基于微型案例的微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

摘要：提出基于微型案例設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料，分析基于微型案例學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)，闡述微型案例的構(gòu)建與呈現(xiàn)方式，結(jié)合計(jì)算機(jī)繪圖微型移動(dòng)實(shí)訓(xùn)課件的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和試用，對(duì)基于微型案例設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行實(shí)證研究。

關(guān)鍵詞：微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料；微型案例；移動(dòng)Web；認(rèn)知靈活性理論；細(xì)化理論；思維導(dǎo)圖

0、引言

微型移動(dòng)學(xué)習(xí)指微型學(xué)習(xí)和移動(dòng)學(xué)習(xí)二者相結(jié)合而形成的一種新的學(xué)習(xí)形式。微型學(xué)習(xí)聚焦小的學(xué)習(xí)單元，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng)微型化；移動(dòng)學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在移動(dòng)狀態(tài)下利用手持移動(dòng)設(shè)備作為信息載體和認(rèn)知工具、利用零散時(shí)間開(kāi)展學(xué)習(xí)。微型移動(dòng)學(xué)習(xí)的出現(xiàn)延伸、拓展了各類人群的學(xué)習(xí)時(shí)空，因此也對(duì)支持這種學(xué)習(xí)形式的學(xué)習(xí)資源產(chǎn)生了需求。微型移動(dòng)學(xué)習(xí)研究從本質(zhì)上說(shuō)是“移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中針對(duì)資源的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的研究”。學(xué)習(xí)材料是學(xué)習(xí)資源的重要組成部分。

梳理現(xiàn)有文獻(xiàn)中具有代表性的微型移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目，從學(xué)習(xí)材料的組織方式看，大多強(qiáng)調(diào)以知識(shí)點(diǎn)為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)材料的微型化、片段式、小組塊、自包含、松散銜接，根據(jù)移動(dòng)學(xué)習(xí)“片段式”學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的特點(diǎn)，進(jìn)行基于課程知識(shí)點(diǎn)的片段式學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)，使學(xué)習(xí)材料呈現(xiàn)出“松散的、分布式的”特點(diǎn)。這些學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)原則符合微型移動(dòng)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容微型化和便于手持移動(dòng)設(shè)備呈現(xiàn)的要求，但卻容易導(dǎo)致對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容處理過(guò)分簡(jiǎn)單化和缺乏整體性的傾向。例如，孤立地呈現(xiàn)復(fù)雜事物的各個(gè)部分，將連續(xù)性的事物或過(guò)程分解成斷續(xù)的步驟，孤立地處理實(shí)際上極其相倚的概念要素，忽視了它們相互作用的一面等。這樣的學(xué)習(xí)材料或可幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)良構(gòu)領(lǐng)域的單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如有關(guān)某一主題的事實(shí)、概念、規(guī)則和原理，但對(duì)于豐富而靈活的理解概念的意義以及概念間的聯(lián)系并應(yīng)用概念和原理解決問(wèn)題卻不適當(dāng)，而后者才是學(xué)習(xí)的根本目的。

基于案例學(xué)習(xí)可以把概念具體到一定的實(shí)例中，在真實(shí)背景中揭示概念的意義以及知識(shí)的相互關(guān)聯(lián)性，使學(xué)習(xí)者能夠建構(gòu)依據(jù)背景的、多維度的、非分割的整體知識(shí)并促進(jìn)知識(shí)遷移。微型案例（或稱“袖珍案例”）既保有復(fù)雜事物的基本特點(diǎn)（如多元化、內(nèi)在聯(lián)系、前后依存等），又可以避免過(guò)度復(fù)雜的內(nèi)容讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生迷茫、困惑和沮喪，對(duì)學(xué)習(xí)者更具吸引力，適合作為微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料的基本組織單元。

1、基于微型案例學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

美國(guó)學(xué)者斯皮羅（R，J，Spiro）等人提出的認(rèn)知靈活性理論（Cognitive Flexible Theory）是一種以案例為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)理論，目的是促進(jìn)復(fù)雜或非良構(gòu)領(lǐng)域的高級(jí)知識(shí)的獲取。主要觀點(diǎn)如下：

（1）關(guān)于知識(shí)和學(xué)習(xí)目標(biāo)的分類。斯皮羅等人根據(jù)知識(shí)的復(fù)雜性，將知識(shí)劃分為良構(gòu)領(lǐng)域（well，structured domain）的知識(shí)和非良構(gòu)領(lǐng)域（ill-structured domain）的知識(shí)。良構(gòu)領(lǐng)域的知識(shí)是指有關(guān)某一主題的事實(shí)、概念、規(guī)則和原理，它們是以一定的層次結(jié)構(gòu)組織在一起的。非良構(gòu)領(lǐng)域的知識(shí)則是將良構(gòu)領(lǐng)域的知識(shí)應(yīng)用于具體問(wèn)題情境中時(shí)產(chǎn)生的知識(shí)，即有關(guān)概念應(yīng)用的知識(shí)。概念的復(fù)雜性和實(shí)例的不規(guī)則性是非良構(gòu)領(lǐng)域知識(shí)的兩大特性。進(jìn)而，學(xué)習(xí)可以分為兩種：初級(jí)學(xué)習(xí)與高級(jí)學(xué)習(xí)。初級(jí)學(xué)習(xí)只要求學(xué)習(xí)者知道基本的概念和事實(shí)，涉及的內(nèi)容主要是良構(gòu)領(lǐng)域的知識(shí)。高級(jí)學(xué)習(xí)則要求學(xué)習(xí)者能夠把握概念的復(fù)雜性與跨越案例的變化性，能夠在新情境中活用知識(shí)。高級(jí)學(xué)習(xí)涉及大量的非良構(gòu)問(wèn)題。

（2）關(guān)于學(xué)習(xí)的方法。針對(duì)高級(jí)學(xué)習(xí)，斯皮羅等人提出“十字交叉形”學(xué)習(xí)方法。概念與案例構(gòu)成多維與非線性的“十字交叉形”，這表明，在不同背景下建構(gòu)的對(duì)知識(shí)的理解存在差異，這種理解從各自的角度看都是正確的，但不充分，要通過(guò)多個(gè)角度對(duì)知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，才能最終形成對(duì)知識(shí)的全面理解。因此，學(xué)習(xí)者要從多于一個(gè)觀點(diǎn)的角度檢查某一概念，或從同一觀點(diǎn)檢查不同的概念。也就是說(shuō)，對(duì)同一內(nèi)容，學(xué)習(xí)者要在不同時(shí)間、在重新安排的情景中、帶著不同目的以及從不同的角度進(jìn)行多次交叉反復(fù)的學(xué)習(xí)，以此把握概念的復(fù)雜性并促進(jìn)遷移。

（3）關(guān)于教學(xué)的方法。隨機(jī)通達(dá)教學(xué)（Ran-dom Access Instructionl能夠有效支持“十字交叉形”學(xué)習(xí)。這一方法按以下原則組織教學(xué)：在教學(xué)活動(dòng)中使用多種方法表征知識(shí)，如多種模式、多種方案或多種角度等；構(gòu)建由概念與案例交織組成的“十字交叉形”；強(qiáng)調(diào)在多種背景中揭示知識(shí)的相互關(guān)聯(lián)性和網(wǎng)絡(luò)性；學(xué)習(xí)材料的內(nèi)容應(yīng)該是高度聯(lián)系的知識(shí)整體，而不是孤立的、分割的；盡可能保持知識(shí)的真實(shí)性與復(fù)雜性，避免內(nèi)容的過(guò)于簡(jiǎn)單化；學(xué)習(xí)環(huán)境中應(yīng)廣泛地采用案例或微型案例（復(fù)雜事物的“一小塊”）。

（4）關(guān)于認(rèn)知工具。認(rèn)知靈活性理論以超文本系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)和認(rèn)知工具。超文本學(xué)習(xí)環(huán)境的特點(diǎn)符合隨機(jī)通達(dá)教學(xué)要求，不僅為非良構(gòu)領(lǐng)域知識(shí)的學(xué)習(xí)提供了一種非線性的、多方案的教學(xué)材料組合方式，而且為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)可視化的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而為“十字交叉形”學(xué)習(xí)提供了技術(shù)上的可行性。

2、微型案例的構(gòu)建與可視化呈現(xiàn)

依據(jù)認(rèn)知靈活性理論，基于微型案例和移動(dòng)Web系統(tǒng)構(gòu)建微型移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境。在這一環(huán)境中，微型案例是核心，是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，知識(shí)、技能和信息資源都由案例驅(qū)動(dòng)。

1）微型案例的構(gòu)建。

瑞戈魯斯為指導(dǎo)學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇和排序提出了細(xì)化理論。該理論的核心內(nèi)容是對(duì)具有復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)（關(guān)注技能）和/或復(fù)雜認(rèn)知結(jié)構(gòu)（關(guān)注理解）的教學(xué)內(nèi)容的確定和排序進(jìn)行細(xì)化處理，其特點(diǎn)是采用整體化思想進(jìn)行教學(xué)，每次的教學(xué)都是對(duì)同一內(nèi)容的，只是細(xì)節(jié)和復(fù)雜程度不同。該理論采用簡(jiǎn)化條件法（sCM：SimplifyingConditions Method）作為細(xì)化處理方法，即找出一個(gè)最簡(jiǎn)單版本的完整任務(wù)，由此開(kāi)始學(xué)習(xí)，然后逐漸增加條件使情況復(fù)雜，隨著具有不同復(fù)雜度的任務(wù)的逐一完成，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

細(xì)化理論對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的處理原則既符合微型案例的綜合性、真實(shí)性要求，也符合微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料“小的信息單元、狹窄的主題、相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題及呈現(xiàn)”的要求。筆者以細(xì)化理論為指導(dǎo)構(gòu)建微型案例，步驟如下：endprint

（1）根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)要求和學(xué)習(xí)者的一般特點(diǎn)以及教學(xué)傳遞過(guò)程的限制，確定最簡(jiǎn)單版本的微型案例，以此作為學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的起點(diǎn)。該版本在保證任務(wù)完整性的基礎(chǔ)上越有代表性越好。

（2）確定最簡(jiǎn)單版本案例所涵蓋的教學(xué)內(nèi)容（執(zhí)行該任務(wù)所需要的關(guān)鍵知識(shí)和技能）。

（3）通過(guò)增加或刪除簡(jiǎn)化條件調(diào)整最簡(jiǎn)單版本微型案例的大小使之符合目標(biāo)尺寸。確定目標(biāo)尺寸時(shí)要考慮學(xué)習(xí)者能夠保持專心的時(shí)間和程度以及內(nèi)容難度等因素。

（4）從不同角度列出多個(gè)同級(jí)案例，促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行多次交叉反復(fù)的學(xué)習(xí)以達(dá)成較為全面的理解。

（5）將簡(jiǎn)化條件一個(gè)個(gè)去掉，得到后繼完整的、真實(shí)的、與前面版本等價(jià)但更復(fù)雜的微型案例。為此，要列出最簡(jiǎn)單版本的所有簡(jiǎn)化條件并排序。每個(gè)簡(jiǎn)化條件對(duì)應(yīng)一些執(zhí)行該任務(wù)所需要的知識(shí)和技能，不同的條件集對(duì)應(yīng)不同復(fù)雜度的知識(shí)和技能集，可以根據(jù)復(fù)雜度對(duì)簡(jiǎn)化條件進(jìn)行排序并依序刪除簡(jiǎn)化條件得到更復(fù)雜的微型案例。如此循環(huán)，構(gòu)建出全部微型案例。

2）微型案例的可視化呈現(xiàn)。

盡管每個(gè)微型案例都相對(duì)獨(dú)立完整，而且只包含小容量的學(xué)習(xí)內(nèi)容，但仍需提供清晰的線索來(lái)突出微型案例的組織結(jié)構(gòu)，使微型案例所承載的教學(xué)信息以明朗的布局呈現(xiàn)出來(lái)，向?qū)W習(xí)者傳達(dá)一個(gè)關(guān)聯(lián)著的知識(shí)體系而不是孤立的知識(shí)點(diǎn)。

以圖解的方式組織和表征知識(shí)，能夠有效呈現(xiàn)思維的過(guò)程及知識(shí)的關(guān)聯(lián)，方便學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分類、歸納、關(guān)聯(lián)、識(shí)記、重構(gòu)和應(yīng)用?！八季S導(dǎo)圖”是一種有效的知識(shí)可視化工具，它采用標(biāo)有序號(hào)的層級(jí)圖的形式呈現(xiàn)思維過(guò)程或呈現(xiàn)各個(gè)主題之間的隸屬關(guān)系和順序關(guān)系。“思維導(dǎo)圖”還被認(rèn)為是一種出色的e-Learning工具，可以有效地組織和導(dǎo)航網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容。將“思維導(dǎo)圖”以超媒體形式放在移動(dòng)Web上，既可以構(gòu)造可視化的知識(shí)圖解界面，也可以用作導(dǎo)航工具，而且非常適合呈現(xiàn)在移動(dòng)終端的二維屏幕上：

采用“思維導(dǎo)圖”排列微型案例的順序和層次，如圖1所示。頂層圖中的順序號(hào)反映了微型案例從最簡(jiǎn)單版本到復(fù)雜版本的排列順序；每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)復(fù)雜級(jí)別的案例模塊，用標(biāo)題提示該案例模塊的內(nèi)容；列出每個(gè)案例模塊所包含的多個(gè)同級(jí)案例并呈現(xiàn)每個(gè)具體案例所涵蓋的相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容（完成該案例任務(wù)所需要的關(guān)鍵知識(shí)和技能）和案例的解決方案例示。用“思維導(dǎo)圖”呈現(xiàn)微型案例的組織結(jié)構(gòu)，可以清晰地表征學(xué)習(xí)任務(wù)的序列、層次和具體內(nèi)容，使一個(gè)完整的主題以凝聚的整體的形式明朗地呈現(xiàn)出來(lái)。

3、微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)示例

筆者以智能手機(jī)作為微型移動(dòng)學(xué)習(xí)工具，將微型移動(dòng)學(xué)習(xí)材料設(shè)計(jì)為基于智能手機(jī)的移動(dòng)Web型課件，即可以用智能手機(jī)直接訪問(wèn)的、用移動(dòng)Web組織和呈現(xiàn)多媒體學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)支持服務(wù)的微型課件。采用原型法，按照設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)課件原型一在自然教學(xué)情境中試用和評(píng)價(jià)原型～反思與修正原型一產(chǎn)生樣品的步驟設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于微型案例的計(jì)算機(jī)繪圖微型移動(dòng)實(shí)訓(xùn)課件。

1）微型案例的構(gòu)建。

計(jì)算機(jī)繪圖是一個(gè)非良構(gòu)問(wèn)題的原型例子。其微型案例的構(gòu)建過(guò)程如下：依據(jù)細(xì)化理論模型，按照繪制一個(gè)完整工程圖樣的一般操作步驟劃分案例模塊，將繪制基本圖形元素作為最簡(jiǎn)單版本的案例模塊，以此作為學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的起點(diǎn)；把同一類命令（如繪圖命令或編輯命令）作為一個(gè)簡(jiǎn)化條件集，列出所有簡(jiǎn)化條件并排序，依序刪除簡(jiǎn)化條件得到更復(fù)雜級(jí)別的案例模塊；每個(gè)案例模塊包含多個(gè)從不同角度列出的、反映問(wèn)題不同側(cè)面的同級(jí)案例；執(zhí)行同級(jí)別案例任務(wù)或不同級(jí)別案例任務(wù)所用到的知識(shí)和技能會(huì)有交疊，體現(xiàn)了知識(shí)的關(guān)聯(lián)性和案例的真實(shí)性與復(fù)雜性。案例的微型化體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：圖樣能在智能手機(jī)的屏幕上清晰顯示；教師的講解和示范操作時(shí)間控制在5～10分鐘之內(nèi)；圖樣能反映其涵蓋的知識(shí)和技能的典型應(yīng)用環(huán)境并具有適度的綜合性。

2）微型案例的呈現(xiàn)。

采用“思維導(dǎo)圖”排列微型案例的順序和層次?；谌说亩虝r(shí)記憶容量?jī)H為7±2個(gè)組塊，計(jì)算機(jī)繪圖微型移動(dòng)實(shí)訓(xùn)課件設(shè)計(jì)了8個(gè)案例模塊，如圖2（a）所示。圖中案例模塊的排列順序大致遵循計(jì)算機(jī)繪圖的一般操作步驟。選擇一個(gè)模塊，系統(tǒng)會(huì)呈現(xiàn)出相應(yīng)模塊中的多個(gè)同級(jí)案例，如繪制簡(jiǎn)單圖形模塊包括繪制簡(jiǎn)單的直線圖形、繪制簡(jiǎn)單的曲線圖形、繪制簡(jiǎn)單的復(fù)合圖形等同級(jí)案例。對(duì)每個(gè)具體案例，系統(tǒng)會(huì)給出案例說(shuō)明、案例分析、相關(guān)知識(shí)講解、操作示范以及拓展訓(xùn)練等選項(xiàng)，如圖2（b）所示，點(diǎn)擊某個(gè)選項(xiàng)，即可瀏覽相應(yīng)內(nèi)容，如圖2（c）和2（d）所示。

3）移動(dòng)Web設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

隨著移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，各種智能手機(jī)都內(nèi)置了移動(dòng)Web瀏覽器，從而支持Web開(kāi)發(fā)方式。HTML5技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)Web頁(yè)面自適應(yīng)手機(jī)屏幕的大小，而且具有良好的跨平臺(tái)性，使用該技術(shù)編寫的移動(dòng)Web應(yīng)用可以在各種移動(dòng)操作系統(tǒng)平臺(tái)下運(yùn)行。筆者使用HTML5、CSS3和JavaScript技術(shù)實(shí)現(xiàn)課件的媒體整合、頁(yè)面布局、內(nèi)容呈現(xiàn)、人機(jī)交互和邏輯執(zhí)行，關(guān)鍵技術(shù)如下：

（1）多媒體信息呈現(xiàn)。課件中綜合使用文本、表格、圖形圖像、教師屏幕操作錄像、教師講課錄音錄像等多種媒體形式呈現(xiàn)微型案例及其相關(guān)學(xué)習(xí)、訓(xùn)練內(nèi)容。媒體設(shè)計(jì)遵循梅耶提出的8項(xiàng)多媒體學(xué)習(xí)與教學(xué)原則。

（2）終端屏幕適配。移動(dòng)終端存在多種尺寸屏幕需要適配。HTML5中的viewport樣式模塊供開(kāi)發(fā)者自定義虛擬窗口，通過(guò)指定虛擬窗口的寬度把瀏覽器的可視區(qū)域?qū)挾仍O(shè)置為與手機(jī)屏幕寬度相同，即可固定頁(yè)面寬度。這時(shí)，用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容只需上下移動(dòng)觸屏。定義viewport的代碼如下：[1] 2 存入我的閱覽室