黃成 陳煥東 鄭志群 馮海花

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在各類教育中的普及應(yīng)用，數(shù)字化學(xué)習(xí)逐漸成為我國各類學(xué)校學(xué)生的重要學(xué)習(xí)方式?！叭魏稳恕⑷魏螘r(shí)間、任何地點(diǎn)只要連在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上就可進(jìn)行學(xué)習(xí)”，這成為數(shù)字化學(xué)習(xí)領(lǐng)域的黃金定律。在此黃金定律的推動(dòng)下，數(shù)字化學(xué)習(xí)在我國的教育領(lǐng)域取得了相當(dāng)大的成果。教學(xué)活動(dòng)是由教師的教和學(xué)生的學(xué)所組成的一種有目的地影響人的身心發(fā)展的活動(dòng)，通過這種活動(dòng)，教師有目的、有計(jì)劃、有組織地引導(dǎo)學(xué)生積極自覺地學(xué)習(xí)和掌握文化科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，促進(jìn)學(xué)生多方面素質(zhì)全面提高和發(fā)展。皮亞杰在其認(rèn)知發(fā)展階段理論中指出，學(xué)生認(rèn)知發(fā)展階段特征制約教學(xué)，教學(xué)必須適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展的水平，同時(shí)學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展也應(yīng)作為一個(gè)教學(xué)目標(biāo)，通過教學(xué)的實(shí)施促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的提高，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平在教學(xué)的實(shí)施過程中得以螺旋上升的發(fā)展。

一 數(shù)字化學(xué)習(xí)及學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的內(nèi)涵

關(guān)于數(shù)字化學(xué)習(xí)的定義，目前國內(nèi)還沒有一個(gè)嚴(yán)格、規(guī)范的定義，國外的E-Learning在我國被譯為數(shù)字化學(xué)習(xí)。E-Learning是指通過因特網(wǎng)或其他數(shù)字化內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)的活動(dòng)，是學(xué)習(xí)者在數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境中利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，以數(shù)字化方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程。數(shù)字化學(xué)習(xí)主要由數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和數(shù)字化學(xué)習(xí)方式組成。我國學(xué)者何克抗在其《數(shù)字化學(xué)習(xí)的本質(zhì)》一本中寫道，數(shù)字化學(xué)習(xí)是指利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，通過信息技術(shù)與學(xué)科課程的有效整合來實(shí)現(xiàn)一種全新的學(xué)習(xí)環(huán)境、能充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用的學(xué)習(xí)方式，從而徹底改革傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)和教育本質(zhì)，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的。國內(nèi)其他學(xué)者在其研究中對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)的內(nèi)涵都有著類似的表述，如李克東在其《數(shù)字化學(xué)習(xí)——信息技術(shù)與課程整合的核心》一文中指出，數(shù)字化學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者在數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，以數(shù)字化方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程。本人認(rèn)為，國內(nèi)學(xué)者雖然對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)有不同的表述，但其具有以下幾個(gè)共同特點(diǎn)：（1）注重?cái)?shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的建構(gòu)。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將學(xué)校的主要信息資源數(shù)字化，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的信息管理方式和溝通傳播方式，從而形成高度信息化的人才培養(yǎng)環(huán)境。（2）重視數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的建設(shè)。數(shù)字化學(xué)習(xí)資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理，可以在多媒體計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的服務(wù)學(xué)習(xí)者自主、協(xié)作、合作學(xué)習(xí)的、共享的多媒體材料。（3）重視數(shù)字化學(xué)習(xí)方式的設(shè)計(jì)，相對(duì)于典型的課堂學(xué)習(xí)方式，數(shù)字化學(xué)習(xí)方式更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，更加關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)習(xí)模式和學(xué)習(xí)活動(dòng)方式的自主性、協(xié)作性和合作性。

學(xué)生認(rèn)知發(fā)展是指學(xué)生的認(rèn)知能力水平隨其年齡和經(jīng)驗(yàn)的增長而不斷發(fā)生向上變化的過程。學(xué)生的大腦成長是學(xué)生認(rèn)知加工和個(gè)體心理成長的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)，學(xué)生個(gè)體的周身環(huán)境如學(xué)校的教育狀況也會(huì)影響學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展，因?yàn)檎J(rèn)知及其發(fā)展是學(xué)生個(gè)體與外部環(huán)境相互作用下學(xué)生認(rèn)知和心理變化的過程，學(xué)生的認(rèn)知來源于客觀世界，個(gè)體所處的周圍環(huán)境和后天教育對(duì)學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展起著重要促進(jìn)作用。認(rèn)知作為學(xué)生對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)活動(dòng)，主要包括學(xué)生對(duì)客觀世界的感覺、知覺、注意、記憶、思維和言語六個(gè)主要范疇。據(jù)相關(guān)的研究表明，學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平特征制約著我們的教學(xué)，教學(xué)必須適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展的水平，同時(shí)學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展也應(yīng)作為一個(gè)教學(xué)目標(biāo)，通過教學(xué)的實(shí)施促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的提高，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平在教學(xué)的實(shí)施過程中得以螺旋上升的發(fā)展。本文本著可觀察性和可操作性為考量，主要探究數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展中的三個(gè)維度，即學(xué)生對(duì)知識(shí)信息感覺、知覺的認(rèn)知模式、注意力、記憶力的影響。

二 數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展中的三個(gè)維度影響試驗(yàn)

1 試驗(yàn)的設(shè)計(jì)模式

數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生認(rèn)知影響的試驗(yàn)采用試驗(yàn)組對(duì)照組的后測設(shè)計(jì)方法，其基本模式如圖1：

圖1 ?數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生認(rèn)知影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)模式

在試驗(yàn)?zāi)Ｊ皆O(shè)計(jì)中，試驗(yàn)組學(xué)生和對(duì)照組學(xué)生來自同一年級(jí)的隨機(jī)選取的兩個(gè)教學(xué)班，其中的一個(gè)教學(xué)班的全體學(xué)生做為試驗(yàn)組，共64名學(xué)生。選取一門課程開展數(shù)字化學(xué)習(xí)方式，另一個(gè)教學(xué)班的全體學(xué)生做為對(duì)照組，保持傳統(tǒng)的課堂授課方式。

2試驗(yàn)變量

試驗(yàn)變量一般分為自變量、因變量和干擾變量三種，在本次試驗(yàn)過程中，數(shù)字化學(xué)習(xí)方式為試驗(yàn)的自變量，學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域的認(rèn)知模式、注意力和記憶力三個(gè)維度的變化為因變量，教學(xué)過程中的其他因素對(duì)學(xué)生認(rèn)知三個(gè)維度的影響為干擾變量。為了使數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)認(rèn)知的影響具有顯著的變化，我們選擇一所信息化環(huán)境較差的學(xué)校，該學(xué)校在日常的教學(xué)中幾乎都是采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式。數(shù)字化學(xué)習(xí)方式對(duì)于該校試驗(yàn)組學(xué)生來說是一種全新的學(xué)習(xí)方式，通過兩個(gè)月時(shí)間的數(shù)字化學(xué)習(xí)，采集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中因變量的數(shù)據(jù)，以此分析數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生認(rèn)知的影響。

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集方法和試驗(yàn)效度

數(shù)字化學(xué)習(xí)方式對(duì)學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域中三個(gè)維度的影響試驗(yàn)的數(shù)據(jù)收集采用觀察法、訪談法和問卷調(diào)查法。為提高試驗(yàn)的效度，考慮到學(xué)生的年齡和測驗(yàn)動(dòng)機(jī)對(duì)試驗(yàn)內(nèi)在效度的影響，本試驗(yàn)放在日常的教學(xué)中進(jìn)行，開展時(shí)間為兩個(gè)月。在試驗(yàn)過程中，采用對(duì)受試班級(jí)學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)抽取的方法，以提高試驗(yàn)的外在效度。

三數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的分析

1 數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知模式的影響

認(rèn)知模式是指學(xué)生對(duì)知識(shí)信息的感知、獲取和處理的模式，是學(xué)生在信息加工過程中表現(xiàn)出來的認(rèn)知組織和認(rèn)知功能方面持久一貫的風(fēng)格。據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)的研究表明，美國心理學(xué)家Witkin提出的場獨(dú)立型和場依賴型的認(rèn)知模式由于在學(xué)生日常生活、學(xué)習(xí)過程中的體現(xiàn)較為明顯，而且它的測試手段較為完善和成熟，所以場獨(dú)立型和場依賴型認(rèn)知分類模式是研究學(xué)生認(rèn)知模式的核心內(nèi)容。數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知模式的影響我們采取試驗(yàn)前后測試的方法，使用鑲嵌圖形測驗(yàn)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知模式進(jìn)行測試，測試對(duì)象為64名學(xué)生，以下數(shù)據(jù)圖為相應(yīng)項(xiàng)目的人數(shù)相對(duì)于全體學(xué)生人數(shù)的百分比，其他兩個(gè)維度的數(shù)據(jù)處理原理類同。

圖2 開展數(shù)字化學(xué)習(xí)前學(xué)生完成鑲嵌圖形測驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖

圖3 開展數(shù)字化學(xué)習(xí)后學(xué)生完成鑲嵌圖形測驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖

鑲嵌圖形測驗(yàn)屬于認(rèn)知模式場獨(dú)立性與場依存性的測驗(yàn)。這是目前研究認(rèn)知模式采用較多的一種方法，令被試者在較復(fù)雜的圖形中用鉛筆勾畫出鑲嵌或隱蔽在其中的簡單的圖形。在測驗(yàn)中，能排除背景因素的干擾從復(fù)雜圖形中迅速地、容易地知覺到指定的簡單圖形者為場獨(dú)立型;而完成該項(xiàng)任務(wù)較為困難者為場依存型。從鑲嵌圖形測驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可知：開展數(shù)字化學(xué)習(xí)之前能夠完成鑲嵌圖形測驗(yàn)的比率為37%，開展數(shù)字化學(xué)習(xí)之后能夠完成鑲嵌圖形測驗(yàn)的比率為60%，說明通過數(shù)字化的學(xué)習(xí)之后學(xué)生的獨(dú)立完成工作的能力有所提高。同時(shí)也說明數(shù)字化學(xué)習(xí)開展之前學(xué)生在解決問題時(shí)更是趨向于與環(huán)境的交互過程中解決問題，如教師指導(dǎo)和提示等。同時(shí)，從教師對(duì)學(xué)生的觀察中了解到學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力和協(xié)作學(xué)習(xí)能力都有所提高，說明開展數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的復(fù)合型認(rèn)知的發(fā)展有所幫助，促進(jìn)了學(xué)生認(rèn)知模式的發(fā)展和修正。

2 數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的注意力的影響

注意力是將心理活動(dòng)指向和集中于一定對(duì)象的能力，注意對(duì)學(xué)習(xí)認(rèn)知活動(dòng)具有對(duì)象選擇、保持和控制心理活動(dòng)向著一定的方向和目標(biāo)進(jìn)行的功能。注意分為有意注意和無意注意兩種，無意注意與有意注意兩者緊密聯(lián)系而又可以相互轉(zhuǎn)化，在學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)活動(dòng)中，要充分利用兩種注意的配合與互相交替，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的注意力的影響的試驗(yàn)中，我們采用試驗(yàn)后對(duì)學(xué)生的問卷調(diào)查、對(duì)學(xué)生的訪談和教師觀察的方法考察學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中注意力的變化。問卷調(diào)查內(nèi)容包括：（1）問題1：在數(shù)字化學(xué)習(xí)過程中，你能保持較好的注意力的時(shí)間大約多長？（2）問題2：視頻教學(xué)能提高你在學(xué)習(xí)過程中的注意力嗎？（3）問題3：教學(xué)過程中帶音頻的教學(xué)資源能提高你在學(xué)習(xí)過程的的注意力嗎？（4）問題4：數(shù)字化學(xué)習(xí)過程中，哪些資源可以更加吸引你的注意力？（5）問題5：數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用能否增強(qiáng)你的學(xué)習(xí)注意力的集中？各問題設(shè)置的選項(xiàng)如表1所示;經(jīng)調(diào)查回收有效問卷64份，對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)表如2所示。

表1 ?數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的注意力的影響的調(diào)查表

表2 數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的注意力的影響的調(diào)查數(shù)據(jù)表

對(duì)學(xué)生的調(diào)查結(jié)果也表明，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字化資源可以激發(fā)學(xué)生的興趣和提高學(xué)生的注意力集中時(shí)間。數(shù)字化學(xué)習(xí)中使用的各類多媒體資源由于采用形象生動(dòng)的信息表現(xiàn)方式能引起學(xué)生的無意注意，通過教師的引導(dǎo)可以使學(xué)生的兩種注意的配合與互相交替，以提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的注意力。此外，通過教師的觀察和對(duì)學(xué)生進(jìn)行的訪談，我們發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化學(xué)習(xí)由于使用視頻、音頻等多媒體教學(xué)資源，在吸引學(xué)生的注意力方面確實(shí)起著促進(jìn)和提高的作用。

3 數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的記憶力的影響

感覺和知覺是客觀事物在人腦中的直接映象，記憶是過去經(jīng)歷過的事物的印跡在人腦中的再現(xiàn)。據(jù)研究表明，生動(dòng)、具體的形象比文字的、抽象的東西更易于記憶。在數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的記憶力的影響的試驗(yàn)中，我們同樣采用試驗(yàn)后對(duì)學(xué)生的問卷調(diào)查、對(duì)學(xué)生的訪談和教師觀察的方法考察學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中記憶力的變化。問卷調(diào)查內(nèi)容包括：（1）問題1：能使你記憶較為深刻的教學(xué)方式是什么？（2）問題2：當(dāng)你遇到較為抽象的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教學(xué)中應(yīng)用多媒體教學(xué)資源和傳統(tǒng)的授課哪種方式更能增強(qiáng)你的記憶？（3）問題3：哪種資源的應(yīng)用可以讓你記憶得更久？（4）問題4：多媒體資源的應(yīng)用和傳統(tǒng)授課相比對(duì)你的理解和記憶有幫助嗎？（5）問題5：利用多媒體資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)是否能有效地促進(jìn)你對(duì)知識(shí)的記憶？各問題設(shè)置的選項(xiàng)如表3所示;經(jīng)調(diào)查回收有效問卷64分，對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)表如4所示。

表3 ?數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的記憶力的影響的調(diào)查表

表4數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的記憶力的影響的調(diào)查數(shù)據(jù)表

據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研表明，教學(xué)中應(yīng)用形象生動(dòng)的資源、教學(xué)中教師提供識(shí)記材料、教學(xué)內(nèi)容的復(fù)述和復(fù)習(xí)、參與實(shí)踐活動(dòng)等都可以提高學(xué)生的記憶力。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，數(shù)字化學(xué)習(xí)在加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和加強(qiáng)學(xué)生的記憶力方面都有較大的促進(jìn)作用。從對(duì)學(xué)生的訪談和老師的觀察看，開展數(shù)字化學(xué)習(xí)方式可以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)更好的理解，從而加深學(xué)生的記憶，而且效果是比較顯著的。

4 數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生認(rèn)知影響的教師視角

從教師的訪談看，教師們都認(rèn)為數(shù)字化學(xué)習(xí)能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力，通過自主探究和協(xié)作會(huì)話的活動(dòng)可以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知模式的發(fā)展和轉(zhuǎn)型;以多媒體的方式呈現(xiàn)教學(xué)材料、提供形象生動(dòng)的學(xué)習(xí)資源對(duì)吸引學(xué)生注意力，加深學(xué)生記憶力等認(rèn)知領(lǐng)域都具有較好的幫促作用。此外、教師們還一致認(rèn)為數(shù)字化學(xué)習(xí)需要教師和學(xué)生具有一定的信息素養(yǎng)，對(duì)教師的教學(xué)投入要求較高，因此，為提高各類學(xué)校的數(shù)字化學(xué)習(xí)的質(zhì)量水平，積極推進(jìn)我國各類學(xué)校的教育信息化建設(shè)具有重要的意義。

總之，任何形式的教學(xué)其目的都是促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，教學(xué)必須適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展的水平，同時(shí)學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展也應(yīng)作為一個(gè)教學(xué)目標(biāo)，通過教學(xué)的實(shí)施促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的提高，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平在教學(xué)的實(shí)施過程中得以螺旋上升的發(fā)展。數(shù)字化學(xué)習(xí)是目前各類學(xué)校的常見教學(xué)方式，本文探究數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知模式、注意力、記憶力等認(rèn)知領(lǐng)域的影響，由于學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域的心理變化是一種較難測量的變量，加上學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域的心理行為范圍很廣，這也使我們的研究過于局限，但隨著我國教育信息化的不斷推進(jìn)，如何通過數(shù)字化的學(xué)習(xí)方式促進(jìn)學(xué)習(xí)認(rèn)知的發(fā)展將成為我們必須要面對(duì)的問題。

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