葉曉玲

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境為學(xué)生提供了豐富的信息資源，并使教學(xué)得以時(shí)空分離，使學(xué)習(xí)可以在學(xué)生的自主控制下以更靈活的方式展開。專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站就是這樣一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下、圍繞某一專題形成的具有某種組織結(jié)構(gòu)的資源型學(xué)習(xí)網(wǎng)站。在專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站中，資源豐富、信息量大，學(xué)生利用學(xué)習(xí)資源對(duì)某一知識(shí)進(jìn)行廣泛、深入的探索和學(xué)習(xí)，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐和研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但是，心理學(xué)研究表明，學(xué)生在結(jié)點(diǎn)、鏈接豐富的超媒體系統(tǒng)中瀏覽時(shí)，容易出現(xiàn)“認(rèn)知過(guò)載”和“信息迷航”等問(wèn)題。應(yīng)用實(shí)踐也表明，學(xué)生在應(yīng)用專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)有目標(biāo)偏移、注意力不集中、孤獨(dú)無(wú)助的感覺。是什么原因造成了這種現(xiàn)象？如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？

認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，影響學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的基本因素有三個(gè)：學(xué)習(xí)材料的組織和呈現(xiàn)方式、學(xué)習(xí)材料的復(fù)雜性以及個(gè)體的專長(zhǎng)水平。顯然，學(xué)生的認(rèn)知過(guò)載問(wèn)題與專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站中資源的組織和呈現(xiàn)方式有重要的關(guān)系。因此，在專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)制作中，有必要探討一種最佳的資源組織方式和呈現(xiàn)方式，以方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，最大程度地減少認(rèn)知負(fù)荷。本文要探討的“概念圖”組織和導(dǎo)航策略就是針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行的。

一、“AND/OR概念圖”及知識(shí)的組織

（一）AND/OR概念圖

相關(guān)的閱讀實(shí)驗(yàn)研究表明，在目前學(xué)習(xí)網(wǎng)站最常采用的線性和超文本兩種資源組織方式中，“超文本組被試的閱讀成績(jī)要優(yōu)于線性文本組”。知識(shí)的本質(zhì)在于概念和命題之間的內(nèi)在聯(lián)系。認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，在長(zhǎng)時(shí)記憶中這種聯(lián)系是以圖示形式存在的。因此，在專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站中，組織學(xué)習(xí)資源的最佳形式應(yīng)是“超文本+圖式”的結(jié)構(gòu)。概念圖正符合了這一要求，可以將學(xué)習(xí)資源按照知識(shí)之間的內(nèi)在關(guān)系組織成圖式的形式，有利于學(xué)生的認(rèn)知。但一般的概念圖形式五花八門，說(shuō)明文字也過(guò)于繁雜，不適于直接用做知識(shí)的導(dǎo)航圖，需要結(jié)合AND/OR圖的思想對(duì)其進(jìn)行改良。

AND/OR圖由結(jié)點(diǎn)和連結(jié)結(jié)點(diǎn)的超弧組成，父結(jié)點(diǎn)通常有“與”、“或”兩類子結(jié)點(diǎn)?！芭c”結(jié)點(diǎn)之間用弧線連接，表示只有所有子結(jié)點(diǎn)的目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)，父結(jié)點(diǎn)的目標(biāo)才能實(shí)現(xiàn)；“或”結(jié)點(diǎn)之間不需弧線連接，表示只要有一個(gè)子結(jié)點(diǎn)的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，父結(jié)點(diǎn)的目標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)有限的AND/OR圖滿足以下三個(gè)條件時(shí)，AND/OR圖就可以代替概念圖，用來(lái)表示知識(shí)結(jié)構(gòu)。這三個(gè)條件是：①恰有一個(gè)結(jié)點(diǎn)A，圖中沒(méi)有弧射入A；②有一個(gè)非空結(jié)點(diǎn)集合B，B中的任何結(jié)點(diǎn)都沒(méi)有發(fā)出?。虎蹮o(wú)回路（避免教學(xué)中的循環(huán)推理）。當(dāng)這三個(gè)條件滿足時(shí)，就可以用AND/OR圖中的結(jié)點(diǎn)A表示一門課程或一個(gè)單元的總教學(xué)內(nèi)容，用集合B中的葉子結(jié)點(diǎn)表示初始概念或?qū)W習(xí)資源，用其他結(jié)點(diǎn)表示概念，用“與”、“或”連線表示概念之間的關(guān)系，概念圖就以AND/OR圖的形式被表示出來(lái)，稱為AND/OR概念圖。用AND/OR概念圖組織資源，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

首先，它可以簡(jiǎn)潔地表示概念之間的關(guān)系。學(xué)習(xí)中知識(shí)點(diǎn)之間主要存在前驅(qū)（后繼）、繼承、相關(guān)及無(wú)關(guān)等幾種關(guān)系。在普通的概念圖中，這些關(guān)系需要借助說(shuō)明文字逐一說(shuō)明，而在AND/OR圖中，父結(jié)點(diǎn)與其“與”結(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成前驅(qū)或繼承關(guān)系，同一父結(jié)點(diǎn)的若干“與”結(jié)點(diǎn)之間存在相關(guān)關(guān)系，而不同父結(jié)點(diǎn)之間的子結(jié)點(diǎn)經(jīng)常是無(wú)關(guān)關(guān)系。所以，根據(jù)其的結(jié)構(gòu)就能一目了然知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，無(wú)需說(shuō)明文字的表述。

其次，它可以方便地表示專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站中概念與相關(guān)學(xué)習(xí)資源之間的關(guān)系。學(xué)生的學(xué)習(xí)需要資源做支撐，根據(jù)隨機(jī)通達(dá)的教學(xué)理念，一個(gè)概念往往需要鏈接多個(gè)學(xué)習(xí)資源以幫助學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)，這些資源也應(yīng)被組織并被導(dǎo)航。如果使用普通的概念圖，概念與學(xué)習(xí)資源之間的關(guān)系需要額外的文字說(shuō)明，而AND/OR圖可以用不同形狀的結(jié)點(diǎn)區(qū)分概念與資源，用“或”關(guān)系表示它們之間的關(guān)系，將AND/OR圖直接用做清晰明了的導(dǎo)航圖。

（二）知識(shí)和資源的組織

1.逐級(jí)細(xì)化,詳細(xì)分析，得出知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

對(duì)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站中涉及的學(xué)科內(nèi)容，以精細(xì)加工理論為指導(dǎo)，采用合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容分析方法，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行逐級(jí)細(xì)化和深入的分析，根據(jù)知識(shí)之間的邏輯關(guān)系組成知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，為轉(zhuǎn)換AND/OR概念圖做準(zhǔn)備。需要指出的是，對(duì)于陳述性和程序性兩類不同的知識(shí)，其AND/OR概念圖有所區(qū)別，所以應(yīng)根據(jù)內(nèi)容類型的不同采用不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容分析方法：

（1）陳述性知識(shí)。陳述性知識(shí)是關(guān)于“是什么”的知識(shí)，在教學(xué)中主要適用于言語(yǔ)信息類學(xué)習(xí)任務(wù)的分析，應(yīng)采用歸類分析法進(jìn)行分析。

（2）程序性知識(shí)。程序性知識(shí)是關(guān)于“如何做”的知識(shí)，在教學(xué)中主要適用于智力技能、認(rèn)知策略和動(dòng)作技能等學(xué)習(xí)任務(wù)的分析，應(yīng)采用層級(jí)分析法進(jìn)行內(nèi)容分析。

2.添加學(xué)習(xí)資源，將知識(shí)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)換成AND/OR概念圖

依據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，首先，針對(duì)有需要的知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)添加相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源；其次，一一對(duì)應(yīng)，將知識(shí)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)換為AND/OR概念圖。其中，結(jié)構(gòu)圖中的概念對(duì)應(yīng)為AND/OR圖的知識(shí)結(jié)點(diǎn)，同一父結(jié)點(diǎn)的知識(shí)子結(jié)點(diǎn)間用“與”弧連接；學(xué)習(xí)資源對(duì)應(yīng)為頁(yè)面節(jié)點(diǎn)，同一知識(shí)結(jié)點(diǎn)的頁(yè)面結(jié)點(diǎn)之間用“或”弧連接，頁(yè)面結(jié)點(diǎn)通常都是葉子結(jié)點(diǎn)。在轉(zhuǎn)換時(shí)，對(duì)于陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)亦應(yīng)區(qū)別對(duì)待。

（1）陳述性知識(shí)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖中上下級(jí)知識(shí)點(diǎn)間主要是繼承關(guān)系，即掌握了所有葉子知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，就意味著掌握了全部的學(xué)習(xí)內(nèi)容，所以轉(zhuǎn)換時(shí)只需對(duì)葉子知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源。

例如：“細(xì)胞的化學(xué)成分”的教學(xué)內(nèi)容屬于陳述性知識(shí)，采用歸類分析法分析其知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的AND/OR概念圖如圖2所示。

（2）程序性知識(shí)各層級(jí)的知識(shí)點(diǎn)具有不同的難度等級(jí)——越在高層的知識(shí)點(diǎn)難度越大，學(xué)生必須從底層知識(shí)點(diǎn)開始，通過(guò)一系列中間知識(shí)點(diǎn)的逐步學(xué)習(xí)，最終達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此對(duì)于該類AND/OR圖，每個(gè)知識(shí)結(jié)點(diǎn)都需要添加相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源。

例如，“行進(jìn)間運(yùn)球二步上籃”是動(dòng)作技能，屬于程序性知識(shí)，采用層級(jí)分析法分析如圖3所示。

將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的AND/OR概念圖如圖4所示。

依據(jù)以上步驟，可制作完成關(guān)于某門課程的AND/OR概念圖。在專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站中，一方面可根據(jù)此圖組織學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源，科學(xué)規(guī)劃知識(shí)點(diǎn)之間的層次與關(guān)系；另一方面，以此圖為導(dǎo)航圖，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供導(dǎo)航和指導(dǎo)。

二、依據(jù)“AND/OR”概念圖進(jìn)行導(dǎo)航

（一）通過(guò)鏈伸縮呈現(xiàn)導(dǎo)航圖

鏈伸縮是指將超鏈接按AND/OR概念圖的層次逐級(jí)收起或展開，以熱區(qū)的方式呈現(xiàn)導(dǎo)航圖。

針對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的導(dǎo)航，應(yīng)既能使學(xué)生對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)有全局認(rèn)識(shí)、從整體上把握知識(shí)脈絡(luò)，又能使其看到個(gè)人在學(xué)習(xí)中的細(xì)微進(jìn)步。利用AND/OR概念圖能夠清晰地表示知識(shí)點(diǎn)間的層次關(guān)系這一特點(diǎn)，可以采用鏈伸縮方式，根據(jù)結(jié)點(diǎn)的層級(jí)類屬，按照章、節(jié)、單元及知識(shí)點(diǎn)的順序，逐級(jí)展開或收縮導(dǎo)航圖鏈接，幫助學(xué)生從整體、局部?jī)蓚€(gè)方面把握學(xué)習(xí)進(jìn)程。

（二）通過(guò)鏈限制指導(dǎo)學(xué)習(xí)

鏈限制是指根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握水平，逐步開放適合其瀏覽的鏈接，而限制其他鏈接，以阻止學(xué)生瀏覽尚未具備基礎(chǔ)的內(nèi)容或無(wú)關(guān)的內(nèi)容。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)雖然提倡學(xué)生自主學(xué)習(xí)，但自主學(xué)習(xí)不等于放任不管。有關(guān)學(xué)生控制的研究表明，學(xué)生在對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容尚不熟悉的情況下完全自主學(xué)習(xí)，很難對(duì)學(xué)習(xí)作出好的決策，學(xué)生控制得越多，學(xué)習(xí)受到的損害越大。因此，學(xué)習(xí)網(wǎng)站應(yīng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行一定的指導(dǎo)。鏈限制就是依據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，引導(dǎo)其科學(xué)地選擇學(xué)習(xí)路徑。但是，鏈限制并不是要?jiǎng)儕Z學(xué)生的控制權(quán)，而是采用適應(yīng)性建議的方式，對(duì)其下一步的學(xué)習(xí)方向提出建議，是否接受建議，仍由學(xué)生決定。其具體做法是：

根據(jù)AND/OR導(dǎo)航圖的歸類或?qū)蛹?jí)，在學(xué)習(xí)開始時(shí)只向?qū)W生開放某一分支底層單元的底層鏈接，其他鏈接在導(dǎo)航圖中暫時(shí)失能。學(xué)生學(xué)習(xí)完該部分知識(shí)點(diǎn)后進(jìn)行自測(cè)（也可選擇跳過(guò)學(xué)習(xí)直接自測(cè)）。如果測(cè)試合格，為學(xué)生開放高一層鏈接。如果不合格，由學(xué)生選擇重新學(xué)習(xí)或繼續(xù)向前學(xué)習(xí)。如果學(xué)生希望瀏覽高一層結(jié)點(diǎn)，則滿足學(xué)生的要求，但系統(tǒng)需定時(shí)提醒學(xué)生復(fù)習(xí)沒(méi)有達(dá)標(biāo)的知識(shí)。

（三）通過(guò)鏈標(biāo)記提示學(xué)習(xí)路徑

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中由于信息豐富、超鏈接繁雜，學(xué)生在瀏覽過(guò)程中很容易沉迷于超鏈接的海洋中，不知自己什么看過(guò)、什么沒(méi)看、什么該看、什么不該看。所以，應(yīng)采用以不同顏色標(biāo)記結(jié)點(diǎn)鏈接的方式，保存并呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)績(jī)效和其他學(xué)習(xí)過(guò)程信息，以防止學(xué)生“迷航”。鏈標(biāo)記是指在AND/OR導(dǎo)航圖中采用代表不同含義的顏色，標(biāo)記不同種類的結(jié)點(diǎn)鏈接。這幾種顏色是：灰色（被限制，即該結(jié)點(diǎn)是學(xué)生未具備學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的內(nèi)容或與當(dāng)前學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的內(nèi)容）、藍(lán)色（可用，即建議學(xué)生點(diǎn)擊該結(jié)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)）、紅色(已瀏覽，即學(xué)生已經(jīng)點(diǎn)擊瀏覽過(guò)該結(jié)點(diǎn)的內(nèi)容，但尚未進(jìn)行自測(cè)，或已經(jīng)自測(cè)但沒(méi)有達(dá)標(biāo))、綠色（已達(dá)標(biāo)）。

三、主要技術(shù)問(wèn)題的解決

“概念圖”組織和導(dǎo)航策略的實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵在于保存和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程信息，即學(xué)生在概念圖各結(jié)點(diǎn)學(xué)習(xí)中的績(jī)效表現(xiàn)，主要包括對(duì)結(jié)點(diǎn)的瀏覽和達(dá)標(biāo)情況，這是實(shí)現(xiàn)鏈伸縮、鏈限制和鏈標(biāo)記的基礎(chǔ)。收集學(xué)生績(jī)效信息的方法是將AND/OR圖數(shù)據(jù)化，從而量化學(xué)生在各結(jié)點(diǎn)上的表現(xiàn)。

AND/OR圖最大的特點(diǎn)就在于結(jié)點(diǎn)之間有明確的“父子”關(guān)系。利用這一點(diǎn)，可以將每一個(gè)父結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)為其下若干子結(jié)點(diǎn)的集合。其中：

某一父結(jié)點(diǎn)的若干子知識(shí)結(jié)點(diǎn)可以表示成知識(shí)集合[P₁,P₂…P_n]，P₁、P₂分別與其子知識(shí)結(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，取值為1或者0。1表示該結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生已經(jīng)達(dá)標(biāo)，0表示還沒(méi)有達(dá)標(biāo)，而對(duì)于這個(gè)集合中的某個(gè)子知識(shí)結(jié)點(diǎn)n，又可由自身的若干子知識(shí)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，表示為另一個(gè)知識(shí)集合[P₁,P₂…Pm]；依此類推，直至葉子知識(shí)結(jié)點(diǎn)。

某一知識(shí)結(jié)點(diǎn)的若干學(xué)習(xí)頁(yè)面節(jié)點(diǎn)也可以表示成頁(yè)面集合[Q₁,Q₂…Q_m]，Q₁、Q₂分別與其學(xué)習(xí)頁(yè)面一一對(duì)應(yīng)，取值亦為1或者0。1表示該學(xué)習(xí)頁(yè)面已被瀏覽，0表示未被瀏覽。

這樣，整個(gè)AND/OR圖就可以用數(shù)據(jù)表的形式予以量化，表示成若干個(gè)相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)表，每個(gè)結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)表，而學(xué)生在每個(gè)結(jié)點(diǎn)上的學(xué)習(xí)績(jī)效就能以表中字段的形式被逐點(diǎn)記錄下來(lái)。在今天強(qiáng)大的軟件和網(wǎng)絡(luò)編程環(huán)境下，只要記錄保存了學(xué)生的績(jī)效信息，概念圖導(dǎo)航策略在技術(shù)上就可以輕松地實(shí)現(xiàn)了。

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（作者單位：廣東湛江師范學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）