基于建构视角的网络虚拟实验学习环境设计与实现

　　建构主义理论认为知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助其他人(包括教师和学习伙伴)，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得。故建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性，虚拟现实技术的特性最有利于这四大属性的充分体现，从而能有效地创设建构主义网络虚拟实验学习环境，使学习者可以在其中按照自己的需要进行有意义的学习，这种基于网络平台的虚拟实验学习，能够极大方便学习者的学习，可节省教育资源，拓宽实践空间，提升学习效率，有效地促进学习者的发展。

　　1 网络虚拟实验学习环境设计的理论基础

　　建构主义学习理论是网络虚拟实验学习环境设计的核心理论基础。理想的学习环境应当包括情境、协作、会话和意义建构四个部分。在这个以学习者为中心的开放的学习环境中，学习者通过真实的问题解决情境中从自己的经验中建构自己知识的意义，从而获得学习的兴趣和习得自主学习能力的机会，让学习者参与到更有意义的、更能够迁移的学习之中去。

　　情境，学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构 虚拟现实技术是创设真实情境的最有效工具，能够给学习者提供视觉、听觉、触觉、嗅觉等各种感官刺激信息，给学习者创设一种身临其境的感觉体验，让学习者在解决情境问题的过程中，知识和能力一同得到发展。教师在这个基于技术支持的学习情境中，能够方便地获取学习者的各种反馈信息，以便使教师更好地控制和调节学习者的学习情况，这样就能使学习者更加明确学习目标，教师可以通过技术工具有效地支持学习者的学习，进一步激发学习者学习动机和兴趣，使学习者通过主动学习在逼近真实的虚拟学习情境中完成对所学知识的意义建构。

　　协作，应该贯穿于整个学习活动过程中 虚拟学习环境创设了一个良好的学习氛围，学生者可以方便地使用网络实验学习平台进行学习，学习者不受时间、空间和地点的限制，可以反复做实验，这样学习者的学习热情会被调动起来，使他们能够积极主动地投入到学习之中去。这种基于合作学习和探究学习相结合的学习方式，能使学习者通过网络平台加强成员之间的交流、沟通，能够形成良性竞争意识，小组成员之间通过合作的方式创造性解决学习当中存在的问题和困难，这样的协作学习方式能够有效地引导学习者朝有利于意义建构的方向发展。

　　会话，是协作过程中最基本的方式或环节 在虚拟学习环境中，个体学习者在学习过程中如何获得更多的网络平台、教师和同学的学习支持，这是构建网络学习平台时需要思考和解决的问题。学习者一方面可以通过网络平台本身与教师和同学形成互动的机制，另一方面学习者可以通过BBS或聊天工具进行交流、讨论，教师通过收集学习者的反馈信息，与学习者一起商讨如何完成教学目标所规定的实验内容，以及如何通过有意义的知识建构达到学习目标的实现，使每一个学习者以会话的方式达到协作学习方式的知识意义建构的目的。

　　意义建构，是教学过程的最终目标 构建网络学习平台时，尽量构建与现实情境相类似的学习情境，这样能让学习者立足课堂、拓展课堂、超越课堂，方便解决现实生活中遇到的问题，学习者正是通过问题解决方式与环境互动中去建构个人意义的知识，教学就是要努力给学习者创造这样一个适宜的学习环境，使学习者为了完成学习目标可以产生无处不在的学习。

　　2 基于建构视角的网络虚拟实验学习环境设计

　　建构主义学习理论强调学习者在学习过程中主动建构知识的意义，网络虚拟实验学习环境给学习者多种感官刺激信息，创设了一种与现实接近的逼真虚拟学习空间，能使学习者通过人机对话实现交互学习，接受系统提供的各种刺激信息和指令信息，使学习者在教师指导的虚拟学习环境中完成学习过程。学习者在整个学习过程中，有极大的操作权和控制权，可以根据自身需要与学习目标要求自行调整教学内容和学习进度，能够充分体现学习者主体地位，从而能够很好地调动学习者学习积极性和兴趣，使学习者进行主动探索和主动学习，通过网络学习平台完成有意义的学习。学习环境设计的宗旨是通过支持学习者的有意义学习，进而达到促进学习者的发展[1]。

　　基于技术支持的工具 技术的一个重要用途就是它能够为课程和教学创造新机会，通过真实的问题情境带入课堂，让学生进行探究和问题解决[2]。利用虚拟现实技术，建立与真实实验环境相类似的实验环境，为学习者提供一个数字化的实验学习平台，使学习者的学习行为很方便地发生。正是基于技术支持的工具能够有效地促使学习者之间进行合作学习，而这种学习的方式又能为进行有意义的知识建构提供很好的支撑，学习者可以在教师提供的数字化实验平台上进行模拟实验反复操练，实验过程中学习者可以获得来自教师和同伴的有效学习支持，同时网络学习系统提供的丰富的反馈信息促使学习者自身不断调整学习进程和学习内容，通过与同伴合作学习和系统交互，以问题解决方式完成知识的意义建构。

　　基于问题解决的知识建构 学生不是利用只有一个正确答案的标准方程去解决问题，而是去创造独特的方法来解决有多种观点和多种方法的复杂问题[3]。让学习者在实际问题的情境中学习，就是让他们把所学知识和实际生活联系起来，激发他们学习兴趣和学习的积极性。教师创设这样一种学习环境，就是要激发学习者思考和师生互动，引导学习者深入理解问题，通过一块交流、探索，让他们对问题获得一个较为全面的认识，通过合作学习、独立思考和问题解决方式完成知识的意义建构。

　　基于网络的学习共同体 学习共同体是由学习者和教师、专家等组成的，为完成一定的学习任务，彼此之间经常在学习过程中进行沟通、交流、分享各种学习资源，共同完成一定的学习任务的学习团体[4]。网络给学习者提供一种相互作用、共同学习的工具，学习者使用网络通讯提供的电子邮件、讨论和聊天功能，使他们能够有意义地参与到对话中去，这种基于技术支持的网络学习环境给学习者对学习产生了积极的效果。学习共同体成员间形成高度交互，各小组成员通过网络以协作学习的方式一起共同解决问题。在这个过程中，成员间充分发扬民主的学习氛围，大家积极发言，踊跃提出解决问题的方案和对问题的见解，让学习者很快习得和掌握所需知识和技能，帮助自己回到探究过程中去解决面临的问题和挑战，最终通过每个个体对行动的反思来建构个人的知识，以协商方式形成共同的探究目标，实现人机对话。

　　基于网络的互动学习 网络学习平台为学习者提供了互动学习的空间，学习者在学习过程中能够通过视频、语音、文本等手段实现实时互动。这种通过网络进行互动学习方式能够共享学习资源，并且使得教学双方能够及时互动、准确地传递信息，使得学习者可以在一个虚拟的学习空间中教学不分离，方便地获得来自教师和同伴的学习支持，在一种探究、自主、对话和交流的学习过程中完成自身知识的意义建构。

　　基于网络的学习评价 学习评价在整个学习活动中起反馈调节的作用，是每个学习者获取学习信息、改善学习决策、提高学习效率的关键因素[5]。这种基于网络的学习评价主要是对在线学习者的学习情况和学习效果进行有效的监控和管理，方便及时、准确地掌握和反馈学习者学习的基本情况，采用过程评价与结果评价相结合的方式，能够对学习者进行一个客观、公平和公正的评价，以促进学习者更好的学习。

　　3 结束语

　　基于网络的虚拟实验学习环境能够最大限度地满足学习者主动学习的需求与愿望，未来学习环境就是有利于学习者运用技术工具开展协作和交流来获取问题解决所需要的知识来完成意义建构。这种通过教师创设与现实接近的逼真虚拟学习空间及富有启发性的问题情境，为学习者提供了丰富的学习资源，能够充分调动学习者的学习积极性和主动性，能够保证学习者保持长久的学习兴趣与探索的欲望，这种既能节省教育资源，又能给学习者带来全新学习体验的拓宽实践空间的学习方式，能有效地促进学习者的发展。

　　参考文献

　　[1]钟志贤.面向知识时代的教学设计框架：促进学习者发展[M].北京：中国社会科学出版社，2005：157.

　　[2]任长松.探究式学习：学生知识的自主建构[M].北京：教育科学出版社，2005：209.

　　[3]乔纳森.学习环境的理论基础[M].郑太年，任友群，译.上海：华东师范大学出版社，2002：11.

　　[4]况姗芸.网络学习共同体的构建[J].开放教育研究，2005(4).

　　[5]桑新民.学习科学与技术：信息时代大学生学习能力培养[M].北京：高等教育出版社，2009：173.