）。每一个人身上有一个小卡片，记录着他的症状。 学生们需要设计一个数据采集方案，他们还要建立必要的防范措施，保护自己。他们还要分析数据，以判断村民面临的各种可能的危险，以及流行病发展的情况。在当前医学诊断和治疗手册的帮助下，学生们判断村庄正面临着埃博拉病毒的爆发，还有一例疟疾病例。村民们错误地把这些病人混在一起安置，可能导致交叉传染。接下来，学生们要制订措施，以避免

2、流行病的爆发.。 材料来源：问题解决学习联合会（Consortium for Problem-Based Learning） 材料二教学方法的选择教学方法的实质就是把教师的教学、学生的学习和教材的内容有效地连接起来，使这些基本要素能够在教学过程中充分地发挥它们各自的功能和作用，实现预期的教学目标。通常情况下，选择教学方法的基本依据包括以下五个方面:教学目标：不同的教学目标、教学方法的选择要与特定的教学目标相适应。例如，体育操作技能的培养，就更适合采用示范、练习的教学方法。教材内容特点：教学方法的选择要考虑到不同的学科以及同一学科的不同阶段对学生的知识掌握、技能训练、能力要求的不同。学生特征：教

3、学方法的选择要与学生现有的知识水平、年龄、智力发展水平、学习风格等因素相适应。教学环境：选择教学方法时，综合考虑学校教学设备和教学空间条件。教师自身素质：即教学方法的选择必须考虑到教师自身的表达能力、教学技能、教学风格特征、组织能力以及教学控制能力。没有一种教学方法能够适用于所有的教学环境。在教学过程的不同阶段，往往需要选择不同的方法。刚开始，教师可以安排讨论或者模拟，吸引学生的注意力、激起学生学习的兴趣；在呈现新的教学信息时，教师可以采用讲授法；然后，安排练习反馈活动，提高学生的熟练程度；最后，利用小组讨论，检查学生的掌握情况和他们对教学过程的评价。小案例：王老师是一位有着丰富教学经验的物理

4、教师，在进行光的反射一节的教学方法选择时，考虑到她所教的对象是初二年级的学生，具备一定的探究能力，而且这一节的教学目标是让学生理解并能够运用光的反射规律解释某些生活现象，为此王老师决定利用学校的物理实验室进行发现教学。王老师让学生们在实验室里，利用镜面反射，用手电照亮一个物体，通过探究，发现入射角和反射角之间的关系。材料三：教学媒体的概念、分类和环境一、教学媒体的概念 “媒体”一词源于拉丁文“Medium”，含义是“两者之间”，即承载、传递信息的媒介和工具。所以，我们可以简单地理解媒体是信息的载体，表示任何可以在信息源和接受者之间传递信息的物质。在今天的各类教学活动中，媒体已经成为当然的组成部

5、分，以至于人们常常忽略了“教师”也是教学过程中最重要的“媒体”。 Smaldino等人认为，课堂教学中，有六种媒体用的最多，分别是视频、电视、图表（diagram）、印刷资料、计算机和教师。（注） 这六大类都符合媒体的定义，当这些媒体用来完成教学任务的时候，就成为教学媒体。一个多世纪以来，教师一直在使用各种音、视频媒体辅助教学。近年来，教学媒体的队伍中，又新增加计算机、光盘、数字视盘（DVD）、卫星通讯和国际互联网等新的技术门类。摘自Instructional Media and Technologies for Learning第8版 二、教学媒体的分类：按照不同的标准，教学媒体可以有多种分

6、类方式。1、按具体抽象程度分类：依据表达信息的具体抽象程度，美国心理学家戴尔把教学媒体分成了10个层次，用戴尔经验之塔来表示。词语符号： 视觉符号： 静态图画、录音等：电视和电影： 参观展览： 参观访问：观摩示范： 演戏的经验： 设计的经验： 直接经验：2、按感官通道分类：依据媒体作用于人的感官的不同，也可以将教学媒体分为非投影视觉媒体、投影视觉媒体、听觉媒体、视听媒体和综合媒体（转引自李龙，2000）。如下图所示：此外，1991年，Kozma提出应该按照媒体采用的技术、支持的符号表示系统和处理能力来定义教学媒体。他强调媒体所支持的符号系统和处理能力对人的学习认知的重要性，提出了他独特的媒体定

7、义和分类方式。（详见 通过媒体学习） 通过媒体学习本文描述了利用媒体学习对学习认知过程的补充作用。在学习认知过程中，意义的建构、过程的执行有时由学习者完成，有时由媒体完成。本文还回顾了对利用书、电视、计算机和多媒体环境等媒体学习的过程的研究。这些媒体按照与认知相关的不同的技术特征、符号系统和处理能力加以区分。研究了媒体特征和教学设计如何与学习者、不同的学习任务相互配合来影响人的思维模型和认知过程。关键是媒体特征对思维模型的结构、形成和修改方面的影响。最后，讨论了研究和实践的关系。体会影响学习吗？本文的研究表明，特定媒体与能够充分发挥这种媒体优势的教学方法结合在一起，能够影响学习者表达和处理信息

8、的方式。从这个意义上来说，对特定的学习者和特定的学习任务而言，一种媒体可能产生与其他媒体不同的学习效果。这篇文章是对Clark的“研究者在提出新理论之前将不再研究媒体和学习的关系”的论点的回应。Clark在查看了现有的关于媒体的比较研究后甚至说“任何情况下媒体都不会促进学习”，更有甚者，“媒体就像运输蔬菜而不改变蔬菜营养的卡车一样是一种工具，它不会对学习的效果产生影响”。本文的理论框架展示了学习者和媒体积极合作建构知识的景象，这与那些认为媒体只不过是教学的提交手段的看法形成了鲜明的对照。这种框架意味着我们找到了Clark所说的那种新的研究方法。在这个理论框架中，学习被认为是一个积极的、建构的过

9、程，在这个过程中，学习者从环境中吸取信息，对这些信息进行处理以形成新的知识，并把这些新知识与头脑中已有的知识整合在一起。这个过程要受到下列认知因素的影响：短期记忆的持续时间、短期记忆的信息量、可转化成长期记忆的信息、处理信息的认知过程等等。因此，这个过程对外部环境的特征非常敏感，例如在特定时间内获取特定信息的可能性、这种可能性持续的时间、信息组织的方式、是否易于搜索等。内认知环境和外认知环境的关系在“分布式认知”的讨论中有清楚的描述。在这个讨论中，每人可从两种观点中选择一种：系统化观点或个人化观点（Norman，1989）。Pea和Perkins是系统化观点的代表，他们考察了一个系统中的认知活

10、动是如何通过在人与人之间、人与工具之间的分配得到加强的。本文的分布式认知理论框架比较偏向于个人化观点。本文考察了认知过程在个人和媒体之间的分配对人的认知表象和认知过程的影响，尤其是那些超越了简单知觉的影响。本文讨论外部环境的分支-媒体信息，不仅指那些教学中使用的媒体（例如计算机课程），也包括不是专用于教学的媒体（如通俗读物、电视节目等）。我们没有直接讨论真实教学情景下的媒体信息，但是我们在本文中讨论的这些信息是教学过程的补充。这里也不讨论媒体相互影响的大的社会环境。虽然这种环境以及媒体与其相结合的方式可能对人们的学习和思维有很大的影响，本文也不作详细讨论。本文的核心很明确，就是对学习者与媒体信

11、息相互作用以促进学习的情景进行研究。本文将给媒体下一个定义，我们将使用这个定义对以前的有关从书本学习、从电视学习、从计算机学习和从多媒体环境学习的理论文献进行检查、讨论。每一小节都将考察媒体特征、如何利用媒体的优势、学习者和学习任务的特征这些因素对认知建构补充过程的影响。目的是展示通过不同媒体学习对认知的影响，尤其是对思维模型的结构、形成和修改的影响。媒体定义可以从媒体的技术、符号系统和处理能力等几个方面来定义媒体。媒体的最显著的特征是技术：机械和电子特性决定了它的功能，在一定程度上也决定了它的形状和其它的物理特征。我们常使用媒体的技术特征对媒体分类：如电视机、收音机等。媒体的技术特性对认知的

12、影响是间接的。例如，尺寸、形状和重量等特征使学习者在公共汽车上更愿用书而不是计算机。当然随着计算机变的越来越小、越来越轻和便宜，这种情况正在改变。但是，媒体技术特征对认知的影响在有些方面是直接的。如，计算机显示器的尺寸和分辨率使看电脑文本比看书难多了。媒体技术特征对认知的主要影响是它能影响和限制媒体的其他两种特征：可以使用什么样的符号系统，可以执行什么样的处理过程。例如，装有图形卡或者装有声卡的计算机与没有安装这些板卡的计算机相比，在表达信息时能使用更多的符号（如图形符号、声音符号等）来表示信息。内存容量大、能够运行专家系统的计算机可以采取多种不同的方式处理信息；内存容量小的计算机没有这样的处

13、理能力。从本质上看，媒体对认知的影响不是由技术特征引起的，而是由技术特征所决定的符号系统和处理能力引起的。符号系统和处理能力对学习有重要影响。Salonon描绘了媒体符号系统和思维表示之间的关系。符号系统是表现形式，或者说元素组合（如，单词、图形等），这些元素按照特定的语法组织在一起表达特定的含义。我们可以按照所使用的特定的符号系统来描述媒体，也可以用符号系统区分一种媒体和其它媒体。电视可以看成是可以使用具体形象和语音符号的媒体。这种特征也能用来说明不同形式媒体是否可以重叠使用，或者不同媒体表示的含义是否相同。因此从这个角度看，可以认为影碟和电影是一样的，但它们和收音机不同，收音机使用的符号系

14、统是电影的符号系统的子集。Salomon认为应该用这些特征来定义、区别和分析媒体，因为这些特征同学习者的表达方式、学习者能否从媒体中获得信息有关。他强调在表现特定学习任务时，某些符号系统能起到更好的作用。而且采用不同符号系统表示的信息需要不同的存储方式，不同的思维技巧来处理。本文的研究支持和细化了这种观点。例如，本文将讨论对于那些缺乏背景知识，离开媒体的帮助自己很难完成知识建构的学习者，如何利用媒体的符号系统特征帮助他们建立思维模式与现实世界的联系。但是，就像上面谈到的一样，符号系统这个单一特征不足以描述媒体的全貌和它对认知的影响。信息不仅要保存在记忆中，还需要进行处理，以建构新的知识。媒体也

15、可通过它们对现有符号系统的处理能力特征来描述和区分。因此，信息是可搜索的，或者影碟播放的速度可以变化，而广播电视就不行。在媒体定义中包括处理特征就能够很好地区分像影碟和广播电视这样的使用同样的符号系统的不同媒体。计算机这种媒体更是依靠大量的处理能力进行区分的，而不是看它是否使用了某种唯一的符号系统。媒体的处理特征能补充学习者的不足，这种处理的能力可以执行一些学生会的或者不会的操作。就像Salomon指出的一样，如果这些处理过程是明确的而且处在Vygotsky所说“邻近发展区域”范围内，学习者将把它们融入自己的认知过程中。这篇文章研究了特定媒体的处理特征如何修改、提炼学习者思维模型的动态属性。需

16、要注意的是，尽管可以通过符号系统特征和处理特征的集合来定义、区分媒体，并不表示在所有的教学情景中都要利用媒体的所有的特征。例如，一段录像中可能没有符号表示（只有一个人在屏幕上说话），或者，使用者让影碟一直播放下去而不用搜索功能。这种情况下，一个包含符号系统和处理能力的虚拟媒体产生了，在会话过程中我们使用的实际上是这种虚拟媒体的特征。事实上，电视机成了收音机，影碟机成了广播电视。只有虚拟媒体的特征才能影响学习的过程和结果。媒体特征是否能够促进学习要看一种媒体是否适合特定的学习环境（包括学习任务和学习者），以及教学设计人员如何利用媒体的特征。学习任务可能具有不同的环境特征，不同的学习任务对学习者的

17、要求也不相同，有时候要求学习者形成对特定信息的思维表示，有时要求学习者按照一定的方法处理信息。学习者也会因为信息处理能力的不同，头脑中长期记忆的信息和过程的不同，以及他们具有的何时、如何使用这些信息和过程的源认知策略的不同而表现出不同的特征。一些学习者，甚至是大多数学习者，能够而且经常从外界可用信息中吸收有用的东西，而不管使用什么媒体。如果教学过程中使用的媒体特别适合于该教学任务和教学环境，并且这种媒体能够表示学习者不能表示的知识，提供学习者自己不能完成的认知操作的话，学习者就能从这种特定的媒体中获得最好的学习效果。这些知识和操作又反过来促进问题解决和在后续情况下运用知识的能力。这种认为学习是

18、一个人和环境之间学习者和媒体信息之间的连续的、交互的相互作用的看法与Snow提出的天资-努力（aptitude-treatment）相互作用理论是一致的。通过书本学习学校学习中最常见的媒体是书本。作为一种媒体，书可通过它的符号系统文本和图画来定义。以下段落将考察处理文本和处理带图画的文本的认知过程。我们将讨论书本的一个明显的技术特征稳定性对利用这套符号系统建构知识表达的过程的影响；反过来，学习者的个体差异，特别是他们所具有的不同的背景知识，对书本的这种技术特征又会产生什么样的影响。小结中将讨论作者设计书时，怎样设计才能有助于这种知识建构的过程。阅读过程及印刷纸张的稳定性书本中主要的符号系统是拼

19、音字母系统，在西方文化中，由有声字母组成的单词，沿水平方向由左向右排列。书本中文字的这种稳定性与其他的媒体技术有明显的区别，例如，时代广场的大显示屏上的文字是不断变化的。这种稳定性也很大程度上决定着学习者怎样处理书本上的文字信息。特别是，文本的稳定性可以帮助读者理解、建构文字信息的意义。用文本学习涉及到建立两个相互联系的思维系统：以文字为基础的思维系统和环境模型为基础的思维系统。以文字为基础的思维系统不论在宏观上还是微观上都是从文本直接来的一种思维模式。它是文本意义的一种陈述式的表达。学习时，学习者收集这些陈述式表达并与原有的知识结构结合在一起。当达到记忆极限时，最近的和最常用的东西留在短期记

20、忆中，通过不断的重复来增加他们在短期记忆中保留的时间。读者对这些陈述式表达进行归纳形成信息要点的宏观陈述。通过这样的方式，增加了从文本中获得的信息在短期记忆存储可能性，最后变成长期记忆。以环境模型为基础的思维模型指的是文字所描述的情景的思维表达，具有一定的立体性。基于文字的思维模型是陈述性的，环境思维模型是从陈述信息和空间信息建构的。环境模型与文本信息和作者已知的知识结构有关，这样的环境模型可以从文本信息和学习者长期记忆中已有的知识结构来建构。这样的结构有不同的叫法：如图式（schemata）、框架（frame）和脚本（script）等。我们可以把这样的结构看作是一个框架，这个框架带有很多的槽

21、，每一个槽上贴有标签，可以把特定环境的信息插入相关的槽中。这种结构有两个作用：第一，为从文本信息建立的环境模型提供了一个支架；第二，为那些没有清晰的文字描述的环境确立了缺省值，读者可以在这个位置放置自己推断的结果。学习者从文本学习的过程中，需要适时地更新长期记忆中的图式或创建新图式，这样才能把新知识融进学习者的知识系统中。但是这些与媒体有什么关系呢？这种符号系统以一种什么样的方式影响思维表达和认知过程呢？为什么书本学习过程和学习效果与其他媒体略有不同？书本使用了一套稳定的、固定的字母符号系统。其他媒体比如录音磁带或演讲，它们传达了同样的语言信息，但使用了不同的符号系统，信息保留的时间很短，不象

22、书本信息保留的时间长。很多时候对于水平高的读者来说，阅读是以一个固定的速度直接进行的，不需要在某些地方停留下来进行认真的思考。这种情况下，读书与听书（播放速度要适合该读者）的效果差不多。但是有时候，在阅读的过程中要求要停下来，把新的信息与原有的知识和技能联系起来，这种情况下，文本的稳定性对读者的理解和学习是大有帮助的。很明显，水平低的学习者需要利用认知资源来解析文本内容以继续阅读，这当然会增加理解的难度或学习失败的可能性。但即使是高水平学习者也可能对长的新的单词有困难，比如陌生领域中的技术词汇。这种情况下，学习者都将利用文本的稳定性来避免失败。遇到困难时学习者将放慢阅读速度多看一段时间，或者看

23、一看前面的单词帮助回忆这个单词的意思。也可能是，学习者查出这个单词的多种意思，需要停下来多看看，想一想。或者看前一段文字，前面一个句子，从上下文来判断这个单词的确切意思。这种可能来源于奇怪的句法结构或解读文章时的难度。当学习者发现该段落在文章中非常重要，或者段落的句子组织不太好时，他们会放慢阅读的速度。这些例子介绍了读者是怎样利用文本的稳定性的，他们可以降低阅读速度，也可以退回到前面的阅读内容。但是磁带这种更先进的媒体很难做到这一点。然而，这种特性只在很少的一些场合才显得必不可少。例如，学习Shebikke和Reid的读者可把速度从每分钟302词降低到286词。这种区别在统计学上很重要，但实际

24、上的意义不大。因为磁带通常的播放速度是每分钟110-120词，这种速度已慢得足够来解决理解困难了。即使磁带最大的缺点，不能返回到前面的内容，在大多数情况下影响也不大。声音存储器有2秒钟的信息持续时间，利用这段时间学习者可以回想起刚说过的3、4个词，这样也起到了与回溯文本同样的效果。文字稳定性最明显的优势是在必须向前查看一大段文章时，这是文本独有的特点。或许文本稳定性最重要的作用不是在遇到困难时可以帮助学习者及时调节避免失败，而是，文本稳定性如何与高度发达的阅读技能和精巧的记忆结构结合在一起，妥善地处理熟悉的领域内的大量的文本信息。在Bazerman的研究中，对这种作用进行了细致的描述。Baze

25、rman曾经采访过七位物理学家，并观察他们如何阅读本领域的专业文献。这些读者对读物特别挑剔，他们根据大量已有的事实和学科当前的状况、将来发展方向以及个人的知识、同行的判断为标准来决定阅读内容。他们的阅读兴趣是寻找对当前研究目标有用的信息，或者扩大他们该领域背景知识的内容。他们就是按照这些目的来选择文本资料的。为了达到目的，他们通常快速浏览目录表和在标题中寻找某些词。如果某些词引起他们的注意，他们会读一读标题中的其它单词，然后大约三分之二的内容被丢弃。对于剩余的需要进一步阅读的内容，他们将会去查询摘要，做进一步的筛选。确定了一篇文章以后，他们将选择性的阅读它，并且不按顺序前后跳着看。可能先看结论

26、再看简介，也可能只是浏览一些数据，最后才是认真阅读他们最感兴趣的那部分内容。如果某篇文章不好理解，读者会权衡阅读花费的时间和得到的收获相比是否划算。如果他们决定读一篇难文章，他们不时地停留，反复阅读，有时候还需要翻阅参看资料和教科书，查找一些背景资料。以上研究说明了读者是如何利用文本的稳定性来帮助理解的。在Bazerman的研究中，有丰富的背景知识的人将会用一个单词来跳过一大堆信息以读得很快。另外一些时候，他们的速度非常慢，在一段中或几段间来回地看，以加强他对这个领域的理解。其他研究也表明，当读者遇到生单词、句法结构或概念时，也会将利用文本的稳定性来减慢速度，来回地读。录音带或演讲所表达的语言

27、信息，对这种处理策略是不适用的。多符号系统：通过文本图画学习书本中当然不仅仅包含字母符号。从初级入门书到大学教材甚至到技术手册都用到了图表。读者怎样用图呢？图像与文本合在一起对认知有什么影响呢？与其他媒体（比如电视，它以动态的方式显示语言和图片信息）相比，书中的这些符号的稳定性对认知过程有什么影响？下面研究图画和文本的认知影响，后面我们讨论用电视学习。对利用带图的和不带图的文本学习的情况，已经有了大量的比较研究。几乎所有这些研究只是考察了对回忆的影响，而且用的是Clark所批评的传统类型的实验设计。这些研究一致认为，在一定条件下图画对认知有积极的影响。Pressley,Schallert和Le

28、vie，Lentz的看法大致相同，他们认为如果图画描述了文本的中心内容，如果图画表示的是重要的新内容，如果图画描述了文章的结构，那么对水平低的读者来说，图画确实有助于他们记忆这些信息。这种研究的问题是它不能揭示图画和文本影响学习过程的机制。下面介绍的4项研究考察了利用图画、文本理解和学习的过程。简单地说，使用两种符号系统促进了文本思维模式的建构，以及文本思维模式到环境思维模式的映射。对那些缺乏领域背景知识的读者来说，文本和图画这两种符号系统配合作用，更能促进他们的学习。Rusted和Coltheart的研究考察了四年级不同水平的学生如何利用图画和文本学习不熟悉动物的身体特征、行为和栖息地。与纯

29、文本相比，带有动物图画的文本使学生更容易记住学习的内容。好学生记住了所有的图画和文本信息，差学生也记住了图画内容。研究表明好学生一开始看图画，但当他们开始看文本时就再也不会去看图画了。相反，差学生总是在图画和文本间来回看。实验数据虽不能肯定但是表明对好学生来说，图画可以帮助他们在头脑中建立动物的图式，这个图式会引导他们阅读，帮助他们理解。差学生来回看，或许是解析某些单词来建构不熟悉的动物和它们的习惯的思维模型。Stone和Glosk在研究大学二年级和三年级学生的阅读时，用更精确的测量方法得出了类似的结论。内容是用带图的和不带图的文字来学习安装玩具手推车。纯文本组犯了很多安装错误，特别是方向性的

30、错误。带图文本组安装准确多了，只犯了纯文本组的18%的错误。眼睛跟踪数据表明有两种使用图画的方法。学习者大多最开始看图画，然后他们有时再看看图，总的来说，花费80%多的时间看文字。就像Rusted和Coltheart的研究一样，数据表明读者先用图画在头脑中形成手推车的图式，作为基本的环境思维模型。因此，图画只是用于这些信息到初步的思维模式的映射，文字表达主要的语义，详细描述了手推车的部件和部件之间的相互排列。图画的用处似乎与领域知识相互影响。Hegarty和Just研究了大学生的机械能力，通过给他们一篇或长或短的描述一个滑轮系统的文章。短文章只是给出了滑轮系统的部件名称，描述了如何操作。长文章还详细描述了系统中部件的排列和结构。所有文章都附有滑轮系统的示意图。实验精确测量了眼睛在某些单词和图画中的特定地方上来回移动的次数和停留时间。差学生比好学生花费了更多时间来看带有详细阐述的长文章中的插图，这些插图描述了系统中各部件的相互关系。好学生更多的看短文章中的插图。结果显示机械能力低的人很难从文本中建构机械系统的思维模型，图画可以帮助他们建构这种思维表达。机械能力高的人可以从原有的知识