張琪 王楊春曉 黃龍翔

【編者按】? 在智能時代，深入洞察“人機協(xié)同”與“無縫學(xué)習”情境，分析有意義學(xué)習的條件與過程，通過有效的教學(xué)干預(yù)與學(xué)習環(huán)境設(shè)計實現(xiàn)深度學(xué)習至關(guān)重要。作為智能時代的核心技術(shù)，虛擬現(xiàn)實與人機交互技術(shù)促進學(xué)習的機制是什么？如何形成跨越時空且連續(xù)的“無縫”學(xué)習體驗？在線學(xué)習環(huán)境促進認知加工與概念理解的內(nèi)在機制是什么？中國無縫學(xué)習、學(xué)習科學(xué)的本土化創(chuàng)新該如何推進？帶著上述問題，我們有幸與新加坡南洋理工大學(xué)呂賜杰（Chee-Kit Looi）教授展開交流與對話，旨在深入討論如何利用學(xué)習科學(xué)促進無縫學(xué)習與在線學(xué)習的理論與實踐創(chuàng)新。

【摘要】?? 在提升終身學(xué)習能力已成為全球戰(zhàn)略的大背景下，無縫學(xué)習被視作互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中實現(xiàn)正式學(xué)習與非正式學(xué)習結(jié)合的重要學(xué)習樣態(tài)。呂賜杰教授分享了利用學(xué)習科學(xué)促進無縫學(xué)習與在線學(xué)習的理論框架與實踐案例。他圍繞無縫學(xué)習的本質(zhì)，剖析了智能技術(shù)與無縫學(xué)習結(jié)合的切入點，闡釋了如何形成跨越時空且連續(xù)的“無縫”學(xué)習體驗，在分析無縫學(xué)習演進脈絡(luò)與研究趨向的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了無縫學(xué)習新的話語體系，最后對中國無縫學(xué)習與學(xué)習科學(xué)的本土化創(chuàng)新提出了建議。

【關(guān)鍵詞】? 學(xué)習科學(xué);無縫學(xué)習;學(xué)習場景;虛擬現(xiàn)實;VR;實踐案例;發(fā)展趨向;理論體系;本土化創(chuàng)新

【中圖分類號】? ?G420? ? ? ? ?【文獻標識碼】? A? ? ? ?【文章編號】? 1009-458x（2021）10-0060-08

一、無縫學(xué)習的內(nèi)涵與演進歷程

訪談?wù)撸簠谓淌?，您從事學(xué)習科學(xué)研究已多年，請問學(xué)習科學(xué)的內(nèi)涵是什么？

呂教授：學(xué)習科學(xué)研究致力于為人們提供對學(xué)習方式更為深刻的理解。追溯20世紀90年代學(xué)習科學(xué)的起源，會發(fā)現(xiàn)該研究領(lǐng)域的主要目標是深入洞察達成有效學(xué)習的條件與過程，并使用該研究結(jié)果設(shè)計學(xué)習環(huán)境以實現(xiàn)深度學(xué)習。因此，學(xué)習科學(xué)研究的重點涉及教學(xué)干預(yù)措施與學(xué)習環(huán)境設(shè)計，以在學(xué)習者中培養(yǎng)變革性和賦能性的學(xué)習，這就需要挑戰(zhàn)關(guān)于學(xué)習、教學(xué)和學(xué)習環(huán)境設(shè)計的已有理論。

數(shù)字技術(shù)拓展了研究者對人類學(xué)習機制的探索。在線學(xué)習、人工智能、多媒體、可視化技術(shù)等都與學(xué)習科學(xué)的研究密切相關(guān)。從認知視角揭示學(xué)習的本質(zhì)，基于工具層面設(shè)計更為有效的學(xué)習環(huán)境，以及探索技術(shù)環(huán)境中的協(xié)作交互規(guī)律，是學(xué)習科學(xué)重點關(guān)注的領(lǐng)域。

訪談?wù)撸鹤鳛橐粋€快速發(fā)展的領(lǐng)域，無縫學(xué)習與“互聯(lián)網(wǎng)+教育”具有訴求上的一致性。在提升終身學(xué)習能力已成為全球戰(zhàn)略的大背景下，無縫學(xué)習被視作互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中實現(xiàn)正式學(xué)習與非正式學(xué)習結(jié)合的重要學(xué)習樣態(tài)。請您為我們梳理一下無縫學(xué)習的演進脈絡(luò)。該領(lǐng)域是否形成了具有自身特色的研究趨向？

呂教授：無縫學(xué)習是基于信息技術(shù)手段，將物理環(huán)境、數(shù)字學(xué)習資源、學(xué)習活動、內(nèi)容和情境緊密聯(lián)系，以形成跨越時空且連續(xù)的“無所不在的學(xué)習”。無縫學(xué)習強調(diào)學(xué)習者在不同情境間的快速切換，在技術(shù)的支撐下通過個人和集體的努力獲得持續(xù)、深入的學(xué)習體驗。自1996年庫（Kuh， 1996）提出無縫學(xué)習六要素以來，無縫學(xué)習的概念與內(nèi)涵不斷深化，研究成果日益豐富，并且在研究對象、技術(shù)內(nèi)嵌與跨領(lǐng)域研究等方面呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。總的來看，其演進過程可梳理為三個階段：第一個階段是從20世紀90年代至2000年。該階段的無縫學(xué)習特指課堂教學(xué)活動與課外經(jīng)驗的整合，強調(diào)打通課堂內(nèi)外、正式與非正式學(xué)習以促進學(xué)習者的全面發(fā)展?！盁o縫”的含義被認為是從“連續(xù)活動”的視角審視傳統(tǒng)學(xué)習過程中彼此獨立的不同部分。第二個階段是從2000年至2010年左右。在此階段學(xué)者更加關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新以及有效利用無處不在的移動學(xué)習方式（國內(nèi)曾稱之為“1∶1數(shù)字化學(xué)習”），學(xué)習云平臺的興起意味著可以記錄不同時間與環(huán)境中的學(xué)習數(shù)據(jù)，學(xué)習者可以自由切換學(xué)習任務(wù)，并通過協(xié)同交互與整合學(xué)習完成跨越時空的學(xué)習任務(wù)。第三個階段是從2010年至今。近10年來，關(guān)于無縫學(xué)習的研究開始從關(guān)注戶外學(xué)習延伸至培養(yǎng)學(xué)習者的自主學(xué)習能力，其路徑是通過技術(shù)環(huán)境設(shè)計以及制定情境式活動實現(xiàn)自我導(dǎo)向式學(xué)習，使學(xué)生能適應(yīng)這個不確定、多元和復(fù)雜的智能時代。

杜威在他的開創(chuàng)性著作《經(jīng)驗與教育》一書中曾批評傳統(tǒng)教學(xué)將學(xué)習環(huán)境限制為“書桌、黑板、小校園的學(xué)校環(huán)境”。從那以后，大量研究表明，自然保護區(qū)、博物館和動物園等都可以作為激動人心的學(xué)習場所，可以增強學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習，增強他們的社交與認知能力，并發(fā)展他們的終身學(xué)習能力。同樣，處在無縫環(huán)境中的學(xué)習者應(yīng)能夠探索、識別并抓住他日常生活的空間可能提供的無限潛在機會，而不是始終受到由外部定義的學(xué)習目標與學(xué)習資源的限制，由此形成了無縫學(xué)習特有的情境研究趨向。

基于情境研究的視角，若要提升學(xué)習者的無縫學(xué)習能力，那么這個學(xué)習空間中的互動絕不僅是學(xué)習者與資源的交互，或者僅是活動、資源和技術(shù)的生硬拼湊，更重要的是設(shè)計“無縫”學(xué)習支架，將信息資源作為中介物，在學(xué)習者、資源和教師之間建立動態(tài)的關(guān)聯(lián)，以幫助學(xué)習者不斷汲取他人智慧，提升自身解決問題與共享知識的能力。學(xué)習者對無縫學(xué)習情境的感知可以從兩個層面界定：一類是“協(xié)同情境”，即學(xué)習者能夠意識到場景的存在與變化，并且可以通過教師的有效協(xié)調(diào)與學(xué)習者本人的有意識連接從情境資源中受益。另一類是“心流情境”，在這種沉浸式學(xué)習環(huán)境中，學(xué)習者極度渴望獲取知識，有持續(xù)探索與建構(gòu)知識的強烈動機，消減了對周圍環(huán)境的覺知，從而形成持續(xù)流動的參與狀態(tài)。當前虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以增強心流體驗，特別是支持沉浸情境中的無縫學(xué)習。從這個角度看，無縫學(xué)習的研究不僅包括移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、資源開發(fā)、工具應(yīng)用等方面，更應(yīng)重視結(jié)合認知活動的特點營造持續(xù)交互的情境，實現(xiàn)認知活動與交互環(huán)境設(shè)計的整合。我建議從自我調(diào)節(jié)學(xué)習（SRL）的視角理解無縫學(xué)習的本質(zhì)，無論是無縫學(xué)習情境的變化，還是智能技術(shù)的內(nèi)嵌引入，無縫學(xué)習的有效實施最終還是要通過學(xué)習者的自我管理、自我評估與自律學(xué)習來實現(xiàn)。

訪談?wù)撸涸趯W(xué)習科學(xué)發(fā)展過程中技術(shù)的介入非常重要。從學(xué)習科學(xué)的視角，無縫學(xué)習更多是一種學(xué)習方法（策略），而不應(yīng)被技術(shù)化為一種移動學(xué)習。請問無縫學(xué)習與課程結(jié)合是否是學(xué)習科學(xué)應(yīng)用于教學(xué)實踐的重要形式？您能否給出一些實踐案例與設(shè)計原則？

呂教授：無縫學(xué)習指一個人跨越地點、時間、技術(shù)或社會環(huán)境，經(jīng)歷了連續(xù)的學(xué)習，并有意識地將多方面的學(xué)習連接起來。因此，我們在移動設(shè)備上設(shè)計學(xué)習活動，連接非正式學(xué)習和正式學(xué)習并取得了成功。我們首先與一所小學(xué)合作，以一個班為實驗基礎(chǔ)，將小學(xué)三、四年級的全年科學(xué)課程轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍谝苿釉O(shè)備上發(fā)布的課程，通過平臺分析和可視化發(fā)生在正式和非正式環(huán)境中的學(xué)習數(shù)據(jù)，以連接數(shù)字教科書學(xué)習和現(xiàn)實生活學(xué)習。在無縫的學(xué)習環(huán)境中，學(xué)習者能夠通過設(shè)備進行流暢的交互、協(xié)作、討論和探索，以進行科學(xué)知識探究。在取得良好效果后，該小學(xué)校長決定擴大干預(yù)，以1∶1的實施規(guī)模擴大到三、四年級的所有班級。隨后，學(xué)校決定與另外10所小學(xué)分享我們的創(chuàng)新課程。當然，這些都是從學(xué)?；鶎訉嵤╅_展的，并得到了我們的研究支持，而非因教育部自上而下的指令而開展。

從學(xué)習科學(xué)的視角看，確實不應(yīng)該將無縫學(xué)習單純技術(shù)化。應(yīng)用移動設(shè)備進行“移動學(xué)習”可以建構(gòu) “無接縫的學(xué)習空間”，把學(xué)生在課內(nèi)、課外表面上毫不相干的種種或由教師設(shè)計執(zhí)行或由學(xué)生進行的學(xué)習活動的過程、內(nèi)容和情境聯(lián)系起來，形成跨越時空的、連續(xù)的“無縫”學(xué)習體驗。移動設(shè)備還能進一步結(jié)合個人學(xué)習與社群學(xué)習，極其方便地支援情境學(xué)習和集體知識建構(gòu)。正如波羅澤森指出的，移動學(xué)習事關(guān)“提升學(xué)習者在行動時，‘隨身攜帶他們個人的學(xué)習環(huán)境的能力”——這使學(xué)生成為真正把學(xué)習融入生活起居的“游牧學(xué)習者”①。也有研究者（Chan， et al.， 2006）指出移動學(xué)習應(yīng)該成為一種學(xué)習文化，而非傳統(tǒng)教學(xué)的附庸。因此，真正的移動學(xué)習和無縫自主學(xué)習并非一蹴而就，不是只給學(xué)生配一個移動設(shè)備就能提升學(xué)習效果。學(xué)生既有的學(xué)習方式和態(tài)度必須有所改變，這可以說是一種“濡化”②的過程。

在過去15年中，我們與新加坡淡馬錫理工學(xué)院和國家環(huán)境局持續(xù)合作，共同推進了基于科學(xué)探究的小學(xué)生無縫學(xué)習環(huán)境項目。我們的目標是讓小學(xué)生將實踐經(jīng)驗與他們在課堂上學(xué)習的概念緊密聯(lián)系，通過與同伴的合作探究來構(gòu)建知識框架并促進理解。該項目利用安裝了3Rs軟件的移動設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)探究垃圾過多這一環(huán)境問題。3Rs是一款思維訓(xùn)練軟件，主要通過即時反饋、知識組織和思維過程捕捉為學(xué)習者提供可視化界面和模塊化的問題解決方法，從而培養(yǎng)學(xué)習者解決問題的能力。該軟件可以生成學(xué)習者經(jīng)歷、反思和計劃的HTML文件。移動設(shè)備是惠普公司出產(chǎn)的一款掌上電腦，軟件可以支持實驗學(xué)校全年的移動學(xué)習活動，并可以跨越不同年級使用。同時，教師可以利用軟件自行設(shè)計教學(xué)活動，并將其融入課堂教學(xué)。該項目的核心要素是智能教室、學(xué)習活動和科學(xué)評估的整合，通過“無縫翻轉(zhuǎn)學(xué)習”框架保證了以學(xué)生為中心的學(xué)習智能化、持續(xù)化和個性化。

實驗表明3Rs項目取得了成功，學(xué)生通過使用3Rs擁有了顯著的學(xué)習收獲，并且增強了使用移動設(shè)備的信心。該項目促進了學(xué)校學(xué)習與非正式環(huán)境下的學(xué)習緊密相連，使得學(xué)習者能夠掌握更廣泛且更具體的知識，實現(xiàn)了學(xué)習者與技術(shù)之間的有效融合。我們知道，傳統(tǒng)的學(xué)習經(jīng)驗通常依賴于抽象的文本信息，而該項目正好能夠在抽象知識和具體知識之間取得平衡，以此提高學(xué)習者的興趣和動機，使其知識圖式更加連貫和穩(wěn)定。由此可知，基于學(xué)習科學(xué)的無縫學(xué)習活動設(shè)計應(yīng)在學(xué)校課程中創(chuàng)造更多具有創(chuàng)新實踐意義的學(xué)習場景，以產(chǎn)生可持續(xù)的影響。此外，設(shè)計和開發(fā)支持這種無縫學(xué)習體驗的學(xué)習工具也是至關(guān)重要的。

二、無縫學(xué)習的發(fā)展趨向

訪談?wù)撸簾o縫學(xué)習涉及學(xué)習任務(wù)之間的無縫切換以及知識的綜合應(yīng)用，需要學(xué)習者持續(xù)發(fā)揮能動性自由探索與創(chuàng)新知識。請問無縫學(xué)習的發(fā)展趨勢是什么？智能時代如何創(chuàng)設(shè)良好的無縫學(xué)習體驗？

呂教授：正如之前所講，無縫學(xué)習關(guān)注的重點是學(xué)習過程的無縫化。我們需要通過系統(tǒng)的集成賦能學(xué)習過程的整合與連通，支持學(xué)習的移動性、體驗的完整性、過程的持續(xù)性和思維的深入性。此外，應(yīng)在學(xué)習過程中融入多種教學(xué)模式，支持學(xué)習者對知識的整合、反思和遷移。例如，教師在課堂中側(cè)重高階思維能力的培養(yǎng)，學(xué)生在課外將所學(xué)知識應(yīng)用于解決真實情境中的問題，在線上創(chuàng)建知識文檔以形成知識圖譜，在家中反思上述內(nèi)容及時了解認知差距，將文檔在一個小型學(xué)習小組中共享，等等。

在全球范圍內(nèi)，無縫學(xué)習模式已經(jīng)在教學(xué)實踐中取得了不少成就。能夠常態(tài)化實施的包括科學(xué)課程中的“無縫探究學(xué)習”以及K12中的“無縫翻轉(zhuǎn)教學(xué)”。前者被證明有利于提升學(xué)習動機、態(tài)度以及效果，后者采用情境感知技術(shù)拓展了翻轉(zhuǎn)教學(xué)法的理論與實踐，為創(chuàng)建無縫學(xué)習環(huán)境提供了新的可能性。一些研究者專注于模塊化系統(tǒng)的開發(fā)，這些系統(tǒng)可以通過標準化的協(xié)議連接在一起，并在無縫學(xué)習環(huán)境中對學(xué)習日志進行分析和可視化。通過構(gòu)建學(xué)習分析平臺，可以對在正式和非正式環(huán)境中使用的不同系統(tǒng)中的學(xué)習數(shù)據(jù)進行分析和可視化。

在基于建構(gòu)主義的體驗式學(xué)習情景中，重要的是讓學(xué)習者能隨機進入由于財力或物理空間限制而無法獲得的“真實”環(huán)境。當教育評價是基于學(xué)習的成功并且為將來的學(xué)習做準備時，研究者更應(yīng)關(guān)注學(xué)習者在富媒體環(huán)境中“如何學(xué)習”，進而解決現(xiàn)實世界中的相關(guān)問題，應(yīng)通過衍生性表現(xiàn)（extended performances）來衡量無縫學(xué)習能力。基于學(xué)科科學(xué)視角，記憶召回（memory recollection）與環(huán)境密切相關(guān)，在VR/AR中重新創(chuàng)設(shè)這種作為虛擬空間的情境線索，對提升無縫學(xué)習能力有巨大的潛力。

訪談?wù)撸菏堑?，新技術(shù)的介入為優(yōu)化與重塑無縫學(xué)習環(huán)境提供了支撐。在國內(nèi)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還很少應(yīng)用于在線學(xué)習領(lǐng)域，關(guān)于兩者的結(jié)合以及設(shè)計方面，請再給出一些例證？

呂教授：當前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于在線教學(xué)主要集中在創(chuàng)設(shè)“呈現(xiàn)式”環(huán)境。5G技術(shù)的興起與成熟為在線虛擬現(xiàn)實的廣泛應(yīng)用提供了更多空間。依托5G大帶寬低延時的特性，在線教學(xué)畫質(zhì)不再受限于帶寬，360°任意切換的在線觀看視角為學(xué)習者提供了更好的沉浸感與臨場感，教與學(xué)時空分離的問題將得到進一步解決，深度學(xué)習與有效交互得以更自然地發(fā)生，成為真正意義上的“無縫學(xué)習”。在未來，VR/AR平臺與傳感器、社交媒體和云計算等相結(jié)合，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口、結(jié)構(gòu)、協(xié)議與標準，形成分布式的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。學(xué)習者利用運動控件、身體運動追蹤系統(tǒng)以及虛擬形象表示等展開情境感知學(xué)習與虛擬互動學(xué)習，實現(xiàn)跨時空的無縫學(xué)習流體驗。

從虛擬現(xiàn)實場景設(shè)計的角度，建議從兩個維度對虛擬現(xiàn)實的在線教學(xué)應(yīng)用進行重新定位（Wen & Looi， 2019）：一是要考慮虛擬現(xiàn)實能否實現(xiàn)基于情境感知的學(xué)習體驗。大量具有情境感知設(shè)計的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用程序是基于學(xué)習理論的，如情境學(xué)習和分布式認知。這兩種理論都強調(diào)在重要的情境中通過與人類和工具的互動來學(xué)習。其中，情境學(xué)習理論的核心論點是知識、行為和環(huán)境相互關(guān)聯(lián)和相互依存，學(xué)習環(huán)境可以改變、增強和支持特定的行為、解決問題的方法以及學(xué)習活動（Squire & Jan， 2007）。二是要聚焦學(xué)生在虛擬學(xué)習環(huán)境中如何跨越身體、人工制品以及多個學(xué)生的貢獻來拓展對概念的理解。應(yīng)將在線協(xié)作式問題解決方案或基于任務(wù)的探究式學(xué)習與虛擬現(xiàn)實場景有效整合，希望看到更多此類研究。

訪談?wù)撸河行У膶W(xué)習環(huán)境創(chuàng)設(shè)對學(xué)習者的知識建構(gòu)具有至關(guān)重要的作用。當前已有不少研究開始著手設(shè)計此類學(xué)習環(huán)境或?qū)W習活動，但技術(shù)如何與教育場景相結(jié)合，何謂有效的結(jié)合方式，似乎并未闡明。技術(shù)的有效運用應(yīng)建立在機制明晰的基礎(chǔ)上，您能否舉例來說明這個問題？

呂教授：必須意識到，盡管科技融入教育的相關(guān)研究已進行若干年，但是教學(xué)效果卻不盡如人意。此問題的原因來自多方面。從研究設(shè)計層面來說，大部分研究設(shè)計缺乏可持續(xù)性和可拓展性，只求短時效果;從推行層面來說，科學(xué)技術(shù)和真實課堂的結(jié)合缺乏緊密性，未從真實的教學(xué)問題出發(fā)，而是為了應(yīng)用而應(yīng)用。我認為，由于學(xué)習本身的復(fù)雜性，解決該問題需要從學(xué)習科學(xué)的角度切入來理解無縫學(xué)習，并設(shè)計具有實踐意義的以科學(xué)技術(shù)為中介的學(xué)習環(huán)境。學(xué)習科學(xué)和科學(xué)技術(shù)彼此關(guān)聯(lián)，教育方式、良好的計劃、科技框架的建立以及正確的政策和過程監(jiān)督都是技術(shù)有效應(yīng)用的關(guān)鍵要素。我們不應(yīng)該單純“追求”科技，而應(yīng)該重點培養(yǎng)人的能力和建構(gòu)社會文化。

舉一個技術(shù)與教育場景良好結(jié)合的研究案例。新加坡學(xué)習科學(xué)研究所進行了一個項目——研究手持電腦如何作為認知工具促進學(xué)生對環(huán)境問題的理解。6所小學(xué)的480名四年級學(xué)生參與了這個項目，他們拿著手持電腦走進超市，根據(jù)手持電腦屏幕上的提示進行各種跟環(huán)境有關(guān)的探究活動，比如用手持電腦的照相功能給同種產(chǎn)品的不同包裝拍照，從而了解不同容量和材料的產(chǎn)品包裝的區(qū)別;在收銀臺記錄顧客使用塑料袋的數(shù)量，并根據(jù)手持電腦上列出的問題隨機訪問超市顧客對保護環(huán)境的看法等。在這個實地考察活動（field trip）中， 學(xué)生們用手持電腦記錄下了數(shù)據(jù)和他們的思考，并用無線上網(wǎng)功能將其上傳到公共平臺，分享彼此關(guān)于保護環(huán)境的心得。研究發(fā)現(xiàn)，作為認知工具，手持電腦使得復(fù)雜的科學(xué)探究活動更具系統(tǒng)性，激發(fā)了學(xué)習興趣，并增強了學(xué)習者的責任感。尤其是課程學(xué)習中結(jié)合“數(shù)字故事”方法（Laine， Nygren， Dirin， & Suk， 2016），可以有效提高學(xué)習者的21世紀技能和創(chuàng)新學(xué)習能力。

三、無縫學(xué)習的新話語體系構(gòu)建

訪談?wù)撸赫撟C（argumentation）與話語（discourse）研究被認為是無縫學(xué)習領(lǐng)域的有效研究方法，許多有效的論證與話語分析發(fā)生在多個參與者之間，即通過與特定科學(xué)主題相關(guān)的論證與反駁展開評估、反思、推理與決策。這方面的研究國內(nèi)還比較少，請您做一些介紹。此外，在無縫學(xué)習協(xié)同論證的評估與可視化方面，也請分享您團隊的研究進展。

呂教授：對真實的學(xué)習經(jīng)驗進行探究進而生成和評估論點是學(xué)習者的基本能力。2019年，歐盟發(fā)布的科學(xué)素養(yǎng)框架明確科學(xué)論證是科學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容，科學(xué)教育需要積極培養(yǎng)學(xué)生批判性對待信息，并提出基于科學(xué)、合理證據(jù)的觀點的能力。美國《下一代科學(xué)標準》（NGSS）也將科學(xué)論證作為八大實踐能力之一，證明邏輯組織和語言輸出是重要能力。培養(yǎng)學(xué)生的辯論技巧，以及使用這種技巧來理解社會問題的能力是發(fā)展其高階思維的一個重要途徑。許多有效的論證都發(fā)生在多個參與者之間，參與者會批判性地考慮社會問題、某個事件的歷史背景或他人的觀點，同時對問題、事件或人物給出自己的解釋與觀點。

學(xué)習建構(gòu)和評估論點能夠使學(xué)習者了解社會研究和歷史學(xué)科的核心，這要求學(xué)習者對證據(jù)進行質(zhì)疑和分析，對因果關(guān)系進行考慮和透視。傳統(tǒng)的論證要求學(xué)生提出若干主張以及相關(guān)的證據(jù)，并保證能夠清晰地闡釋證據(jù)支持主張的原因。良好的論證包括事實和解釋的準確性、證據(jù)的說服力、證據(jù)來源、證據(jù)的確證和證據(jù)的上下文等特征。然而，有效的協(xié)作論證在學(xué)校教育中并不常見。協(xié)作論證需要學(xué)習者和同伴或者教師對某一問題進行深入剖析，在探討過程中進行協(xié)作性論證，包括提出、反駁、質(zhì)疑、支持觀點等環(huán)節(jié)，最終目標是解決問題。由于缺乏背景知識，閱讀和解釋技巧不成熟，學(xué)習者的推理和解釋經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。許多學(xué)習者無法將證據(jù)歸于任何來源，并且很難通過邏輯推理將各種證據(jù)整合在一起來支持一個主張。這時，就需要設(shè)計良好的學(xué)習環(huán)境，通過協(xié)作論證（collaborative argumentation）活動來幫助學(xué)生提高知識水平。在線協(xié)作論證是信息技術(shù)支持的協(xié)作學(xué)習領(lǐng)域的重要研究方向，各國也在開展大量實踐性研究來優(yōu)化在線協(xié)作論證過程與效果，但是在中國的研究探索還有待加強。

在之前的項目研究中，我們開發(fā)了一個計算機支持的協(xié)作論證系統(tǒng)用于科學(xué)論證，叫做AppleTree。AppleTree支持學(xué)生進行在線協(xié)作論證，利用圖形進行論證表示，這是一種直觀的知識決策的建模方法。研究表明，該系統(tǒng)有效地支持了科學(xué)課堂協(xié)作論證的實施，對學(xué)生的科學(xué)論證具有積極影響。目前，我們在一個新項目中使用計算機支持的協(xié)作論證系統(tǒng)來支持社會研究和歷史課堂上的論證活動。

訪談?wù)撸簣詫嵉睦碚擉w系指導(dǎo)是構(gòu)建有效無縫學(xué)習環(huán)境的基礎(chǔ)。學(xué)習科學(xué)作為一個研究領(lǐng)域已成熟多年，但在國內(nèi)教育技術(shù)專業(yè)，學(xué)習科學(xué)專業(yè)課程的開設(shè)并不多。您主講了南洋理工大學(xué)國立教育學(xué)院的教師職前教育課程“學(xué)習、思考和教學(xué)技術(shù)”和研究生課程“作為認知工具的技術(shù)”“學(xué)習科學(xué)的認知基礎(chǔ)”等，請您分享課程設(shè)計方面的經(jīng)驗。

呂教授：學(xué)習科學(xué)從1991年開始在美國壯大起來，標志性事件是當年正式發(fā)行《學(xué)習科學(xué)雜志》和召開第一屆學(xué)習科學(xué)國際會議。自1991年開始，研究者們投身于學(xué)習科學(xué)研究的初期探索，主要是新舊理論的碰撞和更迭（尚俊杰， 等， 2018）。1996年，美國圍繞真實情境中的學(xué)習研究召開第二屆學(xué)習科學(xué)國際會議，該時期已經(jīng)從心理學(xué)的研究范式與內(nèi)容轉(zhuǎn)向新理論與新方法，強調(diào)情境的重要性。自21世紀開始，隨著神經(jīng)科學(xué)和腦成像技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)習科學(xué)邁向了嶄新的發(fā)展階段。2007年，OECD發(fā)布了《理解腦：新的學(xué)習科學(xué)的誕生》《理解腦：走向一門新的學(xué)習科學(xué)》兩本著作，將腦研究與學(xué)習行為研究融合，形成了教育神經(jīng)科學(xué)。同年，國際上第一本教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)期刊——《心智、腦與教育》（Mind，Brain and Education）誕生，《自然》（Nature）雜志在2016年專門設(shè)立了學(xué)習科學(xué)的電子期刊，這些都是學(xué)習科學(xué)發(fā)展的標志性事件。2018年，全球多所高校的教授以及百余位研究人員共同參與，編寫并出版了《國際學(xué)習科學(xué)手冊》，系統(tǒng)和全面地反映了國際學(xué)習科學(xué)研究與實踐領(lǐng)域的進展概況，包括理論性描述、最新研究成果、情境化設(shè)計、研究方法新拓展等內(nèi)容。目前，世界各地都擁有成熟的學(xué)習科學(xué)研究體制、機制以及專業(yè)的學(xué)習科學(xué)研究人員。諸如中國、新加坡等國家都已經(jīng)建設(shè)了以學(xué)習科學(xué)命名的研究中心或?qū)嶒炇?，很多大學(xué)也提供了學(xué)習科學(xué)或相關(guān)領(lǐng)域的研究生學(xué)位課程。

我舉兩個我所教授的學(xué)習科學(xué)課程的例子。在南洋理工大學(xué)國立教育學(xué)院，我們提供一門叫作“學(xué)習科學(xué)的認知基礎(chǔ)”（Cognitive Foundations of the Learning Sciences）的研究生課程。該課程旨在厘清認知、學(xué)習和技術(shù)之間的關(guān)系，并形成有意義的概念框架。課程主要介紹了學(xué)習科學(xué)的基本概念、相關(guān)理論研究主題以及研究和探究方法，闡明了學(xué)習科學(xué)是借鑒構(gòu)建主義、情境認知、社會文化理論等內(nèi)容，融合認知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、信息技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的研究成果，整合內(nèi)隱學(xué)習、真實學(xué)習、非正式學(xué)習等已有學(xué)習研究而形成的。此外，該課程還介紹了如何利用技術(shù)設(shè)計交互式學(xué)習環(huán)境，實現(xiàn)連接校內(nèi)與校外的無縫學(xué)習體驗。

另一門課程“學(xué)習、思考和教學(xué)技術(shù)”（Learning， Thinking and Instructional Techniques）旨在幫助學(xué)習者掌握和運用有關(guān)學(xué)習理論和原則的基礎(chǔ)知識。課程探討了學(xué)習和教學(xué)之間的關(guān)系，試圖回答人們是如何學(xué)習的以及各種學(xué)習理論是如何指導(dǎo)教學(xué)方法的等問題。除主要學(xué)習范式外，也討論了更具體的學(xué)習范式，如與應(yīng)用移動學(xué)習和協(xié)作學(xué)習相關(guān)的理論等。我們希望學(xué)習者可以理解，教育是一個復(fù)雜系統(tǒng)，需要采用多理論、基于多視角、融合多學(xué)科才能盡可能尋求到科學(xué)的教育規(guī)律，并將其恰當運用于實踐。

訪談?wù)撸宏P(guān)于學(xué)習科學(xué)指導(dǎo)下的無縫學(xué)習理論體系建構(gòu)，還請再為我們做一些闡述。

呂教授：如前所述，針對無縫學(xué)習的理論基礎(chǔ)，可以從學(xué)習情境出發(fā)分析學(xué)習者認知的建構(gòu)與發(fā)展過程，這就涉及情境學(xué)習理論、知識建構(gòu)理論和社交學(xué)習理論等。首先，情境在無縫學(xué)習的實踐過程中具有重要作用，無縫學(xué)習的實施需要情境化，設(shè)計者需要讓學(xué)習者明確學(xué)習內(nèi)容可以用在何種實際情境下，然后構(gòu)建特定的學(xué)習情境，引導(dǎo)學(xué)生運用合理的信息化手段開展學(xué)習探究，聯(lián)系課內(nèi)與課外。其次，無縫學(xué)習能夠有效促進知識、技能、方法與思維的拓展、延伸與優(yōu)化，讓學(xué)習者在無縫遷移的過程中成為學(xué)習內(nèi)容的積極認知者，在對自身的知識體系進行不斷改良與擴建的同時，還能讓不同知識貢獻者進行想法和思維的相互碰撞與浸潤，這也是知識建構(gòu)理論的充分體現(xiàn)。最后，無縫學(xué)習是一種知識構(gòu)建于個體內(nèi)和個體間的社會學(xué)習方式，是在社交環(huán)境下進行認知交互才能夠發(fā)生的有意義的學(xué)習活動。同時，認知神經(jīng)科學(xué)的相關(guān)證據(jù)表明，人具有“社會腦”，互動影響著學(xué)習投入與學(xué)習效果，信息技術(shù)的加入恰恰可以讓學(xué)習者穿梭于不同的時間與地點進行社會性學(xué)習，從而促進知識與技能的提升。

目前，雖然無縫學(xué)習進展迅速，但其研究深度還遠遠不夠。眾所周知，教育研究終歸是對人的研究，不能脫離對人本身認知規(guī)律與腦機制的探索。然而，現(xiàn)在大部分無縫學(xué)習研究止于應(yīng)用層面，缺少對其底層機制的深入挖掘，學(xué)習者在進行無縫學(xué)習時的腦機制尚不清楚，不同信息技術(shù)支持學(xué)習者進行無縫學(xué)習時學(xué)習者的認知有何變化不得而知。幸運的是，認知神經(jīng)科學(xué)和腦成像技術(shù)的快速發(fā)展為教育研究帶來了新契機，我們可以運用認知神經(jīng)科學(xué)的理論、手段與方法，探索學(xué)習者在不同情境下進行無縫學(xué)習時的大腦反應(yīng)，如社會學(xué)習中人際互動的腦同步水平、個體學(xué)習中的腦激活程度等，以此得出基于腦科學(xué)的教育規(guī)律與研究證據(jù)，豐富無縫學(xué)習領(lǐng)域的理論體系與方法論，這對信息技術(shù)支持下的無縫學(xué)習研究具有重大價值。

訪談?wù)撸涸诮逃悄芑瘯r代，技術(shù)賦能在線教育很多方面的新特征，尤其是人機交互技術(shù)的發(fā)展使其在許多應(yīng)用中變得普遍。關(guān)于智能技術(shù)與無縫學(xué)習的結(jié)合，請為我們提供一些設(shè)計與實踐方面的建議。

呂教授：技術(shù)的發(fā)展為創(chuàng)建高沉浸的無縫學(xué)習體驗提供了有效的支撐。智能技術(shù)可以支持學(xué)習體驗的連續(xù)性。例如，分析學(xué)習者連續(xù)的行為軌跡，提供沉浸學(xué)習的場域以及自適應(yīng)的個性化學(xué)習方式。此外，技術(shù)的介入能夠改變學(xué)習者的行為。深度的、有意義的學(xué)習體驗可以促進使心理計算變得更容易、更快速與更可靠的物理行為。當上述要素有效整合產(chǎn)生高投入學(xué)習時，無論時間與場景如何改變，學(xué)習者都能感受到持續(xù)學(xué)習的心流體驗。

在聯(lián)通中學(xué)習以及智能技術(shù)對學(xué)習能力的拓展可視作認知主義學(xué)習理論在應(yīng)用方面的延伸。在此過程中，學(xué)習者會產(chǎn)生“普羅透斯效應(yīng)”（Proteus effect），即在虛擬場景中學(xué)習者的行為會受到自我化身的形象（而非環(huán)境）的影響，個人的化身會影響其思想狀態(tài)。類似于聯(lián)通主義和情境認知理論分析的是現(xiàn)實環(huán)境中的空間認知，“具身認知”（embodied cognition）理論提供了象征映射至真實環(huán)境中的分析方式?；谠摾碚?，心理特征是從神經(jīng)資源與神經(jīng)外資源之間的持續(xù)聯(lián)系中產(chǎn)生的，智能技術(shù)與無縫學(xué)習的結(jié)合應(yīng)首先從底層的行為層著手，通過關(guān)注學(xué)習者的操作和體驗，包括內(nèi)在情感和記憶，以觸發(fā)學(xué)習者產(chǎn)生深度體驗從而改變自身行為。

此外，應(yīng)重視互動、協(xié)作、跨設(shè)備和討論過程的順暢性。如果沒有精心設(shè)計，“接縫”①可能會在設(shè)備、技術(shù)、個人和小組學(xué)習以及不同學(xué)習環(huán)境之間的過渡期間發(fā)生。對于無縫學(xué)習環(huán)境的設(shè)計，重要的是要確定接縫的發(fā)生位置，并找到減少或消除此類接縫的方法。這需重視學(xué)習管理平臺中情景反饋的機制研究，設(shè)計支持基于位置的移動學(xué)習活動的創(chuàng)作工具，以期能在不同場景中引導(dǎo)學(xué)習者，同時利用可視化與無縫學(xué)習環(huán)境日志分析工具彌合非課堂場景與現(xiàn)實生活學(xué)習之間的邊界。先前提到過，無縫學(xué)習的本質(zhì)是基于自我調(diào)節(jié)的持續(xù)學(xué)習，其設(shè)計應(yīng)是在確保學(xué)生掌握核心知識內(nèi)容的基礎(chǔ)上，創(chuàng)設(shè)有效的支架、游戲化場景與社交學(xué)習活動，使概念抽象化，激發(fā)學(xué)習者開展深度學(xué)習活動。

建議采用基于設(shè)計的研究（DBR）方法論展開無縫學(xué)習研究?；谠O(shè)計的研究旨在通過對特定教育環(huán)境的探索性迭代與干預(yù)獲得有關(guān)學(xué)習的新洞見。無縫學(xué)習的實踐應(yīng)尋求使用基于設(shè)計的研究結(jié)果為智能技術(shù)賦能學(xué)習設(shè)計提供指南，同時合理評估其應(yīng)用效能。

訪談?wù)撸簭?0世紀80年代開始，考茲曼（Robert B. Kozma）與克拉克（Richard E. Clark）關(guān)于“媒體作用論”的辯論延續(xù)至今，人們依然在確認新技術(shù)能否有效改變學(xué)習方式，探究信息技術(shù)環(huán)境中的教學(xué)與學(xué)習規(guī)律也成為教育技術(shù)研究者的獨有視角。請您對這方面的研究做一些介紹。在過去10年中，無縫學(xué)習概念的演進與理論闡釋始終在發(fā)展，但學(xué)習發(fā)生的“黑箱”還未被揭開，您如何看待這一問題？

呂教授：這是一個有趣的辯論。對于這個問題，觀點無數(shù)，但總歸分為兩類：一類認為媒體只是傳播知識的媒介，學(xué)習者可以使用不同的媒介，但是學(xué)習效果不會因為是否有媒介或何種媒介而受到影響;另一類認為媒體參與學(xué)習，學(xué)習者的知識構(gòu)建、能力發(fā)展和思維培養(yǎng)是在學(xué)習者和媒體的共同作用下發(fā)生的。很明顯，我更支持考茲曼的“學(xué)媒相關(guān)論”。

我曾經(jīng)對移動學(xué)習在連接正式和非正式學(xué)習上的潛力進行過研究，其結(jié)論可以歸納為三個方面：一是移動設(shè)備的便攜性和多功能性能夠推動教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變革，即從以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變。在這種學(xué)習文化中，教師扮演著促進者和學(xué)習伙伴的角色，而不是知識的唯一來源。以往關(guān)于移動學(xué)習的研究已經(jīng)清楚地表明，技術(shù)工具的移動性和連通性有助于促使學(xué)習者在學(xué)習活動中成為主動的參與者。例如，學(xué)習者不用坐在臺式電腦前看學(xué)習視頻，而是可以帶著移動設(shè)備直接和實地探索我們的世界，并與他人分享經(jīng)驗。二是通過創(chuàng)造無縫連接的學(xué)習體驗，挑戰(zhàn)了正式學(xué)習和非正式學(xué)習之間傳統(tǒng)的二分法。在過去幾十年中，認知和學(xué)習的研究均強調(diào)連接校內(nèi)學(xué)習和校外學(xué)習的重要性，但校內(nèi)學(xué)習的主要特征仍然是過度關(guān)注個體認知、鮮有工具使用以及缺少“認知靈活性”。三是正式學(xué)習與非正式學(xué)習之間存在著緊密關(guān)系，前者基于課堂環(huán)境中的固定課程，后者則是學(xué)習者有意或無意地參與學(xué)校環(huán)境之外學(xué)習的體驗。通過利用移動技術(shù)，我們可以在正式和非正式學(xué)習之間架起一座橋梁，并鼓勵學(xué)生在自然環(huán)境中學(xué)習，以發(fā)展特定環(huán)境下的能力。

你用了一個非常恰當?shù)谋扔?！我們真的很想透視學(xué)習的“黑盒子”里面到底是什么，以及大腦是如何工作的。有許多教育技術(shù)研究論文發(fā)表，告訴你一些關(guān)于在線教育的干預(yù)方式，研究者使用“實驗—對照設(shè)計”方法來報告結(jié)果。他們報告了結(jié)果，但沒有闡釋相關(guān)機制。是的，我們需要使盒子透明。所以在學(xué)習科學(xué)中，我們想要假設(shè)和解釋學(xué)習的過程。最近神經(jīng)科學(xué)研究為大腦如何學(xué)習提供了有用的見解。例如，國外有研究者利用功能性磁共振成像（fMRI）記錄了學(xué)習階段和測試階段的大腦活動，發(fā)現(xiàn)睡眠組被試的記憶更好。與學(xué)習階段相比，睡眠組測試階段被試的下丘腦活動有所增強，而清醒組測試階段被試的下丘腦活動有所減弱。因此，學(xué)習后立即進行睡眠行為有助于增強下丘腦的記憶痕跡（Gais， et al.， 2007）。

訪談?wù)撸耗鷮鴥?nèi)學(xué)者在開展無縫學(xué)習、學(xué)習科學(xué)研究時選取哪些研究方向有什么建議？我們了解到您的團隊主持完成多項新加坡國家研究基金資助的教育研究項目，始終保持自己獨特的風格與視角，請問您在研究創(chuàng)新方面有什么經(jīng)驗可以分享？最后，本土化也是學(xué)科成熟的重要標志之一，請您對中國氣派的“學(xué)習科學(xué)”建設(shè)給出寶貴意見。

呂教授：我們需要國際化的交流與團體合作。例如，在撰寫本文時，我們?nèi)蕴幱贑ovid-19大流行之中。我們都在談?wù)揅ovid-19病毒消退期間和之后的新常態(tài)。大家一致認為，如果我們只對業(yè)務(wù)回歸正常感興趣，那么我們將錯失良機來轉(zhuǎn)變我們的教育！這也是全球合作與定義未來教育的機會！

像聯(lián)合國教科文組織教育信息技術(shù)研究所這樣的國際組織已經(jīng)發(fā)起了倡議和論壇，并提供了資源來討論在Covid-19危機時期如何支持學(xué)習。我們有機會與中國和其他國家、地區(qū)的學(xué)者和教育工作者一起工作，并為構(gòu)想教育的未來做出貢獻。有句諺語說：“必要性是發(fā)明之母?！碑斍暗拇罅餍性斐闪私逃闹袛?，在短時間內(nèi)我們必須訴諸數(shù)字教育手段以保持學(xué)習不受干擾。在這方面，北京師范大學(xué)智慧學(xué)習研究院與聯(lián)合國教科文組織相關(guān)機構(gòu)共同編寫了一系列手冊，為如何設(shè)計數(shù)字教育以及如何應(yīng)對挑戰(zhàn)提供指導(dǎo)。

最后，從我個人的角度分享一些體會和經(jīng)驗。就我個人的研究經(jīng)驗而言，我從事研究工作已經(jīng)三十余年，曾經(jīng)在新加坡兩所大學(xué)任職（新加坡國立大學(xué)和南洋理工大學(xué)），經(jīng)歷了多次研究范式的轉(zhuǎn)變，涵蓋了教育人工智能、CSCL、無縫學(xué)習、計算思維、ICT教育政策等一系列研究課題。一路走來，總的體會是個人的研究興趣還是要和世界研究的潮流轉(zhuǎn)變相結(jié)合，需要有一定的敏銳度和前瞻性，不能只是跟在別人后面走，而是要走在潮流的前面，在大轉(zhuǎn)變之前做充分的研究工作，這樣你的成果才能被別人認可。

中國目前在無縫學(xué)習、學(xué)習科學(xué)方面的研究進展很快，不管是在本土工作的中國學(xué)者，還是在海外工作的中國學(xué)者，都在這個領(lǐng)域取得了令人矚目的成績，我很難就如何建立中國特色的學(xué)習科學(xué)提出特別有建設(shè)性的建議。我的基本觀點是：教育研究應(yīng)該重視國外經(jīng)驗的創(chuàng)新性移植，在本土化與國際化之間取得平衡?？鬃诱f因材施教，研究也是一樣，要根據(jù)不同的目標人群采取不同的教學(xué)策略和研究策略，同時也要跟蹤和借鑒國際上的最新研究趨向，這樣才能產(chǎn)出既有原創(chuàng)性又有學(xué)術(shù)和實踐價值的成果。

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呂賜杰教授簡介：

呂賜杰教授創(chuàng)立了亞太地區(qū)首個學(xué)習科學(xué)研究中心——南洋理工大學(xué)“學(xué)習科學(xué)研究所”，同時任“學(xué)習研究與發(fā)展中心”聯(lián)合主任，擔任《學(xué)習科學(xué)雜志》（Journal of the Learning Sciences）的副主編和《計算機輔助學(xué)習》（Computer Assisted Instruction）、《計算機支持的協(xié)作學(xué)習》（International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning）、《智慧學(xué)習環(huán)境》（Smart Learning Environments）等期刊的編委，是《計算機教育》（Journal of Computers in Education）期刊的顧問，任職北京師范大學(xué)智慧學(xué)習研究院的特別顧問，同時也是“全球華人計算機教育應(yīng)用學(xué)會”（GCSCE）創(chuàng)始人和“全球STEM教育框架咨詢委員會”委員。

收稿日期：2020-09-10

定稿日期：2021-01-11

作者簡介：張琪，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，淮北師范大學(xué)教育學(xué)院（235000）。

王楊春曉，博士研究生，北京師范大學(xué)教育學(xué)部（100875）。

黃龍翔，博士，高級研究科學(xué)家，博士生導(dǎo)師，新加坡南洋理工大學(xué)國立教育學(xué)院（639798）。

責任編輯 單 玲