房邵敏，李浩君

（浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州310023）

基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其實(shí)證研究*

房邵敏，李浩君

（浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州310023）

移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性一直是移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)目前移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)只注重于移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)而缺乏對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程監(jiān)督問(wèn)題，以移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性提升為目標(biāo)，提出了基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)、概念導(dǎo)航和評(píng)估反饋機(jī)制的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，并開展面向《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》課程內(nèi)容學(xué)習(xí)的實(shí)證研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入了評(píng)估反饋機(jī)制的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程，形成一種新的學(xué)習(xí)路徑，提升移動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。

移動(dòng)學(xué)習(xí)；概念圖；一體化；有效學(xué)習(xí)

一、引言

移動(dòng)學(xué)習(xí)是數(shù)字化學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一種新型學(xué)習(xí)方式，為學(xué)習(xí)者提供了更適宜的移動(dòng)性和碎片化的學(xué)習(xí)環(huán)境。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，移動(dòng)學(xué)習(xí)模式不斷發(fā)生變革，其主要表現(xiàn)已從促進(jìn)學(xué)習(xí)的發(fā)生轉(zhuǎn)向改善學(xué)習(xí)的有效性。新的學(xué)習(xí)模式表現(xiàn)為利用不同的學(xué)習(xí)主題抽取知識(shí)體系中沒(méi)有直接邏輯關(guān)系的片段化知識(shí)單元作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)習(xí)者利用碎片化的學(xué)習(xí)時(shí)間，使用便攜式移動(dòng)學(xué)習(xí)工具實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的學(xué)習(xí)方式。移動(dòng)學(xué)習(xí)目前處于知識(shí)體系化建設(shè)階段，需要經(jīng)過(guò)聚焦學(xué)習(xí)受眾共性特點(diǎn)、聚焦學(xué)習(xí)微眾興趣點(diǎn)和聚焦學(xué)習(xí)個(gè)體特性三個(gè)時(shí)期的發(fā)展過(guò)程，旨在關(guān)注移動(dòng)學(xué)習(xí)的有效性。[1]

當(dāng)前從技術(shù)層面對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性問(wèn)題解決展開了深入研究和探討。首先利用技術(shù)可以在師生之間傳遞或交換信息和知識(shí)，發(fā)揮其多向交換學(xué)習(xí)信息和資源的功能，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)者的資源推送和學(xué)習(xí)者的請(qǐng)求響應(yīng)，形成移動(dòng)學(xué)習(xí)的互動(dòng)過(guò)程。其次，學(xué)習(xí)者可以把技術(shù)作為提供情感和元認(rèn)知引導(dǎo)的智慧伙伴，根據(jù)差異化的移動(dòng)終端滿足不同學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)。[2]與此同時(shí)，欲評(píng)價(jià)信息技術(shù)在移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用中的有效性，還應(yīng)回歸教育的邏輯，著眼于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的意義建構(gòu)與自適應(yīng)學(xué)習(xí)過(guò)程。如何把技術(shù)作為學(xué)習(xí)工具應(yīng)用于移動(dòng)學(xué)習(xí)可以因人而異。移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)中有認(rèn)知服務(wù)和技能服務(wù)。[3]一方面認(rèn)知論認(rèn)為知識(shí)的習(xí)得主要來(lái)自學(xué)習(xí)者內(nèi)在的心智活動(dòng)，因而導(dǎo)學(xué)者需協(xié)助學(xué)習(xí)者進(jìn)行信息編碼、組織、整合。技術(shù)可用以呈現(xiàn)適合心智模式的媒體信息，協(xié)助學(xué)習(xí)者組織概念架構(gòu)。另一方面，建構(gòu)論則認(rèn)為學(xué)習(xí)者可以基于先前經(jīng)驗(yàn)而建構(gòu)新的理解，因而導(dǎo)學(xué)者要提供腳手架以協(xié)助學(xué)習(xí)者建構(gòu)意義，技術(shù)用以作為心智工具，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)、合作探究，形成自適應(yīng)學(xué)習(xí)過(guò)程。[4]由此可知，信息技術(shù)的發(fā)展使移動(dòng)學(xué)習(xí)的服務(wù)內(nèi)容和發(fā)送發(fā)生了很大的變化，更加凸顯了學(xué)習(xí)過(guò)程中關(guān)于移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性問(wèn)題研究的重要性。

二、研究現(xiàn)狀

近年來(lái)對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究主要從移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的構(gòu)建和移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用兩方面展開。Qing Tan等人提出了在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間和位置，通過(guò)恰當(dāng)?shù)囊苿?dòng)設(shè)備為恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)者提供恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容的5R自適應(yīng)框架，利用這一元架構(gòu)并基于位置感知技術(shù)開發(fā)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，進(jìn)一步發(fā)展了自適應(yīng)移動(dòng)學(xué)習(xí)。[5]楊超等人設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種基于移動(dòng)短信服務(wù)的課程內(nèi)容學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)者利用手機(jī)短信發(fā)送問(wèn)題并接收問(wèn)題的答案。[6]張豪鋒等人設(shè)計(jì)了基于二維碼技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，利用該移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)達(dá)到合作學(xué)習(xí)、跟蹤學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度與成效的目的，從而獲得學(xué)習(xí)反饋并提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效。[7]李云飛等人基于上海交通大學(xué)自主研發(fā)的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)提出了若干個(gè)學(xué)習(xí)模式，同時(shí)針對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)中存在溝通渠道、溝通方式和溝通環(huán)境等方面的問(wèn)題，提出了多人語(yǔ)音視頻通信、學(xué)習(xí)者狀態(tài)識(shí)別和完善移動(dòng)學(xué)習(xí)社區(qū)的解決方案。[8]

隨著信息技術(shù)在移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域應(yīng)用研究的不斷深入，引發(fā)了研究者對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性的思考。目前有研究針對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性的問(wèn)題，從多個(gè)學(xué)習(xí)因素展開分析，以期把移動(dòng)學(xué)習(xí)的應(yīng)用重新回歸到促進(jìn)學(xué)習(xí)者有意義學(xué)習(xí)的初衷上。Robert Power提出了“協(xié)作性情境活動(dòng)移動(dòng)學(xué)習(xí)”這一術(shù)語(yǔ)，它整合于構(gòu)建學(xué)習(xí)理論和分析框架，為移動(dòng)學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)提供了新角度的教學(xué)設(shè)計(jì)、反思性的實(shí)踐和評(píng)價(jià)。這種有效的移動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是指可以為學(xué)習(xí)者提供協(xié)作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，提供真實(shí)情境下的學(xué)習(xí)活動(dòng)，提供沉浸式的有意義的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。[9]在移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性研究中，徐冰指出應(yīng)重視學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)目標(biāo)和多元評(píng)價(jià)這些因素對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，導(dǎo)學(xué)者通過(guò)開發(fā)符合學(xué)習(xí)者特征的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)習(xí)者根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)過(guò)程監(jiān)控形成合理的學(xué)習(xí)計(jì)劃，不同維度的評(píng)價(jià)能促進(jìn)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動(dòng)的進(jìn)一步優(yōu)化。[10]Rogers等人認(rèn)為在學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)習(xí)材料占據(jù)很重要的地位。有效的學(xué)習(xí)材料需要遵循包含學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)指標(biāo)、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)偏好在內(nèi)的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則。把學(xué)習(xí)材料的各種信息放在元數(shù)據(jù)中，信息系統(tǒng)可利用元數(shù)據(jù)、合理的教學(xué)方法和教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，把可重用學(xué)習(xí)對(duì)象重新整合形成有效的學(xué)習(xí)材料。而知識(shí)管理又可以把可重用學(xué)習(xí)對(duì)象、教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和元數(shù)據(jù)全部結(jié)合起來(lái)形成學(xué)習(xí)模型，利用該學(xué)習(xí)模型可以在各種具體的學(xué)習(xí)環(huán)境中開發(fā)有效的學(xué)習(xí)材料。[11]

在教學(xué)過(guò)程中梳理新舊知識(shí)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)能幫助學(xué)習(xí)者形成有意義的學(xué)習(xí)，諾瓦克等人指出概念圖作為一個(gè)知識(shí)組織工具，能幫助學(xué)習(xí)者組織各類學(xué)科的知識(shí)，概念圖不僅能夠幫助學(xué)習(xí)者改進(jìn)各學(xué)科的學(xué)習(xí)，還能達(dá)到有意義學(xué)習(xí)的元認(rèn)知目標(biāo)。[12]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的普及，概念圖已進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代。研究發(fā)現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的教學(xué)工具，概念圖能有效提高導(dǎo)學(xué)者的教學(xué)效率。[13]Korganci等人在研究中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在學(xué)習(xí)過(guò)程中構(gòu)建概念圖，能有效確定概念之間的關(guān)系，概念圖的使用能提高學(xué)習(xí)者對(duì)概念的理解和記憶能力，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的邏輯思維、創(chuàng)造性思維和批判性思維。[14]通過(guò)以上不難發(fā)現(xiàn)概念圖在教學(xué)中發(fā)揮著重要作用，包括知識(shí)的建構(gòu)和組織、教學(xué)工具的開發(fā)和教學(xué)效果的改善。移動(dòng)學(xué)習(xí)由于學(xué)習(xí)地點(diǎn)移動(dòng)性和學(xué)習(xí)時(shí)間碎片化等特征需要學(xué)習(xí)者能快速聚焦到片段化的學(xué)習(xí)資源上，而這可以由概念圖理論來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)。

目前移動(dòng)學(xué)習(xí)研究工作正如火如荼開展著，然而對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性研究方面文獻(xiàn)較少。因此，本文在傳統(tǒng)的基于片段式學(xué)習(xí)資源的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，加入了概念導(dǎo)航和評(píng)估反饋功能維度，形成了移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的資源設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)導(dǎo)航和評(píng)估反饋三個(gè)功能維度，提出了基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，深入闡述系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，最后采用實(shí)證研究思想，對(duì)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》課程中“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系”部分學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)證研究，對(duì)該移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)支持下的學(xué)習(xí)效果有效性展開實(shí)證研究和數(shù)據(jù)分析，探析實(shí)證研究所得結(jié)果的原因。

三、基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文從學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)過(guò)程管理角度來(lái)研究提升移動(dòng)學(xué)習(xí)效率的策略，以概念圖理論應(yīng)用為核心，闡述基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)過(guò)程概念導(dǎo)航以及階段結(jié)果評(píng)估反饋的移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)支持系統(tǒng)，從而對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程不斷進(jìn)行優(yōu)化和和改善。移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)以資源知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系為基礎(chǔ)，突出移動(dòng)資源片段化和微型化特點(diǎn)；導(dǎo)學(xué)者將系統(tǒng)性的知識(shí)內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)分解成若干個(gè)片段資源，概念圖能幫助學(xué)習(xí)者形成一個(gè)概念網(wǎng)絡(luò)，在片段化學(xué)習(xí)的過(guò)程中把握各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。由于學(xué)習(xí)者在移動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中缺少導(dǎo)學(xué)者的幫助，因此在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中更需要概念導(dǎo)航。導(dǎo)學(xué)者可以采用概念圖向?qū)W習(xí)者展示課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)習(xí)者判斷自己當(dāng)前的學(xué)習(xí)定位。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以把概念圖當(dāng)做導(dǎo)航工具，自主選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度和路徑，還可以通過(guò)跟蹤學(xué)習(xí)路徑掌握學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度。概念導(dǎo)航就是在教學(xué)中起引導(dǎo)作用，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中，能夠有目的、有針對(duì)性、有序地進(jìn)行。學(xué)習(xí)者在完成階段學(xué)習(xí)內(nèi)容之后要進(jìn)行評(píng)估和反饋，學(xué)習(xí)者可以有效地創(chuàng)建和修改概念圖，系統(tǒng)在評(píng)估和反饋的過(guò)程中，不僅可以為學(xué)習(xí)者提供補(bǔ)充材料進(jìn)行自我校正，而且也為導(dǎo)學(xué)者推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑提供依據(jù)。基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)框架如圖1所示。

圖1 一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)框架圖

2.基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)

基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)主要包括需求分析、概念圖設(shè)計(jì)、片段式資源設(shè)計(jì)和資源呈現(xiàn)設(shè)計(jì)四個(gè)部分。移動(dòng)學(xué)習(xí)并不適合承載所有學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)方式，研究發(fā)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)更適用于邏輯簡(jiǎn)單、內(nèi)容單元零碎的學(xué)習(xí)內(nèi)容。只有選擇合適的學(xué)習(xí)資源才能真正有效地促進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。在需求分析的基礎(chǔ)上，利用概念圖可以得到學(xué)習(xí)內(nèi)容所涵蓋的知識(shí)結(jié)構(gòu)。通過(guò)確定中心主題，列出與主題相關(guān)的概念，梳理概念層次關(guān)系，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的案例資源，形成資源概念圖體系，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)片段式主題，生成初始化學(xué)習(xí)資源庫(kù)。最后，根據(jù)學(xué)習(xí)資源的需求選擇媒體呈現(xiàn)方式，利用概念圖收集、整理和制作各學(xué)習(xí)主題的數(shù)字資源，基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)如圖2所示。[15]

圖2 基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)

3.基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)導(dǎo)航設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)者在接觸新的學(xué)習(xí)單元時(shí)通常對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性的認(rèn)知，而導(dǎo)學(xué)者可以通過(guò)概念圖將學(xué)習(xí)資源結(jié)構(gòu)化地呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，使學(xué)習(xí)者在豐富的片段化學(xué)習(xí)資源中有清晰的導(dǎo)航作為學(xué)習(xí)引導(dǎo)。通過(guò)學(xué)習(xí)導(dǎo)航工具，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)認(rèn)知掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)路徑。系統(tǒng)利用概念導(dǎo)航方式，形成學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑，監(jiān)督學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程，記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征、學(xué)習(xí)時(shí)間、完成進(jìn)度和掌握程度等因素，為導(dǎo)學(xué)者改進(jìn)學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)管理等提供參考信息，基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)導(dǎo)航設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)導(dǎo)航設(shè)計(jì)

4.基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)估反饋設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)者在完成自主學(xué)習(xí)之后，系統(tǒng)會(huì)提供一套基于概念圖的習(xí)題測(cè)試，導(dǎo)學(xué)者可以根據(jù)測(cè)試結(jié)果推斷學(xué)習(xí)者掌握知識(shí)的情況、學(xué)習(xí)者理解和運(yùn)用概念的能力以及學(xué)習(xí)者搜集和整理學(xué)習(xí)資源的能力，并針對(duì)學(xué)習(xí)者掌握欠缺的知識(shí)點(diǎn)提供相應(yīng)的補(bǔ)充材料。為了了解學(xué)習(xí)者內(nèi)在的思維過(guò)程及其元認(rèn)知水平，系統(tǒng)會(huì)提供學(xué)習(xí)者自主創(chuàng)建概念圖的工具，學(xué)習(xí)者根據(jù)不同的測(cè)試結(jié)果決定是否開展進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，概念圖節(jié)點(diǎn)填寫不準(zhǔn)確說(shuō)明學(xué)習(xí)者需要提升知識(shí)的儲(chǔ)備并加深對(duì)概念的理解，概念圖鏈接填寫有誤說(shuō)明學(xué)習(xí)者需要進(jìn)一步理解各節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系，加強(qiáng)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的整體把握。導(dǎo)學(xué)者通過(guò)觀察學(xué)習(xí)者建構(gòu)概念圖的過(guò)程做出及時(shí)的診斷，學(xué)習(xí)者的測(cè)試結(jié)果為導(dǎo)學(xué)者提供了優(yōu)化學(xué)習(xí)資源和資源重組的依據(jù)。學(xué)習(xí)者在創(chuàng)建和修改概念圖的過(guò)程中開展與其他學(xué)習(xí)者的交流和溝通，促進(jìn)了學(xué)習(xí)者間的協(xié)作性學(xué)習(xí)，提高其認(rèn)知水平和知識(shí)建構(gòu)能力，基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)估反饋設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4 基于概念圖的移動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)估反饋設(shè)計(jì)

在基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，導(dǎo)學(xué)者首先通過(guò)構(gòu)建概念圖，將學(xué)習(xí)資源知識(shí)點(diǎn)分成若干個(gè)子知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)子知識(shí)點(diǎn)與一個(gè)片段式學(xué)習(xí)主題相對(duì)應(yīng)，然后收集和整理不同情境下各學(xué)習(xí)主題的相關(guān)資料，作為片段式移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)機(jī)制的資源數(shù)據(jù)庫(kù)。學(xué)習(xí)者完成自主學(xué)習(xí)后，由學(xué)習(xí)者構(gòu)建概念圖，系統(tǒng)根據(jù)與導(dǎo)學(xué)者構(gòu)建的概念圖的對(duì)照自動(dòng)進(jìn)行反饋，從而提供評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者建構(gòu)能力的依據(jù)。從導(dǎo)學(xué)者角度出發(fā)，學(xué)習(xí)者在完成學(xué)習(xí)后會(huì)接收基于概念圖的單元測(cè)試來(lái)評(píng)估學(xué)習(xí)者知識(shí)點(diǎn)的掌握能力。如果學(xué)習(xí)者的測(cè)試分?jǐn)?shù)低于60分，說(shuō)明系統(tǒng)提供的教學(xué)資源不符合學(xué)習(xí)者需求，需要進(jìn)一步優(yōu)化片段化學(xué)習(xí)資源，把系統(tǒng)提供的學(xué)習(xí)者概念圖和測(cè)試結(jié)果的評(píng)估反饋給導(dǎo)學(xué)者，并作為新的學(xué)習(xí)情境依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的優(yōu)化。如果學(xué)習(xí)者的測(cè)試分?jǐn)?shù)高于60分，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)優(yōu)化學(xué)習(xí)者的概念圖，通過(guò)對(duì)照導(dǎo)學(xué)者的概念圖隱藏已經(jīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)習(xí)者繼續(xù)學(xué)習(xí)未掌握的知識(shí)點(diǎn)?；谠u(píng)估反饋，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣掌握學(xué)習(xí)過(guò)程，形成學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，導(dǎo)學(xué)者則可以實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑，實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境中開展有效移動(dòng)學(xué)習(xí)，移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)工作流程如圖5所示。

圖5 一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)工作流程

四、實(shí)證研究

1.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境是Windows 7操作系統(tǒng)，系統(tǒng)采用C/S模式結(jié)構(gòu)，服務(wù)器端采用JSP語(yǔ)言和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)后臺(tái)管理系統(tǒng)；客戶端程序運(yùn)行在Android智能手機(jī)上，在Eclipse集成開發(fā)環(huán)境中配置Android SDK以及ADT插件，使用Java語(yǔ)言編寫完成一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)客戶端程序功能。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）實(shí)驗(yàn)對(duì)象

實(shí)驗(yàn)的被測(cè)對(duì)象共有54名，來(lái)自某高校大學(xué)三年級(jí)同一專業(yè)學(xué)習(xí)者，隨機(jī)被分配為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。學(xué)習(xí)內(nèi)容為《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》課程中“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系”部分內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念圖如圖6所示。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組分別采用不同的學(xué)習(xí)方式開展學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)者使用一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)開展學(xué)習(xí)，而對(duì)照組的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中使用基于傳統(tǒng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)開展學(xué)習(xí)。

圖6 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念圖

（2）實(shí)驗(yàn)流程（見(jiàn)圖 7）

實(shí)驗(yàn)步驟包括三個(gè)階段，分別是前測(cè)、移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)、后測(cè)和問(wèn)卷調(diào)查。在實(shí)驗(yàn)的第一階段，所有學(xué)習(xí)者進(jìn)行了《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》中網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)這一單元的前測(cè)，測(cè)試時(shí)間為30分鐘。在第二階段，分別指導(dǎo)兩個(gè)小組展開各自的學(xué)習(xí)任務(wù)，然后進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)60分鐘的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在這個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)期間，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)者使用一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。而對(duì)照組是利用傳統(tǒng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)開展相同學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)的最后一個(gè)階段，兩組學(xué)習(xí)者都要完成《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》中網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)這一單元的后測(cè)，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)者要進(jìn)行學(xué)習(xí)滿意度的問(wèn)卷調(diào)查。

圖7 實(shí)驗(yàn)流程圖

3.數(shù)據(jù)分析

（1）一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)滿意度調(diào)查結(jié)果分析

為了測(cè)試實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者對(duì)一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)使用的滿意度，通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查并分析調(diào)查結(jié)果，以此來(lái)評(píng)價(jià)一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的可行性。實(shí)驗(yàn)組的27名學(xué)習(xí)者都參加了本次的問(wèn)卷調(diào)查活動(dòng)，收到有效調(diào)查問(wèn)卷27份，分析結(jié)果如表1所示。

表1 一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)滿意度結(jié)果分析

從表1可知，由于一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中加入了反饋評(píng)估功能，92.6%的學(xué)習(xí)者能在完成學(xué)習(xí)測(cè)試后得到反饋提示和補(bǔ)充材料，根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)人完成情況有針對(duì)性地糾正學(xué)習(xí)者對(duì)概念的理解。77.8%的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)體驗(yàn)過(guò)程中可以快速接收系統(tǒng)所反饋的信息。一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)克服傳統(tǒng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)缺少人機(jī)互動(dòng)的缺點(diǎn)，以人為本，加入了多個(gè)交互環(huán)節(jié)，74.1%的學(xué)習(xí)者明顯感到一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)更具有交互性；81.5%的學(xué)習(xí)者認(rèn)為這種良好的交互體驗(yàn)更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，并且有70.4%的學(xué)習(xí)者在使用一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)之后更加喜歡計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)了。利用一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣，因此有92.6%的學(xué)習(xí)者希望把該學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用于其他的學(xué)習(xí)課程，并且有96.3%的學(xué)習(xí)者愿意向其他同學(xué)推薦一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)?；谏鲜鰡?wèn)卷調(diào)查分析，可以認(rèn)為一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有一定的可行性和研究?jī)r(jià)值。

（2）學(xué)習(xí)效果分析

在實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，因?yàn)樵谝苿?dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中加入了概念導(dǎo)航和評(píng)估反饋功能，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)系統(tǒng)提供的反饋信息和概念圖的引導(dǎo)開展循環(huán)有效的學(xué)習(xí)。而控制組使用的是傳統(tǒng)的基于片段化學(xué)習(xí)資源的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，遵循單一學(xué)習(xí)路徑對(duì)系統(tǒng)提供的資源開展學(xué)習(xí)。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，為了解實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間存在的先前知識(shí)水平的差異，分別對(duì)兩組進(jìn)行前測(cè)，兩組前測(cè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。

控制組前測(cè)平均分?jǐn)?shù)和后測(cè)平均分?jǐn)?shù)分別是41.85分和63.00分，而實(shí)驗(yàn)組前測(cè)成績(jī)和后測(cè)成績(jī)的平均分?jǐn)?shù)分別是42.59分和88.78分，說(shuō)明兩組學(xué)習(xí)者在經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)后成績(jī)均有提高。同時(shí)，前測(cè)兩組的Sig值為0.726而后測(cè)Sig值為0.000，表明實(shí)驗(yàn)組和控制組在前測(cè)階段的平均值無(wú)明顯差異，但是在后測(cè)階段兩組平均值之間存在顯著差異。實(shí)驗(yàn)組在使用一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)學(xué)習(xí)后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)這一單元的測(cè)試成績(jī)明顯高于控制組，達(dá)到了更好的學(xué)習(xí)效果。

表2 兩組前測(cè)成績(jī)結(jié)果分析

對(duì)兩組前后測(cè)進(jìn)行配對(duì)樣本檢驗(yàn)之后得到表3和表4，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明在學(xué)習(xí)活動(dòng)之后，雖然控制組和實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)成績(jī)都有明顯的提高，但是實(shí)驗(yàn)組的前后測(cè)的成績(jī)差異明顯高于控制組，代表一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)效果高于傳統(tǒng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，更有助于提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績(jī)。因此一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)更適合移動(dòng)情境下的有效學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者在移動(dòng)情境下開展基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)效率會(huì)更高。

五、討論

本研究針對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性的考慮，對(duì)傳統(tǒng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用概念圖理論，開展一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，使移動(dòng)學(xué)習(xí)資源循環(huán)優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者高水平的知識(shí)建構(gòu)能力，形成一種有效的學(xué)習(xí)路徑。

表3 相關(guān)樣本相關(guān)系數(shù)

表4 配對(duì)樣本檢驗(yàn)

從實(shí)證研究得到的數(shù)據(jù)分析中可知，一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的評(píng)估環(huán)節(jié)符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知規(guī)律。單元測(cè)試可以鞏固學(xué)習(xí)者所學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)者通過(guò)測(cè)試結(jié)果可以快速糾正錯(cuò)誤的概念理解，而測(cè)試評(píng)估有助于導(dǎo)學(xué)者跟進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)點(diǎn)掌握的進(jìn)度，診斷被學(xué)習(xí)者誤解的概念，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。自主構(gòu)建概念圖并根據(jù)反饋反復(fù)修正的這一環(huán)節(jié)是學(xué)習(xí)者頭腦中關(guān)于知識(shí)結(jié)構(gòu)的再現(xiàn)過(guò)程，可以達(dá)到知識(shí)重構(gòu)效果，強(qiáng)化學(xué)習(xí)者建構(gòu)能力，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力的有效提升。

問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，相比基于傳統(tǒng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者對(duì)一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣更大。學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的交互，學(xué)習(xí)者和導(dǎo)學(xué)者之間的交流，使學(xué)習(xí)者更加自主地掌控學(xué)習(xí)過(guò)程。導(dǎo)學(xué)者根據(jù)各類反饋信息優(yōu)化資源設(shè)計(jì)，提高片段式資源質(zhì)量，體現(xiàn)系統(tǒng)個(gè)性化和適應(yīng)性的特點(diǎn)，而學(xué)習(xí)者可以自主選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源，從而形成符合學(xué)習(xí)者特征的個(gè)性化學(xué)習(xí)路線，改善學(xué)習(xí)質(zhì)量，優(yōu)化學(xué)習(xí)過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

本研究中所體現(xiàn)的學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)者和導(dǎo)學(xué)者這三種交互關(guān)系，以及交互過(guò)程中所產(chǎn)生的反饋信息，衍生出了生態(tài)型移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的理念，通過(guò)學(xué)習(xí)者的自適應(yīng)學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的內(nèi)部反饋和導(dǎo)學(xué)者資源優(yōu)化設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)形成的良性循環(huán)系統(tǒng)，可以讓一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)滿足不同學(xué)習(xí)情境的需求，使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的信任。

六、結(jié)束語(yǔ)

本研究探討了基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)證研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于概念圖的一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成績(jī)方面比基于傳統(tǒng)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)有更顯著的效果，并且大部分學(xué)習(xí)者對(duì)一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)有較高的滿意度。本研究強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》課程網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)知識(shí)內(nèi)容時(shí)提供概念圖的重要性，設(shè)計(jì)了利用評(píng)估反饋理念改善移動(dòng)學(xué)習(xí)有效性機(jī)制，并闡述了該模式在提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成績(jī)和學(xué)習(xí)系統(tǒng)滿意度方面存在的潛力。本研究的局限性在于一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中判斷學(xué)習(xí)者知識(shí)理解程度的方法比較單一，為了更好地掌握學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)度，需要結(jié)合更多的學(xué)習(xí)因素來(lái)設(shè)計(jì)個(gè)性化路徑。因此，我們未來(lái)要做的研究就是進(jìn)一步優(yōu)化一體化移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的評(píng)價(jià)方法。

[1]劉剛,胡水星,高輝.移動(dòng)學(xué)習(xí)的“微”變及其應(yīng)對(duì)策略[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2014(2):84-85.

[2]王曉晨,黃榮懷.面向非正式學(xué)習(xí)情境的移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)設(shè)計(jì)[J].開放教育研究,2012(6):16-20.

[3]楊緒輝,沈書生.移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].電化教育研究,2014(6):90-95.

[4]Dede C.Theoretical Perspectives Influencing the Use of Information Technology in Teaching and Learning[M].Springer US,2008(20):43-62.

[5]Tan，Q.，Zhang X.，Kinshuk，McGreal R(2011).The 5R adaptationframework for location-based mobile learning systems［EB/OL］.http://mlearn.bnu.edu.cn/source/ten_outstanding_papers/The 5R Adaptation Framework for Location-Based Mobile LearningSystems.pdf.

[6]楊超,高永祥.一種基于自主短信平臺(tái)的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011(5):126-129.

[7]張豪鋒,邢海風(fēng),朱元培.基于QR Code的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究——以計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011(4):140-144.

[8]李云飛,王敏娟,王加俊,謝偉凱,申瑞民,杰森·吳.移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其相關(guān)學(xué)習(xí)模式[J].開放教育研究,2012(1):152-158.

[9]Power R.Collaborative Situated Active Mobile learning strategies:a new perspective on effective mobile learning[J].Learning&Teaching in Higher Education Gulf Perspectives,2013,10(2):1-18.

[10]徐冰.移動(dòng)學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)有效性研究[J].教育教學(xué)論壇,2013(12):162-163.

[11]Bhalalusesa RP,Arshad MRM.Possibilitiesand Challenges of deploying effective learning materials in mobile learning[J].International Journal of Information Technology&Computer Science,2013,7(1):12-19.

[12]希建華,趙國(guó)慶,約瑟夫·D·諾瓦克.“概念圖”解讀:背景、理論、實(shí)踐及發(fā)展——訪教育心理學(xué)國(guó)際著名專家約瑟夫·D·諾瓦克教授[J].開放教育研究,2006(1):4-8.

[13]劉贛洪,張靜.概念圖作為教學(xué)工具的應(yīng)用探究——以高中信息技術(shù)課《計(jì)算機(jī)病毒》為例[J].中國(guó)電化教育,2008(10):92-95.

[14]Korganci N,Miron C,Dafinei A,et al.Comparison of Generating Concept Maps and Using Concept Maps on Students Achievement[J].Elearning&Software for Education,2014(2):287-293.

[15]李浩君,項(xiàng)靜,吳亮亮.概念圖理論在移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育,2013(7):76-82.

（編輯：王天鵬）

G434

A

1673-8454（2017）15-0087-06

國(guó)家社科基金年度項(xiàng)目“移動(dòng)設(shè)備知識(shí)傳播的情景感知服務(wù)機(jī)制及運(yùn)行實(shí)證研究”（項(xiàng)目編號(hào)：16BTQ084）。