1、中国远程教育CHINESE JOURNAL OF DISTANCE EDUCATION 2023,NO.4CHINESE JOURNAL OF DISTANCE EDUCATION 2023,NO.42023年第4期中国远程教育2023年第4期一、问题的提出后疫情时代混合教学成为在线学习的新常态。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议（中共中央,2020）明确提出要“发挥在线教育优势”，同时“提高高等教育质量”，从国家层面明确了进行高质量在线教育模式探索的必要性，也是对混合教学质量要求的进一步提升。混合教学多指在线学习与面授教学的混合或同步在线教学与异步在线
2、教学的混合（李炜,2018），包括自主学习阶段和面对面学习阶段。在混合教学的自主学习阶段，教师与学生的时空分离使得教与学的关系弱化（王志军 等,2017），学习者缺乏认知投入，参与度不高（Deng et al.,2019），这也成为困扰教育工作者的重要问题。观看视频、浏览学习资料这类学习任务是混合教学自主学习阶段常用的学习活动（Rasheed et al.,2022），但是研究表明学生在参与这类学习活动时通常处于被动学习状态，仅仅进行浅层学习（宋灵青&许林,2020），涉及较少的认知投入（Chi et al.,2018）。因此如何促进学习者在混合教学自主学习阶段的认知投入是提升混合学习质量进程
3、中迫切需要解决的问题。有研究者研究了混合教学中的自主学习策略，如秦瑾若和傅钢善（2017）通过在教学准备阶段设计引导性问题、检验性问题和思考性问题三类问题引导学习者知识建构阶段的学习，提高MOOC学习的课前学习质量。李海峰和王炜（2020）以耦合理论、建构主义和社会系统理论为基础，构建了促进课前与课中双向深度学习的“天平式耦合深度学习模型”，并通过基混合教学自主学习阶段的认知投入干预策略研究方静刘三女牙何秀玲李洋洋刘智摘要：混合教学作为在线学习的常态化路径，在自主学习阶段面临学习者认知投入不足的困扰。概念图能够通过帮助学习者在学习过程中有意识地从学习材料中提取新信息并与已有知识建立连接以促进认
4、知投入。因此，围绕概念图工具在混合教学自主学习阶段的应用问题，本研究基于ICAP（Interactive,Constructive,Active,and Passive）学习方式分类学理论、有意义学习理论和活动理论双驱动认知投入干预策略，设计了指向交互建构的学习活动流程和促进有意义交互的学习策略。学习活动流程设计引导学习者在自主学习阶段从参与被动学习活动向参与交互学习活动发展；学习策略设计为学习者参与建构类和交互类学习活动过程提供可操作性的认知策略，确保在自主学习的过程中有意义交互的发生。同时，通过准实验研究验证基于干预策略的混合教学的有效性。实验结果表明，基于干预策略的混合教学对于学习者知识
5、水平以及以元认知意识和沟通能力为代表的高阶思维能力具有促进作用。关键词：混合教学；自主学习；认知投入；ICAP；有意义学习；活动理论；概念图；干预策略中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1009-458（2023）4-0059-10基金项目：本文系2021年度国家自然科学基金面上项目“学习者高阶思维活动感知与归因分析研究”（项目编号：6217703）的研究成果。作者简介：方静，华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心博士研究生。刘三女牙，华中师范大学教育大数据应用技术国家工程研究中心教授。何秀玲，华中师范大学教育大数据应用技术国家工程研究中心教授（通讯作者：）。李洋洋，华中师范大学国
6、家数字化学习工程技术研究中心博士研究生。刘智，华中师范大学教育大数据应用技术国家工程研究中心副教授。59DOI:10.13541/ki.chinade.2023.04.003中国远程教育CHINESE JOURNAL OF DISTANCE EDUCATION 2023,NO.4CHINESE JOURNAL OF DISTANCE EDUCATION 2023,NO.42023年第4期中国远程教育2023年第4期于设计的实验研究证明了翻转课堂中课前深度学习策略的必要性。曹梅和马悦（2020）构建了一种鼓励学生先学阶段提问的问题生成策略，有效加强了学生与学习资源的交互，促进了学生的思维卷入和深
7、度学习的发生。以上研究确定了混合教学自主学习阶段引导学习者克服被动学习窘境，以主动学习为目标的必要性，同时围绕课前学习的问题生成设计了促进学习者知识建构的认知策略，引导学习者从浅层学习走向深度学习，为学习者提供了可以借鉴的学习策略。但研究者较少关注在学习过程中学习者如何从学习内容中提取新信息与已经掌握的旧知识建立联系，同时忽略了自主学习阶段对学习者之间学习交流的引导。有意义学习理论强调，学习的发生伴随着新旧知识连接的建立（诺瓦克,2016,p.67），而知识连接的建立需要学习者有意识地进行（诺瓦克,2016,p.25）。因此，在有意义学习理论的指导下，引导学习者在自主学习过程中重视从学习材料中
8、提取新信息与已有知识建立连接以促进知识的深层建构，也是混合教学自主学习阶段提升学习者认知投入的一条值得探索的路径。概念图工具是由诺瓦克等人以有意义学习理论为基础设计的认知工具，已经在很多学科教学中被广泛证明能够有效提升教学效果（de Ries et al.,2022）。概念图的构建过程强调概念的提取和概念之间关系的建立（Roessger et al.,2018）。这一过程被认为是个体内部进行协商以解决认知冲突的过程，能够驱动学习者投入更多的认知努力（Jonassen&Marra,1994）。因此，在混合教学的自主学习阶段引入概念图认知工具理论上能够促进学习者的认知投入，提升学习质量。但需要注意
9、的是概念图的构建任务通常被认为是一种结构不良任务（Kinchin,2014）。这类任务在促进学习者认知学习提升的同时也会给学习者带来挑战（Pee,2020），需要教学工作者通过良好的策略设计为学习者在使用过程中提供脚手架（Bliss et al.,1996）。因此，在混合教学自主学习阶段引入概念图工具要解决的主要问题是，如何通过合理的学习活动和学习策略设计引导学习者有效完成概念图构建任务。本文从概念图认知工具的特点出发，基于ICAP学习方式分类学理论、有意义学习理论和活动理论，设计双驱动认知投入干预策略，具体包括设计框架研究、学习活动设计和学习策略设计研究，通过引导学习者在基于概念图的交互建构
10、类学习活动中有意识地使用认知策略，强化概念映射过程对自主学习的支持，促进学习者主动学习目标的实现。干预策略的设计及其应用研究为学习者在混合教学自主学习阶段构建概念图提供策略支架，为教师设计混合教学自主学习阶段的学习活动提供设计框架参考，为概念图工具在混合教学自主学习阶段应用的有效性提供了实践性证据。二、促进认知投入的自主学习干预策略设计理论基础（一）ICAP学习方式分类学理论“Interactive，Constructive，Active，and Passive”（简称“ICAP”）是季清华等人基于大量课堂实证研究和实验室研究结果提出的一种学习活动分类方式框架。该框架根据学生的显性行为和学习成
11、果定义了认知参与活动，并将学生的学习方式分类为被动学习、主动学习、建构学习和交互学习四种模式（Chi&Wy-lie,2014）。从被动学习到交互学习，学习者的知识变化过程经历了从储存、整合、推断到协同推断的递进过程，知识变化结果出现了从记忆、应用、迁移到共创的深化，相应的学习效果依次增强，体现学生内在的认知过程由简单到复杂、由低级到高级。Translating the ICAP Theory of Cognitive Engagement into Practice一文梳理了ICAP框架中的学习类别与深度学习理论中提到深层次认知加工和浅层次认知加工以及主动学习理论中提到的主动学习与被动学习的对
12、应关系，即ICAP框架中的被动学习和主动学习对应深度学习理论中的浅层次认知加工和主动学习理论中的被动学习，建构学习和交互学习对应深度学习理论中的深层次认知加工和主动学习理论中的主动学习（Chi etal.,2018）。由此可见，以主动学习为目标的自主学习需要学习者在认知加工过程中从知识的储存、整合到知识的推断甚至是协同推断的深化，本质上是引导学习者通过参与交互建构的学习活动实现知识共创。（二）有意义学习理论有意义学习理论是由著名教育学家、心理学家奥苏贝尔提出的教育心理学理论，将学习方式分为机械学习和有意义学习。其中，有意义学习是指在学习过程中新的信息被联系到个体已有知识结构中的发生过程（诺瓦克
13、,2016,p.67）。有意义学习理论指出有意义学习发生的三个要素（诺瓦克,2016,p.25）：学习者必须知道与新知识相关的一些旧知识，并且能够用特殊关联的方式学习新知识；要学习的知识必须和其他知识相关而且必须含有重要概念和命题；学60中国远程教育CHINESE JOURNAL OF DISTANCE EDUCATION 2023,NO.4CHINESE JOURNAL OF DISTANCE EDUCATION 2023,NO.42023年第4期中国远程教育2023年第4期习者一定要有意识地选择将新知识与已有相关知识联系起来。学习者在学习过程中接收新刺激时会将新知识与已有的概念和知识结构进
14、行连接，该行为被称为“内部认知协商”，这种行为通常会无意识地发生，概念图认知工具的优势在于让学习者有意识地处理这种内隐学习活动（Jonassen&Marra,1994）。因此，概念映射过程为有意义学习的发生提供了必要条件。（三）活动理论活动理论指出，活动系统包含3个核心成分和3个次要成分，核心成分分别是主体、客体和共同体，次要成分分别是工具、规则和分工，次要成分构成了核心成分之间的联系（杨开诚,2005,p.102）。将活动理论映射到自主学习活动中，活动主体对应学习者，活动客体对应学习目标，活动共同体对应学习者在学习过程中形成的由学习者个体组成的学习共同体，而在学习活动中使用的认知工具将学习活
15、动中的各要素通过规则与分工串联起来。活动理论从构成元素的角度为混合教学中的自主学习活动设计提供了顶层指导。三、双驱动认知投入干预策略设计活动理论厘清了参与学习活动的主体、客体和工具在活动过程中的角色与分工，为混合教学自主学习阶段引入概念图工具的学习活动设计提供了顶层的框架指导。ICAP框架从学习活动分类视角解析了混合教学自主学习阶段以主动学习为目标的内涵，为干预策略设计提供了目标指导。有意义学习理论为学习者在自主学习过程中如何实践概念映射提供了策略指导。以上理论的有机结合为干预策略从设计框架、学习活动设计直至学习策略设计提供了渐进式的理论指导。（一）双驱动认知投入干预策略设计框架本文融合有意义
16、学习理论、ICAP学习方式分类学理论和活动理论的内涵，首先研究双驱动认知投入干预策略设计框架（如图1所示），明确了从学习活动设计和学习策略设计两条线索展开干预策略设计研究的必要性。学习活动与学习策略设计本质上是帮助学习者深入理解概念图认知工具在自主学习的各个学习活动中的分工与规则，以便降低结构不良任务在自主学习阶段实施和应用的障碍。学习活动设计的目的在于通过活动流程驱动学习者在自主学习过程中建立学习共同体，同时在从被动学习活动到建构、交互类学习活动的发展中逐步提升认知参与。学习策略设计的目的在于提供策略支架驱动学习者在建构类和交互类学习活动中通过有意识地使用认知策略，提升学习活动的参与质量。设计框架的确立为后续学习活动设计和学习策略设计提供了基础。图1双驱动认知投入干预策略设计框架（二）学习活动驱动：指向交互建构的学习活动设计概念图作为一种强调新知识如何整合到已有知识结构中的认知工具（Jonassen&Marra,1994），能够支持建构性学习任务的开展。自主学习阶段设置建构性的学习任务能够促进学习者的认知参与，帮助学习者更好地调用学习机制，进而从后续的学习中获得收益（Lam&Kapu
