在线教学的理论基础与教学制度选择

   作者: 杨家兴    来源: 中国远程教育

http://www.online-edu.org/html/200607/n5425.html

 　　【摘 要】本文集中探讨在线教学相关的理论基础和制度规划问题，首先对影响在线教学的几种主要教学理论基础作出说明，然后从六个方面分析在线教学制度的规划问题。

一、前言

　　配合大学实施网络教学形式的多元性，我们将网络教学（e-learning或Web-Based Instruction）简单定义为：“教师与学生在网际网络的平台上所从事的教学活动”。这个定义中所指的网络教学活动形式相当广泛，包含：学生阅读网络教材、师生间同步及非同步的互动教学、电子邮件的课业辅导，或教师提供学生阅读各种教学资源、乃至学校在网络上进行的管理服务等，只要是教师与学生在网络环境下进行与教学相关的活动，不管是进行其中一部分、大部分或全部，都可以称为是“网络教学”。

　　在这广义的网络教学下，有的学校可能仅是由教师提供电子邮件的课业辅导信箱，解答学生提出的学习疑难；有的学校将教师上课的教材讲义放在网络上，供学生课前预习或课后复习；也有的学校是在网络上让教师与学生进行同步或非同步的上课讨论。这些学校只是局部采行网络教学活动，其它部分的教学活动仍然维持在传统教室环境下进行，形成“混合式的网络教学（blended e-learning）”。当然，积极深入推动网络教学的远程开放大学（如：网络大学或网络学院）会全部将教材阅读、互动教学、课业辅导、提供资源及行政管理等活动，都放在网络上进行，称为“纯网络教学（pure e-learning）”。

　　学者对学校实施纯网络教学、混合式网络教学或传统教学的得失利弊，有许多深入的比较研究，其评估结果虽然并不完全一致，但克拉克（1985）早就指出：媒体本身并不能产生教学成效上的差异，只有不同的教学策略才会有不同的教学成效。Wilson及Whitelock（1997）也认为：在线教学并不是有了功能强大的网络教学平台系统就可以自然成功，教师一定要在新环境下开展适当的教学设计。有效的网络教学不是将教室教学直接移植到网络上进行就可以成功的，学校及教师必须了解在线教学的理论原则，并用心设计各项网络教学的活动，才能实现网络教学的潜能与效益。

　　当今，国际间各大学纷纷采行网络教学，提供各种激励措施，教师们凭借教学的热忱，也竞相从事网络上的教学活动，不少教师积极跳上火线，亲自从事在线教学（online teaching）的活动。他们会发现自己面临一个与过去传统教室截然不同的网络环境，除了要适应新奇的科技操作外，教师还要深入了解网络媒体情境下的教学理论与实务，并小心规划在线教学的策略，才能发挥网络教学的特长，提升教学的效力与效益。本文主要研究网络教学中的“在线教学”，集中探讨在线教学相关的理论基础及制度规划的考量。

　　二、在线教学的理论基础

　　教学是“教师为协助学生达成学习目标所采取的有意义、有计划的活动”。教师对在线教学的信念或哲学观，会决定教师所将采取在线教学的活动形式及其进行策略，所以，在探究教师对在线教学的设计之前，我们先针对当代影响在线教学的几种最主要的教学理论基础做一简要说明。

　　1. 行为主义理论

　　行为主义盛行于20世纪前半叶，它扬弃抽象、难以证实的心灵状态，只研究具体可观察的行为。行为主义的主要理论认为：人是被动的、可以由环境来操控，而学习就是对学习者提供一连串的外界刺激，以形成个体某种特定反应行为的过程。

　　早期古典制约理论强调：人的行为是由“刺激-反应”的联结所形成，透过对反应行为的增强、辨别或类化，可以制约刺激达成学习目标。后来，桑代克提出学习的三定律：练习律、准备律、效果律，说明产生学习的有效途径。操作制约理论大师斯金纳在回馈增强上提出正增强、负增强、立即增强、延宕增强、连续增强、部分增强等更细腻的操控方式（http: // www.psy.pdx.edu / PsiCafe / KeyTheorists / Skinner.htm），又建立逐步完成复杂行为学习的塑造（shaping）理论。斯金纳所提倡的程序教学法（programmed instruction）及教学机器等，对日后盛行的教学科技有极大的影响力。

　　2. 认知心理学

　　行为主义避谈个体内心抽象的心灵状态，将学习物化为刺激与反应间的联结；认知心理学则强调：个体的心理认知在学习过程中扮演着极重要的角色，个体在与环境的交互作用中，会主动选择甚至操纵外在环境的刺激，透过感官觉察、注意、辨识、转换、记忆等内在心理活动，以吸收外界信息、建立知识组织。认知心理学的理论内容包括认知结构及信息处理两部分，认知结构探讨知识在人类认知体系的结构，而信息处理则提出一套转换模式（图一），解释外界信息融入个体认知体系的过程。

　　奎连（Quillian）以“语义网络（semantic net）”来解释我们认知体系的组成与运作（引自Ashcraft, 1989），认为：人类的认知是由许多概念核心所组成，每个概念核心与其它相关概念核心透过关系相连接，一旦某个概念核心被刺激所摧动，其所相连接的其它概念核心也依序被“活化”（activate）。

　　信息处理论者则认为：在认知产生上，外界刺激被感官所觉知后，保留0.5秒至2秒的时间，若未做进一步处理则遗忘；若被有限量地选择进入短时记忆区（short term memory），可再保留20秒左右的时间，之后则被遗忘；但若经复诵（rehersal）、编码（encoding）等处理，并结合长时记忆区的原有知识，则可进入长时记忆区（long term memory）永久保留。在反应作用的过程中，我们首先读取长时记忆区的知识，送至短时记忆区中保留，再借对身体官能的控制，表现为外在的反应行为。

　　早期的认知心理学者布鲁纳提出“发现学习论（discovery learning）”，认为：学习是将学生置身在学习环境的刺激中，经由学生自己的探索从而获得知识（http://www.psy.pdx.edu/PsiCafe/KeyTheorists/Bruner.htm），因此，教学就是要布置一个有意义的学习环境，并鼓励学生利用本身的直觉思维（intuitive thinking）来达成学习的目的。

　　奥苏贝尔（Ausubel，1960）也认为：学习只能产生在学生本身已有的认知结构上，学习新知会产生个体认知结构的改变。他提出知识有高阶（super-ordinate）与低阶（sub-ordinate）的分别，先有低阶知识才能组成高阶知识；教师如在教学过程中提供高阶、宏观的“先行组织者（advance organizer）”，则能协助学生组成知识架构，将新知识纳入原有的认知结构中（http://chd.gse.gmu.edu/immersion/knowledgebase/strategies/cognitivism/AdvancedOrganizers.htm）。

　　认知心理学者加涅等人（Gagné et al，1992；Gagné，1985）对知识和能力做深入的探索，将它分析为动作技能（motor skills）、态度（attitude）、言语信息（verbal information）、智慧技能（intellectual skills）及认知策略（cognitive strategy）等五大型态，作为选择教学方式的基础；他也强调：教学不应只是提供外在的刺激，教师的教学活动必须基于学生学习心理状态的发展。他发现学生有九种内在的学习需求(Internal Learning Activities)：感知刺激(reception)、预备心理状态(registration)、选择有意义的刺激(selective perception)、默记练习(rehearsal)、语意编码(semantic encoding)、检索记忆(retrieval)、产生外显的行为(response generation)、表现学习的成就(performance)及控制学习的成果 (control)。因此，他主张：教师要对相应学习需要适时提供九种外在的教学事件(External Instructional Events)：引起注意(gaining attention)、告知目标(informing learner of the objective)、刺激回忆已学的内容(stimulating recall of prerequisite learning)、呈现刺激材料(presenting the stimulus material)、提供学习指导(providing learning guidance)、引出行为(eliciting the performance)、提供回馈(providing feedback)、评价行为(assessing the performance)及促进保持和迁移(enhancing retention and transfer)。

　　瑞格鲁斯（Reigeluth，1987）针对教学也提出“细化理论（Elaboration Theory）”，建议教师在教学时要先协助学生建立学习目标的宏观概图或所谓的“精粹（epitome）”，然后再就其中的一个主题深入解说或所谓的“细节（elaboration）”；完成一个主题的细节后，要将教学焦点拉回宏观的精粹，然后再就另一个主题细节深入解说，如此在宏观精粹与微观细节间来回伸缩，可协助学生将知识有效建立成完整的认知结构。

　　3. 社会学习理论

　　认知心理学的主张，将学习者本身的主观认知加入了学习的要素；但社会学习理论更将学习的焦点从个体本身扩大到包含他人的整个社会情境，正如班杜拉（Bandura）所认为的：学习是在环境、学习者、认知行为三个要素的互动下进行。他主张学习的进行要在自然的社会情境下，让学习者与环境充分互动，才能达成学习目标，因此，不但学习者的自我效能(self efficacy)及自律(self regulation)是学习关键，而且学习者要在社会情境中对他人行为加以观察模仿，从互动中产生学习。

　　班杜拉提出“替代式学习”的理论。他不完全赞成行为主义的刺激-反应连结论，认为学生在学习时有他的自主性，因此，即使学生个体本身并未亲身经历行为后的惩罚或奖赏，单凭观察别人行为表现带来的奖惩后果，或是听到别人对某种行为是非好坏的批评，学生也能因此学到何时何地该表现的行为。这种借由对楷模的观察可以产生模仿的学习经过注意（attention）、保持（retention）、动作再现（motor reproduction）与动机（motivation）四个阶段。注意阶段时，学生注意到观察对象所表现的行为，并了解该行为的意义；保持阶段时，将观察所见转换为表征性的心像或语言符号；再生阶段时，将观察对象的行为，以自己的行动表现出来；最后，动机阶段时学生会在适当的时机将学得的行为表现出来，完成学习（http://tip.psychology.org/bandura.html）。

　　维果斯基提出社会认知发展论（social development theory）。在个体的认知发展上，他将学习者现有能力和未来能学得能力之间的差距称为“最近发展区（zone of proximal development, ZPD)”，这也就是学习者已有能力与潜在能力之间的距离。维高斯基主张：在社会中的互动是个人认知发展的关键，特别是学童，他们先有外在的、社会层次的文化发展，再产生内在的、个别层次的文化发展；而要有充分的认知发展，事件或问题的本身并非重点，关键是要基于社会中的互动以发展出较高层次的认知程序（http://tip.psychology.org/vygotsky.html）。

　　协作学习理论（cooperative learning）是社会学习理论在教育上的应用。协作学习论的实施者主张：将学生依性别或能力等条件混合编成多个小组，透过小组内学生的彼此分工合作与互相切磋，可以共同达成学习的目标。协作学习理论不仅改进了传统教学法缺乏同侪互动、导致不利于社会化的缺点，更重要的，在小组合作的过程中，学生居于主动的地位，透过能力与经验相近之同侪间的互动，对于知识概念更容易接受与吸收，学生间彼此提供更丰富多元的互动回馈，从而得到较好的学习效果（http://www. cooperation.org/pages/cl.html）。

　　4. 建构主义

　　建构主义源于认知发展心理学，它的基本主张认为：学习是由个人对外界环境知识的主动建构，由婴幼期的感觉动作基模，透过同化与调适，逐渐发展成为更抽象、更复杂的知识基模。但建构主义后期的发展受到社会学习理论的影响，强调个人必须与真实的社会文化情境互动磋商，才能建构出真实、能活用的知识。

　　“情境学习论（Situated Learning）”的提倡者布朗等人（Brown, Collins, & Duguid，1989）认为：真正的知识必须存在于具有上下文的情境中，否则会成为“惰性（inert）知识”，学习要在真实情境中进行，要以学徒式的方法从做中学，主动探索并从经验中去体会知识的真实意义。

　　与情境学习论相近的“抛锚式教学理论（Anchored Instruction）”是由带领Cognition & Technology Group at Vanderbilt (CTGV，1993)的博兰斯福特（Bransford）所倡导，他们要发展一套资料丰富并且是真实情境的互动式教学光盘，让教师与学生在此情境中主动地探索、应用知识，以解决真实生活中的问题，这个光盘资料就成为师生教学的着锚点。

　　“认知灵活性理论(Cognitive Flexibility Theory)”的主张者Spiro等人认为：学习必须是从多种角度的信息或多个案例来建立知识，这样所学得的知识才能应用在多变且复杂的生活情境中，不会失去应用价值；因此，教学要用超链接的方式创造复杂的情境，并以个案教学法来进行真实情境的教学（http://www.kdassem.dk/didaktik/l4-16.htm）。

　　由于建构主义的盛行，许多教育学者提出了“专题导向学习法（Project-Based Learning）”的理论，它是一种问题解决式、探究式的学习法，强调学习活动必须是以一个专题为目标，整合跨学科领域、安排真实生活的情境，并以学生的探索、假设、决策、试验为中心的学习方式，其目的不仅仅是要学习者学到学科的知识与能力，同时也要学到如何应用知识解决问题的方法（http://eduscapes.com/tap/topic43.htm）。

　　介绍以上几种主要的在线教学理论，并不代表所有的在线教师只能在这些理论中选择其中的一种理论作为未来教学的依据；几乎所有的在线教师在从事教学应用的时候，都会以某一套理论为主要信念，再视环境条件的需要而灵活运用其它不同的理论与设计策略。

三、在线教学的制度

　　在线教学环境的独特性，不止是利用网络媒体作为教学平台而已，更重要的是：在网络这个媒体上，教师采用了新的教学策略。过去，许多学者研究网络教学的成效，常常落在比较“网络”与“教室”两种媒体或教学空间的成效差异，这样的研究成果是没有意义的、甚至是误导的（Clark，1994）。研究在线教学的成效，一定要在实施在线教学的制度上多方去探索它的策略特质。我们不能直接套用过去教室教学的制度，而是要在教学理论与实务环境的考量下，重新规划出一套可行、好用的制度策略。根据Reeves & Reeves（1997）的研究，任何形式在线教学制度的研究、规划、建置、评估，都可以在教学哲学（pedagogical philosophy：教学主义或建构主义）、学习理论（learning theory：行为主义或认知主义）、目标方向（goal orientation：一般目标或特殊目标）、学习任务（task orientation：学科精粹或生活实用）、动机来源（source of motivation：外在动机或内在动机）、教师角色（teacher role：教诲或引导）、元认知支援（meta-cognitive support：未加支持或整合提供）、合作学习策略（collaborative learning strategies：有或无）、文化感受度（cultural sensitivity：未加感知或予以尊重）、环境结构弹性（structural flexibility：时空固定或开放时空）等十个向度间，各自寻求其适当的定位。这每一个向度都有两个极端，任何一所学校的在线教学制度都是落在这两个极端中间的一个点上。

　　就理论面来看，偏向某一边端点的在线教学制度或许比较符合现代教学的主流思潮，但就实务面来看，不管偏向哪一个端点的在线教学制度，只要能切合学校的现实条件，都可以产生不错的教学效果，而且也只有如此偏斜，才能在实务上真切可行。以下，我们试着简化Reeves & Reeves所提出的十个向度为六项，来分析说明在线教学制度的规划考量。实施网络教学的学校或教师，必须在这些向度中考量采用哪一种立场，并在实施报告中明确陈述，由此我们才能准确衡量网络教学的策略与成效之间的关系，从而选择最适合学校特质环境的网络教学制度。

　　1.采教学主义（instructivist）或建构主义（constructivist）

　　教育理念采教学主义的教师，大多强调教师的单向讲述：教师在课前要先设定学习目标，再依此目标安排教师讲述的程序与重点，最后，再通过测验来考评学生的学习成就。而教育理念采建构主义的教师，在教学法上多强调由学生自己建构组织知识，教师只是提供学习资源及回馈建议，让学生自行探索、实验、组织、检讨，以建构自己的认知体系。

　　在现代在线教学的理论上，建构主义明显较占上风。但从教学实务上看，如果教师完全放手让学生自己在网络上找寻资料，以拟定假设、进行检验等活动来建构知识，对大部分学生而言，会花费大量宝贵的学习时间，影响教学进度，而且不见得能有效、正确地组成符合学习目标的认知体系，所以，在课程初期的教学阶段中，教师可能要以教学主义的讲述来建立学生的学习基础，等到学生对科目知识有了基础后，再自行探索、建构知识。在线教师要能依教材性质、教学目标及学生特质，机动地在两者中求取一个动态调整的策略，才能获致最佳的教学效果。

　　2. 采教师中心或学生中心

　　教师中心的教学是将教师当作知识沟通的传播者，学生是相对无知的、被动的接受者。而学生中心的教学则视学习为学生的责任，学生要主动学习、运用外在资源，目标是建构自己的认知体系。当代网络教学之所以盛行，原不只是信息技术的普及和应用而已，在教育上更重要的意义是以学生为主的教学原则的普遍接纳。几乎所有的网络教学，都在某种程度上往学生中心偏移。

　　以学生为中心的在线教学制度会采用多种不同的措施，以强调学生学习的方便性、主动性，或让学生在网络上自学上课，或查阅下载网络资料、上传作业，或进行在线讨论、测验。它们打破了过去学生保持沉默或被动的学习方式，增加学生互动的机会并主动寻求信息。而另一方面，教师则减少教导的角色，转而鼓励、支持学生的主动学习及讨论，使用电子邮件来课后解答学生的疑难，上课分组时教师参与但不主导小组的在线讨论。

　　借助网络上教学的方便，教师可以有更多与学生接触的时间，教师也可以减少收作业、批阅测验、登记统计成绩等麻烦，可以更有效率地做管理工作。整个教学的历程中，教师由教导的核心而逐渐转为支持服务的角色。

　　3. 采同步或非同步教学

　　在线的同步教学，要求教师与学生在一约定时段中同时登录网络上的虚拟教室，以进行教学互动。现代的信息技术允许大量资料在网络上快速传输。除了基本的文字互动外，同步教学还可以有影音互动并允许更多的同时登录人数。因此，尽管在线同步教学的布建与使用成本极高，但许多着迷高科技的教师、学生乃至行政主管，都不计成本效益，一窝蜂地采用在线同步教学。

　　而非同步教学只需要简单的网络环境，它允许教师与学生在不同时间登录某一特定的讨论园地，师生都可以在这讨论区中建立议题发表意见，或对其他人的议题加以回应。教师学生不受固定时段的限制，可以依自己方便的时间、地点登录上线。而且非同步教学上的发言，允许师生有较长的时间来反思、表达意见，平常怯于在教室公开发言的学生也比较愿意参与非同步的发言讨论。

　　采用同步教学或非同步教学各有优缺点。在线教学制度要依教师的意愿、学生的能力、信息技术基础建设及学校实质环境来选择或调整其兼采实施的比重。以美国最大而且为专业网络教学的凤凰城大学（University of Pheonix）为例，课程的在线教学仍以非同步教学为主。反观许多美国传统大学兼采网络教学者，往往对校园内的学生实施在线同步教学，张系国教授称这种现象为“高科技与高接受度的矛盾（High Tech vs. High Touch）”，学校选择网络教学的制度时，很值得深思此一两难处境（杨家兴，2003）。

　　4. 采纯在线教学或混合式（在线＋面授）教学

　　网络教学的实施，除了可以是全部都在网络上进行教学活动外，也可以混合传统教室教学与在线教学。纯在线教学会让一些学生的选修课程更有弹性、更方便。但许多课程教材的性质以及学生的学习形态会要求有师生面对面教学来补足在线虚拟教学的不足。许多研究也显示混用在线与面授教学的学习成效更佳。

　　专业网络大学必须采用纯网络教学对远距学生施教，因此，其师生互动教学上是以在线教学为唯一的形式。其他兼采网络教学的传统大学则应以混合式教学方式为佳。善用混合式教学的学校可以截长补短，兼具网络教学与教室教学两者的优点，但一旦采用不当也可能反而兼具两者的缺点。学校必须衡量实际的情形来规划在线教学的形式。

　　5. 采师生互动或同学互动的教学形式

　　Hanna等人（2000）将各种在线教学互动的类型归纳为学生对教师、学生对专家（资源人士）、学生对学生、学生对教材、学生对工具（模拟程序、命题系统、游戏软件、学习工具）、学生对环境（搜索引擎、网上资料库）等六类（p.11）。我们可以再把这六类互动归纳为学生与教材互动、教师与学生互动、学生与学生互动三大类。其中，“学生与教材互动”主要运用在学生自学网络教材上，透过在线教材的层次结构、图文的超链接及各种网络资源的提供，可以维系学生不断学习的动机，进而主动地控制学习，并追踪自己学习的历程。“教师与学生互动”包括：在线教师学生的讲述聆听、提问回答、离线时的贴文讨论、作业缴交评阅、课辅信箱的师生问答，乃至教室面授辅助的实体互动，这种师生互动的特质大多是个别化的、单线的，是以教师对个别学生的沟通传播为主。而“学生与学生互动”则是强调社会学习及合作学习理论，重视学生彼此间、多线的互动切磋，其教学活动多以分组讨论、合作专案、作业互评等形式呈现。

　　在在线教学中，我们一般都会兼采师生互动或同学互动的教学形式，但其比重则依在线教学的制度而有所不同。教师可以将在线教学时师生互动的设计规划为一对一、一对多、多对一、多对多等各种形式，它们各有其适用的时机，也各有其优缺点。学校的制度应该允许教师有选择不同策略的弹性，并给予充分的支持。

　　6. 采单独教学或团队教学

　　在线教学不但是一种较新的教学形式，而且也是一种费力的教学形式，这也难怪有不少比较保守的教师对在线教学抱持敬而远之的态度。在在线教学制度的设计上，有的教师会认为事权集中，由单独一个教师按照自己的理念判断来规划、施行教学会更加有效率，但也有许多教师会倾向于寻找几个志同道合、勇于尝试的教师来分工合作，以减轻工作与责任上的负担。

　　单独教学的教师，对同一课程或同一班级的教学工作均须负担全部的责任，其任教工作繁重，所需具备的各项信息技能也较多，因此，学校应给予充足支援，并减轻其课程数或班级数的负担。

　　而采教师团队教学时，学校须有明确制度规范组成的人员、职责、报酬及支援程度等细节。团队教学视参加成员的多少，任教角色可以再分为主任教师（学科委员）、在线教师、在线助教、评量教师（命题、监考、阅卷）、技术支援人员等，分别负担在线教学的各项工作。若有多人共同负担一项角色，其工作的分配可以再分为三种模式：一起承担（shared responsibility）、分项工作（division of labor）或主从制（primary-secondary）。学校在教师组成的制度上要保持弹性，并能鼓励教师依教学效能来做最好的组合（Ko & Rossen，pp. 216-220）。

　　[参考文献]

　　[1] Ashcraft, M. H. (1989). Human memory and cognition. Harper Collins Publishers.

　　[2] Brown, J.S., Collins, A. & Duguid, S. (1989). Situated cognition and the culture of learning. Educational Researcher, 18(1), 32-42.

　　[3] Clark, R. E. (1985). Confounding in educational computing research. Journal of Educational Computing Research, 1, 137-148.

　　[4] Clark, R. E. (1994). Media will never influence learning. Educational Technology Research and Development, 42(2), 21-29.

　　[5] Cognition & Technology Group at Vanderbilt (1993). Anchored instruction and situated cognition revisited. Educational Technology, 33(3), 52-70.

　　[6] Eisley, M. (1991). Guidelines for conducting instructional discussions on a computer conference. In Applications of Computer Conferencing to Teacher Education and Human Resource Development, ed. A. J. Miller, 35-39. Proceedings from an International Symposium on Computer Conferencing at the Ohio State University, June 13-15.

　　[7] Gagne, R. (1985). The Conditions of Learning (4th ed.). New York: Holt, Rinehart & Winston.

　　[8] Gagne, R. M., Briggs, L. J., & Wager, W. W. (1992). Principles of instructional design (4th ed.). Fort Worth: Harcourt Brace Jovanovish.

　　[9] Hanna, D. E., Glowacki-Dudka, M., & Conceicao-Runlee, S. (2000). 147 practical tips for teaching online groups: Essentials of web-based education. Wisconsin: Atwood Publishing.

　　[10] Kaye, A. R. (1992). Learning together apart. In Collaborative Learning through Computer Conferencing: The Najaden Papers, ed A. R. Kaye, 1-24. Berlin: Springer--Verlag.

　　[11] Khan, B. H. (1997). Web-based instruction. NJ: Educational Technology Publications.

　　[12] Ko, S. & Rossen, S. (2004). Teaching online: A practical guide. (2nd ed.). New York: Houghton Mifflin.

　　作者简介：杨家兴，博士，教授，台湾空中大学。