利用信息技术 促进学生知识建构

利用信息技术 促进学生知识建构

有效利用信息技术 促进学生知识建构

【摘要】对如何有效地利用信息技术来促进学生知识建构作了探

讨，总结出一个利用信息技术的建构学习模型，指导学生有效利用

信息技术进行知识建构。

【关键词】信息技术 学生 知识建构

当今时代，信息技术高速发展，其已渗透到教育教学的各个层面。

在广西，信息技术与学科教学整合开展了10多年，积累了一些经

验，也形成了一些理论，但这些教学的理论和经验远不能适应以学

生为中心的学习模式，以学生为中心的教法与学法十分不足。因此，

在当前信息化环境下，如何有效地利用信息技术来促进学生知识建

构意义重大。

建构主义学习观认为：学习不是由教师简单地传递知识给学生，

而是由学生自己建构知识的过程。同化和顺应是学生认知结构发展

变化的两种途径。同化和顺应可以这样简单地理解为：同化是学生

知识的积累，顺应是学生认知结构的质变。人类的认知结构发展过

程是这样的：同化－顺应－同化－顺应，循环反复，相互交替，循

环上升。所以学习不仅仅需要知识积累，更重要的是新旧知识经验

的冲突，以及由此而引发的认知结构的重组和提升。构建主义学习

理论认为“情境”、“协作”、“会话”、“意义建构”是学习环境中的

四大要素。在信息技术高速发展的时代，学生的知识与技能可以有

效地利用基于现代信息技术构建的学习情景，借助网络协作平台实

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现与他人(包括教师和学习伙伴)合作、交流与共享，利用丰富的网

络资源及多媒体课件，通过自己的内化、建构而获得。因此，如何

利用信息技术促进这四大要素的建构是有效利用信息技术促进学

生学习的关键。利用信息技术的建构学习模型参见图1。

一、利用技术创建学生学习情境，激发学生的求知欲

现代信息技术以及制作的多媒体课件能提供图、音、视、文等并

茂、形象而直观的交互式学习条件，建构的学习情境日趋逼真—情

境化的虚拟真实世界。如利用计算机3d建模技术、gps技术制作的

虚拟仿真平台，让学生如亲临真实的环境和任务，能激发学生的兴

趣，刺激学生主动积极参与探索。同时，利用现代信息技术制作超

文本课件，有丰富的教学信息和学科知识，对学生认知结构的形成

和发展是十分有利的。

建构学习理论认为学生在真实的或虚拟化的情景下学习，可以缩

短获取的知识与解决问题的能力差距，同时还有利于知识迁移能力

的培养。学习情境包括资源情境和问题情境。

第一，资源情境。现代信息技术以及制作的课件具有具体性、形

象性、生动性、真实性，加上相的关的音视频、图片等媒体的有机

组合，营造的学习情景氛围使学生在课堂上有身临其境之感，更便

于理解知识的内涵，激发起潜在的情感和理智，引发积极的思维。

这样可以改变教师强迫式的空洞说教和学生被动接受的课堂教学

方式，排除师生双方心理上的强制性，这样学生由“要我学”向“我

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要学”的转变，提高了学习效果。学生在教师的引导下，通过对事

实的认识和了解，实现知、情、意、行的逐步升华。这种形式较多

地适用于语言学习专业、旅游专业、历史、地理、物理、化学、生

物及企业管理等专业。

第二，问题情境。这一情境是指学生运用现有掌握的知识进行推

理和判断的案例或任务。这些类型较多用于知识内容具有严谨结构

和逻辑性强的学习情景，如哲学、数学、物理、化学等学科可以较

多地应用这种形式。因此，这要求开发制作的多媒体仿真平台或课

件不仅是图片、动画、分析、列表、应用等丰富的认知材料，更重

要的是提供的这些材料学生可以通过观察学习产生联想。创设的情

境不但要有利于学生自主学习、自我引导，还要留给学生一隅议论、

推理、验证的空间，从而建立起新知与旧知的联系，诱发学生主动

探索和研究，发现新知，激活思维，从而促进学生对知识的意义建

构。

利用现代信息技术创建的学习情境能激发学生的学习兴趣和丰富

学生的知识结构，提高学生的学习效率，节约成本，避免现实环境

下带来的一些不安全因素。但必须要注意，虚拟的毕竟是虚拟的，

虚拟情境下进行的学习不能代替真实环境下的实践活动，有条件的

还必须让学生到现实的环境中锻炼和检验。

二、利用技术促进师生之间、生生之间的协作、会话交流

协作就是学生与环境的相互作用，其贯穿于学习的整个过程。会

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话就是相互交流，通过会话能使每个学生的智慧为整个学习小组所

共享。会话是学习小组之间通过会话商讨如何完成规定的学习任

务。其实，协作与会话密不可分，协作学习过程也是会话过程，在

此过程中，每个学习者的思维成果在整个学习群体中共享。协作是

团队的协作，是以小组形式开展的交互活动。协作一般是基于网络

环境下进行。

基于网络的协作是指利用计算机以及多媒体技术，创造协作学习

环境，利用网络交流工具，使教师与学生、学生与学生，针对同一

专题内容彼此进行分工合作、小组交流与讨论，以达到对内容的深

刻理解和掌握的过程。学生能否更有效地利用基于网络的协作学

习，决定于教师的教学设计。在学习过程中既要有协作，也要有竞

争，遇到冲突还可以开辩论会。如每个协作小组成员之间是合作，

小组与小组之间是对手，互相竞争，即“组内协作，组间竞争”，

从而使师生之间单向或双向的交流改变为师生、生生之间的多向交

流，提高学生学习的主动性和积极。整个学习过程体现了学生的自

我控制，提升了学习效率，也形成了学习共同体。协作学习小组要

确定成员分工，选择探究方法，得出探究结论。在小组内，每个成

员承担有具体的任务，每一小组是一支关系融洽、友爱团队。每个

学生在学习过程中都可以利用网络技术的优势和自身的优势，与他

人充分交流、协商，互相启发，互相帮助和支持，从而形成共享的

认知技能。在形成结论过程中，每个成员充分而有效地表达自己的

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观点和见解，求同存异。在交流甚至争辩中，学生们的观点相互碰

击产生火花，使得学生的知识结构发生变化；同时通过小组之间的

互相交流、补充和启发，使得各小组的研究结论更加完善。为了保

证小组协作的有效性，教师不仅要对学生在学习中无法解决的问题

给予指导和帮助，而且还要对整个协作学习过程进行组织、管理、

监控和协调。对各小组工作提供点拨反馈，启发引导学生积极参与

解决问题的过程中，帮助小组成员建立良好关系，促进协作学习顺

利开展。

著名网络协作平台有百度百科、互动百科、维基百科等。常用的

交流工具有同步的如qq、msn等，异步的有e－mail、bbs。

协作和会话过程中，经常容易出现有的学生吃不饱而有的学生吃

不消的情况，学生交流讨论的内容往往很多是与学习主题无关的，

很难提升认知结构到稍稍超过学生智力发展的边界上。这要求教师

对各个小组的每个成员分工要具体详尽，而且分派的任务既应适合

各个成员的能力，又应具有挑战性，每个成员必须通过努力才能完

成。为了使协作会话有效地进行，教师必须在课前根据不同小组探

究学习的主题设计一系列的讨论的问题或任务。这些问题或任务能

引发学生对新旧知识冲突争端，而且是要有梯

度，符合布鲁姆教育目标模型。

三、利用技术促进学生对知识结构的意义建构

“意义建构”是由布伦达·德尔文1972年提出的以使用者为中心

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的理论(sense－makingtheory)，即认为知识是由学习者主观、个

人建构形成的，即信息的获取是一种主观建构的活动。意义建构通

俗的理解是指学习中在学习者内部发生的新旧知识经验的交互作

用而达到的超越新知识又改造旧经验的重组。

从利用信息技术的建构学习模型中可看出，学生可以通过计算机

利用现代信息技术构建的学习情境，用“课程资源”及“多媒体课

件”针对要研究的主题自主地进行探究学习，学生的自主性和自觉

性得以充分体现。学生要对海量的信息进行分析、比较、甄别，提

取对知识结构的意义构建。利用计算机技术建造的思维建模工具可

以将新、旧知识联系起来，让学生学会反思，能方便地进行概念构

图，对思维脉络进行存储修改、交流共享，能超越以记忆为主的思

维局限，将学生的内部认知的概念模型外显化，并修改内部认知的

概念模型结构，提供认知的多种显现形式，以扩展内部认知的概念

模型的意义，从而有效地促进有意义学习的实现。思维建模工具最

常用的有两类：概念图和思维导图。

第一，概念图工具，这是用来组织和表征知识的工具。概念图是

以直观而形象的方式进行表达和思考，非常接近人的自然思维过

程，同时又能打开大脑潜能的强有力的图解工具。它能同时应用大

脑皮层的所有智能，包括词汇、图像、数字、逻辑、韵律、颜色和

空间感知。现代信息技术环境下提供的概念图工具用来表征和发展

学生的思维提供了极大的方便。常用的概念图工具有in－

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spiration、cmaptool、decision explorer、cocomap，等等。除

上述专用的概念构图系统外，其他许多软件也可用于制作概念图，

如au－thorware、word、画笔、netmeeting中的共享白板等。

第二，思维导图。思维导图，又叫心智图，代表一种将放射性思

维具体化的方法，既简单又有效，是一种革命性的思维工具，运用

图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表

现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，呈现的是一

个思维过程，可以帮助学生提高发散思维能力、理清思维的脉络。

常用的软件工具有mindmapper、mindmanager、easythink－ing、

xmind，等等。

思维建模工具体现的是一种图像组织的理念，是一类能帮助学生

学习、回想、理解知识的心智工具，特别是适用于在语言理解信息

处理困难的学生。图像组织提供了视觉化且经过有序组织的形象知

识，有助于学生加深对知识的理解和对知识结构的调整，最终实现

知识的有效建构。

尽管思维建模工具对于学生知识意义建构促进很大，而且操作简

便，但国内的学校没有广泛推广应用。笔者认为在中小学信息技术

课中有必要增加这些内容。

最后，学生在这种建构学习模型下掌握的知识必须回到实践中去

检验，掌握的技能必须到真实的情景中应用。因此，让学生去解决

真实环境中的实际问题是学习必不可少的一步。同时，还必须通过

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一定的评价机制对学生的知识架构和知识的实用度进行检验，实现

知识建构的优化。

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