北京师范大学现代教育技术研究所 何克抗
内容摘要
一、引言
⒈ 关于学习的含义
⒉ 关于学习的方法
⒈ 支架式教学(Scaffolding Instruction)
⒉ 抛锚式教学(Anchored Instruction)
⒊ 随机进入教学(Random Access Instruction)
⒈ 传统教学设计的内容与步骤
⒉ 建构主义学习环境下的教学设计原则
⒊ 建构主义学习环境下教学设计的内容与步骤
⒈信息技术是建构主义应用于教学的先决条件
⒉ 建构主义是深化教学改革的理论基础
⒊ 建构主义理论指导下的教学改革课例
众所周知，在过去的廿年中，强调刺激——反应，并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应、即作为知识灌输对象的行为主义学习理论，已经让位给强调认知主体的内部心理过程，并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入，近年来，认知学习理论的一个重要分支--建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和基于Internet的网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境，换句话说，多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具，能有效地促进学生的认知发展，所以随着多媒体计算机和Internet网络教育应用的飞速发展，建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力，并在世界范围内日益扩大其影响。
建构主义(constructivism)也译作结构主义，其最早提出者可追溯至瑞士的皮亚杰(J.Piaget)。他是认知发展领域最有影响的一位心理学家，他所创立的关于儿童认知发展的学派被人们称为日内瓦学派。皮亚杰的理论充满唯物辩证法，他坚持从内因和外因相互作用的观点来研究儿童的认知发展。他认为，儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。儿童与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化是指把外部环境中的有关信息吸收进来并结合到儿童已有的认知结构（也称“图式”）中，即个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程；顺应是指外部环境发生变化，而原有认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的儿童认知结构发生重组与改造的过程，即个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。可见，同化是认知结构数量的扩充（图式扩充），而顺应则是认知结构性质的改变（图式改变）。认知个体（儿童）就是通过同化与顺应这两种形式来达到与周围环境的平衡：当儿童能用现有图式去同化新信息时，他是处于一种平衡的认知状态；而当现有图式不能同化新信息时，平衡即被破坏，而修改或创造新图式（即顺应）的过程就是寻找新的平衡的过程。儿童的认知结构就是通过同化与顺应过程逐步建构起来，并在“平衡——不平衡——新的平衡”的循环中得到不断的丰富、提高和发展。这就是皮亚杰关于建构主义的基本观点。在皮亚杰的上述理论的基础上，科尔伯格在认知结构的性质与认知结构的发展条件等方面作了进一步的研究；斯腾伯格和卡茨等人则强调了个体的主动性在建构认知结构过程中的关键作用，并对认知过程中如何发挥个体的主动性作了认真的探索；维果斯基创立的“文化历史发展理论”则强调认知过程中学习者所处社会文化历史背景的作用，在此基础上以维果斯基为首的维列鲁学派深入地研究了“活动”和“社会交往”在人的高级心理机能发展中的重要作用。所有这些研究都使建构主义理论得到进一步的丰富和完善，为实际应用于教学过程创造了条件。
如上所述，建构主义本来是源自关于儿童认知发展的理论，由于个体的认知发展与学习过程密切相关，因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律，即能较好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成，以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。总之，在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的认知学习理论，并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。下面我们就从“学习的含义”（即关于“什么是学习”）与“学习的方法”（即关于“如何进行学习”）这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。
1、关于学习的含义 [1][2][4]
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习是获取知识的过程其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情境”：学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求，也就是说，在建构主义学习环境下，教学设计不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题，并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。“协作”：协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”：会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划；此外，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（智慧）为整个学习群体所共享 ，因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构”：这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指：事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是前面提到的“图式”，也就是关于当前所学内容的认知结构。由以上所述的“学习”的含义可知，学习的质量是学习者建构意义能力的函数，而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说，获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。
2、关于学习的方法[8][9][12]
建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。学生要成为意义的主动建构者，就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用：
⑴ 要用探索法、发现法去建构知识的意义；
⑵ 在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证；
⑶ 要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程（即交流、讨论的过程）结合起来，则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“相互协商”（也叫“内部协商”与“社会协商”）两种，自我协商是指自己和自己争辩什么是正确的；相互协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。
教师要成为学生建构意义的帮助者，就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥指导作用：
⑴ 激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机；
⑵ 通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。
⑶ 为了使意义建构更有效，教师应在可能的条件下组织协作学习（开展讨论与交流），并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括：提出适当的问题以引起学生的思考和讨论；在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解；要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。
在研究儿童认知发展基础上产生的建构主义，不仅形成了全新的学习理论，也正在形成全新的教学理论。如上所述，这种学习理论强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。这就意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式(彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式)、全新的教学方法和全新的教学设计思想，因而必然要对传统的教学理论、教学观念提出挑战，从而在形成新一代学习理论--建构主义学习理论的同时，也逐步形成了与建构主义学习理论、建构主义学习环境相适应的新一代教学模式、教学方法和教学设计思想。
教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的、在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。教学活动进程的简称就是通常所说的“教学过程”。众所周知，在传统教学过程中包含教师、学生、教材等三个要素。在现代化教学中，通常要运用多种教学媒体，所以还应增加“媒体”这个要素。这四个要素在教学过程中不是彼此孤立、互不相关地简单组合在一起，而是彼此相互联系、相互作用形成一个有机的整体。既然是有机的整体就必定具有稳定的结构形式，由教学过程中的四个要素所形成的稳定的结构形式，就称之为“教学模式”。例如，传统的教学模式是：“以教师为中心，教师利用讲解、板书和各种媒体作为教学的手段和方法向学生传授知识；学生则被动地接受教师传授的知识”。在这种模式中，教师是主动的施教者（知识的传授者、灌输者）；学生是外界刺激的被动接受者、知识灌输的对象；教材是教师向学生灌输的内容；教学媒体则是教师向学生灌输的方法、手段。教师、学生、教材、媒体等四要素各自的作用清楚，彼此之间的关系明确，从而成为教学活动进程的一种稳定结构形式，即教学模式。
那么，建构主义的教学模式又应是怎样的呢？如上所述，建构主义学习理论提倡的学习方法是教师指导下的、以学生为中心的学习；建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。这样，我们就可以将与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式概括为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。显然，在这种场合，教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比，各自有完全不同的作用，彼此之间有完全不同的关系。但是这些作用与关系也是非常清楚、非常明确的，因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构形式，即建构主义学习环境下的教学模式。
在上述建构主义的教学模式下，目前已开发出的、比较成熟的教学方法主要有以下几种：
⒈ 支架式教学(Scaffolding Instruction)[1][8][13]
根据欧共体“远距离教育与训练项目”(DGXⅢ)的有关文件，支架式教学被定义为：“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架(conceptualframework)。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。”很显然，这种教学思想是来源于前苏联著名心理学家维果斯基的“最邻近发展区”理论。维果斯基认为，在儿童智力活动中，对于所要解决的问题和原有能力之间可能存在差异，通过教学，儿童在教师帮助下可以消除这种差异，这个差异就是“最邻近发展区”。换句话说，最邻近发展区定义为，儿童独立解决问题时的实际发展水平(第一个发展水平)和教师指导下解决问题时的潜在发展水平(第二个发展水平)之间的距离。可见儿童的第一个发展水平与第二个发展水平之间的状态是由教学决定的，即教学可以创造最邻近发展区。因此教学绝不应消极地适应儿童智力发展的已有水平，而应当走在发展的前面，不停顿地把儿童的智力从一个水平引导到另一个新的更高的水平。建构主义者正是从维果斯基的思想出发，借用建筑行业中使用的“脚手架”(Scaffolding)作为上述概念框架的形象化比喻，其实质是利用上述概念框架作为学习过程中的脚手架。如上所述，这种框架中的概念是为发展学生对问题的进一步理解所要的，也就是说，该框架应按照学生智力的“最邻近发展区”来建立，因而可通过这种脚手架的支撑作用(或曰“支架作用”)不停顿地把学生的智力从一个水平提升到另一个新的更高水平，真正做到使教学走在发展的前面。
支架式教学由以下几个环节组成：
⑴ 搭脚手架——围绕当前学习主题，按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。
⑵ 进入情境——将学生引入一定的问题情境(概念框架中的某个节点)。
⑶ 独立探索——让学生独立探索。探索内容包括：确定与给定概念有关的各种属性，并将各种属性按其重要性大小顺序排列。探索开始时要先由教师启发引导(例如演示或介绍理解类似概念的过程)，然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。起初的引导、帮助可以多一些，以后逐渐减少--愈来愈多地放手让学生自己探索；最后要争取做到无需教师引导，学生自己能在概念框架中继续攀升。
⑷ 协作学习——进行小组协商、讨论。讨论的结果有可能使原来确定的、与当前所学概念有关的属性增加或减少，各种属性的排列次序也可能有所调整，并使原来多种意见相互矛盾、且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗、一致起来。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构。
⑸ 效果评价——对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，评价内容包括：①自主学习能力；②对小组协作学习所作出的贡献；③是否完成对所学知识的意义建构。
⒉ 抛锚式教学(Anchored Instruction)[1][11]
这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了(就像轮船被锚固定一样)。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验(即通过获取直接经验来学习)，而不是仅仅聆听别人(例如教师)关于这种经验的介绍和讲解。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础(作为“锚”)，所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”。
抛锚式教学由这样几个环节组成：
⑴ 创设情境——使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。
⑵ 确定问题——在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容(让学生面临一个需要立即去解决的现实问题)。选出的事件或问题就是“锚”，这一环节的作用就是“抛锚”。
⑶ 自主学习——不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索(例如需要搜集哪一类资料、从何处获取有关的信息资料以及现实中专家解决类似问题的探索过程等)，并要特别注意发展学生的“自主学习”能力。自主学习能力包括：①确定学习内容表的能力(学习内容表是指，为完成与给定问题有关的学习任务所需要的知识点清单)；②获取有关信息与资料的能力(知道从何处获取以及如何去获取所需的信息与资料)；③利用、评价有关信息与资料的能力。
⑷ 协作学习——讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。
⑸ 效果评价——由于抛锚式教学要求学生解决面临的现实问题，学习过程就是解决问题的过程，即由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价往往不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。
⒊ 随机进入教学(Random Access Instruction)[10][11]
由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握、即真正达到对所学知识的全面而深刻的意义建构是很困难的。往往从不同的角度考虑可以得出不同的理解。为克服这方面的弊病，在教学中就要注意对同一教学内容，要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。换句话说，学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解，这就是所谓“随机进入教学”。显然，学习者通过多次“进入”同一教学内容将能达到对该知识内容比较全面而深入的掌握。这种多次进入，绝不是像传统教学中那样，只是为巩固一般的知识、技能而实施的简单重复。这里的每次进入都有不同的学习目的，都有不同的问题侧重点。因此多次进入的结果，绝不仅仅是对同一知识内容的简单重复和巩固，而是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。
随机进入教学的基本思想源自建构主义学习理论的一个新分支--“弹性认知理论”(cognitive flexibility theory)。这种理论的宗旨是要提高学习者的理解能力和他们的知识迁移能力(即灵活运用所学知识的能力)。不难看出，随机进入教学对同一教学内容，在不同时间、不同情境下、为不同的目的、用不同方式加以呈现的要求，正是针对发展和促进学习者的理解能力和知识迁移能力而提出的，也就是根据弹性认知理论的要求而提出的。
随机进入教学主要包括以下几个环节：
⑴ 呈现基本情境——向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境。
⑵ 随机进入学习——取决于学生“随机进入”学习所选择的内容，而呈现与当前学习主题的不同侧面特性相关联的情境。在此过程中教师应注意发展学生的自主学习能力，使学生逐步学会自己学习。
⑶ 思维发展训练——由于随机进入学习的内容通常比较复杂，所研究的问题往往涉及许多方面，因此在这类学习中，教师还应特别注意发展学生的思维能力。其方法是：①教师与学生之间的交互应在“元认知级”进行(即教师向学生提出的问题，应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识性提问)；②要注意建立学生的思维模型，即要了解学生思维的特点(例如教师可通过这样一些问题来建立学生的思维模型：“你的意思是指？”，“你怎么知道这是正确的？”，“这是为什么？”等等)；③注意培养学生的发散性思维(这可通过提出这样一些问题来达到：“还有没有其它的含义？”“请对A与B之间作出比较？”，“请评价某种观点”等等)。
⑷ 小组协作学习——围绕呈现不同侧面的情境所获得的认识展开小组讨论。在讨论中，每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的社会协商环境中受到考察、评论，同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并作出反映。⑸ 学习效果评价：包括自我评价与小组评价，评价内容与支架式教学中相同。由以上介绍可见，建构主义的教学方法尽管有多种不同的形式，但是又有其共性，即它们的教学环节中都包含有情境创设、协作学习(在协作、讨论过程中当然还包含有“对话”)，并在此基础上由学习者自身最终完成对所学知识的意义建构。这是由建构主义的学习环境所决定的。如前所述，建构主义的学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。既然上述各种教学方法都是在建构主义学习环境下实施的，那就不能不受到这些要素的制约，否则将不成其为建构主义理论指导下的教学过程。
⒈ 传统教学设计的内容与步骤
众所周知，传统的教学设计通常包含下列内容与步骤：
⑴ 确定教学目标(我们期望学生通过学习应达到什么样的结果)；
⑵ 分析学习者的特征(是否具有学习当前内容所需的预备知识，以及具有哪些认知特点和个性特征等)；
⑶ 根据教学目标确定教学内容(为达到教学目标所需掌握的知识单元)和教学顺序(对各知识单元进行教学的顺序)；
⑷ 根据教学内容和学习者特征的分析确定教学的起点；
⑸ 制定教学策略(包括教学活动进程的设计和教学方法的选择)；
⑹ 根据教学目标和教学内容的要求选择与设计教学媒体；
⑺ 进行教学评价(以确定学生达到教学目标的程度)，并根据评价所得到的反馈信息对上述教学设计中的某一个或某几个环节作出修改或调整。
经过多年来众多教学设计专家的努力，传统教学设计已发展成为具有较完整、严密的理论方法体系和很强可操作性的独立学科，并且已有大量的专著及教材问世，但是其基本内容都离不开上述七个方面。传统教学设计有许多优点，但也存在一个较大的弊病：以教师为中心，只强调教师的“教”而忽视学生的“学”，全部教学设计理论都是围绕如何“教”而展开，很少涉及学生如何“学”的问题。按这样的理论设计的课堂教学，学生参与教学活动的机会少，大部分时间处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人材的成长。
⒉ 建构主义学习环境下的教学设计原则
由于建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。在这种情况下，如果仍然沿用传统的教学设计理论与方法来指导，显然是不适宜的。为此，近年来，教育技术领域的专家们进行了大量的研究与探索，力图建立一套能与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的全新的教学设计理论与方法体系。尽管这种理论体系的建立是一项艰巨的任务，并非短期内能够完成。但是其基本思想及主要原则已日渐明朗，并已开始实际应用于指导基于多媒体和Internet的建构主义学习环境的教学设计。综观近年来在国外主要教育技术刊物和国际会议上发表的多种建构主义学习环境，可以将其中使用的教学设计原则概括如下：
⑴ 强调以学生为中心[8]
明确“以学生为中心”，这一点对于教学设计有至关重要的指导意义，因为从“以学生为中心”出发还是从“以教师为中心”出发将得出两种全然不同的设计结果。至于如何体现以学生为中心，建构主义认为可以从三个方面努力：
① 要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神；
② 要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识“外化”)；
③ 要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。
以上三点，即发挥首创精神、将知识外化和实现自我反馈可以说是体现以学生为中心的三个要素。
⑵ 强调“情境”对意义建构的重要作用[1][4]
建构主义认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和索引当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义；如果原有经验不能同化新知识，则要引起“顺应”过程，即对原有认知结构进行改造与重组。总之，通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。在传统的课堂讲授中，由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性，因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。
⑶ 强调“协作学习”对意义建构的关键作用[1][8][5]
建构主义认为，学习者与周围环境的交互作用，对于学习内容的理解(即对知识意义的建构)起着关键性的作用。这是建构主义的核心概念之一。学生们在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同建立起学习群体并成为其中的一员。在这样的群体中，共同批判地考察各种理论、观点、信仰和假说；进行协商和辩论，先内部协商(即和自身争辩到底哪一种观点正确)，然后再相互协商(即对当前问题摆出各自的看法、论据及有关材料并对别人的观点作出分析和评论)。通过这样的协作学习环境，学习者群体(包括教师和每位学生)的思维与智慧就可以被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。
⑷ 强调对学习环境(而非教学环境)的设计[2]
建构主义认为，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源(如文字材料、书籍、音像资料、CAI与多媒体课件以及Internet上的信息等)来达到自己的学习目标。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与支持，而且学生之间也可以相互协作和支持。按照这种观念，学习应当被促进和支持而不应受到严格的控制与支配；学习环境则是一个支持和促进学习的场所。在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。这是因为，教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。
⑸ 强调利用各种信息资源来支持“学”(而非支持“教”)[3]
为了支持学习者的主动探索和完成意义建构，在学习过程中要为学习者提供各种信息资源(包括各种类型的教学媒体和教学资料)。但是必须明确：这里利用这些媒体和资料并非用于辅助教师的讲解和演示，而是用于支持学生的自主学习和协作式探索。因此对传统教学设计中有关“教学媒体的选择与设计”这一部分，将有全新的处理方式。例如在传统教学设计中，对媒体的呈现要根据学生的认知心理和年龄特征作精心的设计。现在由于把媒体的选择、使用与控制的权力交给了学生，这种设计就完全没有必要了。反之，对于信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，则成为主动探索过程中迫切需要教师提供帮助的内容。显然，这些问题在传统教学设计中是不会碰到或是很少碰到的，而在建构主义学习环境下，则成为急待解决的普遍性问题。
⑹ 强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标)[9][12]
在传统教学设计中，教学目标是高于一切的，它既是教学过程的出发点，又是教学过程的归宿。通过教学目标分析可以确定所需的教学内容和教学内容的安排次序；教学目标还是检查最终教学效果和进行教学评估的依据。但是在建构主义学习环境中，由于强调学生是认知主体、是意义的主动建构者，所以是把学生对知识的意义建构作为整个学习过程的最终目的。在这样的学习环境中，教学设计通常不是从分析教学目标开始，而是从如何创设有利于学生意义建构的情境开始，整个教学设计过程紧紧围绕“意义建构”这个中心而展开，不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导，总之，学习过程中的一切活动都要从属于这一中心，都要有利于完成和深化对所学知识的意义建构。在学习过程中强调对知识的意义建构，这一点无疑是正确的。但是，在当前建构主义学习环境的教学设计中，往往看不到教学目标分析这类字眼，“教学目标”被“意义建构”所取代，似乎在建构主义学习环境下完全没有必要进行教学目标分析。这种看法则是片面的，不应该把二者对立起来。因为“意义建构”是指对当前所学知识的意义进行建构，而“当前所学知识”这一概念是含糊的、笼统的。某一节的课文内容显然是当前所要学习的知识，但是一节课总是由若干知识单元(知识点)组成的，而各个知识单元的重要性是不相同的：有的属于基本概念、基本原理(是教学目标要求必须“掌握”的内容)；有的则属于一般的事实性知识或当前学习阶段只需要知道还无需掌握的知识(对这类知识教学目标只要求“了解”)。可见，对当前所学内容不加区分一律要求对其完成“意义建构”(即达到较深刻的理解与掌握)是不适当的。正确的作法应该是：在进行教学目标分析的基础上选出当前所学知识中的基本概念、基本原理、基本方法和基本过程作为当前所学知识的“主题”(或曰“基本内容”)，然后再围绕这个主题进行意义建构。这样建构的“意义”才是真正有意义的，才是符合教学要求的。
⒊ 建构主义学习环境下教学设计的内容与步骤
根据以上分析，我们认为建构主义学习环境下的教学设计应当包含下列内容与步骤：
⑴ 教学目标分析
对整门课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识的“主题”
⑵ 情境创设
创设与主题相关的、尽可能真实的情境。
⑶信息资源设计
信息资源的设计是指∶确定学习本主题所需信息资源的种类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用。对于应从何处获取有关的信息资源，如何去获取以及如何有效地利用这些资源等问题，如果学生确实有困难，教师应给以适当的帮助。
⑷自主学习设计
根据所选择的不同教学方法，对学生的自主学习作不同的设计：
① 如果是支架式教学，则围绕上述主题建立一个相关的概念框架。如前所述，框架的建立应遵循维果斯基的“最邻近发展区”理论，且要因人而异(每个学生的最邻近发展区并不相同)，以便通过概念框架把学生的智力发展从一个水平引导到另一个更高的水平，就像沿着脚手架那样一步步向上攀升。
② 如果是抛锚式教学，则根据上述主题在相关的实际情境中去确定某个真实事件或真实问题(“抛锚”)。然后围绕该问题展开进一步的学习--对给定问题进行假设，通过查询各种信息资料和逻辑推理对假设进行论证，根据论证的结果制定解决问题的行动规划，实施该计划并根据实施过程中的反馈补充和完善原有认识。
③ 如果是随机进入教学，则进一步创设能从不同侧面、不同角度表现上述主题的多种情境，以便供学生在自主探索过程中随意进入其中任一种情境去学习。
④ 不管是用何种教学方法，在“自主学习设计”中均应充分考虑上节所述体现以学生为中心的三个要素：发挥学生的首创精神、知识外化和实现自我反馈。
⑸ 协作学习环境设计
在个人自主学习的基础上开展小组讨论、协商，以进一步完善和深化对主题的意义建构。整个协作学习过程均由教师组织引导，讨论的问题皆由教师提出。协作学习环境的设计应包括以下内容：
① 能引起争论的初始问题；
② 能将讨论一步步引向深入的后续问题；
③ 教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即最邻近发展区)通过提问来引导讨论，切忌直接告诉学生应该做什么(即不能代替学生思维)；
④ 对于学生在讨论过程中的表现，教师要适时作出恰如其分的评价。
⑹ 学习效果评价
设计包括小组对个人的评价和学生个人的自我评价。如前所述，评价内容主要围绕三个方面：自主学习能力；协作学习过程中作出的贡献；是否达到意义建构的要求。应设计出使学生不感到任何压力、乐意去进行，又能客观地、确切地反映出每个学生学习效果的评价方法。
⑺ 强化练习设计
根据小组评价和自我评价的结果，应为学生设计出一套可供选择并有一定针对性的补充学习材料和强化练习。这类材料和练习应经过精心的挑选，即既要反映基本概念、基本原理又要能适应不同学生的要求。以便通过强化练习纠正原有的错误理解或片面认识，最终达到符合要求的意义建构。
⒈ 信息技术是建构主义应用于教学的先决条件
如前所述，建构主义学习理论是认知学习理论的一个重要分支，建构主义的起源可追溯至皮亚杰的儿童思维发展理论，可谓源远流长。但是自八十年代初期以来，尽管认知心理学已逐渐取代行为主义心理学占据了统治地位，而建构主义学习理论在很长一段时期内并未产生明显的影响。直至近年来，随着多媒体技术和Internet应用的日益普及，建构主义学习理论才逐渐引起人们的广泛注意，按照建构主义理论进行教学改革试验研究的学校也日渐增多。个中缘由固然有学习理论的流行必然要滞后于作为其理论基础的心理学的流行这样一个因素，但是更重要的原因则是九十年代以前社会上还缺乏实现建构主义学习环境的理想条件。前已指出，建构主义学习环境包含四大属性或四大要素即“情境”、“协商”、“会话”和“意义建构”。显然，多媒体技术与Internet网络的特性与功能最有利于四大属性的充分体现，例如：
“情境”——建构主义学习理论强调创设真实情境，把创设情境看作是“意义建构”的必要前提，并作为教学设计的最重要内容之一。而多媒体技术正好是创设真实情境的最有效工具，如果再与仿真技术相结合，则更能产生身临其境的逼真效果。
“协商”与“会话”——协商与会话是协作学习的主要形式，协商与会话过程主要通过语言(少数场合用文字)作媒介，这就要求计算机辅助教学系统必须要有语音功能，即要用多媒体计算机才能支持。与此同时基于Internet的网络环境，为超越时空和地域的协作学习创造了良好的条件。如前所述，协作学习对于促进学习群体达到对当前所学知识深刻而全面的理解(即真正完成意义建构)是一个不可缺少的重要环节。
“意义建构”——建构主义学习理论认为，意义建构是学习的目的，它要靠学生自觉、主动去完成。教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构。多媒体技术由于能提供界面友好、形象直观的交互式学习环境(有利于学生的主动探索、主动发现)，能提供图文声并茂的多重感官综合刺激(有利于学生更多更好地获取关于客观事物规律与内在联系的知识)，还能按超文本方式组织与管理各种教学信息和学科知识(有利于发展联想思维和建立新旧概念之间的联系)，因而对学生认知结构的形成与发展，即对学生关于当前所学知识的意义建构是非常有利的，也是其它媒体或其他教学环境无法比拟的。
正是由于上述原因，近年来建构主义理论在西方尤其是在美国有较大的发展，加上HotJava的出现使多媒体技术与Internet网络进一步融合，这样就使建构主义学习环境更趋完善，将建构主义理论实际应用于教学过程的条件也就日趋成熟。
⒉ 建构主义是深化教学改革的理论基础
不论是从国际还是从国内的情况看，当前各级各类学校深化教学改革的关键都是在于：能否打破长期以来统治各级各类学校课堂的传统教学模式。这种教学模式的特点是：以教师为中心，教师讲、学生听，主要靠教师向学生灌输，作为认知主体的学生在教学过程中自始至终处于被动状态，其主动性、积极性难以发挥。既不能保证教学的质量与效率，又不利于培养学生的发散性思维、批判性思维和创造性思维，即不利于创造型人材的成长。为了改变这种状况，国内外的许多教育工作者、教育学家、教育技术专家多年来从理论与实践两个方面作了大量的研究与探索，建构主义理论正是这种努力所取得的主要理论研究成果。
建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构(而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上)。以学生为中心，强调的是”学“；以教师为中心，强调的是”教“。这正是两种教育思想、教学观念最根本的分歧点，由此而发展出两种对立的学习理论、教学理论和教学设计理论。如上所述由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持，这就使建构主义理论迅速走出理论家的象牙之塔，日益与广大教师的教学实践普遍地结合起来，从而成为各级各类学校深化教学改革的指导思想和批判传统教育思想与教学观念的锐利武器。
⒊ 建构主义理论指导下的教学改革课例
在建构主义学习环境下可以采用不同的教学方法，目前比较成熟的教学方法主要是支架法、抛锚法和随机进入法。但在实际教学中，不一定采用某种单一的方法，也可以将两种以上的方法结合在一起(以某种方法为主，其它方法为辅)灵活加以运用。在下面介绍的课例中，课例1主要运用抛锚法，课例2主要运用支架法，课例3主要运用随机进入法。
课例1：澳大利亚“门尼 · 彭兹中心小学”所作的教改试验(抛锚式教学)[5]
试验班为六年级，有30名学生，教师名字叫安德莉亚，当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。首先，安德莉亚鼓励她的学生围绕这一教学内容拟定若干题目，例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题(确定与主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容——“抛锚”），确定媒体在解决这些问题的过程中所起的作用，并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过一段时间在图书馆和Internet上查阅资料以后，其中米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前，教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说，从奥运会举办的时间轴线，他注意到奥运会是每4年召开一次。另一位学生则提出不同的看法，他认为并不总是这样，例如1904年、1906年和1908年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的1916，1940和1944这几个年份没有举行奥运会，这时教师提出问题：“为什么这些年份没有举办奥运会？”，有的学生回答，可能是这些年份发生了一些重大事情，有的学生则回答发生了战争，有的则更确切地指出1916年停办是由于第一次世界大战，1940和1944年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商，认为有必要对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件作两点补充：①说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响；②对奥运历史初期的几次过渡性（两年一次）奥运会作出特别的解释。这时候有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的1940年这点上，以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学：“有无不同意见？”沙拉举起手，高声回答说：“我不同意用希特勒照片，我们应当使用一张能真实反映二次大战给人民带来巨大灾难（例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人）的照片，以激起人们对希特勒的痛恨”。教师对沙拉的发言表示赞许。
从以上课例可以看到，教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题的情境，并以奥运历史或澳大利亚在历次奥运中的成绩这类真实性事件或问题作为“锚”(学习的中心内容)，用以激发学生的学习兴趣和主动探索精神，再通过展开讨论，把对有关教学内容的理解逐步引入深入。在这个课例中，学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置，但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导；教师在整个教学过程中说的话很少，但是对学生建构意义的帮助却很大，充分体现了教师指导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建构主义的情境、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开，而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的(同时用Internet实现资料查询)，所以上述例子是以多媒体计算机和Internet作为认知工具实现建构主义抛锚式教学的很好课例。
课例2：澳大利亚“伟治 · 柏克小学”所作的教改试验(支架式教学)[5]
试验班由三年级和四年级的学生混合组成，主持试验的教师叫玛莉，要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是，让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游，从而建立起有利于建构“动物”概念框架的情境(如前所述，概念框架是实现支架式教学的基础，它是帮助学生智力向上发展的“脚手架”)。玛莉认为这种情境对于学生非常有吸引力，因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若干小组，每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择：愿意开发哪一个展馆和选哪一种动物；是愿意收集有关的动物图片资料还是愿意为图片资料写出相应的文字说明；或是直接用多媒体工具去制作软件，都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。这样，每个展馆就成为学生的研究对象，孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如，他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态，到图书馆和Internet去查询有关资料，以获取动物图片和撰写说明(将学生引入一定的问题情境--使学生处于概念框架中的某个节点)。在各小组完成分配的任务后，玛莉对如何到图书馆和Internet上搜集素材适时给学生以必要的帮助，对所搜集的各种素材重要性大小的分析比较也给学生以适当的指导(帮助学生沿概念框架攀升)。然后玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情境进行自我探索的学习方式，不仅大大促进了学生学习的自觉性，充分体现了学生的认知主体作用，而且在此基础上开展的协作学习，只要教师引导得法将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如，在全班交流过程中演示到“袋鼠”这一动物时，玛莉向全班同学提出一个问题：“什么是有袋动物？除了袋鼠有无其它的有袋动物？”有些学生举出“袋熊”和“卷尾袋鼠”。于是玛莉又问这三种有袋动物有何异同点？并让学生们围绕这些异同点展开讨论，从而在相关背景下，锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。玛莉在这里连续向学生提出的几个问题，可看作是按照维果斯基的“最邻近发展区”理论、用架式教学法将学生的概念理解从一个水平提高到另一个新水平的典型例证。
课例3：美国华盛顿州立大学农学院所作的教改试验(随机进入教学)[9]
美国华盛顿州立大学农学院在R.E.Calza和J.T.Meade的领导下建立了一个“遗传技术”(GenTechnique)课程教学改革试验研究组，其目的是以建构主义学习理论为指导，在Internet网络环境下开发具有动画和超文本控制功能的交互式教学系统，所用教学方法主要 是随机进入法。
该教学系统应满足以下要求：帮助学生形成学习动机，可用于学习分子遗传学和生物技术的有关内容。学习重点侧重基本概念、基本原理和变异过程。通过学习学生不仅能完成所学知识的意义建构还能实际验证。
该系统的教学过程按以下步骤进行：
⑴ 确定主题——通过教学目标分析确定本课程的若干主题(即确定与基本概念、基本原理以及遗传变异过程有关的知识内容例如：细胞结构、染色体的组成、DNA的化学成分和遗传代码以及DNA的复制方式等等)；
⑵ 创设情境——创设与分子遗传和生物技术有关的多样化的实际情境(为随机进入教学创造条件)；
⑶ 独立探索——根据学生的意愿可选学下列不同主题，在学习某一主题过程中，学生可随意观看有关这一主题的不同演示，以便从不同侧面加深对该主题的认识与理解(“随机进入学习”)；
① 学习主题1：阅读有关细胞知识及结构的课文，观看有关细胞结构的动画(动态演示)；
② 学习主题2：阅读有关染色体的组成成分及其相互作用的课文，观看相应的动态演示；
③ 学习主题3：阅读有关DNA的化学成分、结构和遗传代码的课文，并观看相应的动态演示(学生可在三维空间中，通过多种不同的变化形式、多侧面地观察、了解、认识DNA的结构成分及遗传特性，即可随机进入学习。)；
④ 学习主题4：阅读有关DNA复制(合成)机制、复制方式的课文，并以病毒、微生物和哺乳动物作为模型观看有关DNA复制机制、复制方式的动态演示(可通过随机进入学习，加强对本主题的理解)。
⑷ 协作学习——在上述独立探索基础上，开展基于Internet网络的专题讨论，在讨论过程中教师通过公告板和email可对学生布置作业、对讨论中的观点加以评判和进行个别辅导。
⑸ 自我评价——为检验对知识的建构与验证，学生在经过上述学习阶段后应进行自我评价，为此该系统设计了一套自我评价练习：练习内容均经过精心挑选，使之能有效地测试学生对基本概念、基本原理和基本过程的理解。
⑹ 深化理解——根据自我测试结果，有针对性地对薄弱环节作补充学习与练习，以深化与加强对知识的理解与验证的能力。
参考文献
⒈ David Jonassen et al., Constructivism and Computer-MediatedCommunication in Distance Education, The American Journal of DistanceEducation Vol.9 No.2, 1995.
⒉ Brent G.Wilson, Metaphors for Instruction: Why We Talk About LearningEnvironments, Educational Technology, Sept-Oct 1995.
⒊ John R.Savery and Thomas M.Duffy, Problem Based Learning: An InstructionModel and Its Constructivist Framework, Educational Technology, Sept-Oct1995.
⒋ Chris Dede, The Evolution of Constructivist Learning Environments:Immersion in Distributed Virtual Worlds, Educational Technology, Sept-Oct1995.
⒌ Ron Toomey and Kim Ketterer, Using MultiMedia as a Cognitive Tool,Journal of Research on Computing in Education, Vol.27,No.4, 1995.
⒍ William D. Graziadei et. al., The 21st Century Classroom-ScholarshipEnvironment: What Will It Be Like?, Educational Technology System, Vol.24,No.2, 1995-1996.
⒎ Gerhard Tulodziecki, Contribution of Media Use and Meida LiteracyEducation to School Innovation, Educational Media International, Vol.33,No.1 1996.
⒏ David Griffiths, Environmental Challenges: Making a Difference in theClassroom, Proceedings of CAL 97, P95-P99,1997.
⒐ R.E.Calza and J.T.Meade, GenTechnique: Learning Molecular Biology withina Networked Environment, Proceeding of CAL 97, P165-P168,1997.
⒑ Spior, R.J. et al., “Cognitive Flexibility, Constructivism, andHypertext: Random Access Instruction for Advanced Knowledge Acquisition forIll-structured Domain” in T.M.Duffy and D.H.Jonassen(Eds.),“Constructivism and the Technology of Instruction: A Conversation”(P57-P75), Lawrence Erlbaum Associates, Inc. 1991.
⒒ 张建伟、陈琦，“从认知主义到建构主义”，北京师范大学学报(社会科学版)，1996年，第4期。
⒓ 何克抗，“建构主义学习理论与建构主义学习环境”，教育传播与技术，1996年第三期(总第12期)。
⒔ 朱智贤、林崇德，“思维发展心理学”，北京师范大学出版社，1986年。
⒕ 彭聃龄，“认知心理学”，黑龙江教育出版社，1990年。
⒖ [日]山内光哉 编著，“学习与教学心理学”，教育科学出版社，1986年。一九九七年五月