2.5认知弹性学习理论

一、    关于认知弹性学习理论

所谓认知弹性理论就是一种针对结构不良知识领域，以获得高级知识的教学思想和方法。在这里，“结构不良知识领域”和“获得高级知识”是理解认知弹性理论定义的两个关键点。所谓“结构不良知识领域”指多因素、复杂和动态的事物和现象领域的知识。这些领域的知识不是用一种公式或一套概念框架就能完全表述。

二、    超媒体学习环境设计目的

1．让学生学习重要的内容，而不是难学的内容。以往教育者最关注的核心话题是找出最难教和最难学的内容，并且往往以对事物肤浅的理解和记忆取代了更有意义和更加深刻的理解。认知弹性理论所关注的是对学习者更重要的内容的学习，而不是那些最难学的内容。

2．鼓励学习者在真实的情境中适当地灵活应用所学知识。认知弹性理论的一个关键目的是让学习者灵活应用所学知识，改变已有的知识和经验以适应新的、不同于最初获得知识时的新的情境。(在认知心理学中称其为“迁移”。)同样，认知弹性理论是一种注重知识或经验整合的理论。通过一些新问题、新课文或新的情境来完成这种整合。认知弹性理论强调对新情境的灵活的、创新性地反映，而不是随着学习者头脑中已有的惯常方案、框架或处方行事。

3．强调学习者认知或思维习惯的改变。认知弹性理论不只是探索个体已有知识某些特别的变化，而是强调培养个体遇到问题时所持有的认知信念和思维习惯的改变。根据这种认知信念和思维习惯的“过滤镜”作用，从而对某类知识进行建构，或探求对某类知识开发方法等。个体认知或思维习惯的简单化(如持单一、正确的答案、知识成分的划分、识的抽象以及无法应用等)干扰了对真实世界中多样化知识应用，妨碍了复杂学习的发展。为了便于重要的复杂学习，个体必须拥有彻底开放的观念，以此来探求事物的多样化、内在联系、微妙变化和细微差别等。

4．开发特定学习环境以促进复杂内容的学习和知识的灵活应用。认知弹性理论特别关注计算机学习环境的设计，称其为超媒体学习环境(HypermediaLearningEnvironments)。这种“学习环境为结构不良知识领域的学习提供了一种非线性的、多方案的教学材料组合。认知弹性理论认为，我们的工作和日常生活正变的日益复杂，甚至发生迅速的变化。为了应对这种变化，学生就必须掌握的基本生存技能，而这些东西恰恰是我们难以教会学生的。”[31在21世纪，对个体要求有更多的首创精神和能力。这就需要借助信息技术手段营造特定的学习环境，培养学生的相关精神和能力。

5．促进学习者的经验加速发展。认知弹性理论关注经验加速问题。一般认为，在一个专业领域要花费十年时间才能达到专家的适当水平。认知弹性理论就是要缩短这个时间，即通过使用相关的技术手段和方法就可以达到这个目的。认知弹性理论认为，通过从不同的情境(或条件)重新看待案例材料，从而引出对事物的多样化方面看法。同时，由于重新回顾相关材料可以迅速变成过度学习，并以“重复交叉”的结构呈现这些内容就成为可能，从而为促进学习者经验的加速发展创造了条件。

三、认知弹性理论学习环境设计的基本原则

认知弹性理论倡导的主要教学策略就是随机进入教学，所谓“随机进入的教学”可通俗地理解为非线性的教学。因此，在认知弹性理论看来，多媒体计算机成为随机进入学习情境的最佳平台。为了支持随机进入教学策略，就要设计基于多媒体计算机的学习环境，提出如下设计原则：

1．知识的多样化表达原则。

知识的多样化应用就必须有多样化的方法来表达。无论何时以不同角度或不同的观念来看待复杂情境时，该情境新的和重要特点就会显现出来。因此，“认知弹性理论倡导一种学习的‘多元化理论”’。[41当然，它也不是“任何事情都可以发生”的理论，而是强调学习者面对从复杂情境中抽取出的事实，可以不同的角度或观点进行组合和论证，培养学习者这种组合和论证的能力。“认知弹性超媒体学习环境”可以帮助学习者实现这种组合和论证过程。甚至，通过对开放性知识结构的建构，以及逐步向学习者灌输在可变换观念之间进行内在“对话”的认知特质，可以使学生更好地参与小组学习和协作性学习，也能使学习者在独自学习或自我思考的情况下模拟小组学习情境。

2．知识的相互联系原则。

认知弹性理论认为，概念性知识和案例性知识是不能被分装在不同的“智力舱室”中的，也不能把分隔的“章节”用相同的内容版面方式来表达。在认知弹性理论倡导的学习资源环境中，学习材料被组织成近乎无限量的内容版面万方数据和方案。在每个组成方案中由几种方法并列的材料以适应不同案例的应用，由此来支持更广泛应用和学习迁移的目标。

3．场景依存与概念多样化原则。

概念性知识是最基本的，但在真实世界中，概念的应用在不同的时间，存在某种程度不同的方法，或者知识之间有着相互不同的组合。因此，学习资源环境的设计应注重表明内容中概念的多种应用，尤其是在不同时间或情境中的应用，以便于让学习者更好地应用知识。

4．以案例支持学习的原则。

“为使人们在真实案例中以多种方式应用知识，尤其是基本原理没有给相关活动提供适当的基础时，就需要以大量的案例为经验。”圈为使学习者加速熟悉这些经验，认知弹性理论的学习环境广泛地采用案例或微型案例，以及在教学的核心采用举隅法中的借喻法。即通过对实例的精心选择和查找，学习者可以超越该实例本身而得到较全面的观念。当我们没有时间和能力解释这个知识的全貌，唯一的方法就是用“管中窥豹”的方法。当然，这种方法“窥到”的内容是不全面的，反映的内容在某种程度上也是不完整的；在“不良结构”内容领域，任何微观世界的观点仅仅部分地捕捉宏观世界的特性。因此，无论是微型案例或案例还要用不同方向交叉的方法，逐渐地建立一个复杂整体的更全面的，且精确的概要性的观念。

四、认知弹性理论学习环境设计的基本思路

其学习环境设计基本思路是：提供学习主题背景信息——生成相关的概念图——组织与概念图相关的案例——以多种途径展示案例。

1.  提供学习主题背景信息

为了避免学习者在“纵横交叉形”的概念图中产生错位，为了避免在非线性的、多重情境中产生混淆，就必须在每个被探索问题的前后提供相关背景信息。

2.  生成相关的概念图

根据学习的需要，内容被重新编辑，以产生特殊类型的‘纵横交叉形’概念图，通过这个概念图能使学习者访问某一概念结构的大量案例。学习者在应用所选择探索的概念时，可以去看不同的案例。有几个问题值得关注：一是概念图的形成，如何形成概念图?是由教师?学生?还是计算机?表面上是计算机，实际是教师(设计者)与学生相互合作来完成。

3.是多重情境或意义的设置。

即一个概念在不同场合中可产生不同的含义，一个事物在不同条件下可以有不同的表现，一个事件在不同的角度看有不同的意义等。这种多重设置为学习者的选择或随机访问创造了条件。为了便于产生更开放、更广泛应用的知识结构，学习环境的组织不可能按单一方向安排学习的发展，而知识也不可能按纯粹的类别分类。相反，应采用类似“纵横交叉的隐喻”来追踪成功的旅行者在知识地形中“组织化路线”。有时学习者返回同一个景点(场地)，但却来自不同的方向，带来不同的观点。当并列的案例影响到其它案例时，每个案例的不同事实将得到强调。

4.是案例的选择。

案例是这类学习环境的核心，要针对不同的概念和问题提供相关的案例。因此，对案例的分类和选择显得十分重要。挑选的微型案例越适当，学习者的建构过程就越快。挑选案例一般有两个特征：一是其内容丰富；二是与其他内容有多层联系。

5.案例的应用。

认知弹性理论认为，围绕案例组织教学可以解决传统教学解决不了的问题。传统教学是由简单到复杂递增的方法展开的，一旦学生遇到复杂问题就解决不了。因为，前面形成的简单化认识对后面复杂事物的理解产生干扰。而应用案例却能展开复杂内容的学习。当然，从一开始就使用那种无节制的复杂内容会让学习者产生迷茫、困惑和沮丧。认知弹性理论的学习环境应从复杂事物的“一小块”开始，即应用微型案例。因为微型案例一般都保有复杂事物的基本特点(如多元化、内在联系、前后依存等)。事物是复杂的观念从一开始就慢慢灌输给学习者，而不是先给学生一个不适当的过分简单观点，然后再把它解除掉。当然对复杂观念的灌输最初要以学习者易懂的方式进行。

斯皮罗认为：微型案例至少有三个好处：一是能使学习者的经验加速(案例传递了有关事物将怎样发展的更多信息)；二是有了新的教学逻辑，以避免在未认识事物的复杂性之前，过分简单观念的形成；三是及早建立了如何看待和处理复杂事务的思维方法和习惯。

6.视频材料的应用。

认知弹性理论的学习环境不仅是非线性、超文本的组织结构，更有大量的视频材料。因为视频容易提供大量的案例作品，它们是非常有价值的。这些作品主要涉及的是演示、谈论和获取教学的案例(情景)。认知弹性理论正是通过视频材料，使得学习者观看案例，并从中学到更多的内容。在这里，视频材料不仅是展示现象的途径，更是改变学习者观念的工具。通过各种有特殊效果的录像来改变学习者的观念，让他们在视频案例观看到更多东西，预测更复杂的内容，然后，能够辨别出来，以及应用它，学会对复杂活动的多样化事项进行协调，并使其有组织起来。视频的特别效果可以动摇学习者已有的思维方法，并对那些满足日常频繁看到的观点、思想和行为的显著方法给予关注。当一个学习者习惯性地看事情的一个部分时，就安排一个显著物(象征性地，有时是真实的)在这个习惯观点旁，使其重新看问题，并使其扩大视野。在案例课程中当某些人原来持有的思维方法被诱导出来，我们就可以使用录像技术造成一种不和谐现象，由此改变学习者的观点。