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泛在学习应用研究的发展与典型模式分析

时间:2024-05-07

王怀波 杨现民 李冀红

【摘 要】

泛在学习是技术变革教育时代的新型学习方式。如何将泛在学习的应用落地,已成为当前泛在学习推广面临的重要难题。文章采用文献计量法和内容分析法,对2004年到2014年国内外116篇泛在学习应用方面的文献进行了系统分析。研究发现:现有泛在学习应用研究的开展多集中在基础教育和高等教育领域,且以自然科学和语言类学习为主;泛在学习应用模式主要有三种,分别是基于用户主动探究的泛在学习、基于环境感知和资源推送的泛在学习以及混合式的泛在学习;将增强现实、教育游戏、可穿戴设备等新技术逐步融入泛在学习,已成为泛在学习应用研究的新趋势。

【关键词】  泛在学习;应用研究;应用模式;情境感知;发展趋势

【中图分类号】  G420      【文献标识码】  A      【文章编号】 1009—458x(2015)12—0018—09

一、引言

信息技术的快速发展给人类学习带来了巨大的变化,我们正逐步从数字化学习(e-Learning)走向泛在学习(Ubiquitous Learning, u-Learning)[1]。近年来,无线通信以及移动技术的迅猛发展,为泛在学习的发展提供了良好的技术支撑,并使其成为教育技术领域研究的热点之一。

泛在学习有广义和狭义之分,广义上的泛在学习是指不受制于技术的无处不在的学习,符合人类学习的本质,即无论是否使用技术,只要随时随地开展学习即为泛在学习;狭义意义上的泛在学习特指普适计算技术支持下的学习,即情境感知的泛在学习[2],是综合应用无线通信、移动设备、传感器等新技术开展的学习活动。泛在学习具有永久性、可获取性、即时性、交互性、教学行为的场景性、适应性、整合性等特征。

近年来,国内外关于泛在学习的研究不断深入,主要聚焦在泛在学习理论探讨[3]、泛在学习环境构  建[4][5]、泛在学习平台架构[6]、泛在学习资源建        设[7][8]、泛在学习关键技术解决[9]、泛在学习应用开 展[10][11]等方面。其中,泛在学习应用研究是泛在学习理念得以落地的前提,也是检验泛在学习环境、平台、资源、技术等研究成果有效性的重要方法和途径。因此,泛在学习应用在整个泛在学习研究体系中占有至关重要的地位。

泛在学习的应用效果已经在许多研究中得到了证实,例如可以提升学生学习成绩[12][13]、激发学习动  机[14][15]、调动学习积极性[16][17]。但是,也有学者[18]指出,泛在学习应用面临一些现实问题,比如缺乏有效的路径指导、缺少合理的活动安排、缺少有效的评价手段等。实际上,除了上述问题外,更为现实和紧迫的问题是如何指导广大一线教师实施泛在学习。目前,泛在学习应用研究多为小范围的实验探索,还未形成清晰的实施框架。广大一线教师虽然了解泛在学习的理念和潜在优势,但并不清楚如何在课程中应用泛在学习。泛在学习在实践中究竟有无可遵循的应用模式?每种模式的优缺点和实施要点是什么?这些已成为影响泛在学习顺利推广的重要问题,亟待开展针对性的研究。

基于此,本研究旨在通过对近十年来国内外泛在学习应用研究文献的系统梳理,掌握泛在学习应用研究发展概况,归纳提炼出几种典型的、可推广的泛在学习应用模式,以期能为国内泛在学习应用实践的开展提供一定的借鉴。核心研究问题包括:① 近十年来泛在学习应用研究的发展概况如何?② 泛在学习存在哪些典型的应用模式?③ 泛在学习应用的发展趋势是什么?需要说明的是,本研究探讨的泛在学习特指狭义的泛在学习,即情境感知的泛在学习。

二、研究方法

本研究主要采用文献计量法与内容分析法,对国内外泛在学习应用研究的发展概况、典型模式以及发展趋势进行分析探讨。文献计量法是一种以文献外部特征为研究对象的量化分析方法;内容分析法是从定性的问题假设出发,应用定量的统计分析工具对研究对象进行处理,然后从统计数据中分析得出有价值的定性结论[19]。

(一)数据来源

本研究对国内外泛在学习领域相关文献进行了整理分析。其中,英文文献以科学引文数据库Web of Science (WOS)[20]为信息源,中文文献以中文社会科学引文索引(CSSCI)中教育技术领域六本CSSCI检索期刊(《中国电化教育》、《电化教育研究》、《现代教育技术》、《远程教育杂志》、《现代远距离教育》、《开放教育研究》)为信息来源。WOS中以“ ubiquitous learning”“u-learning”“mobile learning”“m-learning”“seamless learning”为关键词,对2004年到2014年间发表的外文期刊文献进行检索,共得到585篇相关期刊文献。中文文献的检索关键词为“泛在学习”“移动学习”和“无缝学习”,检索时间为2004年到2014年,共得到相关文献383篇。

(二)文献过滤

通过WOS以及中国知网(CNKI)生成包含标题、作者、摘要、来源及参考文献等信息的文献数据共计968篇。

泛在学习应用模式方面文献的过滤过程为:①将数据导入文献管理软件EndNote中,针对585篇英文文献,采用“ubiquitous learning”“u-learning”“seamless learning”“aware”“context-aware”“QR-Code”“RFID”“GPS”等关键词进行过滤,并剔除包含“book reviews”“editorials”“letters”等英文文献,共得到英文泛在学习应用文献148篇;② 针对383篇中文文献,采用“泛在学习”“无缝学习”“普适计算”“情境感知”“QR-Code”“GPS”等关键词进行过滤,并剔除包含“会议”“研讨”“理论探究”等中文文献,共得到中文泛在学习应用文献117篇;③ 两名具有一定专业知识的教育技术人员,通过阅读标题、摘要、关键词等,对前面过滤得到的265篇文献进行二次人工过滤,共得泛在学习应用文献116篇。

在人工过滤过程中,两名研究者分别对265篇泛在学习文献进行编码,即属于泛在学习应用文献的标为“1”,不属于的标为“0”,编码一致性系数为0.83。针对22篇编码不一致的文献,两名研究者进行了进一步协商讨论,最后确定其编码结果。

三、泛在学习应用研究的发展

(一)泛在学习应用研究发展历程

图 1显示了2004年到2014年国内外泛在学习应用研究的发展情况。国外泛在学习应用研究在2008年以前处于缓步增长阶段,2008年以后出现大幅度增长,到2012年达到顶峰。国外泛在学习应用研究大多依据现有学习理论或学习策略,结合泛在学习的优势设计相关环境、工具以及活动,开展规范的教学实验验证泛在学习的成效,并提出针对性的教学改进建议。随着各种新技术、新媒体以及新的教学理念与方法的不断产生与发展,国外泛在学习应用研究正在逐步与增强现实、严肃游戏、社交媒体等融合,不断拓展研究的渠道与议题。

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图1  国内外近十年泛在学习应用研究的发展

国内泛在学习应用研究从2008年以后开始出现,并有逐年增长的趋势。2008年上海市教委主办的创新重点课题“面向终身教育的泛在学习模式及其应用研究”,以及全国教育科学“十一五”规划2008年度规划课题“泛在学习中数字化学习资源的开发与应用”等有力地推动了泛在学习应用研究的开展。与国外研究相比,国内泛在学习应用研究受限于技术水平、教育观念以及研究设计能力等因素,更多地从理论层面对泛在学习的应用模式与活动策略进行探讨,而较少开展科学的教学实验进行效果验证。总的来说,国内泛在学习应用研究起步较晚,研究数量偏少,研究设计规范性不足,难以真正融入教学实践。但是,随着物联网、云计算、大数据等新技术的应用与推广,以及国内智慧城市建设与智慧教育建设步伐的推进,国内情境感知泛在学习应用研究预计将迎来新的快速发展时期。

(二)泛在学习应用研究所属领域的分布

泛在学习应用研究领域十分广泛,黄国祯等人在2010年统计泛在学习研究趋势时将泛在学习研究领域分为科学(包括物理、化学、生物、医学以及运动科学)、数学、语言与艺术、社会科学(包括经济学)、工程(包括计算机)及其他(没有具体明确研究领域)[21]。按照上述划分标准,本研究统计了2004年到2014年国内外泛在学习应用研究领域的分布情况。

表1显示,泛在学习应用研究主要集中在科学领域(34)、语言和艺术领域(22)以及社会科学领域(12)。而有些泛在学习应用研究为了调查学生在泛在学习中的动机、认知和态度,并未明确具体的应用领域,因此均纳入其他类别中。

表1   2004-2014年泛在学习应用研究所属领域

[应用领域 科学 数学 语言与艺术 社会科学 工程 其他 国外 30 1 17 10 3 35 国内 4 0 5 2 1 8 总计 34 1 22 12 4 43 ]

科学、社会科学等领域属于探究事物的规律性,需要通过收集客观、真实的数据资料,分析研究数据反映的现象及问题,以认清事物特性,掌握事物发展规律。泛在学习中的无线射频技术、泛在网络所带来的感知性、泛在性特征,简化了科学探究的过程,有利于提高探究事物规律的科学性与准确性。语言、艺术等领域属于人类交流思想的媒介,需要人们在实际生活中不断地沟通与交流,以达到灵活应用。泛在学习中的网络技术、虚拟仿真技术带来的及时性、交互性以及教学行为的场景性等特征,方便语言、艺术学习,有利于提高语言表达能力与艺术鉴赏能力。随着新媒体、新技术以及新教学理念的不断产生与发展,泛在学习应用领域将得到进一步的拓展,有可能广泛地应用于其他教学领域。

与国外泛在学习应用研究领域相似,国内泛在学习应用研究所属领域也集中在科学、语言艺术以及社会科学等领域。然而,国外泛在学习应用研究大多依据各学科领域知识设计相关教学活动,开展教学实验,以改善各学科教学效果;而国内由于受限于技术水平、教育观念等因素,更多地从理论层面探讨各学科开展泛在学习的可能性,以至于较少开展科学的实验进行验证。总的来说,国内泛在学习应用研究不足,应用学科领域较少,难以为实践提出科学的指导。然而,随着教育国际化的推进,教育观念的转变,技术水平的提升,国内情境感知泛在学习研究将在更多的学科领域得到推广与应用。

(三)泛在学习应用研究使用对象的分布

由于泛在学习应用研究领域的广泛性,其使用对象呈现一定的复杂性。黄国祯等人将泛在学习研究对象细分为基础教育、中学(包括初中与高中)、高校、教师、工作人员以及其他(没有具体明确研究对象)。依据上述划分标准,本研究统计了2004年到2014年国内外泛在学习应用研究使用对象分布情况。

表2显示,泛在学习应用研究使用对象主要集中在基础教育(43)和高等教育(26)中,而在中学以及成人教育等方面研究较少。此外,有些泛在学习研究为了验证系统框架、环境以及教学策略的有效性,并未明确具体的应用对象,因此纳入其他类别中。

表2   2004-2014年泛在学习应用研究使用对象

[应用对象 小学生 中学生 大学生 成人教育 其他 国外 37 4 20 3 32 国内 6 0 6 0 8 总计 43 4 26 3 40 ]

基础教育是实施科教兴国战略的奠基工程,对提高中华民族素质、培养各级各类人才,促进社会主义现代化建设具有全局性和基础性作用。保持教育适度超前发展,必须把基础教育摆在优先地位并作为基础设施建设和教育事业发展的重点领域,切实予以保障。信息技术支持下的泛在学习是技术变革教育时代的新型学习方式,因此各类实验得以广泛开展于基础教育领域。此外,国家的高度重视以及科研的需要,使高等教育成为继基础教育领域之后第二大泛在学习应用研究领域。然而,由于中学生往往面临升学以及择业等压力,成人面临学习、工作与家庭等多重压力,因此各类教育实验难以在中学以及其他非正规教育中开展。

相比国外泛在学习应用研究,国内泛在学习应用研究使用对象分布情况大体相似,均聚焦于基础教育及高等教育,只是研究数量偏少。总的来说,现有泛在学习应用主要集中在正规教育中,然而,随着网络技术的普及、人们学习意识的增强,泛在学习应用将在终身教育、社区教育、家庭教育、远程教育等领域得到逐步认可与普及。

四、泛在学习应用的典型模式

由于当前国内外泛在学习的开展环境、面向对象、所属学科领域的不同,其应用模式也呈现出差异性。Hwang等人从系统与个体、环境之间的关系总结出12种泛在学习应用模式,并详细解释了各应用模式的应用流程[22]。这12种泛在学习应用模式可以用来指导泛在学习活动的开展,帮助教师通过学生行为来评估学习表现。但是,此种分类略显繁杂、过于具体,且各模式之间缺少清晰的边界,一线教师往往很难选择。Si等人根据基于框架的互动和学习模型中感知层次的不同,将泛在学习应用模式分为位置感知学习指导(Location-aware learning guidance)、相关感知协作学习(Correlation-aware collaborative learning)和任务感知监督学习(Task-aware supervised learning)三类[23]。Si等人的研究侧重对三种泛在学习应用模式的实现技术进行探讨,而在具体实施应用上缺少详细的解释和案例支持,一线教师很难理解和模仿实施。

泛在学习无论在非正式学习中还是正式学习中,都有极大的应用潜力。通过文献分析发现,当前绝大多数的泛在学习应用研究都是在正规学校教育场合下开展的。本研究从学习者与环境的关系出发,依据学习者的主动性将泛在学习应用模式分成三类,分别是基于主动探究的泛在学习应用模式、基于感知推送的泛在学习应用模式以及混合式泛在学习应用模式。

主动探究泛在学习应用模式,是指学生利用终端设备在泛在学习环境中主动探究的学习方式。感知推送泛在学习应用模式,强调系统通过感知学习者学习情境,主动推送适合学习者学习需求的学习资源。混合式泛在学习应用模式不仅体现在学习方式的混合,还体现在学习环境的混合。

(一)基于主动探究的泛在学习应用模式

泛在学习技术支持下的探究式学习是指学习者围绕学习主题,利用随手可得的学习工具以及无处不在的学习内容进行自主探究的学习方式,它强调学生的主动探究、注重对学习过程的体验,并在体验中加深对知识的理解与应用。基于主动探究的泛在学习环境要素包含:一个完善的应用系统(如:SCROLL、CRPS),支持学生上传、下载学习资料,兼具教学任务的发布,提供交流互动等功能;具有RFID射频感知的学习对象;能够识别感知学习对象的智能终端(如:智能手机或者PDA)等。

基于主动探究的泛在学习应用模式(如图 2),其一般流程如下:开始学习活动之前,教师通过系统平台将活动安排以及教学任务发送至每一位学习者的移动终端上;在活动开展过程中,学习者根据任务要求在学习环境中主动探究、收集数据(如通过移动终端扫描标签获得相关信息,或者拍摄有关学习对象照片,或者对学习对象进行文字描述等),并将收集到的数据汇总与整理,完成任务要求。在活动前后可以利用平台提供的讨论功能,对活动主题展开交流与讨论。教师通过系统反馈的学习情况判断个体任务完成情况,对任务完成情况较差的学习者给以鼓励并指导其重新收集数据,以期获得较好的学习效果。

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图2  主动探究泛在学习应用模式

台湾“国立”成功大学Po-Han Wu以及“国立”科技大学Gwo-Jen Hwang等人,针对医疗护理专业学生,开发了一套护理培训系统[24]。该系统希望通过情景感知移动工具和传感器网络等设备,帮助学生在模拟的护理情境中观察病人、诊断病情,并采取正确的护理措施。学生在教师示范之后,根据布置的教学任务,携带移动设备进入模拟病房。在探究过程中学生需要通过移动设备,收集RFID标签上有关“病人”的信息,包括病人姓名、病症(例如发烧、多痰等)、病历(过去几年的发病情况)等,然后根据收集到的相关信息、数据,对病人病理进行评估,并提出适当的护理方案。教师根据学生诊断病情所用时间与专家所用时间的对比,评价学生学习效果。类似的还有台湾“中央”大学设计的BWL蝴蝶生态园观察学习系统[25]。该系统支持学生在户外进行探究性学习活动,即学生在活动中携带具有拍照功能的PDA,对观察到的蝴蝶进行拍照,然后通过基于图片的查询技术,获取该蝴蝶的相关信息,探究蝴蝶园生态系统。除了观察探究之外,系统还允许学生补充完善蝴蝶信息。

基于主动探究的泛在学习应用模式,强调学生在学习过程中的学习体验,符合课程改革中倡导的以学生为中心,提升学生探究能力这一要求。主动探究式学习还能够有效促进学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的全面发展。然而,在日常生活中,我们希望系统更加智能化,能够根据学生个性特征以及所处位置,主动提供所需要的信息与服务;希望系统能够时刻为我们提供适当的学习路径。在泛在学习过程中,学习对象的空间安排往往代表着不同概念的组合,如果学习路径没有安排好,仅由学生自己决定观察目标对象,那么学生往往不会理解这些目标对象的内在联系,也容易导致他们在学习过程中迷失方向[26]。因此,有必要提高系统智能化水平、为学生提供恰当的学习路径[27],帮助、引导学生在复杂的学习环境中准确地找到学习对象[28],提高学习效率。

(二)基于感知推送的泛在学习应用模式

泛在技术支持下的感知推送学习是指学习系统通过感知学习者的具体情境(如学习者所处位置、时间、环境特征等),将相关的学习内容自动推送给学习者的学习方式[29]。感知推送泛在学习应用主要使用RFID标签、GPS定位技术来识别学习者所处位置,并根据所识别的具体情境为学生提供适当的学习资源。这种应用模式与探究性学习相比,方便了学习者在具体情境中获得学习内容,有助于提高学生解决实际问题的能力。基于感知推送的泛在学习环境与基于主动探究的泛在学习环境的不同之处在于,应用系统会在综合分析学习者所处位置、时间以及学习者个人学习特征等诸多因素的基础上,通过学习者智能终端,主动推送学习内容,提供学习者学习所需的学习材料以及教师实时的反馈信息。

基于感知推送的泛在学习应用模式(如图 3)的一般流程如下:学习者携带智能移动终端进入具有感知识别功能的学习区域;系统根据学习者具体位置,推送诸如教学问题(如:“在你前面的树叫什么?”)、教学指导(如:“观察你前面的建筑,并通过平台找出有关该建筑的细节信息”)等学习服务,以及推送基于环境感知的学习资源;学习者根据系统提供的辅助资料,进行资料的整理与内容的学习,完成学习活动,必要时可利用系统提供的讨论区间进行交流。教师则通过系统判断学习者在活动中任务的完成情况,并有针对性地指导部分学习者重新收集数据,以期获得最优学习效果。

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图3  环境主动感知泛在学习应用模式

为了提高学生在生活情境中学习、应用英语的能力,我国学者李晓东等人研发了基于情境感知的移动英语学习软件[30]。该软件满足了学习者在特定情境中学习特定语句的需求,有助于学习者深化对情境语句的理解,提高英语口语水平。“周边位置”是该英语学习软件较有特色的功能,它根据学生GPS反馈信息,结合地图服务商提供的API,及时反馈基于具体位置的英语学习材料。类似的还有日本德岛大学Ogata和Yano教授针对海外留学生学习语言的情境,设计了基于情境感知的语言学习支持系统[31],希望通过借助PDA、GPS、RFID标签和传感器网络等设备帮助留学生学习词汇、俚语、礼貌用语和日常表达语[32]。基于该系统软件,学习者携带移动设备进入生活中各种场景,如与人交谈、商场购物等,系统根据移动设备的位置以及学生的查询信息,通过终端及时为学生呈现与情境相关的语言表达及其他信息。

基于感知推送的泛在学习应用模式,更加符合泛在学习教学行为的场景性特征。当学习者在学习和日常生活中遇到问题,或者对某些事物感兴趣时,智能系统能够根据学习者所处环境以及学习者个性特征,感知学习者实际需求,呈现问题解决方案,推送相关学习内容。此外,在基于感知推送的泛在学习应用模式下,学习者能够根据教师的实时建议调整自己的学习路径,实现有意义的观察、学习目标对象。然而,基于感知推送的泛在学习应用模式在满足学习需要的同时,却忽略了有效的策略指导。例如在活动开展中,只是根据学习者位置的感知,便呈现教学问题、布置教学任务,往往会出现学习者扎堆现象。在已实施的户外学习活动中,如博物馆、生态园或教室,研究者发现太多的人会同时去观察或者学习同一个学习对象,而这毫无疑问将影响学习者的学习效果[33][34]。因此,有必要安排学生在恰当的时间观察目标对象,以获得更好的学习效果。

(三)混合式泛在学习应用模式

混合式泛在学习应用模式是随着游戏化、增强现实技术发展起来的新型学习方式,它除了强调学习者的主动探究与环境的感知推送之外,还提出一种新型的动态模拟体验式学习方式,即学习者不但可以将移动设备带入真实的学习环境中,还可以利用移动设备的模拟与演示功能,对不易接近的学习情境进行动态模拟,并参与其中。混合式泛在学习应用模式要求学习者携带具有感知功能的移动设备沉浸在一个动态模拟系统中,以游戏化的方式参与学习活动。学习者除了能够探究各知识点,还能够通过系统参与活动,让自身的活动影响整个系统,成为系统的一部分。

混合式泛在学习应用模式(如图 4)的一般流程如下:学习者根据自身学习兴趣或携带移动终端开展学习活动。一方面,学习者在学习活动场所通过拍摄照片、信息扫描、文字记录等方式进行信息采集;另一方面,系统会根据学习者的具体位置,逐步引导学生展开学习活动,为学生推送学习资源、学习服务等。学习者通过整合收集的资料与系统推送的资源,形成自己的知识体系。教师通过系统呈现的学习结果,评估每一位学习者所达到的学习层次,对于在某些方面表现较差的学习者(讨论不积极、数据收集不全面等)进行有针对性的指导与干预。

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图4  混合式泛在学习应用模式

哈佛大学教育学院针对生态科学教育,开发了EcoMobile(移动生态系统室外混合沉浸式学习环境)研究项目,该项目主要通过增强现实技术将EcoMUVE项目中原本虚拟的环境转接到真实的自然环境中。增强现实技术的应用为学生提供了一个丰富的、模拟的交互性学习过程,丰富了学生的知识构建,激发了学生学习的积极性,提升了学生解决实际问题的能力。在活动中,学生通过扮演科学家探究池塘生态系统,找出导致破坏生态系统的原因,以便深刻地理解生态系统相关知识。比如,学生通过扮演的角色在虚拟人物的指导下,一方面通过拍照、录像、录音等方式主动收集线索与信息,另一方面可以直接通过环境探测器,获取类似溶解氧浓度、温度、湿度以及PH值等实时的生态系统数据。通过这些数据的采集,学生可系统地探究自然环境下的生态系统,找出破坏生态系统的源头,构建自己的知识体系。类似的还有台湾龙华科技大学Liu等人基于RFID、增强现实、互联网、普适计算、嵌入系统以及数据库等技术开发的EULER项目。该项目通过增强现实技术让学生能够在室外探究学习中收集、分享相关的学习内容,获得教师的实时指导信息,提升自己利用信息技术解决实际问题的能力。

混合式泛在学习应用模式不是主动探究泛在学习和感知推送泛在学习的简单叠加,而是基于两者的有机融合;在学习活动中不仅强调学习者的主动探究,还强调资源的按需推送,以及学习者的高度参与性。混合式泛在学习应用模式,虽然还处于研究阶段,但依然存在不容忽视的问题。技术的进步带来的是学习活动的便捷、资源获取的方便,因此我们需要留出更多的时间关注学习本身而不是技术。正如Ogata等人的研究所表明的,新技术的确能够带来便捷的学习活动,但并未对学习效果产生显著的影响。

五、泛在学习应用的发展趋势

(一)泛在学习应用模式的整体分布

以上述三种应用模式为分类依据,对从2004年到2014年近十年来116篇文献进行编码。图 5显示了三类泛在学习应用模式整体分布情况。

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图5  三种泛在学习应用模式整体分布情况

主动探究应用模式占总数的47%(其中国外42篇,国内13篇),说明现有泛在学习应用研究中,主动探究式泛在学习应用占据主要地位。该类学习强调学生的主动探究、注重对学习过程的体验,并在体验中加深对知识的理解与应用。主动探究式泛在学习体现了对传统灌输式、封闭式课堂教学的突破与创新。感知推送应用模式占总数的35%(其中国外34篇,国内7篇),较少于主动探究应用模式。感知推送泛在学习应用是随着GPS、RFID等感知技术的教学应用发展起来的学习方式。感知技术的泛在学习应用极大地提高了教学环境的智能水平,并在很大程度上方便了教学活动的开展。混合式应用模式占总数的17%(其中国外19篇,国内1篇),研究相对较少。混合式泛在学习应用是融合了主动探究式以及感知推送式泛在学习方式,伴随着游戏化、增强现实技术在教育领域的应用发展起来的新型学习方式。

(二)泛在学习应用模式的发展趋势

图 6显示了2004年到2014年国内外泛在学习应用模式发展脉络。从图中可以看出,目前基于主动探究的泛在学习应用模式和基于感知推送的泛在学习应用模式依旧是泛在学习活动开展的主要方式。泛在学习是e-Learning和移动学习的高级发展阶段,因此早期的泛在学习应用多借鉴相对成熟的移动学习模式。之后,随着感知技术的发展与应用,教学环境智能化水平越来越高,逐步出现了基于感知推送的泛在学习应用模式。而混合式泛在学习应用模式则起步相对较晚,且从研究情况来看远不及前两者。混合式泛在学习应用模式最早出现在2009年[35],以增强现实技术、游戏化为主要特征,混合了主动探究与感知推送的学习方式。近年来,包括增强现实、游戏化以及可穿戴设备等新技术、新方式的不断发展与应用,给混合式泛在学习模式带来了较大的竞争优势与发展空间。如增强现实技术的泛在学习应用,改善了情境感知泛在学习环境,将传统具有标志物、RFID标签的目标对象以一种更加自然的方式呈现出来。可穿戴设备的泛在学习应用,将变革传统的终端设备,促进出现更加便捷的交互方式以及更加人性化的资源推送方式。

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图 6  三种泛在学习应用模式发展脉络

从十年来泛在学习应用模式的整体发展趋势来看,基于主动探究的泛在学习应用模式与基于感知推送的泛在学习应用模式发展已步入相对成熟阶段,甚至出现略有下降的趋势;而混合式应用模式则呈逐年上升之趋势,且有超越前两者的势头。从国内外泛在学习应用模式的对比分析来看,国内泛在学习应用模式与国际的发展脉络大体一致,但也存在一定的差异。以2012年为例,国际上对基于主动探究的泛在学习应用模式研究占总体研究的一半以上,而国内仅占总数的四分之一,且基于感知推送的泛在学习应用模式一跃成为国内泛在学习研究的热点。

基于主动探究的泛在学习应用模式,因具有激发学习者学习积极性、提高学习效率等优势,所以在未来一段时间仍然具有一定的发展空间。基于感知推送的泛在学习应用模式,由于具有较强的环境感知能力,可满足学生个性化学习需求,因此在未来依旧有一定的应用范围。混合式泛在学习应用模式,由于混合了主动探究式和感知推送式两种泛在学习应用模式,充分发挥了学生学习的自主性及环境感知的智能性,因此在未来有着很大的应用前景。然而,我们知道,任何一种应用模式都不会完全替代另一种或多种模式。特定的应用环境需要特定的应用模式,例如,鼓励学生利用自主探究的学习方式获取知识,就不需要环境的主动感知与系统的内容推送,而需要留出更多的空间与时间给学生自主摸索,加深其对知识的理解与内化。

值得注意的是,泛在学习应用模式虽然已在很多课程中获得较好的效果,但这并不意味着任何一门课程或者相同课程的任意一节内容都适合利用泛在学习应用模式开展教学。在开展教学之前,需要充分考虑几个问题:学习者需要系统支持吗?需要个性化指导吗?指导或者资源需要主动推送吗?学习环境是否是动态的?学习环境是真实世界还是虚拟世界?环境是否能够影响学习过程?系统是否有迁移性?[36]等等,以此来判断课程是否适合利用某种泛在学习应用模式。正如前文泛在学习应用研究所属领域所示,现有泛在学习应用多集中于科学、语言艺术、社会科学以及培训等领域,因此在开展类似课程时,教师可以多考虑使用泛在学习应用模式,并根据具体情境选择合适的泛在学习应用模式。

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收稿日期:2015-07-14

定稿日期:2015-08-31

作者简介:王怀波,硕士;杨现民,博士,副教授,硕士生导师,江苏省教育信息化工程技术研究中心副主任,本文通讯作者;李冀红,硕士。江苏师范大学教育研究院(221116)。

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