（教育技术学专业论文）secondlife环境下基于问题的学习活动研究.pdf

摘要 s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动研究 教育技术学专业硕士研究生张瑜 指导教师刘革平教授 摘要 由于课堂教学空间的局限性，使得传统教学环境下基于问题的学习存在一些障碍，诸如 问题情境抽象、学习者的主体地位缺失等。而s e c o n d l i f e 虚拟环境能够创设逼真、直观的学 习环境，其沉浸性和仿真性能够充分调动学习者的各种感官，使学习者全身心投入问题情境 并积极主动参与到学习活动中，有助于学习者问题解决能力以及创新能力的提高。因此，本 研究将s e c o n d l i f e 引入基于问题的学习模式，力图探究该环境下基于问题的学习活动的设计 与应用。 本研究在文献研究的基础上，结合实际学习环境的调研与分析，从理论和实践两个层面 对s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动进行了较为深入的研究，提出了s e c o n d l i f e 环境 下基于问题的学习活动模型，借助s e c o n d l i f e 中的3 d 建模技术和林登语言构建了相关环境， 利用s l o o d l e 辅助教学平台完善了教学活动过程的管理，并以现代图书馆管理课程为例 进行了教学实验。 研究表明，s e c o n d l i f e 中逼真、直观的学习环境充分激发了学习者的学习兴趣和积极性， 他们能够主动参与到学习活动中，通过协作探究来解决问题。同时，s e c o n d l i f e 环境本身的 创造性也为学习者的探究和创新提供了很大的空间，整体教学效果比较好，有效提高了学习 者分析问题的能力以及在实际情境中解决问题的能力。 关键词：s e c o n d l m ；基于问题的学习；学习活动；s l o o d l e r e s e a r c ho ft h ep r o b l e m b a s e dl e a r n i n g a c t i v i t i e si ns e c o n d l i f ee n v i r o nm e n t e d u c a t i o n a it e c h n o i o g yg r a d u a t es t u d e n t ：z h a n gy u a d v i s o r ：p r o f l l ug e p i n g a b s 仃a c t 硼1 e r ea r es 0 i n eo b s t a c l e se x i s ti i lm ep r o b l e m - b 舔e dl e a r l l i n g 洫也e 仃a d i t i o i 试 t e a c 城n ge n 诎r o m n e n t ，b e c a u s eo ft 1 1 el 砌t a t i o l l so fc l a s 删t e a c 蛐唱s p a c e ，s u c ha s a b s 咖u c tp r o b l e ms i t u a t i o i l s ，日1 el e a m e r t sl a c ko fd o m i l l a l l tp o s i t i o n s e c o n d l i f ev i m l a l e n v i r o n m e n tc a nc r e a t ear e a l i s t i c ，i 1 1 _ t u i t i v el e a r l l i r 培e n v 砷姗e n t ，i m m e r s i o na n d s i i i m l a t i o nt 0 如l l ym o b i l i z e 廿1 ev a r i o u ss e i l s e so fn l e1 e a m e r s ，h e i pl e a m e r s p f o b l e m - s o l v i i l ga b i l i 够a n dk n o w l e d g em i g r a t i o nc a p a b i l i t i e s 1 1 1 e r e f o r e ，n l i ss t u d y i n l d u c es e c o n d l i f et 0p r o b l e m - b 嬲e dl e a n l i n gm o d e ，t d ，i n gt 0e x p l o r en l ed e s i 弘a i l d 印p l i c a t i o no fl e a n ：l i i l ga c t i v i t i e si i lm ee 1 1 v 的n m e n t h ln l i s 曲帕mo n 也eb 嬲i so fl i t e r a ：t u r er e s e a r c 也c o m b i n e d 、耐mr e s e a r c h 锄d 鲫融y s i so ft h e a c t 岫1 l e a m i i l ge n v i r o 眦e n t ，am o r ei n d e p mr e s e a r c h 丘o mb 劬 t l l e o r e t i c a l锄d p r a 以c a lp r o b l 锄- b a s e dl e 锄i i 培a c t i v i ! t i e s i n 吐屺s e c o n d l i f e e n v i r o n 芏i l e n t ，p r o b l e m b a s e dl e a n l i n gi i l 也es e c o i l d l i f ee i 西0 1 1 i i l e n ta c t i v i 锣m o d e l ， w i t h 廿l et h el i i l d e nl a i l g u a g ei 1 1s e c o n d l i f ec o n s 伽j c t e de n v i r o n m e n t ，t ou s es l o o d l e a i d e dt e a c l l i l l gp l a t f o mt 0i n l p r o v et l l em a i l a g e m e n to ft h ep r o c e s so ft e a c h i r 培a c t i v i t i e s ， a n du s en l e ”m o d e ml i b r a r ) rm 锄g e m e n t ”c o u r s e s 鹪锄e x 锄p l eo fat e a c 址n g c ) 【p e d m e m t h es t i j d yh a v es h o w nt h a ti ti sf e 嬲i b l et 0c a r r ) ro u tp r o b l e m - b a s e dl e a n l i n g a c t i v i t i e si ns e c o n d l i f ee n v i r o m e n t ，t h el e 锄1 1 e r s ti i l t e r e s ta i l de n t h l 】s i 踟h a sb e e n g r e a n yh i l p r o v e d ，c 0 1 l d b o r a ：t i v ei 1 1 q u i 巧t 0s 0 1 v em ep r o b l e m s e c o n d l i f ee l 】【v i r o m e n t t 0c r e a t et ：h e f l e x i b i l i 锣f o rl e a m e r st 0e x p l o r ea n di i l i l 0 v a t i o nt 0p r o v i d ea1 0 to fs p a c e ， o v e r a l lt e a c l l i n ge f f e c t i v e i l e s s ，锄dp r o m o t el e a n l e r sa n dp r o b l e m - s o l v i i l gs b l l st 0 i m p r o v et h ea c n 橱ls i t u a t i o n k e y w o r d s ：s e c o n d l i f e ；p r o b i e m - b a s e dl e a r n i n g ；l e a r n i n ga c t i v i t i e s ；s i o o d l e 第1 章绪论 “曼曼鲁曼曼曼曼量曼曼量岂曼! 曼曼曼曼曼曼量曼量量皇曼皇曼曼曼曼罡曼量曼曼量皇曼鼍曼鼍曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼量量穹曼曼曼曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼曼曼笪曼曼寰量量皇皇 第1 章绪论 1 1 研究背景 1 1 1 基于问题的学习模式符合社会发展对人才的要求 随着知识经济时代的到来，知识的更新速度也越来越快，这促成了新的知识观和人才观 的形成，教育内容和教学重点也发生了相应的变化。传统的“遗传型”教育所培养的人才很 难适应现代社会的需要，只有培养出具备创造性能力的学习者，才能适应社会发展对教育教 学的要求。而这种创造性人才，应该具备对问题的高度敏感性u 1 。基于问题的学习模式在传授 知识的同时，注重实际能力的培养，近年来受到广泛关注。与其它教学模式相比较，基于问 题的学习将学习者置于真实的或模拟的问题情境中，有利于提高学习者的自主学习以及协作 探究能力，能够发展有效的解决问题技能，使学习者形成创新意识和创新思维，学习到的知 识也能够有效的迁移到现实情境中，符合知识经济时代社会发展对人才的要求。 1 1 2 网络环境下基于问题的学习正在成为研究的热点 信息技术以及网络通讯技术的发展带来了教学形式的变革。网络环境的许多优势，诸如： 能够创设逼真的问题情境，提供丰富的学习资源、多样化的人际交流方式、便捷的学习成果 展示形式，学习者学习方式灵活多样等，为基于问题的学习提供了有效的支持。因此，越来 越多的人们把目光转向现代信息技术与基于问题的学习模式整合，并进行网络环境下的相关 研究与教学实践，研究的热点也逐渐转向网络环境下基于问题的学习活动的设计与实施，并 出现了一些在线课程网站。 1 1 3 虚拟社区环境s e c o n d l i f e 迅速兴起 2 0 0 3 年，美国林登实验室开发的s e c o n d l i f e 三维虚拟世界，迅速地被人们接受和使用。 它能够利用虚拟现实技术创造接近于真实场景的情境，使学习者获得接近于真实环境的经验 和体会，促进学习者的意义建构位1 。来自s e c o n d l i f e 的官方数字表明，有超过1 0 0 个地区的 教育机构在s e c o n d l i f e 中建立了虚拟校园和培训团体【羽，已有超过3 0 0 所大学和科研机构入 驻到s e c o n d l i f e 中h 1 ，林登实验室官方网站还专门开辟了一个“l e a r n i n gi nw o r l d ”博客平 台，由专业人员为s e c o n d l i f e 的教育应用与研究提供支持哺1 。s e c o n d l i f e 三维虚拟环境能 够弥补传统环境下问题情境创设抽象的不足，使学习者产生“身临其境”的感觉，激发学习 者的学习兴趣和积极性，促使学习者全身心投入学习活动过程，进而提高整体的教学效果。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 基于问题的学习研究现状 1 国外研究现状 基于问题的学习( p r o b l 鲫- b a s e dl e 8 r n i n g ，简称p b l ) 于1 9 6 9 年在美国首创，在哈佛 1 西南大学硕士学位论文 大学进行了成功的教学案例之后，先后有6 0 多所医科学校进行实验、推广，逐渐成熟。现在， 许多院校采用这种方法进行教学或教学改革，包括工商管理学院、教育学院、工程学院等， 一些中小学也逐渐开始探索基于问题的学习与具体课程的结合，这种学习模式已成为国际上 较流行的一种教学策略。目前，这些研究主要集中在基本理论与方法研究、基于问题的学习 模式教学效果研究、影响基于问题的学习效果因素的研究以及元认知技能的获取和运用的研 究四个方面。 已有的研究表明，基于问题的学习模式以问题作为教学的起点，确实能够有效地把课程 教学内容和复杂的生活实际以及问题解决相结合，能够激发起学习者的学习兴趣和求知欲， 促进学习者积极主动参与到学习活动以及问题解决过程中，有利于培养学习者的发散思维和 创新意识以及发现问题、解决问题的能力。 随着网络技术在教育教学中的广泛应用，各种信息技术的兴起给基于问题的学习相关研 究注入了新的活力，提供了新的研究视角。同时，借助相关的网络平台，还成立了基于问题 的学习研究同盟性质的机构( 如h t t p ：唧w p b l i o r g ) 和相关的研究中心( 如i m s a sc e n t e r f o rp r o b l e m b a s e dl e a r n i n g ：h t t p ：删i m s a e d u p r o g r a m s p b l c p b l h t m l ) 。l 筠；此之夕h ， 许多院校与科研机构也建立了相关的研究主页，其中内容比较完整的有： h tt 坠：么么w w w s a m f o r d e d u 乜b 1 么 h 主主卫；zz 璺璺q 兰金：! i 堡曼：k ! 星：垦：坚墨z 卫! q 坠! 曼垒! 堕：h 主堡l h 主主乜；z z ! 璺堕：堡垒! i ：亟i 璺主：堡垒i 曼q 卫垒：曼鱼坚z 乜垫! 卫! q 坠l 金堕：h 堇堡l b 主主乜；z z 里曼盟：h 量：q ! 旦卫圭! y ：垒：坠垒卫b ! z 目前，国外这方面关注的重点已开始转向基于w e b 的问题化学习设计方面。另外，随着 课程管理系统的迅速发展，一些专家、教师开始将b 1 a c k b o a r d 、w e b c t 和m o o d l e 等平台用于 基于问题的学习过程中。在这些研究中，人们凸现了基于问题学习过程中的协作探究，把网 络作为协作交流工具，探索问题解决过程中学习者的协作交互，从查阅到的文献来看，大多 是理论上的探讨，实验研究比较少。 2 国内研究现状 在数据库中以论文相关关键词为主题进行检索，得到教育与社会科学综合领域论文4 2 4 篇，剔除无关文献8 6 篇，有效文献3 3 8 篇。文献按年度分布如表卜1 所示： 2 表卜1 2 0 0 1 2 0 ”年基于问题的学习研究趋势 第1 章绪论 从表卜l 可以看出，国内对基于问题的学习的研究是从2 0 0 1 年才开始的，且研究逐年增 多。从2 0 0 7 年开始，基于问题的学习受到了越来越多的关注。通过对文献的进一步分析发现， 我国已有许多研究者对基于问题的学习进行了不同角度、不同方面的研究，主要从“基本理 论的研究( 内涵、特点、本质、教学价值) ”、“模式与方法的探索”、“基于问题的学习课程设 计与开发的探究”以及“在各类教育中的应用与效果。这四个方面进行的，由统计得到如表 卜2 所示的数据： 内容文献篇数所占百分比 基本理论 1 2 53 7 模式方法9 6 2 8 设计开发 6 92 0 应用评价 + 4 61 4 表1 _ 22 0 0 1 2 0 1 1 基于问题的学习研究分布 从表1 _ 2 中可以看出，国内目前已有的研究对于基于问题的学习理论和模式研究较多， 也比较深入，较多集中在其内涵、特点、本质、教学价值等的阐释上，但对实践应用的研究 和总结相对较少。对这些文献内容进行深入分析，可知： ( 1 ) 国内基于问题的学习研究，己经从之前单一的医学教育推广到其它领域的教育应用。 ( 2 ) 基于问题的学习在医学教育中的研究和应用较为成熟，而用于其它课程以及教育教 学中的研究没有完全成熟，理论研究较多，实际应用研究较少。 ( 3 ) 在教育教学领域的相关研究中，在网络环境下探讨基于问题的学习模式的理论研究 和应用研究，是现在基于问题的学习研究的主要热点。 ( 4 ) 目前，对于基于问题的学习研究，人们还没有将理论研究和应用研究恰当地结合起 来。 网络环境下的基于问题学习的理论研究和应用研究是现在研究的热点，例如： 广西师范大学的刘柳在“网络环境下基于问题学习( p b l ) 的研究”一文中，重点探讨了 网络环境下基于问题的学习的教学设计过程和方法，总结出一套教学设计方法，并对网络环 境下基于问题的学习的有效性，以及教学设计方法的可操作性进行了研究嘲。 浙江师范大学的伍丹等在“利用m o o d l e 学习平台开展基于问题解决的研究性学习”中， 探讨了m o o d l e 平台应用于基于问题解决的研究性学习的优势，并简要分析了利用m o o d l e 平 台开展基于问题的学习的五个阶段吲。 此外，也有研究者开始关注s e c o n d l i f e 环境下基于闯题的学习研究，搜索到的文献有2 篇： 浙江大学的曾欢欢等在“s e c o n d l i f e 中基于p b l 的教学活动设计和评价”一文中，介绍 暑 西南大学硕士学位论文 了s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动过程设计和评价设计，但缺乏具体的实践研究嘲。 西南大学的谢涛、刘革平在“s e c o n d l i f e 中基于问题的情境式学习环境建构”一文中， 主要讨论了s e c o n d l i f e 环境中基于问题的学习情境设计及学习环境的构建过程1 9 l 。 这些研究表明，网络环境的诸多特点和优势能够弥补传统环境下基于问题的学习的缺陷， 能更好地发挥基于问题的学习的优势。然而，目前对于网络环境下基于问题的学习研究，更 多的还是理论和模式方面的研究，缺乏实验和应用研究。在情境创设方面，目前的大部分网 络平台并没有提供情境体验空间，只是直接给出需要解决的问题，情境创设依然比较抽象， 未能充分发挥基于问题的学习的优势。在学习者解决问题过程中，也缺乏对学习者学习活动 的设计与引导。教学交往方面，更多的还是以教师为中心，教师与学习者并不能进行平等、 有效的交流。而s e c o n d l i f e 虚拟环境下基于问题的学习的研究刚刚起步，对于如何充分利用 s e c o n d l i f e 三维虚拟环境的优势进行问题情境创设、学习活动的设计与应用都有待于深入的 探索和研究。 1 2 2 学习活动的研究现状 笔者通过对杨开城以学习活动为中心的教学设计理论教学设计理论新探究和戴 维乔纳森重温活动理论：作为设计以学生为中心的学习环境的框架以及相关文献分析得 出，目前，国内外有关学习活动的理论相对成熟，学习活动的实践研究也在逐渐增多，说明 学习活动的研究和实践正在吸引越来越多的研究者的注意。然而，通过文献分析发现，学习 活动的开展大多还是在传统网络环境下，通过一般二维的网络学习平台进行，学习者的注意 力容易分散，学习效果也不是很好。同时，笔者发现现有的有关学习活动的研究，与三维虚 拟环境相结合的很少，与s e c o n d l i f e 环境相结合的就更是不多了。 鉴于此，本文试图以活动理论、情境认知理论、建构主义学习理论等相关理论为依据， 以s e c o n d l i f e 三维虚拟环境为平台，以基于问题的学习模式为指导，以学习者的协作探究活 动为主题，以促进学习者的问题解决技能和创新能力为目的，探索s e c o n d l i f e 环境下基于问 题的学习活动的设计与实践，以解决上述的一些问题并弥补传统环境下基于问题的学习的不 足。 1 2 3s e c o n d l i f e 的教学应用现状 s e c o n d l i f e 自2 0 0 3 年上市以来，就备受教育研究者的亲睐，国外许多学校纷纷把课程搬 到了s e c o n d l i f e 虚拟世界之中。比如美国圣荷西大学、西伊利诺伊大学、萨塞克斯大学等高 等学府，在s e c o n d l i f e 中开设了虚拟大学，利用它作为教学、学习和沟通的途径n 们，也为探 索s e c o n d l i f e 在高等教育中的应用提供了宝贵的经验。s e c o n d l i f e 虚拟世界还专门为p 1 2 等级的学生创造了“t e e ns e c o n dl i f e ( t s l ) ”，这是一个拒绝成年人进入的空间，以保 障在s e c o n d l i f e 中为儿童提供一个健康快乐的成长环境。到2 0 0 6 年，在s e c o n d l i f e 虚拟世 界中进行教育教学的机构大幅增加，据调查，有1 0 0 多个地区的教育机构在s e c o n d l i f e 中建 4 第1 章绪论 立了虚拟校园，将近4 0 个班级在其中进行了教学活动u 。目前，s e c o n d l i f e 环境中的教育资 源随着许多研究者的加入更加丰富，各种支持工具也日益完善，吸引了更多的研究者进入 s e c o n d l i f e 虚拟世界进行教育教学实践和研究。 目前，s e c o n d l i f e 环境中的教育教学研究所涉及的课程科目，主要是英语n 射、艺术、 旅游、商业、医学、历史等。例如，2 0 0 7 年美国布法罗研究基金赞助的“v f ”项目u 创( n l ev i r t u a l f a s h i o np r o j e c t ) ，将服装设计专业中的c a d 课程引入到s e c o n d l i f e 虚拟世界，帮助服装设 计专业的学生将他们设计的平面作品转换为三维形式，以更好地促进学习，提高教学效果。 另外，s e c o n d l i f e 虚拟世界支持语言学习以及跨文化研究的潜力已经得到人们的认可u 引，美 国密西根州立大学和英国南安敦大学，已经在s e c o n d l i f e 环境中开展语言教学，将教学活动 放在市场、银行、电影院等不同的虚拟场景中进行n 6 1 ，学习者可以利用s e c o n d l i f 环境中的 即时文本或语音进行交流，通过自己的虚拟化身与其他学习者互动、沟通。学习过程中，学 习者还可以到s e c o n d l i f e 中的虚拟图书馆中感受图书馆轻松愉悦的学习氛围并获取需要的学 习资源。 s e c o n d l i f e 中的教学实践形式，呈现出多元化的局面。目前，主要的教学形式有：虚拟 课堂，即在s e c o n d l i f e 中建造虚拟教室，进行类似于现实环境中的授课教学；虚拟实验，利 用3 d 建模技术和林登语言编程配备气象和重力系统模拟自然、物理形象，进行现实世界中不 能实现的教学实验；技能训练，用3 d 建模技术构建并模拟技能培训环境，使学习者获得接近 真实的感受和体验：虚拟图书馆，创建虚拟图书馆环境，并提供信息参考咨询服务以及其它 现实图书馆中能够提供的相关图书馆服务。 国内学者王旭卿在“第二人生”与数字化游戏式学习环境一文中，将s e c o n d l i f e 定 位为模拟真实游戏与虚拟社区环境相互交叉的新型网络平台，从联网游戏和网络虚拟社区两 个方面论述分析了s e c o n d l i f e 的独特之处，总结出s e c o n d l i f e 环境具有社会性、研究性、 创新性、利于知识的构建和迁移等教育潜力，突出体验与实践是在s e c o n d l i f e 环境中开展学 习活动的重要方面，构建了s e c o n d l i f e 环境中人与人、人与对象、对象与对象三种类型的学 习方式。 通过以上分析可知，国外对s e c o n d l i f e 虚拟世界的教育教学应用方面的研究比较丰富， 所涉及的学科种类较多，教学实践形式也比较丰富。而我国对s e c o n d l i f e 的相关研究则相对 较少，最近几年国内才开始关注s e c o n d l i f e 的教育价值和潜力，相关的教学实践研究也非常 少。从已有的相关研究可以看出，已经有人开始尝试在s e c o n d l i f e 环境中进行各种学科教学 实践，尤其是语言学习以及物理实验教学方面，但与国外的研究相比，还存在一定程度的差 距。理论研究方面，大多是是宏观上的论述和展望，没有系统、深入的研究；技术应用方面， 侧重于技术的实现方法的探索和功能模块的设计，缺乏将具体的教学设计以及学习活动设计 相结合的研究。由于s e c o n d l i f e 的资金耗费较多以及对网络硬件的高要求，国内持关注和观 望态度的还比较多，研究有待于进一步的深入和探索。 5 西南大学硕士学位论文 1 2 4 小结 通过对以上研究现状的梳理和分析，本研究得出目前尚待进一步探索和解决的问题。理 论方面：缺乏对虚拟环境下基于问题的学习活动的相关研究：实践方面，基于问题的学习理 论和模式的研究较多，而教学实际应用和实验研究较少：在网络支撑平台方面，大多数研究 还是基于传统的一些网络平台，比如m o o d l e 、w i k i 等，对于三维虚拟环境s e c o n 乩i f e 的相关 研究还比较少。 现有的研究表明，s e c o n d l i f e 环境具有很强的仿真和模拟现实功能，能够创设逼真的问 题情境，解决课堂教学和传统网络平台情境创设抽象的问题，而且它的游戏化环境也能激发 学习者的学习兴趣，提高其学习动机，有利于学习者积极主动参与到学习过程中。其中的虚 拟图书馆还能够给学习者创造一个轻松、高效的学习环境，并提供多样化、高层次的信息咨 询服务，有利于学习者获取相关学习资源。同时，在s e c o n d l i f e 环境中，虚拟化身间的交流 有利于教师与学习者的教学交往，促进学习者与教师的有效交流。因此，本文试图以 s e c o n d l i f e 三维虚拟环境为支撑平台，与其中的虚拟图书馆环境相结合，进行s e c o n d l i f e 环 境下基于问题的学习活动的设计和应用研究，为虚拟环境下基于问题的学习活动研究探索经 验。 1 3 研究内容、方法、目的、意义 1 3 1 研究内容 本研究以s e c o n d l i f e 三维虚拟环境为支撑环境，在此平台基础上进行基于问题的学习活 动设计与应用研究，以弥补传统环境下基于问题的学习模式的不足以及目前基于问题的学习 活动中存在的问题，探索虚拟环境下基于问题的学习活动的研究和实践。 全文分六章： 第一章是绪论部分，介绍了研究背景、国内外研究现状、研究的内容、方法、目的及意 义； 第二章阐述了理论基础及相关研究。首先分析了基于问题的学习( p b l ) 的内涵、一般流 程以及基于问题的学习活动，其次论述了支持本研究的相关理论，并对作为本研究支撑环境 的s e c o n d l i f e 虚拟环境的相关情况进行了介绍； 第三章首先分析了s e c o n d l i f e 环境与基于问题的学习相结合的可行性，然后阐述、归纳 了s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动设计的原则和要素，进行s e c o n d l i f e 环境下基于 问题的学习活动的初步设计； 第四章对s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动实践系统进行构建和设计，通过林登脚 本语言和s e o c n d l i f e 3 d 建模技术实现相关学习环境，并借助s l 0 0 d l e 平台完善部分教学资源， 辅助教学过程： 第五章结合图书馆学专业现代图书馆管理课程中的部分内容，对s e c o n d l i f e 环境下 6 第1 章绪论 基于问题的学习活动设计进行实验研究，通过观察法、问卷调查、访谈法等，收集获取实验 的相关数据资料，并进行分析，总结反思结果，对学习活动初步设计进行调整和完善； 第六章是总结与展望。 1 3 2 研究方法 本论文用到的研究方法主要有： 文献研究法：通过查阅近几年来国内外相关文献，借鉴已有的研究成果，为论文的写作 提供理论支持。 软件工程法：通过3 d 建模技术和l i n d e n 脚本语言、p h p 等实现了环境的构建。 观察法：在现代图书馆管理课程开展过程中，观察学习者的学习活动，记录学习者 在学习过程中遇到的问题，评价学习者的综合表现。学习活动结束后，分析学习者的行为并 做出评价，对教学效果进行评估。 问卷调查法：在课程学习结束后，设计并发放调查问卷，调查学习者基于问题的学习整 体情况，分析教学效果。 访谈法：通过对学习者进行深入访谈，了解他们对学习活动开展情况的实际感受和建议， 为以后的研究提供参考。 1 3 3 研究目的及意义 本研究的目的主要包括两个方面：一是从传统环境中基于问题的学习存在的问题出发， 为教师开展基于问题的学习提供一个新的环境平台，提供虚拟环境下进行基于问题的学习设 计的新视角；二是通过s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动的设计与实施，验证s e c o n d l i f e 环境下开展基于问题的学习活动的有效性，为教师开展s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习提 供借鉴，最终提高基于问题的学习的应用效果。 在教育信息化的背景下，探讨s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动的设计与应用，不 仅能够丰富传统教学中基于问题的学习方面的相关教学理论，对网络教学与具体学科课程的 整合也有一定的贡献。另外，本研究对于探索虚拟环境下学习活动的设计，以及如何提高学 习者发现问题，探究问题，解决问题的能力，起到了积极的作用。 7 两南大学硕士学位论文 第2 章理论基础及相关研究综述 2 1 基于问题的学习 2 1 1 定义 基于问题的学习( p r o b l e 旷b a s e dl e a r n i n g 简称p b l ) ，又译为“问题式学习”、“问 题导向学习”、“问题本位学习”、“以问题为基础的学习”等，是一种教学策略，指学习 者利用知识和技能解决一系列实际问题，从而达到建构经验的目的( b 1i g h ，1 9 9 5 ) n 。它强调 把学习活动置于复杂的、接近于现实生活的问题情境中，鼓励学习者的自主探究，通过学习 者的协作探究来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自 主学习的能力。 基于问题的学习有三个基本要素：问题情境、学习者和教师。问题情境作为学习者初始 的挑战和动机，能够引导学习者全身心投入学习过程，激发学习者的学习兴趣。学习者作为 主动的解决问题者，必须对自己的学习负责任，积极主动进行知识建构。教师在基于问题的 学习过程中扮演促进者和引导者的角色，要监控学习过程，引导学习者积极参与，并给予适 时的指导和帮助，确保学习活动顺利进行。 2 1 2 特征 以问题的展示作为学习过程的开始，以发展学习者的问题解决能力作为目标n 盯。基于问 题的学习活动的整个过程都是通过问题即学习任务来驱动的，而且，问题通常是劣构的、复 杂的，映射现实世界活动的真实学习任务，能够启发和培养学习者的发散思维和创新意识。 强调以学习者为中心，学习者是问题的解决者和积极的意义建构者。基于问题的学习过 程中，学习者必须自己担负起学习的责任，主动参与到学习过程中，通过与其他学习者的协 商讨论，凭借自己的个体经验以及基于个体经验的个性化的知识解决问题。 强调问题情境的真实性。b l u n d e n ( 1 9 9 1 ) 指出，“p b l 使用学生在实践中可能面临的情 境或经验作为学习的起点，这是一种以学习者为中心的方法”n 9 1 。问题必须置于真实性的情 境之中，才具备让学习者切身感知和积极建构知识、发展问题解决能力的可能性啪1 。学习者 在进行解决问题的时候，要将相关知识应用到具体的问题情境中去，促进知识的构建和迁移。 教师充当指导者、协调者、促进者的角色。教师在基于问题的学习过程中，并不是把问 题答案和知识直接告诉给学习者，而是通过启发学习者自行探究来获取问题解决能力和对问 题之中所蕴藏知识的深刻理解。当学习者遇到问题或困难时，教师要进行引导并提供相应的 帮助，确保学习过程顺利进行。 2 1 3 一般过程 基于问题的学习模式流程包括创设问题情境、分析问题、形成解决问题的假设、协作探 究、制定方案、实施方案、效果评价、总结反思等环节，如图2 1 所示。 8 第2 章理论基础及相关研究综述 ! 多 9 、 ，确定所、 ij 至竺璺 图2 1 基于问题的学习模式流程图 基于问题的学习，通过提出和解决问题，实现学习者的知识经验建构，根据b a r r o w 的模 型，基于问题的学习活动大致包括以下环节吲： 1 组织小组：学习活动开始之前，教师要在学习者自由结合的基础上协调进行异质分组， 鼓励、引导学习者互相交流，为学习活动过程中的协作探究创设良好的人际氛围。学习者和 教师( 促进者f a c i l i t a t o r ) 也要加强平等对话和交流，形成毫无偏见的学习氛围。 2 展示问题：教师要设计能够引导教学发展、促进学习者积极认知思维的节点问题。问 题情境的设计要尽量映射现实世界中的环境，从而激发学习者积极投入问题解决过程。 3 后续行动：学习者进入问题情境，分析问题，搜集资料并进行整理、鉴别，通过自己 的思考以及同其他学习者的协作交流，以小组为单位提出解决问题的假设，制定解决问题的 方案，进行小组分工并实施方案。 4 活动汇报：以小组为单位报告本小组的方案以及问题解决过程。学习小组要准备好汇报 的内容并通过多种形式( 如幻灯片、视频) 等形式展示本组的学习结果。 5 问题后的反思：为了巩固并加深学习者对新知识的理解，教师要引导学习者对问题解 决以及整个学习活动过程进行反思、总结，以帮助他们概括和理解新知识的应用情境，促进 知识的内化和迁移。 在整个基于问题的学习活动过程中贯穿着两条重要线索，一条是问题解决的过程( 学习 任务的完成过程) ，即提出问题、分析问题、解决问题和反思评价；另一条是围绕问题解决 活动而进行的协作探究活动，即分析问题、信息搜集和加工、协商讨论、制定方案并实施， 最终达成新知识的意义建构过程。 9 西南大学硕七学位论文 2 1 4 基于问题的学习活动 “学习活动”的定义有狭义和广义之分。狭义的“学习活动”，是指为了达到特定的学习 目标，学习者完成的学习任务及其操作的总和盥引。这是从学习者的外显行为表现的角度来界 定学习活动。广义的“学习活动”，是指学习者与学习环境的相互作用，它既包括学习者为 达到学习目标所需完成的学习任务及其所有操作，也包括学习者在操作过程中所形成和发展 起来的认知、技能和情感态度阱1 。这是从学习者的外显行为和内隐行为表现来共同界定学习 活动。 基于问题的学习活动是学习活动的子范畴。相对于其它学习活动，基于问题的学习活动 有很多自身的特点。它是以问题的感知和分析作为出发点，在相关的问题情境中进行，要求 学习者根据已有知识经验，把握知识之间的复杂联系，并广泛灵活地应用到具体的问题情境 中去，学习者的协商交流和意义建构是整个学习活动的中心。学习活动过程中，学习者感知 问题情境，明确学习任务，分工协作，共同探究，一起完成学习任务。 根据学习活动的定义，结合基于问题的学习活动自身的特点，本研究认为，基于问题的 学习活动内涵是：为了达到特定的知识和技能目标，学习者围绕问题完成相应学习任务、进 行问题解决及其所有操作的总和。 2 2 理论基础 2 2 1 活动理论 活动理论源于康德与黑格尔的德国古典哲学、维果茨基等人关于人的发展的社会文化历 史学说，认为活动是主体运用工具和符号作用于客体的过程乜射。活动理论关注的是实践过程， 是人们在发展过程中使用工具的本质、不同的环境作用、社会关系、活动目的与意义，最终 达到对主体或客体进行改变的过程和结果心副。从知识管理理论视角看，还可以将教学活动看 成是促进学习者将显性知识内化为隐性知识的过程。精心设计的教学活动能够促使学习者掌 握隐性知识，掌握学习过程方法以及思维技能，培养实践能力和探究能力。 活动理论中分析的基本单位是活动。活动系统包含有三个核心成分( 主体、客体和共同 体) 和3 个次要成分( 工具、规则和劳动分工) 。它们之间的关系如图2 2 所示。 工具 规则共同体劳动分工 图2 2活动系统结构图 第2 章理论基础及相关研究综述 教学设计中，主体即为学习者，是活动的执行者，活动理论中对主体的分析就是学习者 分析，分析学习者具有的认知水平，情感、技能水平等特征瞌7 1 。客体是主体通过一定的活动 意图改变和影响的内容即教学目标，或学习目的。共同体是指与学习者共同完成学习过程的 参与者，比如协作小组、班级，在整个过程中起重要作用。工具是主体作用于客体时的手段， 是活动的中介，在教学设计中可以理解为教学环境，包含教学过程中使用的硬件与软件的设 计。规则是活动过程中用来协调主体与客体的，是教学活动过程中的一种制约、约定。劳动 分工是在群体的基础上，为了使活动任务更好的完成，在教学过程中，对成员进行任务分配， 以达到最优化、最有效的分工。 活动理论对基于问题的学习活动设计的启示： 强调活动设计过程中对活动要素的分析，必须考虑主体( 学习者) 和共同体( 协作小组 和教师) 两个层面，同时还要考虑活动的成果以及效果评价。基于问题的学习活动设计的核 心要素是问题情境、学习者个体小组和教师。此外，s e c o n d l i f e 环境下基于问题的学习活动 设计还包括学习目标分析、活动规则设计、学习共同体设计、学习活动评价设计等要素。 活动，是由一系列具有序列性和层次性的行动和操作组成的，s e c o n d l i f e 环境下基于问 题的学习活动设计过程中，要注重活动操作流程的分析，将整个学习活动过程分为若干个活 动序列，然后以此作为基于问题的学习活动设计的流程。 工具，是主体作用于客体的重要中介，活动理论强调工具对学习活动过程的支持作用。 在基于问题的学习活动中，“工具”是指学习活动赖以开展和持续的相关条件，例如：协作 工具、交流工具、认知工具以及效能工具等。 2 2 2 建构主义学习理论 建构主义学习理论认为，学习不是由教师把知识简单地传递给学习者，而是由学习者自 己主动建构知识的过程。这种建构是无法由他人来代替的，它强调学习的主动性、社会性 和情境性。 该理论认为“适当的学习情境能够帮助学生完成对新知识的意义建构、促进知识 的迁移四1 。” 从建构主义的学习隐喻中，我们可以归纳出其教学隐喻m 1 ：教学是创设能提供各种认知 工具、学习资源、鼓励学习者通过与环境互动建构个人意义的学习环境；建立有助于交流与 协商的“学习共同体”：重视学习者的社会参与，强调真实的学习活动，创建“实践共同体”， 使学习者在学校所习得的知识和能力能够有效迁移到真实生活中。 建构主义学习理论对基于问题的学习活动设计的启示： 在基于问题的学习活动设计中，首先要始终坚持以“学习者”为中心的理念进行设计， 把设计的重点放在如何调动学习者的积极主动性上来。其次，安排与实际生活中可能遇到的 问题密切相关的教学活动，为学习者创设接近真实的问题情境，构建相关学习环境，引导、 鼓励学习者在复杂的、真实的情境中学习。再次，要引导、鼓励学习者进行协作探究，建立 l l 西南大学硕七学位论文 学习共同体，在协作探究过程中发展学习者的协作能力和探究能力，最终提高学习者的问题 解决能力和实践能力。最后，教师要为学习者提供表现形式多样、内容丰富的学习资源，并 鼓励学习者充分利用各种学习资源，提高学习者的学习效果。 2 2 3 情境认知理论 情境认知理论形成于b r o w n 、c 0 1 1 i n s d u g u i d ( 1 9 8 9 ) 的著名论文s i t u a t e dc o n g i l i t i o n a n dt h ec u l t u r eo fl e a 功i n g n 。它强调，通过真实情境中的实践活动和社会性互动促进 学习者的文化适应。该理论认为，只有当学习镶嵌在知识的相关运用情境中时，才可能发生 有意义的学习嗽1 。因此，教学过程中应该为学习者提供真实或拟真的情境与活动，并反映出 知识在真实世界的应用方式，为学习者深入理解知识和经验互动创造机会。 在情境中开展教学，能够带来更多可用于相关情境中的有意义学习结果，促进学习者在 学习过程中更多有意义的参与，从而激发更好的独立解决问题能力。“合法的边缘参与”是 情境认知理论的中心概念1 ，强调在教学过程中要把握真实性、参与性、指导性、应用性四 个原则，要求学习者真正地参与到实践中，通过与教师和其他学习者的交流、讨论进行学习。 该理论还强调实践共同体的建构。学习者在学习共同体中的积极参与是学习的关键。以 学习者为主体、强调学习者的自主探索、协作探究，教师则主要是起引导、鼓励作用。 情境认知理论对基于问题的学习活动设计的启示： 知识离不开情境也离不开活动，学习者是在感知、体验情境的活动中不断反思、不断学 习的瞰1 。因此，基于问题的学习活动必须要基于真实或虚拟的相关情境。教师要在s e c o n d l i f e 环境中为学习者创设尽量接近真实的情境，充分调动学习者求知、探索的欲望和兴趣，全身 心投入学习活动过程中。 情境学习理论认为，无论学什么，都是以形成个体参与实践活动的能力，并在实践活动 中对所在团体做出自己的贡献为根本目的副。开展基于问题的学习活动时，要充分调动学习 者的热情和参与积极性，让学习者主动进入s e c o n d l i f e 环境中，参与到活动中去，通过感受 问题情境、分析问题、协作探究，增强自我发现问题和解决问题的能力，在活动中逐渐提高。 基于问题的学习是社会性的，要构建学习共同体，引导、激励学习者积极参与到活动中 交流、讨论和协作，以更好地促进他们对知识的建构和理解。 2 3s e c o n d lif e 三维虚拟环境 2 3 1s e c o n d l i f e 简介 三维在线虚拟环境，以虚拟的人物化身为载体，为身处不同地点的人们跨越时空的限制、 以一种具有强烈沉浸感的方式进行交互提供了可能啪1 。s e c o n d l i f e 是一个模拟现实人生的游