基于认知学徒制的虚拟学习情境的设计与实践

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1、基于认知学徒制的虚拟学习情境的设计与实践　　摘要：虚拟现实是目前新兴发展的技术学科，主要将真实的场景进行虚拟化，认知学徒制是一种在情境认知和学习理论指导下建立起来的学习方法。文章将两者进行结合，解决了后者无法构建真实场景的缺陷，通过在《C语言程序设计》中的“函数设计”知识点的讲解，提高了学生对于学习程序设计的兴趣，激发了学生学习的热情，为更好构建虚拟学习情境提出了方向。　　关键词：C语言程序设计；虚拟现实；认知学徒制　　作者简介：陈暄（1979-），男，安徽祁门人，浙江工业职业技术学院讲师，研究方向为课程设计改革、算法设计。　　基金项目：浙江省教育科学规划课题“基于认知学徒制的虚拟学习

2、情境的设计与实践”（编号：2016SCG245），主持人：陈暄。　　中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1001-7518（2016）26-0072-04　　认知学徒制就是一种将传统学徒制与学校教育相互结合，引导学生完全浸润在专家实践环境中的方式；虚拟学习情境主要是依靠现代化的信息技术来构造逼真的学习情境，创造吸引学生的崭新的学习环境[1]。认知学徒制与虚拟学习情境进行结合，一方面发挥认知学徒制的优势，另一方面构建有利于教学的环境因素，来激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。10　　一、认知学徒制的虚拟情境设计的基本理论　　（一）认知学徒制　　认知学徒制是在情境认知和学习理论

3、指导下建立起来的一种可以满足不同类型的课堂和师生环境的学习方法[2]，它可以有效地弥补传统课堂教学中存在的不足，包含内容、方法、序列和社会性四个部分组成。在这样的环境中，教师为学生提供实际的操作工具，学生通过对这些实际工具的应用来获得相应的知识，避免传统课堂在教学过程中的枯燥，提高学生的课堂学习效率。　　（二）虚拟现实教育的概念及内涵　　所谓虚拟现实教育是将虚拟技术应用到教育领域中，教师与学生通过虚拟现实技术来构造学习情境从而完成交互学习的一种观念。它与传统的学习理念具有以下的区别：　　1.学习目的改变。学习的目的都是为了能够使得学生获得知识。在传统的学习中，学习者主要学习理论知识，对

4、于实践性的知识由于某些条件的限制无法进行实践，而在基于虚拟现实的学习情境中，将实践知识的学习放置在重要的位置，引导学生通过理论学习之后，在虚拟情境中完成对实践知识的学习。10　　2.学习方式的改变。在传统的教学中，教师主要采用面对面的方式进行授课，大部分学生通过记忆的背景下来获得知识，这种方式无法激发学生的积极性，甚至会让学生产生只要在备考的时候多背诵就能通过考试的感觉，因此学生对于学习知识的重视程度逐渐降低。虚拟现实技术将知识由记忆型变换为生动型，通过虚拟化的场景引导学生改变对学习方式的看法，它从周围的环境出发，将学生与周围环境进行交互，在一定程度上激发学生对于知识的求知欲望。同时它

5、还不断挖掘教学内容，将书本中的理论变换成虚拟化的实际场景，使得学生的学习行为由被动变为主动，学生在轻松愉悦的环境中学习知识，在学习的过程中与他人共同研究问题，吸取其他学生的学习经验，改进自己的学习方式。　　3.学习空间的转变。在传统的教学过程中，教师通过每一节堂课来为学生传授知识，传授的地点，传授的时间相对固定，在传授中，学生可以向教师求解问题，也可以与其他的学生进行合作学习。当教师与学生不在同一个时间或者同一地点的时候，教师所教授的知识，学生就无法方便的获得，学生之间的的交流就更是无法得知。虚拟技术的采用在一定程度上解决了这些问题，依托虚拟系统提供交互方式，能够满足学生和教师在课上甚

6、至课后的学习和交流，使得学习的空间发生了改变。　　4.学习观念的转变。在目前大部分教学过程中，学生学习的内容都是理论性较强的内容，特别是针对《C语言程序设计》这样的类似的程序类的课程，课程的知识是非常枯燥，而且学习的模式基本上首先进行理论学习，然后再进行上机实践，这种学习方式无法提高学生综合能力的发展。针对目前的学习状况，虚拟现实技术要求学生不但通过理论知识获得技能和方法，更加强调学生将理论知识与实践的技能进行结合，引导学生必须重视技能的掌握同时也需要加强理论学习的正确价值观。这样可以培养学生的积极学习态度，促进学生在学习中感受到学习的快乐，从而形成积极向上的学习观。　　二、虚拟学习情

7、境教学设计的要素分析10　　虚拟学习情境是一种建立在认知学徒制教学模式的基础上的学习模式[3]，它不但符合认知学徒制的相关四个方面的内容，而且还加入了体现真实学习的虚拟活动。　　（一）内容　　学习的内容在虚拟学习情境称为专家知识，包括专业知识和策略知识两个部分。前者主要描述专业领域内容中的概念和事实，往往存在课本知识和课堂教学过程中；后者主要是指如何应用上述的事实去解决真实问题。在虚拟学习情境中，学生在情境的交互中通过观察等方式来获得知识，然后