□洛根·費(fèi)奧雷拉 著 盛群力 張恩銘 譯
譯者按:
《理解生成式學(xué)習(xí)》一文代表了學(xué)習(xí)理論(模型)的一個(gè)重要進(jìn)展和突破。梅耶(Mayer)和費(fèi)奧雷拉(Fiorella)在2016年總結(jié)了“生成式學(xué)習(xí)模式”,強(qiáng)調(diào)了選擇、組織和整合三種心理加工的作用。季清華在2014年提出了ICAP 四種學(xué)習(xí)方式,即交互學(xué)習(xí)、建構(gòu)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和被動(dòng)學(xué)習(xí),并認(rèn)為這四種學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)參與程度和學(xué)習(xí)結(jié)果是不同的,強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者越參與就越能產(chǎn)出高質(zhì)量的學(xué)習(xí)結(jié)果。費(fèi)奧雷拉進(jìn)一步概述了最近二三十年學(xué)習(xí)科學(xué)和教學(xué)設(shè)計(jì)在認(rèn)知負(fù)荷研究、多媒體教學(xué)研究、雙重編碼理論、具身認(rèn)知理論等研究中的核心成果,并構(gòu)建了生成式意義建構(gòu)框架。該框架探討了言語(yǔ)解釋概括知識(shí)、圖示表征組織知識(shí)和具身表現(xiàn)模擬知識(shí)三者之間的關(guān)系。如果說(shuō)布魯納(Bruner)揭示了人類學(xué)習(xí)的三種表征,即動(dòng)作表征-肖像表征-言語(yǔ)表征,其演進(jìn)過程隱喻了人成長(zhǎng)的路線。那么,費(fèi)奧雷拉的研究則進(jìn)一步闡明了:圖示表征方式和具身表現(xiàn)方式有助于言語(yǔ)解釋方式,直接教學(xué)、支架練習(xí)和獨(dú)立練習(xí)是三種指導(dǎo)學(xué)生掌握生成式意義建構(gòu)方式的有效途徑。
“生成式學(xué)習(xí)”(Generative Learning)涉及通過積極組織、整合現(xiàn)有知識(shí)來(lái)“理解”所提供的學(xué)習(xí)材料,幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)連貫一致的心理表征,使其能夠?qū)W(xué)到的知識(shí)遷移應(yīng)用于新情境。遺憾的是,許多學(xué)習(xí)者在從文本、圖示或樣例中學(xué)習(xí)時(shí),并沒有自覺地參與意義建構(gòu)。因此,學(xué)習(xí)者可能無(wú)法獲得有意義和持久的學(xué)習(xí)結(jié)果。一種潛在的補(bǔ)救措施是促使學(xué)習(xí)者直接參與“生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)”(Generative Learning Activities,GLAs),以便支持他們理解學(xué)習(xí)材料。換言之,“生成式學(xué)習(xí)”就是使學(xué)習(xí)者試圖理解自己正在學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
在之前的綜述中①即費(fèi)奧雷拉和梅耶的兩項(xiàng)研究,文獻(xiàn)信息:(1)Fiorella L,Mayer R E.Learning as a generative activity:Eight learning strategies that promote understanding[M].Cambridge University Press,2015.(2)Fiorella L,Mayer R E.Eight ways to promote generative learning[J].Educational Psychology Review,2016,28(4):717-741.,費(fèi)奧雷拉等確定并分析了八種GLAs 的證據(jù):善作小結(jié)、結(jié)構(gòu)映射、繪制圖示、聯(lián)想要義、自我測(cè)試、自我解釋、樂于教人和具身表現(xiàn)。隨后的幾項(xiàng)綜述和元分析進(jìn)一步探討了各種GLAs的優(yōu)勢(shì)和邊界條件。有證據(jù)表明,每一種GLA 都可以支持學(xué)習(xí),但每一種GLA 也容易受到與特定學(xué)習(xí)者特征、學(xué)習(xí)材料特征和學(xué)習(xí)者獲得的GLA 支持水平相關(guān)的潛在邊界條件的影響。例如,有些學(xué)習(xí)者可能難以在沒有充分指導(dǎo)的情況下生成高質(zhì)量的表征;對(duì)于特定類型的GLAs 而言,有些學(xué)習(xí)情境可能不太適合其他情境;有些GLAs 可能不適合較年輕的學(xué)習(xí)者。但總體而言,GLAs 具有較好的應(yīng)用前景,其實(shí)施關(guān)鍵在于我們要了解GLAs 是如何以及何時(shí)最有效發(fā)揮作用的。因此如何“理解”生成式學(xué)習(xí)便成為首要解決的問題。
本文試圖理解生成式學(xué)習(xí)的生成機(jī)制。首先,本文回顧了關(guān)于生成式學(xué)習(xí)的原有框架,并探討了它們的局限性。之后,本文提出生成式意義建構(gòu)框架,該框架區(qū)分了三種意義建構(gòu)方式--言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn),這些方式有助于實(shí)現(xiàn)獨(dú)特和互補(bǔ)的認(rèn)知功能。并且本文還提供相關(guān)GLAs 的研究證據(jù),以呈現(xiàn)生成式意義建構(gòu)框架的基本假設(shè):圖示表征和具身表現(xiàn)方式有助于促進(jìn)言語(yǔ)解釋方式。繼而,本文探討了實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)的可能障礙,以解釋GLAs 何時(shí)無(wú)效,并闡述了通過對(duì)生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)作出適時(shí)指導(dǎo)和合理安排時(shí)機(jī)來(lái)克服障礙的兩種可行途徑。最后,本文對(duì)框架的理論和實(shí)踐啟示作了進(jìn)一步的闡釋,并為后繼研究提供可行建議。
研究者通常使用兩種現(xiàn)有框架中的一種來(lái)解釋不同類型的(生成式)學(xué)習(xí)活動(dòng)如何影響學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果:(1)“選擇-組織-整合”(SOI)框架;(2)“交互-建構(gòu)-主動(dòng)-被動(dòng)”(ICAP)框架。這兩個(gè)框架都側(cè)重于促進(jìn)“意義建構(gòu)”和“理解”的學(xué)習(xí)活動(dòng),其中“意義建構(gòu)”(Sense-Making)是指在支持建構(gòu)學(xué)習(xí)材料連貫一致的心理表征中所經(jīng)歷的一組(元)認(rèn)知過程,而“理解”(Understanding)指的是一種學(xué)習(xí)結(jié)果,允許學(xué)習(xí)者產(chǎn)生推斷和解決新問題,通常是通過“領(lǐng)會(huì)”(Comprehension)和“遷移”(Transfer)的測(cè)量來(lái)評(píng)估。因此,這些框架及其相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)最適用于概念性學(xué)習(xí)材料,例如學(xué)習(xí)科學(xué)現(xiàn)象中的人體循環(huán)系統(tǒng)如何工作或數(shù)學(xué)原理中的數(shù)學(xué)等式等。
根據(jù)SOI 框架,“為理解而學(xué)”包括從所提供的學(xué)習(xí)材料中“選擇”關(guān)鍵信息,將其“組織”成工作記憶中的連貫一致結(jié)構(gòu),并將其與長(zhǎng)時(shí)記憶中的現(xiàn)有知識(shí)“整合”。組織和整合被視為“生成式”(Generative)過程,因?yàn)樗鼈兩婕霸谶x定的觀念(例如因果關(guān)系、比較-對(duì)照)和個(gè)體現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)性或概念性關(guān)系。這些意義建構(gòu)過程的預(yù)期結(jié)果是建構(gòu)連貫一致的心理表征,例如關(guān)于輪胎打氣筒如何工作的心理模型或解決統(tǒng)計(jì)中不同類型問題的圖式等。
與其他有關(guān)學(xué)習(xí)和教學(xué)的認(rèn)知理論一樣,SOI框架假設(shè)學(xué)習(xí)者積極參與意義建構(gòu)過程的工作記憶容量非常有限。其次,該框架還假設(shè)從長(zhǎng)時(shí)記憶中激活的原有知識(shí)將引導(dǎo)工作記憶中的意義形成過程。最后,該框架假設(shè)意義建構(gòu)依賴于動(dòng)機(jī)過程和元認(rèn)知過程。因此必須激勵(lì)學(xué)習(xí)者投入必要的努力來(lái)參與意義建構(gòu),他們需要在意義建構(gòu)過程中不斷監(jiān)控和調(diào)節(jié)自己的思維過程。
SOI 框架的主要優(yōu)勢(shì)在于,它為涉及意義建構(gòu)的關(guān)鍵認(rèn)知過程提供了一個(gè)簡(jiǎn)明的解釋。如先前綜述中該框架通過廣泛的實(shí)證解釋,表明GLAs(如自我解釋、繪制圖示或手勢(shì)引導(dǎo))通常(但并不總是)比非生成式活動(dòng)(如重讀復(fù)讀、突出標(biāo)記或逐字筆記)更有效。此外,該框架表明:GLAs 的效果取決于學(xué)習(xí)者是否能夠成功地在學(xué)習(xí)材料中所呈現(xiàn)的觀念與現(xiàn)有知識(shí)之間建立適當(dāng)?shù)年P(guān)系。事實(shí)上,學(xué)習(xí)者的言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)的質(zhì)量可以預(yù)測(cè)他們?cè)诤罄m(xù)理解測(cè)試中的表現(xiàn),比如領(lǐng)會(huì)測(cè)試和遷移測(cè)試。因此,該模型為GLAs 設(shè)定了基本的邊界條件,其中最值得注意的是,原有知識(shí)和GLA 指導(dǎo)水平在影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程中“生成”的質(zhì)量方面所發(fā)揮的作用。
ICAP 框架區(qū)分了學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的顯性行為活動(dòng)所反映的四種認(rèn)知參與方式。被動(dòng)參與沒有顯性行為,例如只是簡(jiǎn)單地觀看教學(xué)視頻。主動(dòng)參與的顯性行為包括有選擇地關(guān)注學(xué)習(xí)材料的某一方面,例如釋義、總結(jié)或利用手勢(shì)講解等。建構(gòu)參與的顯性行為反映了學(xué)習(xí)者通過生成推斷努力從學(xué)習(xí)材料中建構(gòu)意義的過程,例如生成一種自我解釋或一張概念圖。建構(gòu)參與水平與SOI 框架中的生成式加工最為相似。最后,交互參與反映了在多個(gè)學(xué)習(xí)者之間(例如在同伴輔導(dǎo)或協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中)努力共同建構(gòu)意義的顯性行為。
ICAP 預(yù)測(cè)表明,更高水平的參與將對(duì)應(yīng)更高質(zhì)量的學(xué)習(xí)結(jié)果(即交互>建構(gòu);建構(gòu)>主動(dòng);主動(dòng)>被動(dòng))。例如,建構(gòu)學(xué)習(xí)活動(dòng)通常比僅僅是主動(dòng)或被動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)能更有效地支持學(xué)習(xí)者領(lǐng)會(huì)和遷移。ICAP框架的主要優(yōu)勢(shì)在于,它強(qiáng)調(diào)分析學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中將顯性行為活動(dòng)的“輸出”,作為其內(nèi)部認(rèn)知參與水平的指標(biāo)。學(xué)習(xí)者想要支持更高層次的參與活動(dòng),但實(shí)際上可能只實(shí)現(xiàn)了較低層次的參與,這一點(diǎn)很重要。例如,提示學(xué)習(xí)者進(jìn)行自我解釋(本意是要采用“建構(gòu)”方式),但實(shí)際上可能只是重述了課程所呈現(xiàn)的內(nèi)容,而沒有產(chǎn)生推斷(看似采用了“主動(dòng)”方式)。因此,對(duì)于教師來(lái)說(shuō),重要的是分析學(xué)習(xí)者產(chǎn)生的外部產(chǎn)品,以確定學(xué)習(xí)者參與的實(shí)際水平,并在必要時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)施,以促進(jìn)學(xué)習(xí)者更高水平的參與。通過上述方式,SOI 和ICAP 框架都表明了學(xué)習(xí)者生成的重要性,以及明確指導(dǎo)建構(gòu)性或生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要性。
總而言之,SOI 和ICAP 框架都認(rèn)定:GLAs 通過促進(jìn)關(guān)鍵的意義建構(gòu)過程來(lái)支持理解。在SOI 框架中,關(guān)鍵的意義建構(gòu)過程包括組織和整合學(xué)習(xí)材料;同樣,在ICAP 框架中,意義建構(gòu)依賴于利用個(gè)體的現(xiàn)有知識(shí)來(lái)生成超越學(xué)習(xí)材料的推斷。因此,這兩個(gè)框架都預(yù)測(cè),GLAs 應(yīng)該比非生成式活動(dòng)或表面上涉及“主動(dòng)”或“被動(dòng)”參與的活動(dòng)更有效。這兩個(gè)框架的主要提示是:學(xué)習(xí)者必須展示實(shí)際參與生成式學(xué)習(xí)或知識(shí)建構(gòu)過程的證據(jù),這些證據(jù)反映為其產(chǎn)生的涉及推斷生成的高質(zhì)量表征(例如言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn))。另外,生成高質(zhì)量的表征還將取決于學(xué)習(xí)者是否有足夠的背景知識(shí)和GLAs 支持。
此外,兩個(gè)框架都承認(rèn)的一個(gè)關(guān)鍵限制是,它們都強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)活動(dòng)類別之間的差異(生成式與非生成式或建構(gòu)與主動(dòng)),而不是類別內(nèi)的差異。因此,框架無(wú)法指出不同類型的GLAs 如何獨(dú)特地或共同地對(duì)意義建構(gòu)所做的貢獻(xiàn)。例如,生成一個(gè)言語(yǔ)解釋、生成一幅圖示和利用手勢(shì)來(lái)講解這些性質(zhì)不同的活動(dòng),但這兩個(gè)框架都用了相同的一般機(jī)制(例如,組織、整合和生成推斷)。另一個(gè)與之密切相關(guān)的限制是,現(xiàn)有框架無(wú)法指出一種GLA 如何與由教師提供的不同類型表征(如文本、圖示或樣例)發(fā)生交互。這一點(diǎn)尤為重要,因?yàn)椴煌愋偷腉LAs 可能更適合從不同類型的學(xué)習(xí)材料中產(chǎn)生推斷。目前,還沒有一個(gè)連貫一致的框架用于理解教師提供的支持和學(xué)習(xí)者生成的表征之間是如何相互作用,來(lái)支持特定的內(nèi)部意義建構(gòu)過程的。
費(fèi)奧雷拉提出“生成式意義建構(gòu)框架”(Generative Sense-making Framework)的目的在于描述學(xué)習(xí)者如何理解概念性學(xué)習(xí)材料,如科學(xué)現(xiàn)象和數(shù)學(xué)原理等。它保留了SOI 和ICAP 框架的許多基本假設(shè)、猜想和邊界條件,包括有限的工作記憶容量、利用現(xiàn)有知識(shí)積極建構(gòu)意義的重要性,以及GLAs 相對(duì)于非生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)的有效性(假設(shè)學(xué)習(xí)者有足夠的背景知識(shí)和指導(dǎo))等。然而,它還通過指出不同類型的內(nèi)部表征和外部表征(包括由GLAs 支持的表征)如何交互以支持意義建構(gòu),來(lái)解決原有框架的關(guān)鍵限制。
該框架源自三個(gè)基本假設(shè),這些假設(shè)植根于GLA、多媒體學(xué)習(xí)、基礎(chǔ)性認(rèn)知文獻(xiàn)以及數(shù)學(xué)、科學(xué)教育中的補(bǔ)充性文獻(xiàn)。
第一個(gè)假設(shè)是方式差異。意義建構(gòu)包括三種性質(zhì)不同的方式:言語(yǔ)解釋(產(chǎn)生連貫一致的言語(yǔ)表征)、圖示表征(產(chǎn)生連貫一致的視覺表征)和具身表現(xiàn)(產(chǎn)生連貫一致的動(dòng)作表征)。三種意義建構(gòu)方式主要來(lái)源于相關(guān)GLA 文獻(xiàn):GLAs 要求學(xué)習(xí)者生成言語(yǔ)解釋(如為自己或他人)、圖示表征(如地圖或繪圖)或具身表現(xiàn)(如手勢(shì)活動(dòng)或?qū)ο蟛僮鳎?。在?shù)學(xué)、科學(xué)教育文獻(xiàn)中,言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)活動(dòng)也經(jīng)常會(huì)受到廣泛探索和區(qū)分。
第二個(gè)假設(shè)是功能獨(dú)特。每一種意義建構(gòu)方式都具有獨(dú)特而互補(bǔ)的功能:言語(yǔ)解釋概括知識(shí)、圖示表征組織知識(shí)、具身表現(xiàn)模擬知識(shí)。這一原理來(lái)源于相關(guān)GLA、多媒體學(xué)習(xí)、認(rèn)知科學(xué)和具身認(rèn)知的文獻(xiàn),這表明性質(zhì)不同的表征(言語(yǔ)、圖示和動(dòng)作)提供了獨(dú)特的賦能:言語(yǔ)表征提供了知識(shí)的抽象描述;圖示表征提供了知識(shí)的顯性組織;動(dòng)作表征提供了知識(shí)的動(dòng)態(tài)模擬。利用不同類型表征的獨(dú)特功能在數(shù)學(xué)、科學(xué)的學(xué)習(xí)、交流和解決問題時(shí)尤為重要。
第三個(gè)假設(shè)是扎根的意義建構(gòu)。言語(yǔ)解釋方式建立在圖示表征和具身表現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上。即圖示表征和具身表現(xiàn)方式發(fā)揮著促進(jìn)言語(yǔ)解釋方式的功能。這一原理主要來(lái)源于具身認(rèn)知和扎根認(rèn)知文獻(xiàn),該原理認(rèn)為概念性理解是建立在事物彼此相互作用的感知-動(dòng)作體驗(yàn)。這一原理也與其他一些研究一致,這些研究表明:學(xué)習(xí)者內(nèi)部圖示表征和具身表現(xiàn)復(fù)雜概念的能力對(duì)于理解抽象科學(xué)現(xiàn)象和數(shù)學(xué)原理的重要性,以及數(shù)學(xué)和科學(xué)中的教學(xué)、交流和解決問題對(duì)圖示和動(dòng)作表征的依賴。
圖1 描述了生成式意義建構(gòu)框架的關(guān)鍵組成部分,包括教學(xué)、學(xué)習(xí)者特征和GLAs 如何與內(nèi)部意義建構(gòu)過程相互作用,以支持意義理解和遷移。
圖1 生成式意義建構(gòu)框架
1.內(nèi)部意義建構(gòu)方式
如圖1所示,該框架假定學(xué)習(xí)者使用長(zhǎng)時(shí)記憶中的原有知識(shí)和信念在工作記憶中對(duì)所提供的學(xué)習(xí)材料進(jìn)行言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)。扎根的意義建構(gòu)假設(shè)主張:學(xué)習(xí)者在心理上“組織”和“模擬”學(xué)習(xí)材料(通過圖示表征和具身表現(xiàn)方式),以促進(jìn)自己“概括”學(xué)習(xí)材料知識(shí)的能力(通過言語(yǔ)解釋方式)。具體而言,圖示表征方式產(chǎn)生連貫一致的視覺表征,明確傳達(dá)學(xué)習(xí)材料的組織方式,例如物理結(jié)構(gòu)的空間鄰近或概念性關(guān)系的抽象視覺表征(例如比較、層次)。具身表現(xiàn)方式產(chǎn)生連貫一致的動(dòng)作表征,模擬學(xué)習(xí)材料的動(dòng)態(tài)元素,例如物理系統(tǒng)如何隨時(shí)間變化或如何執(zhí)行解決問題的策略/程序。言語(yǔ)解釋方式使用從圖示表征和具身表現(xiàn)方式中產(chǎn)生的表征作為支架,從中生成推斷并歸納出概括學(xué)習(xí)材料知識(shí)的潛在機(jī)制或原理。對(duì)潛在的概念機(jī)制或原理進(jìn)行連貫一致的內(nèi)部解釋,有助于支持學(xué)習(xí)者在隨后的學(xué)習(xí)結(jié)果測(cè)量中的表現(xiàn),這些測(cè)量(例如理解和遷移測(cè)試)要求學(xué)習(xí)者產(chǎn)生新的推斷,做出預(yù)測(cè),解決新問題。
2.外部生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)的產(chǎn)品
該框架假定許多學(xué)習(xí)者不會(huì)獨(dú)立地自覺嘗試用言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)來(lái)幫助理解教師所提供的學(xué)習(xí)材料。因此,學(xué)習(xí)者往往會(huì)受益于直接提示和指導(dǎo)來(lái)開展相應(yīng)的GLAs,如圖1 中從“教學(xué)”到“內(nèi)部意義理解方式”的箭頭所示。GLAs 通常要求學(xué)習(xí)者外化知識(shí),例如通過外顯的言語(yǔ)解釋(例如口頭或書面)、圖示表征(例如在紙上或電腦上)或具身表現(xiàn)(例如手勢(shì)指引或?qū)嵨锊僮鳎鐖D1 中從“內(nèi)部意義理解方式”到“外部生成式活動(dòng)的產(chǎn)品”的箭頭所示。外化知識(shí)可以減少工作記憶負(fù)荷,并增強(qiáng)個(gè)體參與內(nèi)部意義建構(gòu)過程的能力,如圖1 中從“外部生成式活動(dòng)的產(chǎn)品”到“內(nèi)部意義理解方式”的雙向箭頭所示。然而,雖然有些外部GLA 產(chǎn)品是相對(duì)永久且可檢查的(例如書面解釋或文本圖紙),但也有一些外部GLA 產(chǎn)品是短暫的(例如言語(yǔ)解釋或手勢(shì)指引),因此需要學(xué)習(xí)者編碼在工作記憶中。此外,有些GLAs 僅在內(nèi)部執(zhí)行,例如生成心理圖像的提示。因此,純內(nèi)隱GLAs 的一個(gè)缺點(diǎn)是難以直接檢查學(xué)習(xí)者或教師/研究人員,導(dǎo)致無(wú)法分析GLA 產(chǎn)品的質(zhì)量。
產(chǎn)生外部產(chǎn)品的GLA 是有價(jià)值的,因?yàn)槠錇榻處熖峁┝讼嚓P(guān)學(xué)習(xí)者思維和行為質(zhì)量的診斷信息。教師可以使用GLA 產(chǎn)品作為形成性評(píng)估,并根據(jù)需要調(diào)整教學(xué)和GLA 指導(dǎo),如“外部GLA 產(chǎn)品”到“教學(xué)”再到“內(nèi)部意義建構(gòu)方式”的箭頭所示。例如,當(dāng)學(xué)習(xí)者的外部GLA 產(chǎn)品展示了學(xué)習(xí)者的知識(shí)差距或誤解誤讀時(shí),教師可以提供有針對(duì)性的反饋,以支持后續(xù)的內(nèi)部意義建構(gòu)過程、GLAs 產(chǎn)品和學(xué)習(xí)結(jié)果。因此,雖然GLAs 可以直接支持意義建構(gòu)和學(xué)習(xí)結(jié)果,但它們也可以揭示學(xué)習(xí)者的理解水平,并為后續(xù)教學(xué)提供信息。
總體而言,該框架的主要貢獻(xiàn)在于具體揭示了三種意義建構(gòu)方式的獨(dú)特功能和互補(bǔ)功能,以及GLAs 和所提供的學(xué)習(xí)材料是如何交互作用(直接或間接)來(lái)支持不同意義建構(gòu)方式的。下文將詳細(xì)說(shuō)明特定類型的GLAs 及其相應(yīng)功能的基本原理,來(lái)說(shuō)明三種意義建構(gòu)方式之間的相互依存關(guān)系,即圖示表征和具身表現(xiàn)方式如何促進(jìn)言語(yǔ)解釋方式。此外,該框架還包含了學(xué)習(xí)者特征和GLAs 如何影響意義建構(gòu)。下文將梳理相關(guān)學(xué)習(xí)者特征(如學(xué)生的年齡、原有知識(shí)和信念)如何成為意義建構(gòu)“障礙”的相關(guān)研究,從而為調(diào)節(jié)GLAs 效果(見“意義建構(gòu)的障礙”部分)提供借鑒,進(jìn)而使用適當(dāng)?shù)腉LAs 指導(dǎo)來(lái)減輕這些障礙的方法(參見“GLAs 指導(dǎo)”一節(jié))。
基于提出的框架,本文根據(jù)其主要的意義建構(gòu)方式(言語(yǔ)解釋、圖示表征或具身表現(xiàn))和相應(yīng)的功能(概括、組織和模擬)對(duì)最初的GLAs 進(jìn)行了重新概念化,如表1所示②“總結(jié)”在這里未予以列入,正如鄧洛斯基(Dunlosky)等指出的那樣,與“解釋”活動(dòng)相比,“總結(jié)”的效用相對(duì)較低。同樣,季清華等提出的ICAP 框架指出,“總結(jié)”只支持“主動(dòng)”參與方式,而“自我解釋”支持“建構(gòu)”(或者稱之為“生成”)方式。這里不包括“自我測(cè)試”,因?yàn)樗砹艘环N適時(shí)安排的GLA 方法(即安排在教學(xué)之后),以服務(wù)于特定的功能(即提取練習(xí))。正如本文在“合理安排GLA”一節(jié)中所描述的,任何GLA 都可以作為一種自我測(cè)試的機(jī)會(huì)來(lái)實(shí)施。。
表1 言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)的生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)
1.言語(yǔ)解釋GLAs
(1)描述。言語(yǔ)解釋GLAs 促使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生連貫一致的口頭或書面陳述,以澄清、解釋或證明各種現(xiàn)象或問題。最常見的言語(yǔ)解釋GLA 是“自我解釋”(Self-explaining),此時(shí)學(xué)習(xí)者會(huì)對(duì)自己產(chǎn)生澄清和詳細(xì)的陳述。例如,學(xué)習(xí)者可以自我解釋統(tǒng)計(jì)學(xué)中工作樣例解決步驟。另一種常見的言語(yǔ)解釋GLA 方式是通過“樂于教人”(Learning by Teaching)來(lái)學(xué)習(xí),即學(xué)習(xí)者生成適用于他人的言語(yǔ)解釋。例如,學(xué)習(xí)者可以錄制一場(chǎng)視頻講座,解釋多普勒效應(yīng)的機(jī)理,就好像他們?cè)诮桃粋€(gè)虛擬同伴一樣。言語(yǔ)解釋GLAs的其他常見變式包括“比較”(解釋相似性)和“預(yù)測(cè)”(測(cè)試言語(yǔ)解釋)。
(2)功能。根據(jù)朗姆伯柔(Lombrozo)的觀點(diǎn),言語(yǔ)解釋的主要功能是以支持“知識(shí)概括”的方式將新信息與原有知識(shí)整合起來(lái)。例如,一個(gè)人可能知道一把刀是鋒利的,因?yàn)樗怯脕?lái)切割的,然后推斷用于切割的其他東西可能也是鋒利的?!巴ㄟ^言語(yǔ)解釋來(lái)學(xué)習(xí)”的文獻(xiàn)綜述也強(qiáng)調(diào)了知識(shí)整合和知識(shí)概括是學(xué)習(xí)者生成解釋的關(guān)鍵機(jī)制。例如,倫克爾(Renkl)基于實(shí)例的學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,從實(shí)例到新問題的遷移取決于在自我解釋中產(chǎn)生推斷,并將提供的解決方案步驟與基本原理聯(lián)系起來(lái)。同樣,季清華在自我解釋科學(xué)文本方面的研究中揭示了推斷生成對(duì)于建構(gòu)復(fù)雜系統(tǒng)如何運(yùn)作(例如人體循環(huán)系統(tǒng))的連貫心智模型的重要性,它允許學(xué)習(xí)者將其知識(shí)運(yùn)用于新情境。這些框架和其他原有的框架都強(qiáng)調(diào)了:學(xué)習(xí)者需要利用現(xiàn)有知識(shí)將提供的學(xué)習(xí)材料轉(zhuǎn)化為相關(guān)的、連貫的、完整的和準(zhǔn)確的言語(yǔ)解釋,而不是簡(jiǎn)單地依賴或復(fù)制教材提供的解釋。簡(jiǎn)而言之,言語(yǔ)解釋的概括功能--學(xué)習(xí)者在提供的學(xué)習(xí)材料之外生成推斷--是意義建構(gòu)的基礎(chǔ)。
2.圖示表征GLAs
(1)描述。圖示表征GLAs 包括生成連貫的外部或內(nèi)部視覺表征,以傳達(dá)學(xué)習(xí)材料的物理或概念性組織。圖示表征GLAs 有三大類:繪制圖示、結(jié)構(gòu)映射和聯(lián)想要義(Drawing,Mapping and Imagining)?!袄L制圖示”(或畫草圖)涉及生成描繪物理結(jié)構(gòu)及其關(guān)系的外部視覺效果,例如人體循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、自行車輪胎打氣筒的機(jī)制或不可見分子過程的結(jié)構(gòu)?!敖Y(jié)構(gòu)映射”涉及生成外部視覺效果,這些視覺效果在空間上排列文本(使用線條和形狀),以傳達(dá)抽象的概念關(guān)系,例如創(chuàng)建一個(gè)圖示結(jié)構(gòu)來(lái)比較東西方輪船,或者采用概念圖來(lái)描述空間上科學(xué)文本中排列的主要關(guān)系。其他常見的結(jié)構(gòu)映射變化包括生成序列圖、層次結(jié)構(gòu)和矩陣。“聯(lián)想要義”涉及生成物理結(jié)構(gòu)或概念性關(guān)系的內(nèi)部視覺表征,例如形成人體呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的心理圖像。
(2)功能。認(rèn)知科學(xué)的早期研究表明,圖示表征比純粹的言語(yǔ)表征在計(jì)算上更有效率,因?yàn)樗鼈円愿拍钌嫌幸饬x的方式明確地組織信息。例如,輪胎泵的圖示表征顯示系統(tǒng)的不同組件(手柄、活塞、進(jìn)氣門和出氣門)是如何在空間上組織的。這為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)框架,用于生成關(guān)于系統(tǒng)因果機(jī)制的適當(dāng)推斷,例如推斷當(dāng)有人按下手柄時(shí),進(jìn)口閥將關(guān)閉,出口閥將打開。根據(jù)馬克克魯頓(McCrudden)等提出的圖示呈現(xiàn)學(xué)習(xí)框架,不同類型的圖示表征提供不同類型的組織推斷。例如,像輪胎泵這樣的圖示視覺支持系統(tǒng)因果機(jī)制的推斷;而像序列圖或矩陣這一類圖示分別提供歷時(shí)推斷和比較推斷。當(dāng)然,圖示表征通常還提供多種類型的推斷,例如傳達(dá)層次和時(shí)間關(guān)系的知識(shí)地圖。
學(xué)習(xí)者生成圖示表征理論同樣強(qiáng)調(diào)外部組織學(xué)習(xí)材料的重要性。根據(jù)圖示建構(gòu)的認(rèn)知理論,繪制圖示有利于從文本中學(xué)習(xí),因?yàn)樗偈箤W(xué)習(xí)者運(yùn)用現(xiàn)有的知識(shí)將言語(yǔ)表征轉(zhuǎn)化為條理分明的視覺表征。例如,有研究中的模型通過社會(huì)文化視角應(yīng)用了繪制圖示的組織功能,這樣的圖示表征能傳達(dá)STEM中復(fù)雜概念的結(jié)構(gòu),以促進(jìn)STEM 學(xué)習(xí)者和實(shí)踐者之間的交流。最后,施羅德(Schroeder)等認(rèn)為,語(yǔ)義關(guān)系的顯性組織是反映概念映射的關(guān)鍵機(jī)制。重要的是,像言語(yǔ)解釋一樣,創(chuàng)建圖示表征應(yīng)該要求學(xué)習(xí)者運(yùn)用自己原有的知識(shí)體系來(lái)系統(tǒng)組織教師所提供的學(xué)習(xí)材料,例如在從科學(xué)文本中學(xué)習(xí)、從數(shù)學(xué)應(yīng)用題中學(xué)習(xí)或者在不同類型的視覺表征之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候。簡(jiǎn)單地依賴或復(fù)制所提供的視覺效果很難促進(jìn)支持知識(shí)概括的推斷生成。簡(jiǎn)而言之,圖示表征的主要功能是圍繞連貫一致的概念結(jié)構(gòu)來(lái)組織信息,以促進(jìn)交流、學(xué)習(xí)和解決問題。
3.具身表現(xiàn)GLAs
(1)描述。具身表現(xiàn)GLAs 涉及生成連貫一致的外部或內(nèi)部運(yùn)動(dòng)來(lái)模擬動(dòng)作、跨表征轉(zhuǎn)換以及傳達(dá)動(dòng)態(tài)的物理性/概念性關(guān)系。在文學(xué)作品中有兩種主要的具身表現(xiàn)形式:手勢(shì)和操控。手勢(shì)(Gesturing)包括用手將概念或策略映射到自己身體上,例如在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)問題解決策略時(shí)或者在具身表現(xiàn)科學(xué)文本中描述動(dòng)態(tài)元素時(shí)。一個(gè)相關(guān)的活動(dòng)是手指指引,學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中用手指指引所提供的學(xué)習(xí)材料(例如示例、圖示表征)的關(guān)鍵元素。操控(Manipulating)涉及移動(dòng)身體或虛擬對(duì)象來(lái)表征概念或策略,例如使用具體的操作來(lái)表征數(shù)學(xué)運(yùn)算、在化學(xué)表征之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換、直接體驗(yàn)物理原理或具身表現(xiàn)故事中描述的事件。
具身表現(xiàn)活動(dòng)還可能包括更動(dòng)態(tài)的聯(lián)想要義形式,例如聯(lián)想提供的靜態(tài)視覺效果的變化,聯(lián)想執(zhí)行過程中的步驟,或者從自己的角度聯(lián)想學(xué)習(xí)材料。因此,聯(lián)想要義可以是一種圖示表征或具身表現(xiàn)活動(dòng),這取決于學(xué)習(xí)者想提示生成什么樣的內(nèi)容。如上所述,聯(lián)想要義活動(dòng)的一個(gè)缺點(diǎn)是它們不產(chǎn)生外部的GLA 產(chǎn)品,因此學(xué)習(xí)者、教師和研究人員無(wú)法直接評(píng)估學(xué)習(xí)者生成的質(zhì)量。此外,最近的研究還探討了要求學(xué)習(xí)者在身體或心理上操控所提供學(xué)習(xí)材料的設(shè)計(jì)的好處,例如將文本與相應(yīng)的圖示表征在空間上整合。
(2)功能。根據(jù)認(rèn)知的具身理論,思維以模擬知識(shí)的感知運(yùn)動(dòng)加工為基礎(chǔ)。事實(shí)上,研究表明,人類的動(dòng)作系統(tǒng)參與了廣泛的認(rèn)知任務(wù),包括運(yùn)用語(yǔ)言和理解、數(shù)學(xué)和社會(huì)認(rèn)知。根據(jù)浩斯泰特(Hostetter)等提出的“手勢(shì)作為模擬動(dòng)作”框架,手勢(shì)反映了當(dāng)人們思考和說(shuō)話時(shí)自動(dòng)發(fā)生的感知-動(dòng)作模擬,以支持生成推斷。例如,手勢(shì)可以用來(lái)模擬故事中描述的事件、導(dǎo)航路線的方向、解決抽象數(shù)學(xué)問題的策略。
其他具身學(xué)習(xí)的框架同樣強(qiáng)調(diào)手勢(shì)、物體操控、其他身體動(dòng)作在動(dòng)態(tài)模擬知識(shí)中的作用。例如林格倫(Lindgren)等提出的框架側(cè)重于虛擬和混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境中各種具身表現(xiàn)活動(dòng)的潛力。該框架的一個(gè)關(guān)鍵組成部分是學(xué)習(xí)者具身表現(xiàn)的動(dòng)作(例如手勢(shì)或其他身體動(dòng)作)和目標(biāo)概念之間建立一致性,或者稱之為“動(dòng)作-概念一致性”。例如,當(dāng)學(xué)習(xí)鐘擺運(yùn)動(dòng)時(shí),一個(gè)相應(yīng)的動(dòng)作可能是在保持肘部固定的情況下擺動(dòng)前臂,而一個(gè)不一致的動(dòng)作可能是點(diǎn)擊觸摸屏使鐘擺運(yùn)動(dòng)。因此,行動(dòng)應(yīng)該在結(jié)構(gòu)上類似于目標(biāo)概念;否則,學(xué)習(xí)者將無(wú)法產(chǎn)生適當(dāng)?shù)耐茢鄟?lái)概括自己的知識(shí)。簡(jiǎn)而言之,具身表現(xiàn)是為了動(dòng)態(tài)地模擬學(xué)習(xí)材料中概念上相關(guān)的空間和動(dòng)作元素。
生成式意義建構(gòu)框架的核心假設(shè)是:圖示表征和具身表現(xiàn)方式有助于言語(yǔ)解釋方式(即扎根的意義建構(gòu))。從更廣泛意義上說(shuō),GLAs 的教學(xué)效果將直接或間接地依賴于所有三種意義建構(gòu)方式。例如,言語(yǔ)解釋GLAs 能直接激活解釋方式,但仍然依賴于圖示表征方式和具身表現(xiàn)方式。換言之,該框架假設(shè)學(xué)習(xí)者依靠自己繪制圖示和具身表現(xiàn)學(xué)習(xí)材料的能力來(lái)產(chǎn)生高質(zhì)量的言語(yǔ)解釋。這表明:言語(yǔ)解釋(GLAs)的效果取決于學(xué)習(xí)者是否有適當(dāng)?shù)膱D示表征和具身表現(xiàn)支持。在某些情況下,學(xué)習(xí)者可能有足夠的背景知識(shí)和動(dòng)機(jī),在不需要外部支持的情況下能自覺地圖示表征和具身表現(xiàn)學(xué)習(xí)材料。例如,像“狗跳過籬笆”這樣的句子,對(duì)于大多數(shù)讀者來(lái)說(shuō),相對(duì)容易自覺地圖示表征和具身表現(xiàn)。相比之下,描述人體循環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜文本(“右心室通過上腔大靜脈和下腔大靜脈接收來(lái)自身體相對(duì)缺氧的血液,并通過肺主動(dòng)脈將其泵出”)對(duì)于新手來(lái)說(shuō),在心理上繪制圖示和具身表現(xiàn)將更具挑戰(zhàn)性。因此,當(dāng)學(xué)習(xí)復(fù)雜和不熟悉的概念材料時(shí),大多數(shù)學(xué)習(xí)者將受益于明確的圖示表征和具身表現(xiàn)支持,其做法是通過教師提供的圖示/示例、具身表現(xiàn)(圖1 中的“學(xué)習(xí)材料”)或者明確提示學(xué)習(xí)者參與圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs(圖1 中的“生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)的產(chǎn)品”)③此處疑為原文有誤。著者的原文是“GLA Products”,但根據(jù)上下文,實(shí)際上可能是指圖1 中的“GLA Support”,即“生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)支持”。。
反之,提示學(xué)習(xí)者參與圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs 直接激活了各自發(fā)揮作用的方式,但其最終效果仍取決于言語(yǔ)解釋方式。也就是說(shuō),學(xué)習(xí)者必須在內(nèi)心自我解釋其圖示表征或具身表現(xiàn)的東西,不管其是否被明確提示要作出言語(yǔ)解釋。這表明:圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs 的效果取決于它們支持高質(zhì)量?jī)?nèi)部言語(yǔ)解釋的程度。并且當(dāng)提供的學(xué)習(xí)材料尚未提供關(guān)于圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs 的支持時(shí),例如從說(shuō)明性文本、數(shù)學(xué)應(yīng)用題或解方程中學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者最適合參與圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs。在理想情況下,提示學(xué)習(xí)者參與圖示表征和具身表現(xiàn)會(huì)使學(xué)習(xí)者自覺產(chǎn)生內(nèi)部的自我解釋。然而,學(xué)習(xí)者可能仍然需要得到明確的提示來(lái)參與言語(yǔ)解釋方式。因此,生成式意義建構(gòu)框架假定學(xué)習(xí)者可能受益于在廣泛的學(xué)習(xí)環(huán)境中參與言語(yǔ)解釋GLAs,并且主要的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是提供適當(dāng)?shù)膱D示表征和具身表現(xiàn)支持(通過提供的材料或者GLAs),以促進(jìn)高質(zhì)量的言語(yǔ)解釋。
下文將展示使用先前對(duì)GLAs 的研究來(lái)證明圖示表征和具身表現(xiàn)對(duì)于言語(yǔ)解釋促進(jìn)功能的證據(jù)。為此,文中特別關(guān)注了以下研究:(1)相關(guān)操縱圖示表征和具身表現(xiàn)支持的某些方面(通過提供的表征或通過圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs)的研究;(2)相關(guān)測(cè)量它們對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中的言語(yǔ)解釋和隨后的學(xué)習(xí)結(jié)果(理解或遷移)的影響④大多數(shù)先前的研究都測(cè)試了個(gè)別GLAs 對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的效果,而沒有系統(tǒng)地操控所提供的學(xué)習(xí)材料和/或測(cè)量學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中言語(yǔ)解釋的質(zhì)量。因此,這些研究不能直接洞察三種意義構(gòu)建模式的相互依存性質(zhì)。本文在“未來(lái)研究方向”一節(jié)中討論了此問題。。本文后續(xù)將探討可能影響GLAs 效果幾個(gè)一般因素和特定因素,包括學(xué)習(xí)者特征和GLA 支持水平。
生成式意義建構(gòu)框架的一個(gè)含義是,當(dāng)學(xué)習(xí)者得到明確的圖示表征支持時(shí),言語(yǔ)解釋GLAs 應(yīng)該是最有效的。在一項(xiàng)有關(guān)大學(xué)生學(xué)習(xí)一門人體循環(huán)系統(tǒng)課的研究中,該課程提供了文本或圖示,并要求所有學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行自我解釋。研究結(jié)果顯示:開展自我解釋圖示表征的學(xué)生在言語(yǔ)解釋中生成了更多推斷,并在后續(xù)的理解測(cè)試中比只做了文本言語(yǔ)解釋的學(xué)生獲得了更好的評(píng)價(jià)。按照生成式意義建構(gòu)框架,該研究表明:所提供的圖示表征明確地呈現(xiàn)了循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組織,因此有助于學(xué)生對(duì)系統(tǒng)因果機(jī)制作出推斷,能促動(dòng)學(xué)習(xí)者將學(xué)到的知識(shí)推演到新情境中。相比之下,只做了自我解釋文本的學(xué)習(xí)者被迫在沒有外部圖示表征作為支架的情況下,利用內(nèi)部圖示表征和具身表現(xiàn)理解自己正在閱讀的內(nèi)容。
布徹(Butcher)的一項(xiàng)研究復(fù)制了安斯沃思(Ainsworth)等的研究結(jié)果,并將其擴(kuò)展為不同形式的圖示表征支持。首先,該研究重復(fù)了一項(xiàng)發(fā)現(xiàn),即當(dāng)學(xué)生從所提供的文本和圖示中學(xué)習(xí)時(shí),他們對(duì)人體循環(huán)系統(tǒng)的推斷比只從文本中學(xué)習(xí)時(shí)更多。此外,該研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)學(xué)生使用強(qiáng)調(diào)人體循環(huán)系統(tǒng)的概念性結(jié)構(gòu)(即血液流經(jīng)心臟的四個(gè)腔室)的自我解釋圖示時(shí),與包含同心臟功能不直接相關(guān)的具體細(xì)節(jié)的圖示相比,其產(chǎn)生了更準(zhǔn)確的推斷。與生成式意義建構(gòu)框架一致的是,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)材料概念組織的高質(zhì)量圖示表征支持能夠促進(jìn)高質(zhì)量的自我解釋,從而產(chǎn)生了更好的學(xué)習(xí)結(jié)果。
圖示表征支持的另一種形式是促使學(xué)習(xí)者生成自己的圖示表征。博貝克(Bobek)等的一項(xiàng)研究比較了要求大學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)輪胎打氣泵如何工作以及離子鍵和共價(jià)鍵之間差異的文本時(shí),生成書面的自我解釋與在紙上繪制圖示的效果。所提供的材料僅由文本組成,沒有為學(xué)習(xí)者提供明確的圖示表征支持。因此,根據(jù)生成式意義建構(gòu)框架,一方面,在要求學(xué)生作出自我解釋時(shí),學(xué)生不得不獨(dú)立地對(duì)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行內(nèi)部的圖示表征和具身表現(xiàn)。另一方面,在紙上畫畫可以讓學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一個(gè)外部的視覺表征,這可能有助于學(xué)習(xí)者進(jìn)行內(nèi)部的自我解釋。研究結(jié)果顯示:繪制圖示的學(xué)習(xí)者比寫摘要的學(xué)習(xí)者表現(xiàn)出更高的理解測(cè)試成績(jī)。這表明在文本中明確支持圖示表征比在沒有提供圖示表征支持的情況下,言語(yǔ)解釋能更有效地促進(jìn)生成推斷。這種效應(yīng)適用于圍繞物理系統(tǒng)(輪胎泵)的力學(xué)組織材料,以及圍繞更抽象的比較結(jié)構(gòu)(離子鍵與共價(jià)鍵)組織的材料。
生成式意義建構(gòu)框架表明,像繪制圖示這樣的圖示表征活動(dòng)是有效的,因?yàn)樗鼈冎С指哔|(zhì)量的解釋。然而,與許多GLA 研究一樣,博貝克等的研究分別測(cè)試了言語(yǔ)解釋和繪制圖示,因此無(wú)法直接評(píng)估繪制圖示如何影響學(xué)生的言語(yǔ)解釋質(zhì)量。最近的一項(xiàng)研究解決了這個(gè)問題。一項(xiàng)關(guān)于大學(xué)生學(xué)習(xí)人體呼吸系統(tǒng)的研究,具體內(nèi)容為要求他們通過視頻給一個(gè)虛構(gòu)的同齡人“教授”自己所學(xué)到的知識(shí),該學(xué)生在口頭解釋、紙上繪圖和在言語(yǔ)解釋時(shí),需采用繪制圖示的方式開展學(xué)習(xí)。在教學(xué)結(jié)束一周后,所有學(xué)生完成理解和遷移測(cè)試。與只做言語(yǔ)解釋的學(xué)生相比,邊解釋邊繪圖的學(xué)生在言語(yǔ)解釋中產(chǎn)生了更詳細(xì)的推斷,這導(dǎo)致了更好的后續(xù)理解和遷移測(cè)試表現(xiàn)。有趣的是,只繪制圖示組和只言語(yǔ)解釋組之間沒有顯著差異,這表明(正如該框架所假設(shè)的)學(xué)習(xí)者可能需要明確的提示來(lái)解釋自己繪制圖示或具身表現(xiàn)的內(nèi)容。
綜上所述,上述研究支持生成式意義構(gòu)建框架的基本假設(shè),即外部提供的和學(xué)習(xí)者自己生成的圖示表征,能促進(jìn)言語(yǔ)解釋并帶來(lái)更好的理解。其他研究報(bào)告的補(bǔ)充性結(jié)果樣本(包括自我解釋動(dòng)態(tài)圖示表征和多重視覺表征的研究)提出了一個(gè)問題,即學(xué)習(xí)者是從提供的圖示表征還是從生成的圖示表征中獲益更大,這個(gè)問題在不同文獻(xiàn)中產(chǎn)生了不同的結(jié)果。提供的圖示表征可以確保學(xué)習(xí)者得到準(zhǔn)確的描述,但最近的研究表明,它們有時(shí)可以充當(dāng)“拐杖”,而不是“支架”。例如在費(fèi)奧雷拉的一項(xiàng)研究中,大學(xué)生在一段關(guān)于人體腎臟的視頻的每個(gè)部分后面都寫了解釋。研究顯示:使用課堂上提供的圖片進(jìn)行講解的學(xué)生比沒有提供圖片進(jìn)行講解的學(xué)生給出了更高質(zhì)量的講解;然而,在隨后的遷移測(cè)試中,兩個(gè)言語(yǔ)解釋組的表現(xiàn)卻沒有差異。這表明學(xué)生可能更依賴于提供的外部圖示表征而不是內(nèi)部圖示表征。
此外,學(xué)習(xí)者生成的圖示表征也有缺點(diǎn)。雖然生成圖示表征可以迫使學(xué)習(xí)者嘗試在內(nèi)部視覺化材料,但可視化GLAs(如繪制圖示)可能對(duì)認(rèn)知要求很高且耗費(fèi)時(shí)間,特別是當(dāng)學(xué)習(xí)者背景知識(shí)不足或接受的指導(dǎo)不足時(shí)更是如此。因此,許多學(xué)習(xí)者可能難以生成高質(zhì)量的圖示。張倩等的研究以及范米特(Van Meter)的相關(guān)早期研究表明,學(xué)習(xí)者從“將提供的圖示表征作為反饋”中獲益最多。具體而言,這些研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)大學(xué)生觀看教師提供的圖示表征之前(而不是之后)為人體循環(huán)系統(tǒng)文本繪制圖示時(shí),他們?cè)谶w移測(cè)試中的表現(xiàn)最好。這表明學(xué)習(xí)者在創(chuàng)建自己的圖示表征之后而不是之前,從作為反饋提供的圖示表征中獲益最多。當(dāng)教師首先提供圖示時(shí),繪制圖示可能會(huì)誘使學(xué)習(xí)者僅僅復(fù)制提供的圖示表征,而不是將其用作建構(gòu)意義的支架。
根據(jù)生成式意義構(gòu)建框架,明確的具身表現(xiàn)支持也有望促進(jìn)言語(yǔ)解釋質(zhì)量和意義學(xué)習(xí)結(jié)果。戈?duì)柦?梅多(Goldin-Meadow)等研究了手勢(shì)指引(由教師或?qū)W習(xí)者具身表現(xiàn))在支持兒童言語(yǔ)解釋和理解數(shù)學(xué)等值問題中的作用。例如,學(xué)習(xí)者可能會(huì)得到以下問題:4+9+3=4+___,并告訴他“要讓兩邊相等”。如果沒有額外的明確支持,學(xué)習(xí)者必須自覺地圖示表征并具身表現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕鉀Q策略,以支持對(duì)等值原理的內(nèi)部自我解釋。手勢(shì)指引可以作為一種通過使用一個(gè)人的身體動(dòng)作來(lái)直接模擬解決方案過程的形式。例如,教師可以在等式的兩邊做一個(gè)手勢(shì)來(lái)表示“配平”策略。許多研究表明,與只接受口頭講解(或采用無(wú)關(guān)的手勢(shì)指引)相比,兒童從觀察別人和自己做出適當(dāng)?shù)氖謩?shì)中受益良多,這反映在隨后的測(cè)試中,要求兒童將數(shù)學(xué)等值知識(shí)遷移到新問題中。
與生成式意義建構(gòu)框架一致,該研究還揭示了手勢(shì)指引可以為兒童的言語(yǔ)解釋增加適當(dāng)?shù)慕鉀Q問題的策略。在戈?duì)柦?梅多(Goldin-Meadow)等的研究中,兒童通過生成正確的手勢(shì)、部分正確的手勢(shì)或沒有手勢(shì)來(lái)學(xué)習(xí)解決數(shù)學(xué)等值問題。具體來(lái)說(shuō),教授學(xué)生正確或部分正確的“V”策略,其中包括使用兩個(gè)手指來(lái)表征如何將等式一邊的兩個(gè)數(shù)字分組并移到等式的另一邊。所有的孩子都接受了同樣的口頭講解,“讓等式的一邊和另一邊相等”。在教學(xué)結(jié)束之后,要求孩子解決新問題并解釋其解法。正如預(yù)測(cè)的那樣,生成正確的手勢(shì)比生成部分手勢(shì)更能解決問題,而生成部分手勢(shì)比不生成手勢(shì)更有效。這種影響是由兒童是否在自己的言語(yǔ)解釋中用語(yǔ)言表達(dá)“拆分”策略所調(diào)節(jié)的。也就是說(shuō),看到正確的“V”策略有助于學(xué)習(xí)者自覺地自我解釋“拆分”的原理,從而導(dǎo)致更好的解題表現(xiàn)。在許多其他研究中也觀察到手勢(shì)指引對(duì)數(shù)學(xué)問題解決的促進(jìn)作用,并且與生成意義建構(gòu)框架的基本假設(shè)相一致。
南森(Nathan)等的一項(xiàng)研究也表明,在學(xué)習(xí)科學(xué)文本時(shí),手勢(shì)指引對(duì)言語(yǔ)解釋有促進(jìn)作用。在三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,大學(xué)生在閱讀了關(guān)于人體循環(huán)系統(tǒng)的課后接受了采訪。實(shí)驗(yàn)1 表明,與不需要推斷生成的一般知識(shí)問題相比,學(xué)生在回答推斷問題時(shí)產(chǎn)生了更多的手勢(shì)。這支持了手勢(shì)用于促進(jìn)知識(shí)整合和概括(即言語(yǔ)解釋方式)的假設(shè)。實(shí)驗(yàn)2 顯示,學(xué)生在閱讀沒有插圖的課文時(shí),比閱讀有插圖的課文時(shí),做手勢(shì)的頻率更高。在這兩種情況下,學(xué)生產(chǎn)生了相似數(shù)量的推斷,這表明學(xué)生從文本中學(xué)習(xí),只是用手勢(shì)來(lái)彌補(bǔ)圖示提供的缺乏。最后,實(shí)驗(yàn)3 表明,當(dāng)學(xué)習(xí)者在解釋而被阻止做手勢(shì)時(shí),產(chǎn)生的推斷更少。綜上所述,這種范式為手勢(shì)指引在促進(jìn)推斷生成和知識(shí)概括方面的作用提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。
最后,有證據(jù)表明,操控任務(wù)相關(guān)對(duì)象有助于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行言語(yǔ)解釋。在拉斐(Lafay)等最近的一項(xiàng)研究中,三年級(jí)和五年級(jí)的學(xué)生使用具體的操作方法(例如彩色塑料片)或紙和鉛筆來(lái)解決“部分-整體”或“比較”應(yīng)用題(例如“澳雪麗摘了13個(gè)香蕉,比杰里米多9 個(gè),杰里米摘了多少根香蕉?”)。在解題后要求所有學(xué)生解釋他們是如何得到答案的。在三年級(jí)學(xué)生中,使用教具的學(xué)生比用鉛筆和紙學(xué)習(xí)的學(xué)生使用更準(zhǔn)確的解題策略,并對(duì)自己的解題方案提出更高質(zhì)量的口頭證明。相比之下,五年級(jí)的學(xué)生并沒有從使用教具中獲益,或許是因?yàn)樗麄兡軌蛟跊]有額外的輔助的情況下自己表達(dá)應(yīng)用題的結(jié)構(gòu)??傮w而言,本研究表明適當(dāng)?shù)木呱肀憩F(xiàn)支持有助于基于言語(yǔ)解釋的推斷,包括對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用題的一般結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷的能力。
也有強(qiáng)有力的證據(jù)表明,從樣例中學(xué)習(xí)的效果最終取決于言語(yǔ)解釋方式。按照生成式意義建構(gòu)框架,通過在較具體的情況下建立抽象原理、樣例,為學(xué)習(xí)者提供明確的圖示表征和具身表現(xiàn)支持。相關(guān)文獻(xiàn)具體提供了“例中學(xué)”的兩種方法:自我解釋的工作樣例和多樣例比較。
首先,有大量的文獻(xiàn)關(guān)于從工作樣例中學(xué)習(xí)的好處,特別是對(duì)于新手學(xué)習(xí)者。工作樣例明確地向?qū)W習(xí)者提供問題、各個(gè)解決步驟和解決方案。此外,工作樣例可能提供解決步驟的言語(yǔ)解釋,但這些解釋有時(shí)會(huì)干擾學(xué)習(xí)者產(chǎn)生的自我解釋。工作樣例是圖示表征和具身表現(xiàn)支持的強(qiáng)大形式,因?yàn)樗鼈円允咀C(或模擬)如何解決問題的方式直接呈現(xiàn)解決步驟的順序。除了語(yǔ)詞和等式,工作樣例還可以包括提供的圖示表征。
研究表明,工作樣例的效果取決于學(xué)習(xí)者是否產(chǎn)生“基于原則的言語(yǔ)解釋”--即對(duì)問題背后的一般原理作出說(shuō)明。在學(xué)習(xí)工作樣例時(shí),學(xué)習(xí)者可能不會(huì)自覺地產(chǎn)生基于原理的解釋,因此他們通常需要明確的提示和支持來(lái)進(jìn)行自我解釋。例如,阿特金森(Atkinson)等發(fā)現(xiàn),通過識(shí)別潛在原理(如互補(bǔ)原理、乘法原理、加法原理)來(lái)提示高中生自我解釋“概率”的工作樣例,比沒有收到自我解釋提示的學(xué)習(xí)者更容易遷移到新問題上。其他研究也顯示了類似的結(jié)果。例如,卡特姆博恩(Catrambone)的研究表明,根據(jù)潛在的子目標(biāo)對(duì)解決步驟進(jìn)行圖示表征進(jìn)行拆分,有助于學(xué)習(xí)者更好地圍繞一般解決過程組織這些步驟(從他們自我解釋質(zhì)量中可以看出),并導(dǎo)致更好的遷移表現(xiàn)。因此,根據(jù)生成式意義建構(gòu)框架的假設(shè),增強(qiáng)的圖示表征和具身表現(xiàn)支持有助于提高學(xué)習(xí)者解釋的質(zhì)量和更好的后續(xù)遷移表現(xiàn)。
其次,也有大量關(guān)于跨多個(gè)示例或案例進(jìn)行比較的研究,其中學(xué)習(xí)者解釋了具有相同基本原理的樣例之間的相似性。與工作樣例一樣,提供多個(gè)示例支持圖示表征和具身表現(xiàn)方式,特別是當(dāng)示例顯性呈現(xiàn)和并排組織以方便比較時(shí)。然而,許多學(xué)習(xí)者不會(huì)自覺地進(jìn)行比較,因此需要明確的提示和支持。例如,在金特納(Gentner)等的一項(xiàng)研究中,大學(xué)生從描述談判策略的多個(gè)案例中學(xué)習(xí),如權(quán)衡利弊策略或契約守信策略。接受明確提示比較涉及相同潛在策略的兩個(gè)案例的學(xué)習(xí)者,比單獨(dú)學(xué)習(xí)案例的學(xué)習(xí)者更有可能在隨后的遷移場(chǎng)景中使用相應(yīng)的策略。此外,學(xué)習(xí)者在案例中識(shí)別基本原理的程度與他們的遷移表現(xiàn)密切相關(guān)。許多研究表明,明確提示和引導(dǎo)學(xué)習(xí)者比較示例或案例,通過幫助學(xué)習(xí)者歸納基本原理,可以提高遷移表現(xiàn)??傮w而言,該方式與生成意義建構(gòu)框架的核心假設(shè)是一致的:言語(yǔ)解釋方式以圖示表征和具身表現(xiàn)方式為基礎(chǔ)。
促使學(xué)習(xí)者參與GLAs 并不能保證意義建構(gòu)一定會(huì)成功。GLAs 是旨在鼓勵(lì)和指導(dǎo)各種意義建構(gòu)方式的一般策略或啟發(fā)。具體而言,言語(yǔ)解釋應(yīng)理想地傳達(dá)對(duì)基本機(jī)制和原理的適當(dāng)推斷;圖示表征應(yīng)理想地傳達(dá)適當(dāng)組織的概念性結(jié)構(gòu);具身表現(xiàn)應(yīng)理想地傳達(dá)與任務(wù)相關(guān)的動(dòng)作,以適當(dāng)?shù)啬M知識(shí)。然而,由于種種原因,學(xué)習(xí)者可能難以實(shí)際生成高質(zhì)量的表征,因此可能無(wú)法從GLAs 中受益。事實(shí)上,有幾項(xiàng)研究案例也反映出參與GLAs 的障礙。先前的綜述已經(jīng)確定了與學(xué)習(xí)者特征(如年齡、原有知識(shí)、認(rèn)知能力和信念)和教學(xué)特征(如所提供學(xué)習(xí)材料的設(shè)計(jì)和所提供GLAs 的支持水平)相關(guān)的個(gè)體GLAs 的潛在邊界條件。在這里,本文的目標(biāo)是將這些因素綜合成學(xué)習(xí)者特征,這些特征可能是意義建構(gòu)的潛在“障礙”,然后本文將探討如何調(diào)整教學(xué)來(lái)克服這些障礙。表2 總結(jié)了可能妨礙個(gè)體有效參與GLAs 的三種障礙。
表2 生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)的潛在障礙
認(rèn)知障礙包括因背景知識(shí)不足或可用的工作記憶容量不足而導(dǎo)致學(xué)習(xí)者無(wú)法有效參與GLAs 的情況。學(xué)習(xí)者必須擁有充分的背景知識(shí),以產(chǎn)生意義建構(gòu)所需的推斷。如果沒有充分的背景知識(shí),不論使用哪種GLAs,學(xué)習(xí)材料都無(wú)助于意義建構(gòu)。一種說(shuō)法是,假設(shè)學(xué)習(xí)者有充分的背景知識(shí),有證據(jù)指出知識(shí)相對(duì)較少的學(xué)習(xí)者常常比相對(duì)較多的學(xué)習(xí)者,從GLAs 中受益更多??赡艿囊环N解釋是,知識(shí)較多的學(xué)習(xí)者更容易自覺地參與意義建構(gòu),沒有對(duì)支持的需求。事實(shí)上,人更可能自覺地解釋高度熟悉的信息或情境。
一個(gè)相關(guān)的障礙是學(xué)習(xí)者是否有足夠的可用工作記憶容量來(lái)有效地參與GLAs。正如布羅德(Brod)所指出的,一些GLAs 比其他GLAs 更需要認(rèn)知,這可能解釋了GLAs 效果的潛在年齡差異。例如,繪制圖示和生成問題可能比預(yù)測(cè)或生成問題的答案更需要認(rèn)知能力。事實(shí)上,有證據(jù)表明,繪制圖示對(duì)小學(xué)生來(lái)說(shuō)是無(wú)效的,而且中學(xué)生只有在接受廣泛指導(dǎo)的情況下才能從繪制圖示中獲益。相比之下,別斯拉(Bisra)等的元分析表明,促使學(xué)習(xí)者自我解釋對(duì)小學(xué)、高中和本科階段的學(xué)習(xí)者都是有效的,而對(duì)本科生的效果似乎更好。
其他研究表明,認(rèn)知能力的個(gè)體差異可能有助于GLAs 的有效性。例如,有研究發(fā)現(xiàn),空間能力越強(qiáng)的學(xué)習(xí)者繪制的圖示質(zhì)量越高,從而在遷移測(cè)試中表現(xiàn)越好。因此,空間能力可能會(huì)影響一個(gè)人參與圖示表征方式的能力。認(rèn)知能力和原有知識(shí)的作用也可能交互地影響GLAs 的有效性。例如,根據(jù)“極限規(guī)避假說(shuō)”,學(xué)習(xí)者在擁有相對(duì)較低的原有知識(shí)時(shí)依賴于一般認(rèn)知能力,如空間能力,但隨著學(xué)習(xí)者獲得專業(yè)知識(shí),認(rèn)知能力的作用可能會(huì)減弱。
教學(xué)設(shè)計(jì)也會(huì)影響學(xué)習(xí)者參與GLAs 的能力。如果學(xué)習(xí)材料的設(shè)計(jì)增加了額外的認(rèn)知負(fù)荷,例如通過包含誘人的細(xì)節(jié)或要求在多個(gè)信息來(lái)源中進(jìn)行過度的視覺檢索,那么這可能會(huì)干擾學(xué)習(xí)者有效的言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)的能力。
元認(rèn)知障礙包括對(duì)什么是GLAs、如何選擇合適的GLAs 以及如何有效地實(shí)施GLAs 缺乏策略性知識(shí)。如上所述,許多學(xué)習(xí)者不會(huì)自覺地使用GLAs,例如,在學(xué)習(xí)文本、圖示表征、工作樣例中或者在解決問題、與同伴討論材料、寫論文時(shí)。費(fèi)奧雷拉等發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生在做筆記時(shí)只是簡(jiǎn)單地復(fù)制科學(xué)文本的內(nèi)容,而少部分自覺嘗試創(chuàng)建圖像或圖表的學(xué)生往往在隨后的理解測(cè)試中表現(xiàn)更好。
即使有明確的提示,GLAs 仍然需要學(xué)習(xí)者有效地計(jì)劃、監(jiān)控和調(diào)節(jié)自己的GLAs 表現(xiàn),以產(chǎn)生高質(zhì)量的言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)。許多學(xué)習(xí)者在沒有明確的教學(xué)支持的情況下難以生成高質(zhì)量的表征。例如,言語(yǔ)解釋、圖示表征或具身表現(xiàn)的通用提示通常不如提供特定提示或支架有效。支持有質(zhì)量的表征很重要,因?yàn)閷W(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的質(zhì)量通常預(yù)測(cè)了隨后的理解和遷移測(cè)試的表現(xiàn)。此外,正如克羅姆利(Cromley)指出的那樣,有效地協(xié)調(diào)多個(gè)(提供的或生成的)表征在認(rèn)知和元認(rèn)知方面具有挑戰(zhàn)性,學(xué)習(xí)者通常需要明確的支持來(lái)確保自己產(chǎn)生適當(dāng)?shù)耐茢唷?/p>
告知學(xué)習(xí)者如何使用GLAs 以及為什么它們是有效的,也不能保證學(xué)習(xí)者會(huì)自覺地將它們遷移到新的學(xué)習(xí)情境中。最近的研究表明,許多學(xué)習(xí)者可能知道有效的學(xué)習(xí)策略,但他們不一定會(huì)將這些知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際學(xué)習(xí)中。一個(gè)可能的影響因素是學(xué)習(xí)者可能存在不理想的現(xiàn)有學(xué)習(xí)習(xí)慣,比如被動(dòng)地重讀、劃線或突出顯示,這可以看成自覺使用GLAs 的元認(rèn)知障礙。
動(dòng)機(jī)障礙包括對(duì)自己成功使用GLAs 能力的信念、對(duì)GLAs 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的感知價(jià)值或?qū)LAs 的感知成本。大量研究表明,學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的各個(gè)方面都與自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)策略與學(xué)業(yè)成就有關(guān)。例如,那些相信自己有能力成功的學(xué)習(xí)者,而不是那些動(dòng)機(jī)不那么有效的學(xué)習(xí)者,它們會(huì)認(rèn)為學(xué)習(xí)材料是有價(jià)值的,并且將自己的學(xué)習(xí)更多地歸功于自己的努力而不是能力,他們傾向于采用更努力的學(xué)習(xí)策略,并在挑戰(zhàn)中堅(jiān)持不懈。
盡管有大量關(guān)于成就動(dòng)機(jī)的文獻(xiàn),但關(guān)于學(xué)習(xí)者使用特定學(xué)習(xí)策略的動(dòng)機(jī),如蘇克杰羅(Schukajlow)所說(shuō)的“基于策略的動(dòng)機(jī)”的直接證據(jù)卻較為有限。最近的研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)繪制圖示的動(dòng)機(jī)信念,包括他們對(duì)成功的期望,與他們?cè)跀?shù)學(xué)問題解決過程中自主使用繪制圖示、圖示質(zhì)量以及隨后的問題解決表現(xiàn)相關(guān)。然而,大多數(shù)學(xué)習(xí)者不會(huì)自覺地使用圖示表征活動(dòng),并且可能更適應(yīng)自我解釋等言語(yǔ)活動(dòng)。此外,學(xué)習(xí)者可能傾向于他們認(rèn)為需要較少努力的學(xué)習(xí)活動(dòng),如重學(xué)(Restudy)學(xué)習(xí)材料??偟膩?lái)說(shuō),不太熟悉的、被認(rèn)為是認(rèn)知要求更高的或被認(rèn)為是不太有用的GLAs 會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的動(dòng)機(jī)障礙。
幸運(yùn)的是,教師至少可以通過適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)來(lái)克服上述障礙。如圖1所示,適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)取決于根據(jù)學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的知識(shí)和信念來(lái)調(diào)整所提供的學(xué)習(xí)材料和GLAs支持,以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者內(nèi)部意義生成過程和外部GLA產(chǎn)品的質(zhì)量。重要的是,教師可以使用學(xué)習(xí)者外部GLA 產(chǎn)品的質(zhì)量作為形成性評(píng)估,這可以為后續(xù)對(duì)學(xué)習(xí)材料或GLAs 支持的調(diào)整提供信息(如圖1 中從“外部生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)的產(chǎn)品”到“教學(xué)”的箭頭所示)。
有效的GLA 指導(dǎo)始于精心設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)材料。首先,學(xué)習(xí)材料應(yīng)該是知識(shí)適當(dāng)?shù)模翰惶峁W(xué)習(xí)者沒有掌握的知識(shí),也不提供與學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道的過度冗余的知識(shí)。對(duì)GLAs 的一個(gè)潛在誤解是,它們依賴于“高”原有知識(shí),或者它們是為新手提供外部教學(xué)時(shí)的一種“弱指導(dǎo)”方式。然而,關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)習(xí)者是否有充分的(Sufficient)學(xué)習(xí)材料的原有知識(shí),而不是相對(duì)于彼此“低”或“高”的原有知識(shí)。一旦達(dá)到這個(gè)閾值,學(xué)習(xí)者相對(duì)高水平的原有知識(shí)更有可能自覺地參與意義建構(gòu),反而不太可能從直接提示中受益。原有知識(shí)相對(duì)較低的學(xué)習(xí)者更有可能從GLAs 中受益,但也可能需要更多明確的GLAs 支持。
所提供的學(xué)習(xí)材料也需要設(shè)計(jì)成減少或調(diào)控其他額外認(rèn)知負(fù)荷的來(lái)源。認(rèn)知負(fù)荷理論和多媒體學(xué)習(xí)研究人員已經(jīng)確定了一些減少或管理認(rèn)知負(fù)荷的設(shè)計(jì)原理,例如去除誘人的細(xì)節(jié),在空間或時(shí)間上整合相關(guān)的信息來(lái)源,將書面文本簡(jiǎn)化為口頭講解,并將復(fù)雜的材料分解為更易于習(xí)得的部分。遵循這些設(shè)計(jì)原理可以釋放工作更多的記憶資源,將其投入到GLAs 中。
即使有精心設(shè)計(jì)的材料,許多學(xué)習(xí)者也需要直接的GLA 支持來(lái)生成高質(zhì)量的GLA 產(chǎn)品⑤在某些情況下,即使有具體指導(dǎo),特定的GLAs 也可能無(wú)效。如前所述,布羅德(Brod)檢閱了一些證據(jù),這些證據(jù)表明,盡管有支架和練習(xí),小學(xué)生可能無(wú)法從繪制圖示或提問活動(dòng)中受益。這些活動(dòng)可能對(duì)年幼學(xué)生提出了特別的認(rèn)知和元認(rèn)知要求。因此,替代方法或GLAs 可能更合適。例如,學(xué)習(xí)者可以從接收視聽圖像(而不是繪制圖示)和提供言語(yǔ)解釋中獲益更多;也可以從教師生成問題到提供答案(而不是要求學(xué)生自己生成問題)中獲益更多。。如表3所示,GLA 支持有三個(gè)層次:直接教學(xué)、支架練習(xí)和獨(dú)立練習(xí)。這些水平與先前個(gè)別的GLAs 的研究相一致,類似于由認(rèn)知負(fù)荷理論得出的教學(xué)建議:從直接教學(xué)(工作樣例)到支架練習(xí)(補(bǔ)全問題)再到獨(dú)立練習(xí)(解題練習(xí))。一般來(lái)說(shuō),教師應(yīng)該預(yù)期按順序完成三個(gè)水平GLA 指導(dǎo),盡管遇到更多障礙的學(xué)習(xí)者,如年輕的學(xué)習(xí)者、領(lǐng)域知識(shí)相對(duì)較低級(jí)的學(xué)習(xí)者和使用GLAs(特定類型)經(jīng)驗(yàn)有限的學(xué)習(xí)者可能需要更直接的支持。再?gòu)?qiáng)調(diào)一次,教師應(yīng)該使用學(xué)習(xí)者的外部GLA 產(chǎn)品作為選擇適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)水平以及何時(shí)進(jìn)入下一個(gè)學(xué)習(xí)層次的依據(jù)。
表3 GLAs 指導(dǎo)三種水平
1.直接教學(xué)
“直接教學(xué)”(Explicit Instruction)是指講解和示證,涉及如何在特定領(lǐng)域樣例的情境中選擇和執(zhí)行GLAs。其形式可以是書面提供的樣例、學(xué)生同伴提供的樣例、教師示證。例如,教師可以示范(元)認(rèn)知過程,包括講解教材或樣例、從文本中創(chuàng)建圖示表征或使用手勢(shì)來(lái)表征解決問題的策略。學(xué)習(xí)者可能不熟悉GLAs 或不熟悉如何使用,例如不知道什么是高質(zhì)量的言語(yǔ)解釋或繪制圖示或者不知道如何完成概念映射、任務(wù)相關(guān)的手勢(shì)等活動(dòng)。示范的目的在于在學(xué)習(xí)者自主參與GLAs 之前減少其認(rèn)知負(fù)荷,為其提供策略性知識(shí),并提高其自我效能感。
2.支架練習(xí)
“支架練習(xí)”(Scaffolded Practice)包括提供特定的提示或線索或?qū)W習(xí)者補(bǔ)全的部分表征。例如,當(dāng)學(xué)習(xí)者接受針對(duì)特定關(guān)系或原理的明確提示時(shí),自我解釋通常比開放式或一般性提示更有效。學(xué)習(xí)者也可以從接受支架提示中受益,其中學(xué)習(xí)者補(bǔ)全言語(yǔ)解釋的關(guān)鍵組成部分,而不是自己生成完整的言語(yǔ)解釋。同樣,當(dāng)提供給學(xué)習(xí)者部分圖示、圖示組織者或概念圖時(shí),繪制圖示和結(jié)構(gòu)映射活動(dòng)通常更有效。也可以通過使用“具體明確的支架撤除步驟”來(lái)支撐操作學(xué)具,從較為熟悉的學(xué)習(xí)者的具體表征逐步進(jìn)展到支持遷移的更抽象表征。支架練習(xí)的另一種方法是限制學(xué)習(xí)者可以操控的內(nèi)容,例如通過使用虛擬對(duì)象而不是物理對(duì)象??傮w而言,支架式學(xué)習(xí)方法主要是為了減少對(duì)GLAs 的認(rèn)知需求,并將學(xué)習(xí)者的注意力集中在關(guān)鍵的概念關(guān)系上。
3.獨(dú)立練習(xí)
“獨(dú)立練習(xí)”(Independent Practice)涉及在具體的學(xué)習(xí)情境中反復(fù)使用GLAs。適當(dāng)?shù)厥褂肎LAs 的練習(xí)活動(dòng)對(duì)于學(xué)習(xí)者繼續(xù)自覺使用GLAs 至關(guān)重要。僅僅了解有效策略,甚至打算使用,并不能保證學(xué)習(xí)者會(huì)實(shí)際使用,可能是因?yàn)槭褂肎LAs 的目的與學(xué)習(xí)者現(xiàn)在使用其他策略的習(xí)慣相沖突。為了養(yǎng)成一個(gè)新習(xí)慣,學(xué)習(xí)者需要反復(fù)練習(xí),以便學(xué)習(xí)者能夠在適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境中成功使用GLAs。教師可以通過經(jīng)常在課堂上為GLAs 示范、搭建支架和提供反饋來(lái)支持良好的習(xí)慣。學(xué)習(xí)者也可以從形成“如果-那么”計(jì)劃或“實(shí)施目的”中受益,以具體規(guī)范他們將使用GLAs 的情境,例如,“當(dāng)看到教材中的圖表時(shí),我會(huì)嘗試解釋它對(duì)我自己意味著什么”或“在閱讀了教材的部分內(nèi)容后,我會(huì)嘗試創(chuàng)建自己的圖示表征來(lái)代表關(guān)鍵思想?!蓖ㄟ^在穩(wěn)定的和支持性的環(huán)境中反復(fù)練習(xí),學(xué)習(xí)者會(huì)更加自覺主動(dòng)地使用GLAs。
4.反饋和從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)
支架練習(xí)和獨(dú)立練習(xí)在適當(dāng)?shù)姆答佒笞钣行В匆峁椭鷮W(xué)習(xí)者評(píng)估和糾正學(xué)業(yè)表現(xiàn)的信息。在GLA 文獻(xiàn)中,反饋通常以提供言語(yǔ)解釋、圖示表征或具身表現(xiàn)的形式呈現(xiàn),以便學(xué)習(xí)者可以將他們生成的內(nèi)容與“專家”表征進(jìn)行比較。然而,與其他形式的表征一樣,如果沒有明確的提示和指導(dǎo),學(xué)習(xí)者可能不會(huì)自覺嘗試?yán)斫饨處熕峁┑姆答?。首先,學(xué)習(xí)者可能很難發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤,例如他們自己生成的圖示和教師提供的圖示之間的關(guān)鍵差異。其次,學(xué)習(xí)者可能需要支持產(chǎn)生內(nèi)部反饋--自我解釋為什么他們的回答是不準(zhǔn)確的,并相應(yīng)地做出調(diào)整。教師可以通過明確指出學(xué)生的錯(cuò)誤,使用圖示表征來(lái)支撐反饋的呈現(xiàn),明確提示學(xué)習(xí)者對(duì)反饋?zhàn)鞒龇此?,并提供與教師或同伴討論反饋的機(jī)會(huì),從而促進(jìn)從反饋中學(xué)習(xí)。總的來(lái)說(shuō),從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)本身就是一種生成式活動(dòng),最終依賴于是否提供了具有明確指導(dǎo)的言語(yǔ)解釋方式。
另一個(gè)重要的考慮因素是在學(xué)習(xí)過程中實(shí)施GLAs 的時(shí)機(jī)。傳統(tǒng)意義上,GLAs 被視為教學(xué)過程中的意義建構(gòu)活動(dòng),即當(dāng)學(xué)習(xí)者可以獲得所提供的學(xué)習(xí)材料時(shí)予以實(shí)施的。在這種情況下,學(xué)習(xí)者使用現(xiàn)有知識(shí)來(lái)建構(gòu)一個(gè)新的表征,例如言語(yǔ)解釋、圖示表征或具身表現(xiàn)。他們可能還會(huì)接受示范、支架、反饋,以支持高質(zhì)量的表征。然而,最近的研究已經(jīng)探索了在教學(xué)之前或之后實(shí)施GLAs 的潛在的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
教學(xué)前GLAs 的作用是激活原有知識(shí),從而為學(xué)習(xí)者從后續(xù)教學(xué)中受益做好準(zhǔn)備。與本文提出的生成式意義建構(gòu)框架一致,當(dāng)教學(xué)前活動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者產(chǎn)生推斷并關(guān)注基本機(jī)制而不是記住特定信息時(shí),能最有效地支持理解。對(duì)有效失敗(Productive Failure)和生成預(yù)測(cè)(Generating Predictions)的研究代表了兩種可能有效的教學(xué)前言語(yǔ),來(lái)解釋GLAs 的變化。
對(duì)有效失敗的研究表明,在接受明確指導(dǎo)之前試圖找到問題解決方案的學(xué)習(xí)者通常比在解決問題之前接受明確指導(dǎo)的學(xué)習(xí)者表現(xiàn)出更好的理解能力。當(dāng)學(xué)習(xí)者試圖解決能夠產(chǎn)生多種潛在解決方案的復(fù)雜問題時(shí),“問題解決優(yōu)先法”的好處表現(xiàn)得最為明顯。同樣,在教學(xué)前生成預(yù)測(cè)需要學(xué)習(xí)者根據(jù)自己對(duì)現(xiàn)象的現(xiàn)有解釋(可能是新手)預(yù)先明確期望。因此,學(xué)習(xí)者會(huì)將自己的預(yù)測(cè)與后續(xù)教學(xué)進(jìn)行比較,這可能會(huì)引發(fā)一個(gè)令人驚訝的反應(yīng),促使學(xué)習(xí)者更新自己現(xiàn)有的解釋。
其他研究也發(fā)現(xiàn)了具身表現(xiàn)在教學(xué)前提供GLAs 的支持作用。在布魯克斯(Brooks)等的一項(xiàng)研究中,即使相關(guān)手勢(shì)組在教學(xué)前并沒有表現(xiàn)出更好的理解,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)等式前做出相關(guān)手勢(shì)的兒童仍比做出不相關(guān)手勢(shì)的兒童從后續(xù)教學(xué)中受益更多。顯然,做相關(guān)的手勢(shì)有助于學(xué)習(xí)者激活相關(guān)的動(dòng)作表征,學(xué)生可以將其映射到不熟悉的符號(hào)表征上。
根據(jù)生成式意義建構(gòu)框架,當(dāng)教學(xué)前的活動(dòng)涉及對(duì)具體問題的回應(yīng)而不是積極進(jìn)行推斷時(shí),理解的效果可能相對(duì)較差。例如,前測(cè)研究表明,學(xué)習(xí)者可以從教學(xué)前的前測(cè)中受益,即使他們的大多數(shù)解決方案都是不正確的;然而,對(duì)后續(xù)后測(cè)的影響可能僅限于前測(cè)的特定信息。
在教學(xué)后,GLAs 要求學(xué)習(xí)者在不接觸所提供的材料情況下,主動(dòng)從記憶中提取學(xué)習(xí)材料?!疤崛【毩?xí)”(Retrieval Practice)有助于加強(qiáng)和鞏固個(gè)體記憶,使其在未來(lái)更容易獲取這些記憶。有大量文獻(xiàn)證明提取練習(xí)的好處,特別是對(duì)于支持長(zhǎng)時(shí)記憶。與生成式意義建構(gòu)框架一致,當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者積極生成推斷,而不是只要求學(xué)習(xí)者識(shí)別或復(fù)制學(xué)習(xí)材料時(shí),提取活動(dòng)應(yīng)該是最有效的。例如,一些研究發(fā)現(xiàn),在提取過程中提示言語(yǔ)解釋或精細(xì)加工,經(jīng)測(cè)試比讓學(xué)習(xí)者完成自由回憶測(cè)試更有效?;谔崛〉幕顒?dòng)還取決于學(xué)習(xí)者是否能夠成功地提取高質(zhì)量的言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)。當(dāng)提取失敗時(shí),學(xué)習(xí)者需要反饋或有機(jī)會(huì)重學(xué)學(xué)習(xí)材料,以此從額外的提取練習(xí)機(jī)會(huì)中受益。
一種有效的方法是在整個(gè)教學(xué)過程中插入基于提取的GLAs。幾項(xiàng)研究均發(fā)現(xiàn)了在課程的各個(gè)部分(如教學(xué)視頻或文本)之間,而不是只在課程結(jié)束時(shí)綜合解釋GLAs 的好處。例如,拉赫納(Lachner)等發(fā)現(xiàn),對(duì)于以錄視頻形式口頭解釋的大學(xué)生,在學(xué)習(xí)一篇關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的文章的每個(gè)部分之后的解釋,要比整節(jié)課結(jié)束后再解釋的學(xué)習(xí)效果更好。此時(shí)GLAs 可以作為課前部分提取練習(xí)的機(jī)會(huì),也可以作為課后后續(xù)部分潛在的準(zhǔn)備活動(dòng)。
其他研究直接比較了在教學(xué)中(“開卷”或提供材料)和在教學(xué)后(“閉卷”或不提供材料)實(shí)施GLAs的差異??梢灶A(yù)見,這種比較的結(jié)果是喜憂參半,這是因?yàn)橐饬x建構(gòu)和提取活動(dòng)服務(wù)于不同的教學(xué)目標(biāo),具有不同的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。教學(xué)過程中的GLAs 通常應(yīng)該支持對(duì)所提供的材料進(jìn)行更有效編碼,但正如上所述,一方面,所提供的學(xué)習(xí)材料需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),學(xué)習(xí)者可能需要直接指導(dǎo)來(lái)確保高質(zhì)量的表征;另一方面,提取練習(xí)應(yīng)該支持長(zhǎng)時(shí)記憶,但這取決于學(xué)習(xí)者是否成功地提取了信息。
另一個(gè)重要的因素是學(xué)習(xí)材料的具體特征是否更有利于“精細(xì)加工”(在教學(xué)期間)或“提取過程”(在教學(xué)后)。例如,羅勒(Roelle)等發(fā)現(xiàn),從文本銜接和精細(xì)加工程度較低的說(shuō)明文中學(xué)習(xí),其教學(xué)過程中的言語(yǔ)解釋GLAs 會(huì)更有效,這可能是因?yàn)镚LAs鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者使用自己的原有知識(shí)來(lái)增強(qiáng)銜接和闡述學(xué)習(xí)材料。相比之下,文本銜接和精細(xì)加工程度較高,基于提取的言語(yǔ)解釋GLAs 會(huì)更有效,這可能是因?yàn)檫@些特征有助于提取。需要后續(xù)研究來(lái)進(jìn)一步明確在不同時(shí)間點(diǎn)開展的GLAs 最有效的精確條件。
表4 總結(jié)了合理安排GALs 時(shí)機(jī)的三種方式,表明了在何種條件下,在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中實(shí)施GLAs是有價(jià)值的。具體而言,在教學(xué)前作為準(zhǔn)備活動(dòng),在教學(xué)中作為意義建構(gòu)活動(dòng),在教學(xué)后作為提取活動(dòng)。
表4 合理安排GALs 時(shí)機(jī)的三種方式
早期的綜述根據(jù)“選擇-組織-整合”(SOI)框架,分別檢驗(yàn)和解釋了最初的八個(gè)GLAs。也就是說(shuō),GLAs 可以提高學(xué)習(xí)者的理解能力,因?yàn)槠涔膭?lì)學(xué)習(xí)者選擇關(guān)鍵觀念,在工作記憶中組織這些觀念,并將這些觀念與長(zhǎng)時(shí)記憶中的現(xiàn)有知識(shí)相結(jié)合。同樣,GLAs 也適用于ICAP 框架的“建構(gòu)”方式,因?yàn)槠渲С滞茢嗌梢约皩W(xué)習(xí)材料與現(xiàn)有知識(shí)的整合??梢姡琒OI 和ICAP 框架都是有價(jià)值的,因?yàn)閮烧呤寡芯空吆徒逃ぷ髡吣軌騾^(qū)分生成式學(xué)習(xí)活動(dòng)和非生成式學(xué)習(xí)活動(dòng):在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出“生成”或“建構(gòu)”加工證據(jù)的學(xué)習(xí)者,在理解和遷移方面的表現(xiàn)通常比只表現(xiàn)出“主動(dòng)”或“被動(dòng)”參與證據(jù)的學(xué)習(xí)者更好。然而,SOI 和ICAP 框架無(wú)法解釋不同類型的GLAs如何與所提供學(xué)習(xí)材料之間的相互作用,如何獨(dú)特地促進(jìn)特定的內(nèi)部意義建構(gòu)過程。
生成式意義建構(gòu)框架通過說(shuō)明三種彼此依存的意義建構(gòu)方式如何相互作用來(lái)支持學(xué)習(xí)者理解,進(jìn)而推進(jìn)先前的工作。首先,該框架利用先前的研究來(lái)區(qū)分三種不同性質(zhì)的意義建構(gòu)方式:言語(yǔ)解釋(產(chǎn)生連貫一致的言語(yǔ)表征)、圖示表征(產(chǎn)生連貫一致的視覺表征)和具身表現(xiàn)(產(chǎn)生連貫一致的動(dòng)作表征)。其次,該框架利用認(rèn)知科學(xué)和多媒體學(xué)習(xí)方面的研究成果,明確了每種方式的主要認(rèn)知功能:言語(yǔ)解釋概括知識(shí);圖示表征組織知識(shí)和具身表現(xiàn)模擬知識(shí)。第三,該框架利用對(duì)具身認(rèn)知和扎根認(rèn)知(Grounded Cognition)的已有研究,明確了三種方式之間的關(guān)系:圖示表征方式和具身表現(xiàn)方式促進(jìn)了言語(yǔ)解釋方式;言語(yǔ)解釋方式(通過概括知識(shí))是理解的近因。
從生成式意義建構(gòu)框架中可以得出幾個(gè)關(guān)鍵性啟示。首先,它表明言語(yǔ)解釋方式是意義建構(gòu)的基礎(chǔ),因此教學(xué)的主要目標(biāo)是幫助學(xué)生產(chǎn)生高質(zhì)量的內(nèi)部(自我)解釋。因?yàn)樵S多學(xué)習(xí)者可能不會(huì)自覺地嘗試?yán)斫庹趯W(xué)習(xí)的內(nèi)容,他們通常會(huì)從直接提示和支持中受益。參與到言語(yǔ)解釋GLAs。該框架的第二個(gè)關(guān)鍵啟示是,有效自我解釋能力取決于一個(gè)人能否將學(xué)習(xí)材料適當(dāng)?shù)亟⒃诟哔|(zhì)量“感知-動(dòng)作”表征(即圖示表征和具身表現(xiàn))上。支持圖示表征和具身表現(xiàn)方式的一種方法是通過教師提供的表征,例如設(shè)計(jì)良好的圖示表征、工作樣例和具身表現(xiàn)。支持圖示表征和具身表現(xiàn)方式的第二種方法是提示學(xué)習(xí)者參與圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs,例如通過繪制圖示/概念圖或通過手勢(shì)指引/操控物體。根據(jù)該框架,本文中提及的研究證據(jù)表明,高質(zhì)量的圖示表征和具身表現(xiàn)支持(教師提供或?qū)W習(xí)者生成)可以促進(jìn)更高質(zhì)量的言語(yǔ)解釋(通常反映在更多數(shù)量的準(zhǔn)確推斷),從而導(dǎo)致更好的后續(xù)理解和遷移測(cè)試表現(xiàn)。證據(jù)還表明,教師提供的和學(xué)習(xí)者生成的圖示表征和具身表現(xiàn)支持相結(jié)合,可能有助于最大限度地發(fā)揮這兩種方法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
總之,不同類型的GLAs 的有效性取決于言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)這三種方式。具體而言,當(dāng)學(xué)習(xí)者獲得足夠的圖示表征和具身表現(xiàn)支持來(lái)適當(dāng)組織和模擬學(xué)習(xí)材料時(shí),言語(yǔ)解釋GLAs 將最有效;當(dāng)學(xué)習(xí)者適當(dāng)?shù)亟M織和模擬學(xué)習(xí)材料以促進(jìn)言語(yǔ)解釋方式時(shí),圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs 將是有效的。因此,所有的GLAs(以及更廣泛的教學(xué)方法)都可以被視為不同的工具,旨在通過將學(xué)習(xí)材料置于圖示表征和具身表現(xiàn)方式中來(lái)支持言語(yǔ)解釋方式的概括功能。
重要的是,生成式意義建構(gòu)框架強(qiáng)調(diào),除非學(xué)習(xí)環(huán)境避免潛在的認(rèn)知、元認(rèn)知和動(dòng)機(jī)障礙,否則GLAs 將無(wú)法發(fā)揮預(yù)期的作用。識(shí)別這些障礙為理解GLAs 如何以及何時(shí)支持理解提供了理論啟示,并為教師如何克服這些障礙提供了實(shí)踐指導(dǎo)。在認(rèn)知層面,學(xué)習(xí)者需要有足夠的背景知識(shí)和可用的工作記憶容量來(lái)理解學(xué)習(xí)材料;在元認(rèn)知層面,學(xué)習(xí)者需要足夠的策略知識(shí),知道如何以及何時(shí)有效、高效和自覺地使用GLAs;在動(dòng)機(jī)層面,學(xué)習(xí)者需要對(duì)他們有效使用GLAs 的能力和GLAs 支持自身學(xué)習(xí)目標(biāo)的價(jià)值深信不疑。
生成式意義建構(gòu)框架還規(guī)定了教師如何通過適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)和安排GLAs 時(shí)機(jī)來(lái)克服一些潛在的障礙。GLA 指導(dǎo)包括設(shè)計(jì)與知識(shí)相適應(yīng)的學(xué)習(xí)材料,并通過GLA 支持的三個(gè)主要水平進(jìn)行:直接教學(xué)GLA、支架練習(xí)GLA 和獨(dú)立練習(xí)GLA。重要的是,教師應(yīng)該利用學(xué)習(xí)者產(chǎn)生的外部GLA 產(chǎn)品作為形成性評(píng)估,以鑒別知識(shí)差距或誤解,并根據(jù)需要調(diào)整教學(xué)和GLAs 支持水平。教師還可以利用在不同時(shí)間實(shí)施GLAs 的獨(dú)特效果,例如將GLAs 作為教學(xué)前的準(zhǔn)備活動(dòng)(激活知識(shí))和教學(xué)后的提取活動(dòng)(鞏固知識(shí))。
生成式意義建構(gòu)框架為填補(bǔ)我們對(duì)理解GLAs如何發(fā)揮作用的許多剩余缺口提供了藍(lán)圖。之前的大部分工作都是針對(duì)相對(duì)較弱的控制條件(如重讀、復(fù)讀等非生成式活動(dòng))測(cè)試單一GLA。此外,一些研究直接比較了個(gè)別GLAs 的效果,如自我解釋與繪制圖示。然而,用一組給定的學(xué)習(xí)材料測(cè)試單個(gè)GLA并不能完全捕捉生成式意義建構(gòu)框架中概述的三種意義建構(gòu)方式的相互依存性質(zhì)。
為了更直接地檢驗(yàn)生成式意義建構(gòu)框架的價(jià)值,未來(lái)應(yīng)系統(tǒng)地針對(duì)不同形式的圖示表征和具身表現(xiàn)如何影響學(xué)習(xí)者的言語(yǔ)解釋質(zhì)量和在理解或遷移測(cè)試中的后續(xù)表現(xiàn)開展研究。一種方法是系統(tǒng)地操控所提供的學(xué)習(xí)材料的設(shè)計(jì),例如所提供的圖示表征、工作樣例或具身表現(xiàn)活動(dòng);另一種方法是系統(tǒng)地操控圖示表征和具身表現(xiàn)GLAs,例如使用不同類型的教學(xué)或不同水平的指導(dǎo)。后繼研究還應(yīng)探討教師提供的和學(xué)習(xí)者生成的圖示表征和具身表現(xiàn)支持之間的差異和交互作用。生成式意義建構(gòu)框架認(rèn)為,在后續(xù)的理解和遷移測(cè)試中,圖示表征和具身表現(xiàn)支持的有效性將受到言語(yǔ)解釋方式的影響,即學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)材料的基本機(jī)制或原理產(chǎn)生適當(dāng)推斷的程度。
生成式意義建構(gòu)框架還假設(shè),只有當(dāng)教師考慮到意義建構(gòu)中潛在的認(rèn)知、元認(rèn)知和動(dòng)機(jī)障礙時(shí),GLAs 才會(huì)成功。因此,仍需要進(jìn)一步的研究來(lái)提供更直接的證據(jù),證明這些障礙如何在不同情境下調(diào)節(jié)特定GLAs 的效果。例如,學(xué)習(xí)材料需要與知識(shí)水平相適應(yīng),但對(duì)于給定的一組學(xué)習(xí)材料而言,學(xué)習(xí)者的背景知識(shí)水平仍然會(huì)有所不同。這些個(gè)體差異可能會(huì)影響學(xué)習(xí)者生成表征的質(zhì)量,從而影響他們優(yōu)化GLAs 使用所需的指導(dǎo)類型。此外,還需要進(jìn)一步研究領(lǐng)域知識(shí)、一般認(rèn)知能力和年齡相關(guān)發(fā)展差異對(duì)特定類型GLAs 的獨(dú)特貢獻(xiàn)。例如,盡管之前關(guān)于GLAs 的大部分研究涉及高中或大學(xué)水平的學(xué)習(xí)者,但有證據(jù)表明,即使小學(xué)生接受了廣泛的指導(dǎo),繪制圖示和提問等活動(dòng)也可能對(duì)他們無(wú)效,上述產(chǎn)生的GLAs 障礙實(shí)際上可能是一種邊界。在這種情況下,學(xué)生可能需要其他形式的支持,比如通過直接教學(xué)來(lái)解釋所提供的圖示表征。同樣,對(duì)于一般認(rèn)知能力(如工作記憶能力或空間能力)較低和較高的學(xué)習(xí)者,不同GLAs 的效果可能有所差異。不過,目前研究者還不知道特定的GLAs 在何種情況下對(duì)不同認(rèn)知能力的學(xué)習(xí)者最有利。
只有相對(duì)較少的研究直接考察了學(xué)習(xí)者使用GLAs 的元認(rèn)知及動(dòng)機(jī)障礙。而大多數(shù)研究都明確提示學(xué)習(xí)者使用特定的GLAs,因此,對(duì)于策略性知識(shí)的個(gè)體差異以及對(duì)GLAs 的不同信念如何與學(xué)生自覺選擇的策略類型相關(guān)聯(lián),我們知之甚少。研究也很少測(cè)試學(xué)習(xí)者是否會(huì)自覺地將關(guān)于GLAs 的直接教學(xué)遷移到學(xué)習(xí)中。長(zhǎng)期的GLAs 培訓(xùn)研究需要為學(xué)習(xí)者提供足夠的指導(dǎo)和實(shí)踐,以把握如何在不同的學(xué)習(xí)環(huán)境中最有效地應(yīng)用GLAs。
與此相關(guān)的是,許多學(xué)習(xí)者可能沒有什么事先的經(jīng)驗(yàn)或在言語(yǔ)解釋、繪制圖示和具身表現(xiàn)活動(dòng)方面的直接訓(xùn)練。我們知道學(xué)習(xí)者通常需要GLA 指導(dǎo),但我們不確定哪種形式或水平的指導(dǎo)對(duì)不同的學(xué)習(xí)者最為有效。同樣,我們不知道不同形式的指導(dǎo)如何與在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中實(shí)施特定GLAs 的不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)相互作用。例如,在準(zhǔn)備活動(dòng)中,學(xué)習(xí)者應(yīng)該在多大程度上接受指導(dǎo),以及在設(shè)計(jì)GLAs 作為提取活動(dòng)時(shí),如何在提取努力和成功之間取得適當(dāng)?shù)钠胶?,這些都還是盲點(diǎn)。此外,相對(duì)較少的研究將圖示表征和具身表現(xiàn)活動(dòng)作為準(zhǔn)備或提取活動(dòng),因此研究者仍不明確不同類型的活動(dòng)在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)可能最有效的條件。
未來(lái)研究的另一個(gè)重要方向是在協(xié)作環(huán)境中更系統(tǒng)地考察所提出的框架之假設(shè)是否合理。ICAP 框架表明,當(dāng)學(xué)習(xí)者積極地共同建構(gòu)知識(shí)時(shí),例如通過相互解釋,學(xué)習(xí)活動(dòng)將更加有效。同樣,圖示表征學(xué)習(xí)模型強(qiáng)調(diào)了在STEM 中為溝通和解決問題創(chuàng)建圖示表征的重要社會(huì)文化作用。未來(lái)的研究應(yīng)該測(cè)試如何利用學(xué)習(xí)者之間的圖示表征和具身表現(xiàn)來(lái)支持更高質(zhì)量的言語(yǔ)解釋和學(xué)習(xí)結(jié)果。
總之,生成式意義建構(gòu)框架區(qū)分了三種具有獨(dú)特和互補(bǔ)功能的意義構(gòu)建方式:言語(yǔ)解釋(概括知識(shí))、圖示表征(組織知識(shí))和具身表現(xiàn)(模擬知識(shí))。該框架的一個(gè)關(guān)鍵假設(shè)是圖示表征方式和具身表現(xiàn)方式有助于言語(yǔ)解釋方式。這表明,教學(xué)的主要目標(biāo)是通過教師提供的表征(例如圖示、樣例或動(dòng)作)、通過圖示表征和具身表現(xiàn)的GLAs(例如繪圖、映射與手勢(shì))來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)者的高質(zhì)量自我解釋。
為了有效地實(shí)施GLAs,教師需要認(rèn)識(shí)到生成意義的潛在障礙,例如不充分的背景知識(shí)、不充分的策略性知識(shí)、對(duì)GLAs 的無(wú)效信念。教師可以通過設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)材料來(lái)克服這些障礙,這些材料可以減少外部認(rèn)知負(fù)荷,并通過提供直接的GLA 指導(dǎo)來(lái)促進(jìn)高質(zhì)量言語(yǔ)解釋、圖示表征和具身表現(xiàn)。教師應(yīng)使用學(xué)習(xí)者的外部GLA 產(chǎn)品作為形成性評(píng)估,以明確對(duì)教學(xué)和GLA 指導(dǎo)該做出哪些必要的后續(xù)調(diào)整。教師還可以在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中靈活實(shí)施GLAs,以支持特定的教學(xué)目標(biāo)。