【摘要】文章從情境認(rèn)知理論和基于問題的學(xué)習(xí)理論出發(fā)，利用相關(guān)建模工具和程序設(shè)計(jì)語言，實(shí)現(xiàn)了虛擬網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的搭建并引入了相關(guān)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，目的在于探索SecondLife平臺(tái)中基于問題的情境式學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)過程。

【關(guān)鍵詞】SecondLife;學(xué)習(xí)環(huán)境;情境認(rèn)知;基于問題

【中圖分類號(hào)】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【論文編號(hào)】1009—8097(2010)03—0107—03

一 引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育創(chuàng)造了有別于傳統(tǒng)教育的新式教學(xué)形態(tài)。教師角色的轉(zhuǎn)變與學(xué)生自主性的加強(qiáng)既是新形勢(shì)下教育教學(xué)的根本途徑，也是遠(yuǎn)程教育所帶來的直接成果。但教育成效并不十分樂觀，原因在于這種基于平面的、靠圖文傳播知識(shí)的方式無法滿足用戶的情感需求和體念欲，亦不能使各種各樣的學(xué)習(xí)資源和工具得到最優(yōu)配置。因此從平面發(fā)展到三維，并帶有虛擬現(xiàn)實(shí)特征的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)備受歡迎。2003年SecondLife問世以來，越來越多的教育工作者和培訓(xùn)人員將現(xiàn)實(shí)中的教育和培訓(xùn)項(xiàng)目移植到SecondLife中，并取得了良好的效果。

二 SecondLife概述

SecondLife是美國林登實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的三維虛擬世界，是一個(gè)集虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為一體的三維平臺(tái)。它既是一個(gè)角色扮演類的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)高度發(fā)達(dá)的今天一次技術(shù)和理念上的升級(jí)。SecondLife自2003年上市以來就受到全世界玩家的青睞，數(shù)量以驚人的速度增長。

SecondLife成為有史以來網(wǎng)絡(luò)空間上最大的公共虛擬社區(qū)。人們可以自由地建造個(gè)性化的居住和學(xué)習(xí)環(huán)境，也可以將現(xiàn)實(shí)生活中的環(huán)境和事件復(fù)制到虛擬世界中。SecondLife里面沒有勝利的結(jié)局和特定的游戲目標(biāo)，而是一個(gè)充滿娛樂體驗(yàn)和商業(yè)機(jī)會(huì)的數(shù)字游戲大陸。SecondLife提供了一套功能強(qiáng)大的三維建模系統(tǒng)和林登腳本語言(Linden Scripting Language)，用于實(shí)現(xiàn)虛擬世界的建造和交互功能。目前已有上百所大學(xué)入駐SecondLife，建立了自己的虛擬學(xué)校，成為SecondLife中頗有影響力的機(jī)構(gòu)之一。

研究[1]指出，之所以SecondLife能引起教育研究者的極大興趣，原因之一在于它不僅能創(chuàng)造接近于真實(shí)的情境來促進(jìn)學(xué)生的意義建構(gòu)，而且具有很強(qiáng)的仿真功能，可以使學(xué)習(xí)者獲得接近于真實(shí)環(huán)境的體會(huì)和感受。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教育方式可以在媒體資源的呈現(xiàn)上具有一定的優(yōu)勢(shì)，卻不能讓學(xué)習(xí)者很好地融入到具體的學(xué)習(xí)情境之中，造成學(xué)習(xí)資源浪費(fèi)、學(xué)習(xí)興趣降低。研究[1]還指出，情境認(rèn)知理論視野下的知識(shí)是人的活動(dòng)與情境互動(dòng)的產(chǎn)物，因此將學(xué)習(xí)融入到真實(shí)的實(shí)踐活動(dòng)中才能夠促進(jìn)知識(shí)的掌握。在SecondLife中從事教學(xué)，將學(xué)習(xí)過程游戲化、可視化，更加突出知識(shí)建構(gòu)的過程而非結(jié)果。當(dāng)學(xué)習(xí)者通過化身親身經(jīng)歷學(xué)習(xí)活動(dòng)之后，建構(gòu)的知識(shí)將成為一種經(jīng)驗(yàn)，有利于知識(shí)的遷移、新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和問題的解決。

三 SecondLife中基于問題的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

SecondLife中的學(xué)習(xí)情境符合情境認(rèn)知理論關(guān)于“真實(shí)”的定義。研究[2]指出:基于SecondLife創(chuàng)造的虛擬情境是一種人工真實(shí)，其本質(zhì)是真實(shí)的，它源于原始真實(shí)，又高于原始真實(shí)，具有與真實(shí)情境類似的體念效果。本節(jié)基于建構(gòu)主義理論和情景認(rèn)知等理論，結(jié)合SecondLife自身特點(diǎn)，遵循源于現(xiàn)實(shí)、超越現(xiàn)實(shí)、游戲性和趣味性、開放性和連續(xù)性(開放性包括三層含義:一是學(xué)習(xí)過程的開放性，學(xué)習(xí)者可以自我組織、自主控制學(xué)習(xí)進(jìn)程，對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行自我評(píng)估;二是學(xué)習(xí)資源的開放性，具體做法是為學(xué)習(xí)者提供豐富的學(xué)習(xí)資源;三是支持工具的開放性[3];連續(xù)性是指為學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的不同階段提供適合自身發(fā)展的資源和輔助信息，促使各個(gè)階段知識(shí)學(xué)習(xí)過程的連續(xù)和知識(shí)的遷移。)等原則，來討論SecondLife中基于問題的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)。

1 基于問題的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的過程模式

將SecondLife作為平臺(tái)開發(fā)虛擬課堂，一直是最近幾年國外諸多教育研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。在其中從事基于問題的教學(xué)，較之于傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)，具有一般性，也具有特殊性。一方面，它們都強(qiáng)調(diào)問題設(shè)計(jì)的重要性、資源呈現(xiàn)的多樣性，同時(shí)要求有相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)作為支撐。另一方面，SecondLife具有虛擬仿真和角色扮演等優(yōu)點(diǎn)，可以在問題導(dǎo)入、資源呈現(xiàn)形式、問題解決過程以及評(píng)價(jià)方式上突破以往平臺(tái)的限制，獨(dú)具一格?；趩栴}的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)過程模式如圖1:

基于問題的學(xué)習(xí)模式不僅強(qiáng)調(diào)問題設(shè)計(jì)的重要性，而且十分重視學(xué)習(xí)過程中教師和學(xué)習(xí)者的關(guān)系。問題設(shè)計(jì)模塊主要由教師來完成，學(xué)習(xí)活動(dòng)模塊則由教師和學(xué)習(xí)者共同完成。教師是問題的提出者，學(xué)習(xí)活動(dòng)的引導(dǎo)者。教師應(yīng)該從現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)設(shè)計(jì)真實(shí)的問題背景，在教學(xué)過程中為學(xué)習(xí)者提供豐富的學(xué)習(xí)資源和“腳手架”工具，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者尋求解決問題的思路，以及提供適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)規(guī)則，控制學(xué)習(xí)活動(dòng)的良性進(jìn)程。將學(xué)習(xí)者放在核心位置，采用何種學(xué)習(xí)資源和認(rèn)知工具，以及采用何種解決問題的方式由學(xué)習(xí)者本身的狀態(tài)和偏好來決定，教師應(yīng)當(dāng)為學(xué)習(xí)者提供開放式、多元化的選擇空間。

2 SecondLife中學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的要素

SecondLife作為一個(gè)開放、完整的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，由學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)支持工具、學(xué)習(xí)策略、評(píng)價(jià)方式四個(gè)部分組成，當(dāng)這四者間彼此建立的聯(lián)系不夠緊密、無法協(xié)調(diào)貫通時(shí)，學(xué)習(xí)者就會(huì)遇到困難和障礙，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)水平的降低。因此教學(xué)成功與否的關(guān)鍵就在于如何設(shè)計(jì)這四個(gè)部分。

(1)學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)資源包括主題學(xué)習(xí)內(nèi)容和相關(guān)資源，是學(xué)習(xí)者作用的對(duì)象。對(duì)學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)包括主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、媒體呈現(xiàn)方式設(shè)計(jì)、內(nèi)容中的問題設(shè)計(jì)和可操作性設(shè)計(jì)幾個(gè)方面。

主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是指根據(jù)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知水平的不同以及學(xué)習(xí)內(nèi)容自身的特點(diǎn)來調(diào)整內(nèi)容呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu);媒體呈現(xiàn)方式的設(shè)計(jì)主要為學(xué)習(xí)者提供多種可控制的媒體元素;同時(shí)，適當(dāng)?shù)奶釂柨梢砸l(fā)學(xué)習(xí)者的思考，設(shè)計(jì)問題出現(xiàn)的形式和情境;可操作性是指學(xué)習(xí)者可以主動(dòng)地獲取學(xué)習(xí)資源、與學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行交互，以及對(duì)資源操作權(quán)限的個(gè)別化的設(shè)定等。

(2)支持工具的設(shè)計(jì)

提供學(xué)習(xí)支持工具是有效地維持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)知識(shí)吸收的必不可少的方法。學(xué)習(xí)支持工具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要包括學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的記錄分析、幫助系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、學(xué)習(xí)工具、知識(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)，詳見表1。

(3)學(xué)習(xí)策略的設(shè)計(jì)

根據(jù)SecondLife自身特點(diǎn)，為學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)兩種不同的學(xué)習(xí)策略，即自主性策略和社會(huì)性策略。根據(jù)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者選擇不同的學(xué)習(xí)策略，而不同的學(xué)習(xí)策略在教學(xué)設(shè)計(jì)上側(cè)重點(diǎn)不同。自主性策略側(cè)重于對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與配合，社會(huì)性策略側(cè)重于學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)與配合[4]。詳見表2。

(4)評(píng)價(jià)方式的設(shè)計(jì)

評(píng)價(jià)分為自評(píng)和他評(píng)，評(píng)價(jià)依據(jù)較傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)直觀、科學(xué)。例如，除通過自測(cè)題檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果以外，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄及與學(xué)習(xí)共同體的社會(huì)關(guān)系都可被教師和其他學(xué)習(xí)者可視、監(jiān)督，能有效地起到對(duì)學(xué)習(xí)過程良控的作用。詳見表3。

四 SecondLife中虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)

這里所指的虛擬環(huán)境是指在SecondLife的三維虛擬空間中利用建模工具和程序設(shè)計(jì)語言制作出來的虛擬世界，是各種虛擬物體(又稱PRIM，primitive的簡(jiǎn)稱，用戶用于創(chuàng)造物體的基本單位)的有序組合。虛擬環(huán)境的創(chuàng)建就是在充分考慮影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的智力和非智力因素條件下，兼顧SecondLife平臺(tái)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)并組合有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)建構(gòu)過程的各因素，如學(xué)習(xí)的時(shí)間、場(chǎng)所、認(rèn)知工具、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)伙伴(共同體)、老師等[5]。

本文以虛擬網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院為原型，借助SecondLife 三維建模工具和Linden腳本語言，配套使用外部三維建模軟件如blender、3dmax以及圖形處理軟件photoshop等，在SecondLife中創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院，將網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院提供的學(xué)習(xí)活動(dòng)引入到SecondLife中。項(xiàng)目流程如圖2所示。

創(chuàng)建過程中必須注意到以下幾個(gè)問題:

由于Linden實(shí)驗(yàn)室提供給用戶在一定大小的土地上創(chuàng)建物體的空間是有限的，例如在一塊1024m2的土地上，用戶最多可以創(chuàng)建234個(gè)PRIMS，土地面積越大，允許容納的PRIMS就越多。但是考慮到教育成本問題，創(chuàng)建前必須做精心的設(shè)計(jì)，充分考慮教學(xué)的需求和土地屬性的關(guān)系。

由于在一塊SIM中只允許使用一種媒體資源，如音頻、視頻、圖像、網(wǎng)頁內(nèi)容中的一種，根據(jù)呈現(xiàn)教學(xué)材料的需要往往需要嵌套多種媒體資源，那么就需要對(duì)SIM進(jìn)行劃分，本研究所用到的有效土地信息和對(duì)SIM的劃分情況如表4:

通過blender、3dmax等軟件創(chuàng)建的雕塑物體(Sculpted Object)，盡管造型上比較美觀而且非常節(jié)約PRIMS的個(gè)數(shù)，但是會(huì)占用SIM(simulator的縮寫，SecondLife中用來交易的土地)的資源，導(dǎo)致模擬器(SIM)的運(yùn)行效率降低，產(chǎn)生延遲等現(xiàn)象。為此雕塑物體不宜太多;大物體(big object)的使用準(zhǔn)則:實(shí)驗(yàn)室規(guī)定創(chuàng)建物體的最大尺寸為10m×10m×10m，某些用戶為節(jié)省物體數(shù)量創(chuàng)造了大于最大尺寸的物體，如50m×50m×50m，這種情況實(shí)際違背了linden實(shí)驗(yàn)室對(duì)物體的規(guī)定。應(yīng)盡量少用大物體，一般情況下，100m2范圍內(nèi)大物體的數(shù)量不超過5個(gè)，將不會(huì)對(duì)SIM的運(yùn)行效率帶來明顯的影響。必須在運(yùn)行效率和界面友好之間尋找平衡。

五 結(jié)論

情境化學(xué)習(xí)環(huán)境關(guān)注的不再是教師應(yīng)該以什么方式最有效地傳遞信息以及如何使信息為學(xué)習(xí)者所理解，而是環(huán)境為學(xué)習(xí)者提供的給養(yǎng)如何影響學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu)。這種以建構(gòu)主義理論和情境認(rèn)知理論為支撐的新型網(wǎng)絡(luò)社區(qū)是一種以學(xué)習(xí)者為中心的開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境，它具備常規(guī)學(xué)習(xí)平臺(tái)的某些優(yōu)勢(shì)，又不局限于此。盡管入駐SecondLife的教育機(jī)構(gòu)絡(luò)繹不絕的進(jìn)行著各種教育嘗試，但對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境做系統(tǒng)研究的并不多見，本文以基于問題學(xué)習(xí)模式為綱探索SecondLife中情境化學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建過程，具有一定的獨(dú)創(chuàng)性，也難免有不足之處，本研究希望起到拋磚引玉的作用。

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Construction of Problem-based Situated Learning Environment in SecondLife

XIE Tao1 LIU Ge-ping2

(1.College of Computer and Information Science，Southwest University，Chongqing，400715，China;

2.On-line Education College， Southwest University，Chongqing 400715，China)

Abstract: With an introduction of situated cognition theory and problem-based learning throry，this paper uses relevant modeling tools and programming languages to achieve a virtual online college with related learning activities， aimed at exploring the construction process of problem-based and scenario-based learning environment in SecondLife.

Keywords: SecondLife;Learning Environment;Situated Cognition;Problem-based

編輯:山石