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一、網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)的特點一般來說,遠(yuǎn)程教學(xué)可以通過函授、廣播電視或因特網(wǎng)等途徑進(jìn)行。網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)作為現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教學(xué)發(fā)展的主流趨勢,與廣播電視遠(yuǎn)距離教學(xué)相比較,具有以下幾方面的特點:第一節(jié) 遠(yuǎn)程教學(xué)互聯(lián)網(wǎng)的教育應(yīng)用一、網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)的特點一般來說,遠(yuǎn)程教學(xué)可以通過函授、廣播電11、交互性廣播電視遠(yuǎn)距離教學(xué)中的教學(xué)信息流動具有單向性,教學(xué)信息只能從教師方傳到學(xué)生方,學(xué)生處于很被動的地位,教師也無法及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞是雙向的,網(wǎng)絡(luò)中的任何用戶既可能是信息的接收者,也可能是信息的發(fā)布者。教師設(shè)計的網(wǎng)上課程可以具有交互的功能。1、交互性廣播電視遠(yuǎn)距離教學(xué)中的教學(xué)信息流動具有單向性,教學(xué)2網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離教學(xué)與廣播電視系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離教學(xué)相比,交互性是它的主要優(yōu)勢。在教學(xué)過程中,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)接收教師傳來的教學(xué)信息,并將反饋信息及時傳給教師,教師根據(jù)學(xué)生的反饋信息,對他們的學(xué)習(xí)作進(jìn)一步的指導(dǎo)。通過網(wǎng)絡(luò),教師和學(xué)生可以及時地交換信息,這樣,一方面有利于學(xué)生學(xué)習(xí),另一方面有利于教師教學(xué),使教和學(xué)互相促進(jìn),達(dá)到良好的教學(xué)效果。網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離教學(xué)與廣播電視系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離教學(xué)相比,交互性是它的主32、個別化在網(wǎng)上,學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況,自主決定學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)程,能很好地發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動性。并且由于網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)教學(xué)資源的共享,因此他的個別化學(xué)習(xí)有很大的靈活性。在廣播電視系統(tǒng)中,學(xué)生很難做到個別化學(xué)習(xí),他只能被動地接收來自教育臺的節(jié)目,這不僅不利于學(xué)生對教育信息的理解和掌握,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,不利于培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。當(dāng)然,網(wǎng)絡(luò)的個別化學(xué)習(xí)還支持?jǐn)?shù)人間的協(xié)同學(xué)習(xí)。2、個別化在網(wǎng)上,學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況,自主決定學(xué)習(xí)內(nèi)43、時效性在網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)中,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)接收教學(xué)信息既可以是實時的,也可以是非實時的。所謂實時的就是教學(xué)信息一旦上網(wǎng)就能被所有學(xué)生及時接收。所謂非實時就是指學(xué)生對教學(xué)信息的訪問不局限于某個時間,在某一個相當(dāng)長的時間段內(nèi)(只要該教學(xué)信息不被刪除),對它都能進(jìn)行自由、有效的訪問。這非常有利于重復(fù)學(xué)習(xí)。3、時效性在網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)中,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)接收教學(xué)信息既可以是5這種實時和非實時結(jié)合的方式,一方面有利于學(xué)生及時地接收學(xué)習(xí)信息;另一方面,它支持學(xué)生的重復(fù)學(xué)習(xí),保證學(xué)習(xí)效果,因此帶有很強(qiáng)的實效性。廣播電視遠(yuǎn)距離教學(xué)系統(tǒng)只能進(jìn)行實時接收,不能進(jìn)行非實時接收,不支持重復(fù)學(xué)習(xí)。因此,如果學(xué)生不能在第一時間內(nèi)及時地接收到教學(xué)信息或不能正確地理解教學(xué)信息,那么就會產(chǎn)生教學(xué)信息的丟失或失真現(xiàn)象,不利于遠(yuǎn)程教學(xué)。這種實時和非實時結(jié)合的方式,一方面有利于學(xué)生及時地接收學(xué)習(xí)信64、共享性網(wǎng)絡(luò)和其他通訊媒體相比最大優(yōu)勢就在于信息共享,互聯(lián)網(wǎng)上存在著大量的教學(xué)資源,可為網(wǎng)絡(luò)中的所有用戶共享。對于學(xué)生來說,網(wǎng)絡(luò)的共享性一方面使他們能夠最大限度地占有教學(xué)信息,有利于開闊他們的視野;另一方面,有利于他們正確地理解和整合教學(xué)信息,因為他們可將相關(guān)的教學(xué)信息進(jìn)行對比、對照,取長補短,以促進(jìn)學(xué)習(xí)。4、共享性網(wǎng)絡(luò)和其他通訊媒體相比最大優(yōu)勢就在于信息共享,互聯(lián)7在廣播電視遠(yuǎn)程教學(xué)中,由于教學(xué)信息播放的一次性,學(xué)生很難獲取曾經(jīng)播放過的教學(xué)信息。教學(xué)信息播放的區(qū)域性,也限制了區(qū)域外的學(xué)習(xí)者共享教學(xué)信息。在廣播電視遠(yuǎn)程教學(xué)中,由于教學(xué)信息播放的一次性,學(xué)生很難獲取85、全球性互聯(lián)網(wǎng)是個連接著世界各地的巨大網(wǎng)絡(luò),任何信息一旦上網(wǎng),就能被全球的用戶所接收。它突破了時間和空間上的限制,任何學(xué)生無論身處何時何地,只要通過網(wǎng)絡(luò)就能獲得所需要的信息。5、全球性互聯(lián)網(wǎng)是個連接著世界各地的巨大網(wǎng)絡(luò),任何信息一旦上9我們現(xiàn)有的廣播電視網(wǎng)從理論上來講也是全球性的,只是無線電波能達(dá)到的地方就能接收到教育信息。但是由于技術(shù)和其他一些方面的原因,廣播電視系統(tǒng)特別是教育方面的廣播電視系統(tǒng)遠(yuǎn)沒有達(dá)到全球化,各國的教育信息只向特定的區(qū)域傳播,各國的學(xué)生也只能接收到特定的一些教育信息。我們現(xiàn)有的廣播電視網(wǎng)從理論上來講也是全球性的,只是無線電波能10二、網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)模式教學(xué)模式,又稱教學(xué)結(jié)構(gòu),是在一定的教育思想指導(dǎo)下建立的比較典型的、穩(wěn)定的教學(xué)程序或結(jié)構(gòu)。研究教學(xué)模式,有助于我們對復(fù)雜的教學(xué)過程的組織方式作簡要的表述,分析主要矛盾,認(rèn)識基本特征,進(jìn)行合理分類。二、網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)模式教學(xué)模式,又稱教學(xué)結(jié)構(gòu),是在一定的教育思111、講授型模式講授型模式是一種經(jīng)典的教學(xué)模式,其特點是以教師為中心,教師講,學(xué)生聽,能比較系統(tǒng)的大面積的傳授新知識,缺點難以對學(xué)生因人而異,因材施教。在網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)中采用講授型模式的最大的優(yōu)點在于,它突破了傳統(tǒng)課堂對學(xué)生人數(shù)和上課地點的限制。具體說來,講授型模式又可以分為分布式課堂模式和WEB課程模式。1、講授型模式講授型模式是一種經(jīng)典的教學(xué)模式,其特點是以教師12分布式課堂(distributed Classroom)在分布式課堂模式中,教師和學(xué)生同時在場,但可以在不同地點上課,師生之間可以進(jìn)行對話交互,這與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式基本一樣,對教師也沒有特殊的要求,原有的教學(xué)設(shè)計方式也不用改變,教師在講臺上言傳,在黑板上板書,學(xué)生在周圍聽課。不同的是,課堂的范圍擴(kuò)大了,可以通過Internet延伸到世界各地。分布式課堂(distributed Classroom)在分13學(xué)生可以在遠(yuǎn)程教學(xué)機(jī)構(gòu)指定的“多媒體教室”上課,也可以在其他地方用計算機(jī)和遠(yuǎn)方的“教室”連接。遠(yuǎn)程學(xué)生在自己的計算機(jī)屏幕上可以看到教師講課的姿勢神態(tài)和電子黑板上的板書,還可以聽到教師的聲音。在聽課過程中,學(xué)生有問題可以向老師發(fā)出提問請求,老師同意后,學(xué)生可以進(jìn)行基于文本的或語音提問。老師在授課過程中也可以要求學(xué)生“電子舉手”回答問題。學(xué)生可以在遠(yuǎn)程教學(xué)機(jī)構(gòu)指定的“多媒體教室”上課,也可以在其他14教師上課的實況還可以錄制為流式視頻并放在Web上,供學(xué)生異步瀏覽,其優(yōu)點在于學(xué)生重復(fù)多次瀏覽教師上課實況,而且可以隨時暫停瀏覽、選取教學(xué)片段,可控性強(qiáng)。缺點是無法和老師實時交互。通過課堂延伸模式,網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)機(jī)構(gòu)可以把特定課程的最好老師的授課實況轉(zhuǎn)播到遠(yuǎn)距離之外,有利于提高教學(xué)質(zhì)量,擴(kuò)大教學(xué)面積,實現(xiàn)師資的最佳配置。教師上課的實況還可以錄制為流式視頻并放在Web上,供學(xué)生異步15在分布式學(xué)習(xí)課堂模式中,除了要配備相應(yīng)的多媒體設(shè)備(如投影儀、數(shù)字?jǐn)z像機(jī))外,還要求有較高的網(wǎng)絡(luò)傳輸率,系統(tǒng)支持軟件要能夠?qū)σ纛l、視頻信息有較高的壓縮效果。目前,浙江大學(xué)和上海交大已經(jīng)在嘗試這種模式的遠(yuǎn)程教學(xué)。在分布式學(xué)習(xí)課堂模式中,除了要配備相應(yīng)的多媒體設(shè)備(如投影儀16Web課程在Web課程模式中,教師把傳統(tǒng)的課程轉(zhuǎn)為Web課程,即把教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容以及相應(yīng)習(xí)題、學(xué)習(xí)參考材料等編制成Web課程,存放在Web服務(wù)器上,供學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)。學(xué)生在Web上學(xué)習(xí)的過程中碰到疑難問題時,可以隨時向老師詢問,教師再通過電子郵件等方式對學(xué)生的疑難問題給予解答。Web課程在Web課程模式中,教師把傳統(tǒng)的課程轉(zhuǎn)為Web課程17Web課程模式的優(yōu)點在于:其教學(xué)活動不受時間和地點的限制,每個學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好和實際情況決定學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)進(jìn)度以及選擇學(xué)習(xí)課程,可以隨時向老師請教問題。但是,師生之間無法進(jìn)行實時交互,要求學(xué)生具有較高的學(xué)習(xí)自覺性和主動性。而且,它要求教師熟悉基于Web教學(xué),能夠設(shè)計、編制較高水平的Web課程,既要體現(xiàn)學(xué)生的特點,又要圖文并茂,適合網(wǎng)絡(luò)傳輸,并能接收學(xué)生的反饋信息,同時也要為學(xué)生提供與課程有關(guān)的信息資料。Web課程模式的優(yōu)點在于:其教學(xué)活動不受時間和地點的限制,每182、個別指導(dǎo)模式個別指導(dǎo)模式是通過教師或教學(xué)軟件(如CAI,個別化學(xué)習(xí)支持軟件)對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)方式實現(xiàn)的。教師親自對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)有同步指導(dǎo)和異步指導(dǎo)兩種方式。同步指導(dǎo)主要通過聊天、在線交談軟件進(jìn)行基于文本的交談,或通過IP電話進(jìn)行語音交談。同步指導(dǎo)方式的優(yōu)點在于學(xué)生向教師請教時能得到比較及時的講解,就像面對面交談一樣。2、個別指導(dǎo)模式個別指導(dǎo)模式是通過教師或教學(xué)軟件(如CAI,19但是這種方式要求教師和學(xué)生都同時在網(wǎng)絡(luò)上,尤其對教師時間的要求比較高。教師一般通過電子郵件事先告知學(xué)生自己在網(wǎng)上的時間段。異步指導(dǎo)主要是指教師和學(xué)生之間用電子郵件進(jìn)行通訊,教師根據(jù)學(xué)生提出的問題進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。異步指導(dǎo)方式的優(yōu)點在于學(xué)生可以隨時向老師請教,但不能馬上得到教師的指導(dǎo)。但是這種方式要求教師和學(xué)生都同時在網(wǎng)絡(luò)上,尤其對教師時間的要20教學(xué)軟件對學(xué)生的指導(dǎo)也有兩種方式:一是學(xué)生通過下載相應(yīng)的CAI軟件,然后在本地運行,從而進(jìn)行個別化學(xué)習(xí)。另一種方式則是學(xué)生運行個別化學(xué)習(xí)支持軟件的客戶端部分,直接連入遠(yuǎn)程計算機(jī),如ILS(個別化集成學(xué)習(xí)系統(tǒng))就支持這種方式。教學(xué)軟件對學(xué)生的指導(dǎo)也有兩種方式:21在這種模式中,運行著教學(xué)軟件的計算機(jī)充當(dāng)了教師的角色,對學(xué)生進(jìn)行比較機(jī)械的“事先安排好的”指導(dǎo),其優(yōu)點是,計算機(jī)能進(jìn)行“不厭其煩”的指導(dǎo)。這種模式要求教師所在的網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)實施機(jī)構(gòu)必須建有一個CAI軟件庫或遠(yuǎn)程個別化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)。在這種模式中,運行著教學(xué)軟件的計算機(jī)充當(dāng)了教師的角色,對學(xué)生223、討論學(xué)習(xí)模式討論學(xué)習(xí)模式是指多個學(xué)生在討論支持系統(tǒng)的幫助下通過討論的方式來進(jìn)行學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。在這種模式中,教師一般不參與討論,而是充當(dāng)主持人的角色,確定討論主題,在學(xué)生討論過程中,監(jiān)督學(xué)生的發(fā)言,保證學(xué)生的討論能夠符合教學(xué)目標(biāo)的要求,防止討論偏離了當(dāng)前的學(xué)習(xí)主題。3、討論學(xué)習(xí)模式討論學(xué)習(xí)模式是指多個學(xué)生在討論支持系統(tǒng)的幫助23討論學(xué)習(xí)模式的優(yōu)點在于它能提供學(xué)生之間討論交流的機(jī)會,讓學(xué)生在討論的過程中運用所學(xué)知識,主動思考,從而提高了學(xué)習(xí)效果,有效防止了遠(yuǎn)程學(xué)生出現(xiàn)“獨學(xué)而無友”的不利情況。在Internet上實現(xiàn)討論學(xué)習(xí)的方式很多,比較簡單的方式是利用現(xiàn)有的電子公告牌BBS或新聞組NewsGroup,它們都具有用戶管理,討論管理、文章討論、實時發(fā)言、用戶留言、電子郵件收發(fā)等諸多功能,很容易實現(xiàn)討論學(xué)習(xí)模式。討論學(xué)習(xí)模式的優(yōu)點在于它能提供學(xué)生之間討論交流的機(jī)會,讓學(xué)生24但是,BBS和NewsGroup是針對社會生活中人們之間一般的討論而設(shè)計的,不是教育專業(yè)性的討論系統(tǒng);而且,他們是基于文本的討論,無法進(jìn)行語音交談。因此,有必要對它們進(jìn)行研究和改造,設(shè)計出適合教學(xué)的討論系統(tǒng),加人更多的學(xué)習(xí)和控制因素和其他一些功能。此外,利用電子新聞組(NewsGroups)既可以支持多文化交流(如外語課程),又可以支持地區(qū)分散的學(xué)生/學(xué)校之間的合作(如大型課題和作業(yè))。但是,BBS和NewsGroup是針對社會生活中人們之間一般254、自主學(xué)習(xí)模式自主學(xué)習(xí)模式包括四個要素:問題、信息資料、提示(學(xué)習(xí)指南)、反饋。首先,教育機(jī)構(gòu)要對學(xué)生提出要解決的問題,或要完成的任務(wù),要求以作業(yè)的方式提交;同時,向?qū)W生提供大量的問題、任務(wù)與有關(guān)的信息資料,供學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中隨時查閱。再者,允許學(xué)生在碰到困難時和有關(guān)老師或領(lǐng)域?qū)<衣?lián)系,給予適當(dāng)?shù)膯l(fā)、提示,并在精神上予以鼓勵。4、自主學(xué)習(xí)模式自主學(xué)習(xí)模式包括四個要素:問題、信息資料、提26最后,對學(xué)生上交的作業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時的評價,給學(xué)生明確的反饋。自主學(xué)習(xí)模式以學(xué)生為中心,學(xué)生處于比較積極主動的狀態(tài),改變了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生處于比較被動接受的局面,能有效的刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。實現(xiàn)起來也比較簡單,只要利用電子郵件的功能即可實現(xiàn),比較適用于高等教育和成人教育,有著廣闊的應(yīng)用前景。最后,對學(xué)生上交的作業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時的評價,給學(xué)生明確的反饋。275、合作學(xué)習(xí)模式合作學(xué)習(xí)模式是指利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),由多個學(xué)生針對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容彼此進(jìn)行交互合作,以達(dá)到對教學(xué)內(nèi)容更深刻的理解和掌握。與個別化學(xué)習(xí)相比,這種模式有利于培養(yǎng)學(xué)生之間的合作共事能力,有利于學(xué)生健康情感的形成,促進(jìn)高級認(rèn)知能力的發(fā)展。5、合作學(xué)習(xí)模式合作學(xué)習(xí)模式是指利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),由多個學(xué)28合作學(xué)習(xí)模式適合于在某個學(xué)習(xí)任務(wù)需要多個學(xué)生共同完成時的情況下運用。在共同完成任務(wù)的過程中,各個學(xué)生發(fā)揮各自的特長,根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的需要進(jìn)行分工,相互幫助、相互提示、相互討論。合作學(xué)習(xí)模式適合于在某個學(xué)習(xí)任務(wù)需要多個學(xué)生共同完成時的情況296、探究學(xué)習(xí)模式6、探究學(xué)習(xí)模式30探究學(xué)習(xí)從本質(zhì)上是對利用已有資源系統(tǒng)所進(jìn)行的一種主動探究學(xué)習(xí)方式。利用各種信息工具,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的興趣和研究主題的需要,通過信息收集和推理之類的智力活動,得出對預(yù)設(shè)問題的解答。探究學(xué)習(xí)從本質(zhì)上是對利用已有資源系統(tǒng)所進(jìn)行的一種主動探究學(xué)習(xí)31“WebQuest”就是一種頗具代表性的網(wǎng)上探究學(xué)習(xí)模式,這種模式是在1995年初由圣地亞哥州立大學(xué)開發(fā)的。他們對“WebQuest”的定義是:一種面向探究的活動,在這個活動中,學(xué)生們所用到的所有或大部分信息都來自網(wǎng)絡(luò)。迄今為止,“WebQuest”模式在網(wǎng)上十分盛行,并有相當(dāng)豐富的案例可供參考,很多教師和學(xué)生利用它實現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)目標(biāo),還有教學(xué)設(shè)計者在網(wǎng)上提供了“WebQuest”的模板、評價工具的模板等供教師使用和參考。“WebQuest”就是一種頗具代表性的網(wǎng)上探究學(xué)習(xí)模式,這32第二節(jié)網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)環(huán)境網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)環(huán)境(Distance Instruction Development Environments)是和因特網(wǎng)本身一起產(chǎn)生的。它更多的是提供協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)支持,而不單是基于多媒體著作系統(tǒng)的自習(xí)式教學(xué)。因為受到因特網(wǎng)帶寬的限制,所以它內(nèi)部沒有如傳統(tǒng)著作工具中完善的著作邏輯。第二節(jié)網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)環(huán)境網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)環(huán)境(Dist33它們不是多媒體開發(fā)環(huán)境。如Authorware Professional,Quest Net+,ToolBook II Instructor,IconAuthor和Director等這些可用于網(wǎng)上媒體創(chuàng)建和編輯的工具,只是基于Internet的遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境中的課程開發(fā)工具,而非網(wǎng)上教學(xué)開發(fā)環(huán)境。它們不是多媒體開發(fā)環(huán)境。如Authorware Profes34一、網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)簡介網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)環(huán)境是特別為網(wǎng)上教學(xué)應(yīng)用而設(shè)計的,它主張使用因特網(wǎng)的同步和異步協(xié)作能力并將這些能力集成在一個工具中,由此支持教學(xué)過程。這些工具不但可以向異地學(xué)習(xí)者傳送整個課程(遠(yuǎn)距離教學(xué)),也能用于補充課堂教學(xué)。一、網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)簡介網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)環(huán)境是特別為網(wǎng)上教學(xué)35他們對遠(yuǎn)程教學(xué)的支持主要是體現(xiàn)在這樣兩個方面:用于對學(xué)習(xí)資源的支持(包括課程開發(fā))、用于對學(xué)習(xí)過程的支持(包括課程管理),即能夠用來設(shè)計和完成課程資源部分,又能夠支持網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)運作,且能提高教學(xué)的管理效率,使教師將更多精力用于幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。他們對遠(yuǎn)程教學(xué)的支持主要是體現(xiàn)在這樣兩個方面:用于對學(xué)習(xí)資源36目前已經(jīng)有一些這樣的產(chǎn)品,雖然都還不盡完美,但各具特色,并在不斷改進(jìn)完善之中,它們是目前以至今后網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)應(yīng)用實踐探索的重要支持力量。表5-4對比列出了多種網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)環(huán)境產(chǎn)品的主要特征。表5-4 網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)開發(fā)平臺的特性比較表。(P205~208)目前已經(jīng)有一些這樣的產(chǎn)品,雖然都還不盡完美,但各具特色,并在37二、Learning Space系統(tǒng)Learning Space是Lotus公司(現(xiàn)為IBM的子公司)Notes套件中的一個產(chǎn)品,其服務(wù)器Domino4.6可運行于NT4.0,客戶機(jī)既可使用Lotus Notes客戶程序,也可使用高級Java瀏覽器(如IE或Netscape Communicator等)。它支持分布式學(xué)習(xí)環(huán)境,其特性包括:綜合的工作流及自動的注冊管理、多課程目錄、多課程管理功能、學(xué)生跟蹤、集中學(xué)生檔案、與Domino服務(wù)器平臺集成等。二、Learning Space系統(tǒng)Learning Spa38學(xué)生可以從Lotus Notes客戶機(jī)(跨平臺)或通過任何平臺上的萬維網(wǎng)瀏覽器訪問學(xué)習(xí)空間中的課程。教師必須使用Lotus Notes客戶機(jī)設(shè)計的課程。Learning Space是專門為支持教學(xué)環(huán)境中的分布式協(xié)作學(xué)習(xí)而設(shè)計的Lotus Notes應(yīng)用程序,用它可便利教師組織學(xué)生進(jìn)行隨時隨地地協(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)生可以從Lotus Notes客戶機(jī)(跨平臺)或通過任何平39Learning Space是基于Lotus Notes和Domino服務(wù)器程序上層的,集合了Notes獨一無二的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和domino出色的因特網(wǎng)傳送能力。Learning Space提供了一個多重數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序以支持傳送內(nèi)容廣泛的教育。其中的五個數(shù)據(jù)庫包括:課程計劃數(shù)據(jù)庫:指導(dǎo)學(xué)生消息課程的最主要的組件。可以根據(jù)時間框架或?qū)W生自定義步調(diào)模式來開發(fā)和組織課程計劃。課程計劃連接著參與者的閱讀材料、作業(yè)和小測。Learning Space是基于Lotus Notes和D40媒體中心數(shù)據(jù)庫:包括所有的基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體內(nèi)容。可通過因特網(wǎng)連接到外部資源或其它內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫上。課程教室:作為交互的、便利的環(huán)境,提供參與者之間以及與教室之間的或公開或私自的討論。簡介數(shù)據(jù)庫:集中了學(xué)生的簡介和課程信息。評價管理員數(shù)據(jù)庫:為教師提供了一個自測和評價的工具以及接收參與者的反饋信息。媒體中心數(shù)據(jù)庫:包括所有的基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體內(nèi)容??赏ㄟ^因特網(wǎng)411、在資源組織方面Learning Space支持各級大綱工具和模板,提供課程建設(shè)模板作為開發(fā)課程的一種選擇,使一般教師無須HTML語言知識即可利用內(nèi)部工具創(chuàng)建課程的頁面,內(nèi)容可利用現(xiàn)有字處理文件上傳,外部工具創(chuàng)建的Web頁能鏈接進(jìn)去成為內(nèi)容的一部分,能動態(tài)剪裁,即根據(jù)表現(xiàn)及開始時間增加或刪減學(xué)生課程提綱以滿足個別化要求。1、在資源組織方面Learning Space支持各級大綱工42Learning Space能夠直接將課程材料輸入一個“媒體中心”,即課程知識庫,任何滿足目標(biāo)的內(nèi)容或資源能夠貯存在媒體中心,或通過媒體中心進(jìn)行鏈接,媒體中心的內(nèi)容可以是在線材料、內(nèi)置多媒體、模擬程序或外部Web站點,這里也提供教學(xué)模板。Learning Space能夠直接將課程材料輸入一個“媒體43在“評估管理”’模塊有一個問題庫,能夠?qū)⒃u估的問題輸入或存貯,以便在建立評估時啟用,課程維護(hù)工具為教師提供易用的工具進(jìn)行復(fù)制、移動、重新開始。存檔或關(guān)閉課程等操作,利用定制庫可以為自己的課程選擇或定制圖標(biāo)、選擇網(wǎng)頁格式等。Learning Space課程可呈現(xiàn)任何形式的信息,包括文本、視頻段、Web鏈等,學(xué)生能夠引入/附加任何內(nèi)容到CourseRoom,如果教師認(rèn)為這些內(nèi)容對課程有價值,還能夠與媒體中心建立鏈接。在“評估管理”’模塊有一個問題庫,能夠?qū)⒃u估的問題輸入或存貯442、在過程支持方面Learning Space提供Notes風(fēng)格的E-mail,可轉(zhuǎn)換為Internet協(xié)議,它用E-mail收集學(xué)生作業(yè),提醒學(xué)生改變了的課程日程,或進(jìn)行離線的討論;CourseRoom是Learning Space的新聞組,它是一個虛擬教室,學(xué)生在教師幫助下根據(jù)作業(yè)分配進(jìn)行私下或公共的討論,CourseRoom中的討論是線程化的,也就是能夠通過主題及其評論方便地進(jìn)行瀏覽,討論和作業(yè)還能夠和課程日程及任何媒體中心的資源進(jìn)行連接;2、在過程支持方面Learning Space提供Not45Learning Space還提供Chat、白板、應(yīng)用共享、小組Web瀏覽、遠(yuǎn)程會議、視頻會議等功能。Learning Space也能在一定程度上支持課程管理。教師可利用“進(jìn)度表”中的工具進(jìn)行作業(yè)分配,確立個人課程目標(biāo),進(jìn)度表還能將學(xué)生連接到其他作業(yè)、測試、調(diào)查及自我評估中,Learning Space的進(jìn)度表既適合自定步調(diào)的學(xué)習(xí)也適合小組學(xué)習(xí)。Learning Space還提供Chat、白板、應(yīng)用共享、46教師利用“評估管理者”工具能快速產(chǎn)生測驗、考試、調(diào)查和自我評估,然后發(fā)布到進(jìn)度表供學(xué)生訪問,學(xué)生完成的評估返回到評估管理者進(jìn)行自動等級評定、總結(jié)及教師評論,等級評估返回到學(xué)生的個人文件夾。測試的問題形式有是非題、多重選擇及主觀題,能調(diào)用以前輸入的問題庫,能引進(jìn)外部的測試,可在線記分及評級。教師利用“評估管理者”工具能快速產(chǎn)生測驗、考試、調(diào)查和自我評47Learning Space支持課程監(jiān)控,由GradeBook跟蹤每個學(xué)生的每次考試得分;顯示平均得分和等級,教師如果想進(jìn)一步分析,還能將GradeBook當(dāng)作普通文件引出到任何數(shù)據(jù)庫或報表程序;Learning Space提供書簽功能,支持學(xué)生的自我評估,支持過程跟蹤,為學(xué)生提供“My work progress”文件夾,可用來跟蹤自己的作業(yè)及課程總體進(jìn)程,有關(guān)Lotus Learning Space的一些主要特征見表5-4。Learning Space支持課程監(jiān)控,由GradeBoo48三、Web-CT系統(tǒng)三、Web-CT系統(tǒng)49Web-CT是由加拿大哥倫比亞大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系開發(fā)的,用于創(chuàng)建基于萬維網(wǎng)的教學(xué)環(huán)境的便利工具??捎盟鼊?chuàng)建整個在線課程,或僅僅是補充現(xiàn)有課程的網(wǎng)上出版物。該軟件使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器技術(shù),供學(xué)生訪問和教師創(chuàng)建課程。Web-CT還使用一系列的工具以增加現(xiàn)有課程的特性,這些工具包括:E-mail、會議系統(tǒng)、在線聊天、課程管理以及評價/測試。Web-CT是由加拿大哥倫比亞大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系開發(fā)的,用于創(chuàng)50Web-CT提供的功能有:用于設(shè)計課程外觀(顏色方案,頁面設(shè)計等)的交互界面;一套便于學(xué)習(xí),交流和協(xié)作的教學(xué)工具;以及一套幫助教師管理課程傳送的工具。Web-CT提供的功能有:用于設(shè)計課程外觀(顏色方案,頁面設(shè)511、在資源組織方面Web-CT提供模板輔助建立各種標(biāo)準(zhǔn)的頁,如課程大綱、作業(yè)、閱讀材料等,呈現(xiàn)的課程信息可以是電子會議工具、單頁的內(nèi)容、內(nèi)容路徑(Web-CT自動提供多頁內(nèi)容的導(dǎo)航機(jī)制、工具條等)、URL、在線術(shù)語表、在線索引、主頁信息、公共圖標(biāo)及功能共享。在Web-CT,可以方便地在線進(jìn)行課程修改。1、在資源組織方面Web-CT提供模板輔助建立各種標(biāo)準(zhǔn)的頁,52小組表達(dá)區(qū)域允許學(xué)生制作并呈現(xiàn)Web材料,這些材料可成為(由設(shè)計者判斷)課程的組成部分。利用電子會議系統(tǒng)學(xué)生能在課程的任何網(wǎng)頁上進(jìn)行注釋,設(shè)計者能夠選擇是否在一個網(wǎng)頁上安置電子會議按鈕。當(dāng)學(xué)生從這里連接到會議系統(tǒng),那么所張貼的郵件是與該網(wǎng)頁內(nèi)容有關(guān)的,該郵件也出現(xiàn)在會議系統(tǒng)的某一特定論壇,小組表達(dá)區(qū)域允許學(xué)生制作并呈現(xiàn)Web材料,這些材料可成為(由532、在過程支持方面Web-CT提供內(nèi)部E-mail,并可轉(zhuǎn)寄外部E-mail,E-mail工具還結(jié)合在學(xué)生跟蹤和等級工具中,可根據(jù)學(xué)生等級或參與特性列出名單,成批發(fā)送郵件,可通過電子會議工具進(jìn)行線程化的討論,支持新聞組;在相同課程范圍內(nèi)可進(jìn)行Chat,也可在課程之外同一服務(wù)器的課程范圍內(nèi)進(jìn)行。Chat對話記錄能存貯并供查閱。2、在過程支持方面Web-CT提供內(nèi)部E-mail,并可轉(zhuǎn)寄54Web-CT的課程管理,包括學(xué)生帳號管理、等級維護(hù)、統(tǒng)計總結(jié)等,還可手工或自動將學(xué)生分成小組、為各小組分配內(nèi)容區(qū)域或討論組,利用日程工具可安排小組和班級日程。系統(tǒng)可自動生成多重選擇自測題,測試的問題形式有多重選擇、匹配題、簡答,測驗可由教師制定并在預(yù)定時間傳遞,可在線記分及評級,可根據(jù)自測結(jié)果重新安排學(xué)習(xí);Web-CT的課程管理,包括學(xué)生帳號管理、等級維護(hù)、統(tǒng)計總結(jié)55Web-CT可進(jìn)行圍繞學(xué)生的過程跟蹤,及圍繞內(nèi)容的過程跟蹤,可監(jiān)控在線的測試,顯示誰已完成測試、誰正在進(jìn)行之中、誰剛剛開始,哪些測試還沒有評閱,并自動將等級輸入管理系統(tǒng);利用工具進(jìn)行站點管理,顯示資源使用情況,如課程數(shù)量、規(guī)模、修改日期、學(xué)生注冊情況等。Web-CT可進(jìn)行圍繞學(xué)生的過程跟蹤,及圍繞內(nèi)容的過程跟蹤,56Web-CT提供學(xué)生主頁生成工具讓他們建立自己在Web-CT系統(tǒng)中的主頁,不需要額外的HTML知識??稍诰€筆記、選擇討論主題、在線查看等級及同學(xué)的成績、在線修改密碼、利用Resume session工具可返回到最近學(xué)習(xí)的部分、可進(jìn)行自己的內(nèi)容注釋,這些都有利于動機(jī)的建立。Web-CT提供學(xué)生主頁生成工具讓他們建立自己在Web-CT57自20世紀(jì)60年代后期開始,美國教育心理學(xué)家佩柏特(S.Papert)提出了一種新的計算機(jī)教育應(yīng)用觀點,迅速在世界范圍內(nèi)進(jìn)行了大量實驗研究,形成了一種新的教學(xué)思想,即Logo語言及其所建立的學(xué)習(xí)環(huán)境——微型世界(Microworld)。Microworld作為一種學(xué)習(xí)環(huán)境,涉及到計算機(jī)環(huán)境的虛擬性,特別是模擬和虛擬現(xiàn)實在教育情境中的角色。第三節(jié) 微型世界自20世紀(jì)60年代后期開始,美國教育心理學(xué)家佩柏特(S.Pa58一、微型世界概念及其產(chǎn)生的背景術(shù)語“Microworld”最初來自人工智能(AI)領(lǐng)域,普遍存在于有關(guān)Logo的著作中。對它有兩種理解,一是作為所有的Logo環(huán)境的隱喻(Logo是一個意味共享的微型世界),二是關(guān)于在大的Logo本身情境中定義的程序設(shè)計環(huán)境,這個環(huán)境展示了特別的特征井有特定的教育目的。一般來說,微型世界是一個使我們在其中能進(jìn)行清晰的、推測性的思考,更有效地進(jìn)行智力發(fā)展的環(huán)境。一、微型世界概念及其產(chǎn)生的背景術(shù)語“Microworld”最59與一個外部世界相比,在一個微型世界中,表達(dá)模式能被更詳細(xì)說明、控制和變化。佩柏特曾經(jīng)在瑞士“皮亞杰發(fā)展認(rèn)識論實驗室”中工作了五年之久,到美國后又在美國人工智能權(quán)威Minsky所領(lǐng)導(dǎo)的麻省理工學(xué)院人工智能研究室中工作,研究思維的本質(zhì)、兒童如何學(xué)習(xí)、以及如何使用機(jī)器學(xué)習(xí)等問題。與一個外部世界相比,在一個微型世界中,表達(dá)模式能被更詳細(xì)說明60他認(rèn)為兒童是自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)造者,兒童的認(rèn)識是在與生活和現(xiàn)實環(huán)境的接觸中,經(jīng)歷了從具體認(rèn)知發(fā)展到抽象認(rèn)識、形成知識結(jié)構(gòu)的發(fā)展中得到的。這一過程不僅形成了知識結(jié)構(gòu),也形成了學(xué)習(xí)態(tài)勢。有的兒童能把學(xué)習(xí)與自己的體驗相結(jié)合,因而學(xué)得又好又快,有的則學(xué)得很被動甚至死記硬背各種概念和公式而忘記了它的現(xiàn)實根源。他認(rèn)為兒童是自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)造者,兒童的認(rèn)識是在與生活和現(xiàn)實61他考慮自己成為數(shù)學(xué)家的過程:由于從小喜歡擺弄齒輪箱,在擺弄中發(fā)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系的奇妙,在學(xué)習(xí)函數(shù)概念時就十分容易,在學(xué)習(xí)中也一直保持這種理論聯(lián)系實際的方法。如果讓學(xué)生有一種相當(dāng)于齒輪箱的東西可擺弄,那么任何學(xué)生都可以學(xué)好數(shù)學(xué),而計算機(jī)正提供了這樣的東西。也就是說,計算機(jī)可開發(fā)出一種極好的學(xué)習(xí)環(huán)境,它提供了學(xué)生聯(lián)系各門學(xué)科規(guī)律和知識的一種微型現(xiàn)實環(huán)境——微型世界。他考慮自己成為數(shù)學(xué)家的過程:由于從小喜歡擺弄齒輪箱,在擺弄中621967年,在一些計算機(jī)學(xué)家的幫助下,Logo語言被設(shè)計出。隨后進(jìn)行了為期一年的Logo語言教學(xué)實驗,迅速在世界范圍內(nèi)進(jìn)行了大量實驗和研究,形成了中小學(xué)教育中的Logo熱潮。Logo的特點是從目標(biāo)出發(fā),具有模塊性、擴(kuò)展性、交互性、適用性。Logo編程活動涉及到數(shù)學(xué)、語言、音樂、機(jī)器人學(xué)、通訊和科學(xué)等。它被用來開發(fā)模擬、創(chuàng)建多媒體演示等。最普及的Logo環(huán)境是海龜(Turtle)。1967年,在一些計算機(jī)學(xué)家的幫助下,Logo語言被設(shè)計出。6370年代后期,隨著個人電腦的興起,Logo被廣泛使用。一個新的公司Logo Computer Systems,Inc.(LCSI)在1980年建立,佩柏特成為公司主席。近年來,隨著對新的Logo開發(fā)產(chǎn)生的熱情,出現(xiàn)了Microworld(LCSI,1993)這個名詞,它包含了在Logo環(huán)境和Logo語言上出現(xiàn)的主要變化。微型世界具有許多超出Logo的特性,包括繪圖工具、形狀編輯器、支持多媒體項目、模擬、游戲等。70年代后期,隨著個人電腦的興起,Logo被廣泛使用。一個新64作為微型世界的Logo最大特點是多任務(wù)分派(multi-tasking)。Logo微型世界的特點是比事實材料更能促進(jìn)過程和原理的學(xué)習(xí)。它是一種應(yīng)用性環(huán)境或任務(wù)領(lǐng)域,使清晰的現(xiàn)象與有力的思想相結(jié)合(Lawler,1982)。簡單說,微型世界就是一個現(xiàn)實或建構(gòu)的現(xiàn)實子集,它的結(jié)構(gòu)是如此適合一個給定的認(rèn)知機(jī)制,因而為后者提供了一個能有效操作的環(huán)境,允許學(xué)習(xí)者去訓(xùn)練有力的思想或智力技能(Papert,1980)。作為微型世界的Logo最大特點是多任務(wù)分派(multi-ta65二、作為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的微型世界在教育技術(shù)領(lǐng)域,人們正逐漸改變將計算機(jī)僅僅當(dāng)作學(xué)習(xí)工具的觀點,開始關(guān)注和開發(fā)基于計算機(jī)的學(xué)習(xí)環(huán)境,從一種更為宏觀的角度看待技術(shù),研究者也不斷尋求如何設(shè)計有效的學(xué)習(xí)環(huán)境。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境是將計算機(jī)支持的教學(xué)過程理解為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境(Wilson,1996),這體現(xiàn)了建構(gòu)主義傾向的對于知識和教學(xué)的理解。二、作為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的微型世界在教育技術(shù)領(lǐng)域,人們正逐漸66客觀主義將知識理解為客觀存在的產(chǎn)品或狀態(tài),因此將教學(xué)理解為傳遞這一客觀知識的過程。而建構(gòu)主義將知識理解為個體在經(jīng)驗上,通過與環(huán)境的交互建構(gòu)認(rèn)識和意義的過程。因此在建構(gòu)主義看來,教學(xué)是學(xué)習(xí)者充分利用環(huán)境提供的豐富的工具和資源建立自己的認(rèn)識和理解的過程,因而將教學(xué)理解為學(xué)習(xí)環(huán)境??陀^主義將知識理解為客觀存在的產(chǎn)品或狀態(tài),因此將教學(xué)理解為傳67基于計算機(jī)的學(xué)習(xí)環(huán)境是建構(gòu)主義思想的體現(xiàn),是學(xué)習(xí)者能夠與信息進(jìn)行交互的自我組織的學(xué)習(xí)環(huán)境。Logo程序語言環(huán)境已經(jīng)扎根于建構(gòu)主義教育哲學(xué)中,可支持建構(gòu)性的學(xué)習(xí),成為有效的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境。對建構(gòu)主義情境中的微型世界,Pufall建議將“微型世界”中的“世界”作為真實世界,它包含原理而非教誨式表現(xiàn)知識?;谟嬎銠C(jī)的學(xué)習(xí)環(huán)境是建構(gòu)主義思想的體現(xiàn),是學(xué)習(xí)者能夠與信息68微型世界是一個小的但是完整的知識領(lǐng)域,提供學(xué)生進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)的真實可靠的環(huán)境。在微型世界中,學(xué)生能夠更清晰地思考,更有效地探索某一領(lǐng)域的知識,檢驗自己的假設(shè),發(fā)現(xiàn)微型世界中的事實。計算機(jī)微型世界常常會與模擬相混淆,但微型世界有兩個重要因素是模擬所不具備的。首先,微型世界提供某一領(lǐng)域的“最小化模型”,學(xué)習(xí)者能夠?qū)Υ诉M(jìn)行重構(gòu),以探索更復(fù)雜的情況,產(chǎn)生更復(fù)雜的思想。微型世界是一個小的但是完整的知識領(lǐng)域,提供學(xué)生進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)69其次,微型世界與學(xué)習(xí)者的認(rèn)知與情感相一致。相反,模擬是由被模擬的內(nèi)容或領(lǐng)域決定的,對模擬的判斷取決于模仿的逼真程度。但是,模擬還是有許多特性與微型世界是一致的,如二者都提供真實可靠的情境。微型世界的特點是學(xué)習(xí)者能進(jìn)行自我組織的學(xué)習(xí)。自我組織的學(xué)習(xí)思想與建構(gòu)主義的思想相一致,即認(rèn)為學(xué)習(xí)過程應(yīng)該以學(xué)習(xí)者為中心,學(xué)習(xí)是個體在原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上建構(gòu)新的意義的過程,學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)負(fù)有主要的責(zé)任。其次,微型世界與學(xué)習(xí)者的認(rèn)知與情感相一致。相反,模擬是由被模70自我組織的學(xué)習(xí)環(huán)境必須具備以下特點:首先,學(xué)習(xí)環(huán)境必須具有內(nèi)在驅(qū)動力,即學(xué)生愿意參與學(xué)習(xí)環(huán)境的活動是由于學(xué)習(xí)環(huán)境的原因,而非外部的刺激。其次,自我組織的學(xué)習(xí)者必須自己確定學(xué)習(xí)的目標(biāo)、計劃,并能對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和評估。最后,自我組織的學(xué)習(xí)者必須積極地進(jìn)行學(xué)習(xí)活動,選擇、組織學(xué)習(xí)環(huán)境,使之適合自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格。自我組織的學(xué)習(xí)環(huán)境必須具備以下特點:首先,學(xué)習(xí)環(huán)境必須具有內(nèi)71在情景化學(xué)習(xí)方面(situated learning),微型世界在它們的結(jié)構(gòu)中包含了有益于學(xué)習(xí)過程的情境和關(guān)系。在知識建構(gòu)方面,微型世界提供了比真實世界更有效的情境,知識被適當(dāng)、快速地用一種功能形式轉(zhuǎn)移到其他情境。在Logo案例中,我們期望學(xué)習(xí)者獲得一些有用的幾何原理理解,而不是否認(rèn)一般意義上的知識。在情景化學(xué)習(xí)方面(situated learning),微型72從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的角度,我們可以發(fā)現(xiàn)微型世界具有以下特征:允許實驗性的學(xué)習(xí),包括探索、調(diào)查并建立預(yù)測;基于概念的;包含探索內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu);允許主要的認(rèn)知重構(gòu)和提供學(xué)生有意義建構(gòu)知識的工具;允許學(xué)生產(chǎn)生反饋,從反饋中他們能判斷思考方式的有效性;從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的角度,我們可以發(fā)現(xiàn)微型世界具有以下特征:73提供足夠的興趣使學(xué)生想與其他學(xué)生討論有關(guān)探索的策略,因此允許社會性的建構(gòu);促進(jìn)反思性的提?。蝗菀组_始。從以上分析來看,由于微型世界是一種提供學(xué)生進(jìn)行探索式的自我組織的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)習(xí)者能表達(dá)、探索和建構(gòu)知識,因此常常被看作為體現(xiàn)建構(gòu)主義思想的理想學(xué)習(xí)環(huán)境。提供足夠的興趣使學(xué)生想與其他學(xué)生討論有關(guān)探索的策略,因此允許74三、微型世界的概念擴(kuò)展對Microworld這個詞語各人有自己的理解,現(xiàn)在人們將這個概念擴(kuò)展到構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(Virtual reality)或賽博空間(Cyberspace)的計算機(jī)環(huán)境。三、微型世界的概念擴(kuò)展對Microworld這個詞語各人有自751、在虛擬現(xiàn)實上在有限經(jīng)歷方面,例如,微型世界和虛擬現(xiàn)實的一個特點是危險的降低,所以經(jīng)常認(rèn)為微型世界提供了一種更安全的環(huán)境,孩子們能探索和經(jīng)歷各種復(fù)雜世界。對虛擬現(xiàn)實的討論是將重點放在人與人之間的交互以及與抽象概念或數(shù)據(jù)的交互。對傳統(tǒng)微型世界的批評認(rèn)為它不具有充分的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)習(xí)經(jīng)歷的社會維度在傳統(tǒng)的微型世界情境中沒有很好的表現(xiàn)。1、在虛擬現(xiàn)實上在有限經(jīng)歷方面,例如,微型世界和虛擬現(xiàn)實的一762、在賽博空間上Cyberspace已經(jīng)以全球網(wǎng)絡(luò)的形式而存在,計算機(jī)使用者在其中能隨意移動和交互。在這樣一個環(huán)境中,可以建構(gòu)多維空間的模擬,所有類型的信息以類似物理形式(如:圖書館、人物)呈現(xiàn)。Cyberspace基本上是一個純粹的抽象環(huán)境,在這個環(huán)境中,抽象的信息用一些“物理”形式更容易理解和控制。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能構(gòu)造更好的微型世界,特別是能解決社會維的缺乏問題。2、在賽博空間上Cyberspace已經(jīng)以全球網(wǎng)絡(luò)的形式而存77四、微型世界應(yīng)用的一般實例微型世界是利用計算機(jī)構(gòu)造一種反應(yīng)性的學(xué)習(xí)環(huán)境,我們可建立各種形式的微型世界,從而滿足不同的需要。(1)利用Logo語言可建立一種程序設(shè)計語言形式的微型世界,它提供的海龜作圖世界允許學(xué)習(xí)者進(jìn)行操縱并觀察其反應(yīng)。例如學(xué)生對點、線這樣的抽象幾何概念往往難以理解,而海龜幾何中的點則不同,它有位置和指向兩個重要參數(shù),學(xué)生理解起來就容易得多。四、微型世界應(yīng)用的一般實例微型世界是利用計算機(jī)構(gòu)造一種反應(yīng)性78海龜幾何中的線是海龜爬出來的,學(xué)生能看到也容易理解線的概念。學(xué)生使用Logo即語言的命令驅(qū)動海龜畫出各種各樣的圖形,就相當(dāng)于佩柏特擺弄齒輪箱一樣,可以將數(shù)學(xué)中的規(guī)律和現(xiàn)實中的點線關(guān)系聯(lián)系在一起,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī),培養(yǎng)他們利用原有知識來解決各種問題的學(xué)習(xí)能力。此外,當(dāng)遇到疑難問題時,學(xué)生還可使用“扮演海龜”的方式在屏幕上走一走。海龜幾何中的線是海龜爬出來的,學(xué)生能看到也容易理解線的概念。79(2)國外有一套《MIMI旅行》課件,它是模擬型、操練與練習(xí)、咨詢等類型課件組合的微型世界。它包括一套觀察鯨的生活旅行活動的電視錄像及一套CAI軟件。(3)電子工作臺(Electronic Workbench;EWB)(2)國外有一套《MIMI旅行》課件,它是模擬型、操練與練習(xí)80五、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的微型世界應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)支持的微型世界也應(yīng)運而生。LCSI公司適用這樣的需要,推出了一些網(wǎng)上微型世界產(chǎn)品。五、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的微型世界應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)支811、探索牛頓物理概念的協(xié)作微世界——TurboTurtleTurboTurtle是一個生動活潑的模擬牛頓物理的多用戶徽世界。通過調(diào)整地心引力、摩擦力、速率等屬性,學(xué)生在移動的海龜行為(一個球)上能立即看到這些變化的效果,通過研究行為和交互來學(xué)習(xí)概念,探索牛頓物理概念。TurboTurtle是群件系統(tǒng),本地合作者或分布的群體在控制海龜時能討論模擬。1、探索牛頓物理概念的協(xié)作微世界——TurboTurtleT822、LogoExpress系統(tǒng)由LCSI開發(fā)的LogoExpress系統(tǒng)主要使用了公告牌技術(shù),除了文本以外,允許傳送Logo程序、圖形或任意類型的文件。教師使用該系統(tǒng)作為一般的通訊,讓學(xué)生共享課堂主題思想和Logo工具程序,并得到技術(shù)支持。2、LogoExpress系統(tǒng)由LCSI開發(fā)的LogoExp83網(wǎng)上協(xié)同實驗室(Collaboratory或簡稱Collab)是對真實實驗環(huán)境和虛擬實驗平臺的集成,它實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)的問題求解過程。傳統(tǒng)的做法,學(xué)生實驗都是在學(xué)校實驗室里進(jìn)行,教師只能要求檢查最終結(jié)果,而很難對學(xué)生的實驗操作過程進(jìn)行觀察。學(xué)生也不會主動去對相關(guān)的知識進(jìn)行探究,因為他們完全依賴實驗手冊。第四節(jié) 協(xié)同實驗室網(wǎng)上協(xié)同實驗室(Collaboratory或簡稱Collab84在網(wǎng)上協(xié)同實驗室中,學(xué)生可以同學(xué)習(xí)伙伴一起設(shè)計實驗,并通過模擬軟件觀看到實驗結(jié)果。直到他們認(rèn)為方案成熟以后,就可以轉(zhuǎn)移到真實的實驗環(huán)境中完成實驗,以驗證真實的情形。學(xué)生的所有行為都會被系統(tǒng)記錄,以供進(jìn)一步研究找出最佳學(xué)習(xí)路徑或分析實驗中的交互行為之用。在網(wǎng)上協(xié)同實驗室中,學(xué)生可以同學(xué)習(xí)伙伴一起設(shè)計實驗,并通過模85一、協(xié)同實驗室的理論基礎(chǔ)協(xié)同實驗室是在基于共享的概念基礎(chǔ)上來組織協(xié)同的。協(xié)同實驗室為個人和群體提供了一個開放的電子平臺,他們有共同的興趣,有效地交換、發(fā)布和創(chuàng)造問題、思想和知識。協(xié)同實驗室可應(yīng)用在各個學(xué)科,不像私有系統(tǒng)只為用戶提供一些定制的選擇,有限的程序界面;開放系統(tǒng)如Internet為我們開發(fā)協(xié)同實驗室提供了一個廣泛的設(shè)計機(jī)會。一、協(xié)同實驗室的理論基礎(chǔ)協(xié)同實驗室是在基于共享的概念基礎(chǔ)上來86在概念和技術(shù)正確組織下,Web能為協(xié)同實驗室提供一個非常高效的基礎(chǔ),它能聚集全世界各個領(lǐng)域的專家和學(xué)習(xí)者。同時,如果沒有用于評價專家和學(xué)習(xí)者之間交互價值實效的理論基礎(chǔ),我們也不能在Web上正確從事將來的技術(shù)開發(fā)。協(xié)同實驗室的理論基礎(chǔ)源于經(jīng)濟(jì)學(xué)上的補償理論(Complementarity Theory),它將一個協(xié)同實驗室用戶的網(wǎng)上價值與設(shè)計特色連接起來。在概念和技術(shù)正確組織下,Web能為協(xié)同實驗室提供一個非常高效87在協(xié)同實驗室的設(shè)計上,補償理論建議:當(dāng)協(xié)同實驗室通過簡單開放的界面提供一套相關(guān)(補充)因素時、它加強(qiáng)了使用者的方便性,減小了耗費在使用系統(tǒng)上的時間和費用。從這個觀點出發(fā),我們能開發(fā)各種形式的協(xié)同實驗室,如MIS協(xié)同實驗室。MIS協(xié)同實驗室是一個能組織信息的Web服務(wù)器,該協(xié)同實驗室也集成了一個在線電子論壇、公告和研究特性。在協(xié)同實驗室的設(shè)計上,補償理論建議:當(dāng)協(xié)同實驗室通過簡單開放88該實驗室有兩個目標(biāo):(1)通過有組織的信息資源、研究和資源連接能力來有效發(fā)布信息。(2)實現(xiàn)同步和異步交互的全球論壇,包括MIS問題、思想和研究文章。在協(xié)同實驗室使用時,我們能報告實驗以及一些收集于論壇上的全球參與者的總結(jié)性數(shù)據(jù)。該實驗室有兩個目標(biāo):(1)通過有組織的信息資源、研究和資源連89二、協(xié)同實驗室的工具協(xié)同實驗室可使用在各個學(xué)科上,通常涉及到理科項目,需要許多協(xié)同工具,下面介紹幾種有關(guān)項目的工具:二、協(xié)同實驗室的工具協(xié)同實驗室可使用在各個學(xué)科上,通常涉及到901、視頻會議控制臺視頻會議控制臺是一個新的全球多路發(fā)送骨干網(wǎng)(Multicast Backbone;Mbone)工具,它允許用戶容易地使用視頻會議的視頻和音頻部分。視頻會議工具能從視頻會議控制臺端發(fā)動并在遠(yuǎn)端控制。一個遠(yuǎn)端的使用者可使用當(dāng)前的設(shè)置并能改變設(shè)置。它被用來允許控制一個現(xiàn)場無人參加的視頻會議傳送并幫助沒有經(jīng)驗的使用者。1、視頻會議控制臺視頻會議控制臺是一個新的全球多路發(fā)送骨干網(wǎng)912、電子記事簿電子記事簿用來保存和檢索與實驗有關(guān)的信息。除此,當(dāng)電子筆記本提供相似的使用界面時,能夠集成數(shù)據(jù)庫管理和各種協(xié)同工具。2、電子記事簿電子記事簿用來保存和檢索與實驗有關(guān)的信息。除此923、共享的屏幕視窗工具虛擬網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)系統(tǒng)是一個遠(yuǎn)距離展示系統(tǒng).在來自Internet架構(gòu)上任何一處的計算機(jī)桌面環(huán)境下都可以共享屏幕。例如在我們的PC桌面上可使用共享的屏幕視窗工具(Shared Screen Televiewers)去展示Unix環(huán)境。3、共享的屏幕視窗工具虛擬網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)系統(tǒng)是一個遠(yuǎn)距離展示系統(tǒng)934、用于協(xié)同研究的電子實驗室記事簿用于協(xié)同研究的電子實驗記事簿在科學(xué)研究中是一個必要的工具。它是一個有關(guān)推理和實驗準(zhǔn)備、有關(guān)結(jié)果的分析。有關(guān)將來研究的計劃的信息倉庫。筆記本能捕獲科學(xué)進(jìn)程從而給科學(xué)家有意義的觀察。共享筆記能幫助協(xié)同研究者去建立一個對工作的共同理解。但是,在現(xiàn)代研究工具中,能跨越全球并提供遠(yuǎn)距離研究者去使用實驗記事簿是一件比較困難的事情。4、用于協(xié)同研究的電子實驗室記事簿用于協(xié)同研究的電子實驗記事94三、建立協(xié)同實驗室的技術(shù)架構(gòu)網(wǎng)上協(xié)同實驗室一般是建立在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上,下面為幾種可行的架構(gòu)。三、建立協(xié)同實驗室的技術(shù)架構(gòu)網(wǎng)上協(xié)同實驗室一般是建立在分布式951、IP多路發(fā)送骨干網(wǎng)IP的基于多路發(fā)送路由(IP Multicast-based routing)促進(jìn)了分布式應(yīng)用,從而能在廣域網(wǎng)上形成關(guān)鍵的實時通訊。相對單獨的IP主機(jī),IP多路發(fā)送路由采用了分布式和復(fù)制的多路傳送數(shù)據(jù)流來到達(dá)目的地。Mbone拓?fù)湓O(shè)計使得能促進(jìn)有效地信息包分發(fā)而沒有充滿任何節(jié)點。除此以外,幾個共享的和商業(yè)的視頻會議系統(tǒng)也可在Mbone上使用。1、IP多路發(fā)送骨干網(wǎng)IP的基于多路發(fā)送路由(IP Mult962、Java平臺Java是一個面向?qū)ο蟮?、平臺獨立的、多線程動態(tài)通用程序環(huán)境。在為Internet、Intranet以及其它復(fù)雜的分布式網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建applets及應(yīng)用時很有效。一個Java applet能像圖形一樣被包含在HTML頁面中。當(dāng)你使用兼容Java的瀏覽器來瀏覽包含Java applet頁面時,applet代碼被傳到你的系統(tǒng)并被瀏覽器執(zhí)行。2、Java平臺Java是一個面向?qū)ο蟮?、平臺獨立的、多線程973、CORBA平臺使用CORBA標(biāo)準(zhǔn)可建立非常強(qiáng)大的分布式環(huán)境。CORBA對象可以用各種語言編寫,CORBA對象通過CORBA軟件總線(ORB)連接,可擴(kuò)展Java在網(wǎng)絡(luò)、語言、操作系統(tǒng)中的各種應(yīng)用。3、CORBA平臺使用CORBA標(biāo)準(zhǔn)可建立非常強(qiáng)大的分布式環(huán)984、Totem系統(tǒng)Totem系統(tǒng)是使用一套通訊協(xié)議可用來忍受故障的分布式系統(tǒng)。信息的發(fā)送機(jī)制允許在出現(xiàn)錯誤情況下保持分布和復(fù)制的信息一致性。在一個簡單的局域網(wǎng)上或者由網(wǎng)關(guān)相連的多個局域網(wǎng)上,Totem系統(tǒng)都提供了可靠的信息傳送過程。4、Totem系統(tǒng)Totem系統(tǒng)是使用一套通訊協(xié)議可用來忍受995、可靠的多路發(fā)送協(xié)議可靠的多路發(fā)送協(xié)議是一個建立在可靠廣播協(xié)議(Reliable Broadcast Protocol)上的協(xié)議。RMP在IP多路發(fā)送的頂端上提供了可完全定制的,可靠的多路發(fā)送服務(wù)。5、可靠的多路發(fā)送協(xié)議可靠的多路發(fā)送協(xié)議是一個建立在可靠廣播100四、分布式協(xié)同實驗室在科學(xué)研究上的應(yīng)用下面給出幾個協(xié)同實驗室項目,它們主要是應(yīng)用在遠(yuǎn)距離的科學(xué)研究上。四、分布式協(xié)同實驗室在科學(xué)研究上的應(yīng)用下面給出幾個協(xié)同實驗室1011、分布的協(xié)同實驗室實驗環(huán)境分布式協(xié)同實驗室實驗環(huán)境(Distributed,Collaboratory Experiment Environments)提供了為遠(yuǎn)距離使用的各種昂貴、難以復(fù)制的器材,從電子顯微鏡到熔解反應(yīng)堆,而在以前科學(xué)家則必須實地操作。通過這些實驗臺并使用它們來進(jìn)行真實世界的實驗,我們能研究技術(shù)以及控制器件、采樣、與遠(yuǎn)地同事交互的社會性問題。1、分布的協(xié)同實驗室實驗環(huán)境分布式協(xié)同實驗室實驗環(huán)境(Dis1022、數(shù)字化顯微解剖協(xié)同實驗室網(wǎng)格瀏覽器(Gridbrowser)是用于顯微化數(shù)字解剖協(xié)同實驗室的客戶端界面。數(shù)字化顯微解剖協(xié)同實驗室是一個正在開發(fā)的系統(tǒng),提供了遠(yuǎn)程問詢、分析、數(shù)據(jù)的可視化,其中數(shù)據(jù)來自位于加利福尼亞大學(xué)國家顯微和圖像研究中心的中介高伏電子顯微鏡。2、數(shù)字化顯微解剖協(xié)同實驗室網(wǎng)格瀏覽器(Gridbrowse1033、高空大氣研究協(xié)同實驗室高空大氣研究協(xié)同實驗室(UARC)是一個由高空大氣、空間物理、計算機(jī)科學(xué)、行為科學(xué)的研究者聯(lián)合進(jìn)行的工作。UARC項目已開發(fā)了一個國際網(wǎng)絡(luò)協(xié)同實驗室,計算機(jī)和通訊技術(shù)的聯(lián)合使得物理上分布的科學(xué)家能工作在一起,這些科學(xué)家通過網(wǎng)絡(luò)使用一個在丹麥的格棱蘭島的工具站點。3、高空大氣研究協(xié)同實驗室高空大氣研究協(xié)同實驗室(UARC)104五、分布式協(xié)同實驗室在教學(xué)上的應(yīng)用
1、協(xié)同可視化項目通過協(xié)同的可視化項目(CoVis)來進(jìn)行學(xué)習(xí)。今天,CoVis項目是由上千個學(xué)生、100多教師和許多研究者工作在一起去發(fā)現(xiàn)新的思考和科學(xué)實踐辦法,它試圖使科學(xué)知識的學(xué)習(xí)更加類似于真正的科學(xué)實踐活動。五、分布式協(xié)同實驗室在教學(xué)上的應(yīng)用
1、協(xié)同可視化項目通過協(xié)105CoVis首次將寬帶ISDN網(wǎng)絡(luò)用于教育目的(該項目由美國西北大學(xué)承擔(dān)),它能夠使高中學(xué)生和其他遙遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生一起參加協(xié)作工作小組的活動。學(xué)生還可通過這些網(wǎng)絡(luò)與大學(xué)里的研究人員及其他科學(xué)家進(jìn)行通信。參加協(xié)同小組的學(xué)生通過基于項目的活動研究大氣和環(huán)境科學(xué),包括氣象學(xué)和氣候?qū)W專題。學(xué)生使用為學(xué)習(xí)環(huán)境而特別改制的、代表目前技術(shù)發(fā)展水平的科學(xué)視算軟件,他們能接觸到位于該領(lǐng)域前沿的科學(xué)家所使用的研究工具和數(shù)據(jù)集。CoVis首次將寬帶ISDN網(wǎng)絡(luò)用于教育目的(該項目由美國西106CoVis項目為學(xué)生提供了一個協(xié)作式的工作平臺,它包括桌面視頻遠(yuǎn)程會議;適于遠(yuǎn)程、實時協(xié)作的共享軟件環(huán)境;對Internet資源的訪問能力;一個“軟件/協(xié)作”(Software/Collaboratory)記事簿(多媒體方式的、科學(xué)家使用的記事本);和“Covis軟件”(科學(xué)視算軟件)。除了提供新的技術(shù)之外,該項目還與成員學(xué)校的教師緊密協(xié)同,開發(fā)新的課程和新的教學(xué)方法,以利于基于項目的科學(xué)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。CoVis項目為學(xué)生提供了一個協(xié)作式的工作平臺,它包括桌面視107下面為有代表性的幾種工具:(1)指導(dǎo)者數(shù)據(jù)庫(Mentor database):指導(dǎo)者數(shù)據(jù)庫是一個基于Web的使用,能幫助教師辨別自愿參加到學(xué)生項目中的指導(dǎo)者、指導(dǎo)者們把與自己有關(guān)的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫中,這樣教師就可以尋找適合需要的指導(dǎo)者。該數(shù)據(jù)庫能幫助教師和指導(dǎo)者管理各自的指導(dǎo)工作,圖5-l0為使用過程。圖5-10ConVis的指導(dǎo)者數(shù)據(jù)庫使用流程(P235)下面為有代表性的幾種工具:108(2)氣象可視儀(Weather Visualizer):氣象可視儀是一個能生成天氣圖像的在線工具(圖5-11)。它對后臺服務(wù)器獲得的大氣實時數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,在客戶端生成一個網(wǎng)上表示圖形。這個工具提供廣泛的在線幫助,包括詳細(xì)的有關(guān)各種大氣科學(xué)主題的交互模塊。圖5-11 氣象可視儀網(wǎng)上示意(P236頁)(2)氣象可視儀(Weather Visualizer):1092、協(xié)同實驗記事簿項目協(xié)同實驗記事簿項目(The Collaboratory Notebook Project at Northwestern)由美國西北大學(xué)開發(fā)。雖然它是用于科學(xué)學(xué)習(xí),它實際上能跨學(xué)科使用。記事簿被設(shè)計來支持學(xué)生、教師、指導(dǎo)者之間的通信和協(xié)同,允許人們在正常課堂時間之外跨時空工作在一起。記事簿提供了一個結(jié)構(gòu)化環(huán)境,在這個環(huán)境中,除了觀看和對工作做出貢獻(xiàn)外,使用者還能記錄他們的活動和思想。2、協(xié)同實驗記事簿項目協(xié)同實驗記事簿項目(The Colla110虛擬學(xué)社(MUD/MOO)是90年代中期開始在Internet上流行起來的多用戶異步通訊系統(tǒng),MUD(Multi User Dimension)是虛擬的“多用戶空間”,MOO(Multi User Dimension Object-oriented)是由MUD發(fā)展而來的,是一種面向?qū)ο蟮腗UD,它通過對由各種MOO對象構(gòu)成的核心數(shù)據(jù)庫的共享來向用戶提供虛擬現(xiàn)實環(huán)境。每一個用戶通過自己的客戶機(jī)程序進(jìn)人MOO。第五節(jié) 虛擬學(xué)社虛擬學(xué)社(MUD/MOO)是90年代中期開始在Interne111MOO提供實時的在線通信,它引入房屋空間的概念,使得在實際地理位置上處于分離狀態(tài)的用戶能夠在一個共同機(jī)制中進(jìn)行交互和協(xié)作。因為MOO系統(tǒng)是面向?qū)ο蟮模覀兒苋菀桌美^承已有對象屬性的簡單方法創(chuàng)建新對象,以擴(kuò)展MOO系統(tǒng)的功能。MOO提供實時的在線通信,它引入房屋空間的概念,使得在實際地112MUD/MOO本來是為支持網(wǎng)上虛擬社會中的交際活動而設(shè)計的,但近年來,MUD/MOO越來越多地被應(yīng)用于教育和研究工作中,它給網(wǎng)上協(xié)同學(xué)習(xí)提供了新穎而有效的手段。一個教育MOO有一個學(xué)術(shù)主題,它利用MOO提供的各種通信工具來支持各種學(xué)習(xí)活動和校園文化。MUD/MOO本來是為支持網(wǎng)上虛擬社會中的交際活動而設(shè)計的,113一、什么是MUD/MOOMUD/MOO是在復(fù)雜的計算機(jī)系統(tǒng)后面,遍布整個世界的一種基于文本的虛擬現(xiàn)實空間。從技術(shù)上說,MUD是一種以客戶機(jī)/服務(wù)器模式運行的計算機(jī)程序,是一個通過網(wǎng)絡(luò)連接的、多用戶參與的、可由用戶自主擴(kuò)展的、主要基于文本表示的虛擬現(xiàn)實環(huán)境(Bruckman,1992;Curtis,1993,Cassidy,1994)。一、什么是MUD/MOOMUD/MOO是在復(fù)雜的計算機(jī)系統(tǒng)后114MUD這一名詞首次出現(xiàn)是在1978年,一個叫Roy Trubshaw的英國Essex大學(xué)學(xué)生開發(fā)了一個他稱之為Multi-User Dungeon(多用戶城堡,英文縮寫MUD)的程序,這是一個基于文本表示的多用戶探險游戲,在這一幻想——探險游戲的基礎(chǔ)上,MUD技術(shù)開始迅速發(fā)展起來。MUD這一名詞首次出現(xiàn)是在1978年,一個叫Roy Trub115當(dāng)前,因特網(wǎng)上已經(jīng)存在成千個MUD,許多都已不僅僅是游戲的性質(zhì)。字母縮寫MUD現(xiàn)在也不僅代表最初的Multi-User Dungeon.它還代表Multi-User Dimension或Multi-User Domain,而且,MUD這一術(shù)語還出現(xiàn)了許多衍生的形式,如MOO、MUSH、MUSE、MUCK、DUM、WOO等。所有這些衍生術(shù)語的產(chǎn)生都是為了強(qiáng)調(diào)某類多用戶環(huán)境基于的條件和指向的目的,概念上有所重疊。當(dāng)前,因特網(wǎng)上已經(jīng)存在成千個MUD,許多都已不僅僅是游戲的性116其中,MOO出現(xiàn)的頻率最高,它代表面向?qū)ο蟮腗UD,可以認(rèn)為是最有代表性的一種高級MUD形式。所以我們通常將MUD和MOO放在一起使用,合稱MUD/MOO,它允許來自世界各地的人進(jìn)行通訊,進(jìn)行交互,進(jìn)行創(chuàng)建,嘗試一種在現(xiàn)實生活中所不可能的生活方式。MUD逐漸由一種多用戶的交互式游戲,發(fā)展成為一種開放性的、廣泛參與的建構(gòu)主義模式的協(xié)同學(xué)習(xí)與協(xié)同工作的支撐環(huán)境。其中,MOO出現(xiàn)的頻率最高,它代表面向?qū)ο蟮腗UD,可以認(rèn)為117許多MUD將某些特定領(lǐng)域的人群聯(lián)系成為虛擬的團(tuán)體,進(jìn)行合作的學(xué)習(xí)、研究與討論。如SchMOOze是針對英語學(xué)習(xí)者的,BioMOO是針對生物學(xué)研究者的,MicroMUSE是針對K-12學(xué)生的,PmcMOO是針對文學(xué)和文化理論家的等等。另外一些MUD的教育應(yīng)用,不僅體現(xiàn)了MUD作為合作學(xué)習(xí)/工作的環(huán)境的作用,也體現(xiàn)了MUD作為通信工具的作用,如開展遠(yuǎn)程教學(xué),目前有多個在因特網(wǎng)上開展遠(yuǎn)程教學(xué)的教育機(jī)構(gòu)將MUD/MOO作為其重要的組成部分。許多MUD將某些特定領(lǐng)域的人群聯(lián)系成為虛擬的團(tuán)體,進(jìn)行合作的118二、MUD/MOO的特性在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,萬維網(wǎng)已經(jīng)成為因特網(wǎng)上的基本信息結(jié)構(gòu),利用萬維網(wǎng),人們能夠接受信息,接受教育,但是,這些接受是被動的、單向的,缺乏MUD所具有的那種交互性,而MUD可以提供一個實時地交換思想、共享信息、合作學(xué)習(xí)與合作創(chuàng)造的空間。二、MUD/MOO的特性在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,萬維網(wǎng)已經(jīng)成為因119MUD同時也是一種最具特色的CMC形式,不僅能夠進(jìn)行實時的交流,也能夠進(jìn)行異步的通信。E-mail和NewsGroups等是CMC形式的主要交流工具,但它們與MUD具有顯著的區(qū)別,MUD/MOO的交流不僅可以與E-mail、NewsGroups一樣是異步的,更可以是實時的,并且具有一定的空間性和個人性,因此最適合遠(yuǎn)距離之間的密切交互,同時,MUD/MOO的匿名特性也可以保證不必說出不想說出的一些個人信息。MUD同時也是一種最具特色的CMC形式,不僅能夠進(jìn)行實時的交120實時交流的主要作用是消減用戶之間的空間距離,MUD/MOO不僅是一種縮短距離的工具,也能產(chǎn)生和調(diào)整自我認(rèn)識,用戶可以自由地描述自己,表示自己。(1)MUD是在UNIX系統(tǒng)上發(fā)展起來的,因此其結(jié)構(gòu)繼承了UNIX系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點,在UNIX系統(tǒng)中,管理上的分級權(quán)限和信息共享的思想努力共存著,這也反映到了MUD虛擬現(xiàn)實技術(shù)中。實時交流的主要作用是消減用戶之間的空間距離,MUD/MOO不121(2)MUD系統(tǒng)對環(huán)境的控制也是分等級的,用戶在MUD世界中是以某一角色(替身)的身份存在著的,角色是MUD世界中最重要的成分之一,也是MUD世界的對象之一。多數(shù)MUD的用戶等級有客戶(guest)、創(chuàng)建者(builder)、編程者(programmer)、向?qū)В╳izard)等,不同等級的用戶具有不同的控制環(huán)境的權(quán)限。(2)MUD系統(tǒng)對環(huán)境的控制也是分等級的,用戶在MUD世界中122(3)同時,MUD又明確地支持信息共享的思想,MUD空間的新人,總是能夠從其他MUD成員那里尋求幫助。因此,在MUD世界,既有著組織管理上的分級制度,又存在著自由的信息共享,這正是MUD最有價值的方面。(4)MUD是基于文本的虛擬世界,界面主要都是以ASCII字符為主的文本和ASCII字符組成的簡單圖形。(3)同時,MUD又明確地支持信息共享的思想,MUD空間的新123在MUD世界中的一切活動,都是通過鍵盤輸入的方式進(jìn)行的:用文本引發(fā)對象的動作,用文本交談,用文本表達(dá)感情、表示情緒,用文本交流思想。它提供很少的感官信息,需要參與者更加地投入到交互中去,而且在MUD/MOO中,交互并不僅僅是用戶與媒體之間的,更有與其他參與者之間的,MUD/MOO比其他數(shù)字媒體環(huán)境更利于用戶遠(yuǎn)距離地獲得信息。在MUD世界中的一切活動,都是通過鍵盤輸入的方式進(jìn)行的:用文124(5)在MUD空間,其基本結(jié)構(gòu)代表了一定的現(xiàn)實環(huán)境,如某個實驗室、學(xué)校、教室,甚至一些想象的空間、曠野,用戶可以到處漫游,與他人交談,與環(huán)境交互,這些都是通過輸入簡單的命令來實現(xiàn)的。在MUD空間,所有的用戶、物體環(huán)境等等都是對象(Object),它們有各自的對象號(Object number),每個對象有各自的“動作(verb)”和“屬性(property)”,這些動作和屬性決定了它們的外表,也決定了它如何與其它對象進(jìn)行交互。(5)在MUD空間,其基本結(jié)構(gòu)代表了一定的現(xiàn)實環(huán)境,如某個實125每個用戶也都是對象,最重要的,在MUD虛擬世界中可以通過編寫MOO代碼創(chuàng)造對象并為創(chuàng)造的對象定義可具有的行為,這樣,實際上就是用戶創(chuàng)造和擴(kuò)展了他們的虛擬空間環(huán)境。即系統(tǒng)提供必要的基礎(chǔ)設(shè)施和對象結(jié)構(gòu),而虛擬世界的建立則完全是由所有用戶合作完成的,這是MUD/MOO虛擬世界設(shè)計的中心原則。每個用戶也都是對象,最重要的,在MUD虛擬世界中可以通過編寫126三、MUD/MOO與學(xué)習(xí)環(huán)境MUD/MOO在教育應(yīng)用上的可能性幾乎是無限的,學(xué)生能夠與其文化圈之外的人進(jìn)行接觸,他們能夠建立自己的空間并且嘗試新的角色,新的思維方式,新的交流方式,通過創(chuàng)造自己的空間,他們可以實現(xiàn)自己的思想,對他們所產(chǎn)生的思想,他們能夠獲得即時的反饋,對他們所產(chǎn)生的文本描述的對象,能夠體驗其結(jié)果,體驗它對其它對象產(chǎn)生的作用。三、MUD/MOO與學(xué)習(xí)環(huán)境MUD/MOO在教育應(yīng)用上的可能127最有意義的是,MUD/MOO能夠瓦解傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的那種等級關(guān)系,能夠給予學(xué)生更大的權(quán)力和責(zé)任,給予學(xué)生為了達(dá)到或完成某個目標(biāo)而學(xué)習(xí)的機(jī)會。因為學(xué)生是隱匿的,他們能夠更自由地表達(dá)自己;因為每個人都可以自由地發(fā)言,每個人都可以自由地傾聽;因此沒有人能夠操縱討論。最有意義的是,MUD/MOO能夠瓦解傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的那種等級128教師不必站在講臺前面進(jìn)行演講和指導(dǎo),學(xué)生可以完全自主地完成自己的行為,形成自己的一套達(dá)成目標(biāo)的方法。這種以學(xué)習(xí)者為主體的網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用方式,與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的思想是非常一致的。教師不必站在講臺前面進(jìn)行演講和指導(dǎo),學(xué)生可以完全自主地完成自129(一)關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)主義理論者試圖用“學(xué)習(xí)環(huán)境”這一概念來理解和描述那種由學(xué)生掌握學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、方法等的控制權(quán)的學(xué)習(xí)。(一)關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)主義理論者試圖用“學(xué)習(xí)環(huán)境”這一概念來130(二)利用MUD/MOO建立學(xué)習(xí)環(huán)境學(xué)習(xí)理論和教學(xué)設(shè)計理論是伴隨著教育技術(shù)而發(fā)展著的,特別是因特網(wǎng),作為一種迅速膨脹的媒體,使得各種非正式的學(xué)習(xí)過程得以發(fā)生,這種新的通信技術(shù)為學(xué)習(xí)提供了新的可能,特別是為學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計和學(xué)習(xí)團(tuán)體的形成提供了最大的支持,實際上,因特網(wǎng)本身就是最大的學(xué)習(xí)環(huán)境,而其中的MUD/MOO技術(shù),更是很好地滿足了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)的需要。(二)利用MUD/MOO建立學(xué)習(xí)環(huán)境學(xué)習(xí)理論和教學(xué)設(shè)計理論是1311、創(chuàng)設(shè)情境MUD/MOO是一種基于文本的虛擬現(xiàn)實,在這一虛擬現(xiàn)實中,人們可以到處走動,可以操縱他們的環(huán)境,操縱這個環(huán)境中的對象。有些MUD/MOO表示的是真實世界中的某些環(huán)境,如學(xué)校、教室、實驗室等;有些則表示想象的世界,如模仿中世紀(jì)的世界,甚至體現(xiàn)幻想的世界。1、創(chuàng)設(shè)情境MUD/MOO是一種基于文本的虛擬現(xiàn)實,在這一虛132許多MUD/MOO是建立在一系列情節(jié)基礎(chǔ)上的,如進(jìn)行角色扮演類的游戲。在MUD/MOO的虛擬世界,環(huán)境是其最重要的部分之一,在某些MUD世界,對位置的描述就相當(dāng)于一部小說的材料。例如進(jìn)入MediaMOO,首先看到的情境是The LEGO Closet,其文字描述是:“這里很黑,在你腳下,小玻璃碎片嘎嘎作響著。摸索著轉(zhuǎn)過身來,你碰到了墻上摸上去像門把手似的東西?!痹S多MUD/MOO是建立在一系列情節(jié)基礎(chǔ)上的,如進(jìn)行角色扮演133通過閱讀這些文字描述,就會看到、聽到、感覺到情境所提供的所有信息,這些信息包括能夠感覺的一切。MUD/MOO為學(xué)生提供了一個虛擬的現(xiàn)實,例如春秋戰(zhàn)國時代、中世紀(jì)的英格蘭、古埃及,甚至童話和故事中的世界,例如西游記、大人國,甚至可以“進(jìn)入”人腦。通過閱讀這些文字描述,就會看到、聽到、感覺到情境所提供的所有134這些虛擬現(xiàn)實,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一種情境,能夠在其中進(jìn)行探索,進(jìn)行研究,讓他們了解文化與社會結(jié)構(gòu),了解自然科學(xué),這種形式的學(xué)習(xí)往往比口頭說教的效果有效得多。學(xué)生能夠與虛擬現(xiàn)實中的人物、角色、結(jié)構(gòu)、狀況進(jìn)行交互與交流,能夠操縱其中的對象,能夠更深入地了解它們。這些虛擬現(xiàn)實,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一種情境,能夠在其中進(jìn)行探索135MUD/MOO主要依靠文本表示情境并不僅僅是出于技術(shù)上的局限,文本虛擬現(xiàn)實技術(shù)特別適用于某些領(lǐng)域的學(xué)習(xí),它能為學(xué)生提供寫作與語方方面的有意義的情境,而且文字描述的情境給用戶留有廣闊的想象空間,就像小說跟電影的關(guān)系一樣,對于某些應(yīng)用,文字描述比圖形描述的效果更好,書和電影、無線電和電視、文本和圖形的虛擬現(xiàn)實都不可能是絕對的好,它們都是不同的媒體形式,都各自適用于不同的應(yīng)用目標(biāo)。MUD/MOO主要依靠文本表示情境并不僅僅是出于技術(shù)上的局限1362、支持建構(gòu)與其他虛擬環(huán)境不同的是,MUD/MOO是由其用戶不斷地建立和重建的,其建立和重建的過程體現(xiàn)著建構(gòu)主義原則,建構(gòu)主義理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是個體建立意義的過程,在其中學(xué)的效果要比單向地接受知識的灌輸好得多。讓用戶建立虛擬的世界比僅僅讓他們與預(yù)先設(shè)計的世界交互更有利于自我表達(dá),有利于接觸多重視角,有利于參與和強(qiáng)化學(xué)習(xí)團(tuán)體。2、支持建構(gòu)與其他虛擬環(huán)境不同的是,MUD/MOO是由其用戶137這一思想也正是MUD/MOO虛擬現(xiàn)實的設(shè)計所依據(jù)的原則,MUD/MOO所設(shè)計的不是一個完整的虛擬世界,而是一個虛擬世界的框架,激發(fā)用戶在這個框架的基礎(chǔ)上創(chuàng)造對自己有意義的對象和空間。MUD/MOO能夠促進(jìn)和提高合作與建構(gòu)的學(xué)習(xí)。這一思想也正是MUD/MOO虛擬現(xiàn)實的設(shè)計所依據(jù)的原則,MU138MUD環(huán)境允許用戶創(chuàng)造對象(包括房間、城市、建筑物、山、甚至物理實驗),并能夠與他人分享。MUD本質(zhì)上具有開放性的特點,能夠形成學(xué)習(xí)團(tuán)體,能夠由學(xué)生合作地控制環(huán)境,使得MUD/MOO成為一種獨特的教育應(yīng)用資源,能夠用來進(jìn)行開發(fā)、共享和交流,促進(jìn)學(xué)生的敘述能力,自我表達(dá)能力,幫助學(xué)生在自我的現(xiàn)實和想象之間建立聯(lián)系,自我與環(huán)境之間建立聯(lián)系,課程之間建立聯(lián)系,邏輯和直覺之間建立聯(lián)系,擴(kuò)展學(xué)生對交流的認(rèn)識。MUD環(huán)境允許用戶創(chuàng)造對象(包括房間、城市、建筑物、山、甚至139MUD/MOO空間提供了一種獨特的能夠?qū)⑺枷朕D(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的機(jī)會,雖然這種現(xiàn)實只是虛擬的現(xiàn)實,并且主要是基于文本的虛擬現(xiàn)實。在MUD所提供的空間,學(xué)生能夠創(chuàng)造他們自己的世界,在這些自己創(chuàng)造的世界中體現(xiàn)他們在課程中所學(xué)習(xí)到的思想,這些虛擬的世界也可以反映學(xué)生的知識技能狀態(tài)和信息。MUD/MOO空間提供了一種獨特的能夠?qū)⑺枷朕D(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的機(jī)會140由于MUD用戶是分成不同等級的,這也有助于學(xué)生之間進(jìn)行同輩之間的學(xué)習(xí),或是教師與學(xué)生之間的互惠的學(xué)習(xí),學(xué)生創(chuàng)造的虛擬世界,可以是教師所創(chuàng)造空間的延伸,也可以是通過討論確定主題,通過合作共同建立起來的。在這樣的過程中,學(xué)生有很大的自主權(quán),MUD空間非常有利于學(xué)生和教師的創(chuàng)造性。由于MUD用戶是分成不同等級的,這也有助于學(xué)生之間進(jìn)行同輩之1413、便利合作通過MUD/MOO,可以擴(kuò)展現(xiàn)實生活中那種隨意的合作,參與合作的伙伴不僅擁有共同的興趣,基于文本的虛擬環(huán)境還能夠提供一個共享的空間,以及共享的一系列活動,如探索和擴(kuò)展虛擬世界,和現(xiàn)實生活中的合作類似,虛擬世界中的合作與交流也遵循一定的社會規(guī)范,在MUD/MOO,你能夠傾聽他人提出的思想和意見,并據(jù)此展開討論。3、便利合作通過MUD/MOO,可以擴(kuò)展現(xiàn)實生活中那種隨意的142建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)個體在經(jīng)驗基礎(chǔ)上建立自己的意義,這一理論在MUD/MOO中得到了充分的體現(xiàn),在多數(shù)基于文本的虛擬現(xiàn)實環(huán)境中,對虛擬世界的擴(kuò)展是由用戶完成的。通過對一些MUD各種參與者的調(diào)查,研究者發(fā)現(xiàn),參與者感覺MUD虛擬世界最顯著的特點是“容易合作,容易得到來自同輩的支持,好玩,容易得到關(guān)注你的聽眾,以及團(tuán)體精神”。建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)個體在經(jīng)驗基礎(chǔ)上建立自己的意義,這一理論在M143在MUD/MOO空間,交朋友的機(jī)會大大提高了,兒童通過CMC交流的學(xué)習(xí),比起面對面交流的學(xué)習(xí),不會產(chǎn)生很大差異。另外,一些研究表明,同輩合作的機(jī)會在網(wǎng)上更高。在MUD/MOO空間,交朋友的機(jī)會大大提高了,兒童通過CMC1444、促進(jìn)交流合作與交流是密不可分的。在MUD中兩個主要的活動是社會交互和創(chuàng)造(建構(gòu)),多數(shù)MUD中,社會交互活動比創(chuàng)造活動要多一些,因為所有的創(chuàng)造者都要進(jìn)行社會交互活動,而參與社會交互活動的許多用戶并不做創(chuàng)造的工作。來MUD的主要目的就是進(jìn)行一種在真實生活中所不可能進(jìn)行的交互,人們會更希望交往,因此,在MUD世界,人們會接近完全陌生的人,跟他們進(jìn)行交談,而這在真實生活中是根本不可能的。4、促進(jìn)交流合作與交流是密不可分的。在MUD中兩個主要的活動145在MUD世界中,交談的話題可以是各種各樣的,在多數(shù)針對特定人群的MUD中,其交談的話題多是圍繞著某一主題進(jìn)行的,如針對英語學(xué)習(xí)者的MUD世界中,人們交談最多的話題是英語學(xué)習(xí)方面的內(nèi)容。除了交談之外,在MUD中還有其它許多種交互和進(jìn)行社會交往的方法,這主要包括為MUD設(shè)計的游戲,如棋類游戲、拼字游戲等等。在MUD世界中,交談的話題可以是各種各樣的,在多數(shù)針對特定人
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