王懷波 楊現(xiàn)民 李冀紅

【摘 要】

泛在學(xué)習(xí)是技術(shù)變革教育時代的新型學(xué)習(xí)方式。如何將泛在學(xué)習(xí)的應(yīng)用落地，已成為當(dāng)前泛在學(xué)習(xí)推廣面臨的重要難題。文章采用文獻計量法和內(nèi)容分析法，對2004年到2014年國內(nèi)外116篇泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用方面的文獻進行了系統(tǒng)分析。研究發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的開展多集中在基礎(chǔ)教育和高等教育領(lǐng)域，且以自然科學(xué)和語言類學(xué)習(xí)為主;泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式主要有三種，分別是基于用戶主動探究的泛在學(xué)習(xí)、基于環(huán)境感知和資源推送的泛在學(xué)習(xí)以及混合式的泛在學(xué)習(xí);將增強現(xiàn)實、教育游戲、可穿戴設(shè)備等新技術(shù)逐步融入泛在學(xué)習(xí)，已成為泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的新趨勢。

【關(guān)鍵詞】 ?泛在學(xué)習(xí);應(yīng)用研究;應(yīng)用模式;情境感知;發(fā)展趨勢

【中圖分類號】 ?G420 ? ? ?【文獻標(biāo)識碼】 ?A ? ? ?【文章編號】 1009—458x（2015）12—0018—09

一、引言

信息技術(shù)的快速發(fā)展給人類學(xué)習(xí)帶來了巨大的變化，我們正逐步從數(shù)字化學(xué)習(xí)（e-Learning）走向泛在學(xué)習(xí)（Ubiquitous Learning， u-Learning）[1]。近年來，無線通信以及移動技術(shù)的迅猛發(fā)展，為泛在學(xué)習(xí)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)支撐，并使其成為教育技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點之一。

泛在學(xué)習(xí)有廣義和狹義之分，廣義上的泛在學(xué)習(xí)是指不受制于技術(shù)的無處不在的學(xué)習(xí)，符合人類學(xué)習(xí)的本質(zhì)，即無論是否使用技術(shù)，只要隨時隨地開展學(xué)習(xí)即為泛在學(xué)習(xí);狹義意義上的泛在學(xué)習(xí)特指普適計算技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)，即情境感知的泛在學(xué)習(xí)[2]，是綜合應(yīng)用無線通信、移動設(shè)備、傳感器等新技術(shù)開展的學(xué)習(xí)活動。泛在學(xué)習(xí)具有永久性、可獲取性、即時性、交互性、教學(xué)行為的場景性、適應(yīng)性、整合性等特征。

近年來，國內(nèi)外關(guān)于泛在學(xué)習(xí)的研究不斷深入，主要聚焦在泛在學(xué)習(xí)理論探討[3]、泛在學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu) ?建[4][5]、泛在學(xué)習(xí)平臺架構(gòu)[6]、泛在學(xué)習(xí)資源建 ? ? ? ?設(shè)[7][8]、泛在學(xué)習(xí)關(guān)鍵技術(shù)解決[9]、泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用開 展[10][11]等方面。其中，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究是泛在學(xué)習(xí)理念得以落地的前提，也是檢驗泛在學(xué)習(xí)環(huán)境、平臺、資源、技術(shù)等研究成果有效性的重要方法和途徑。因此，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用在整個泛在學(xué)習(xí)研究體系中占有至關(guān)重要的地位。

泛在學(xué)習(xí)的應(yīng)用效果已經(jīng)在許多研究中得到了證實，例如可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)成績[12][13]、激發(fā)學(xué)習(xí)動 ?機[14][15]、調(diào)動學(xué)習(xí)積極性[16][17]。但是，也有學(xué)者[18]指出，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用面臨一些現(xiàn)實問題，比如缺乏有效的路徑指導(dǎo)、缺少合理的活動安排、缺少有效的評價手段等。實際上，除了上述問題外，更為現(xiàn)實和緊迫的問題是如何指導(dǎo)廣大一線教師實施泛在學(xué)習(xí)。目前，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究多為小范圍的實驗探索，還未形成清晰的實施框架。廣大一線教師雖然了解泛在學(xué)習(xí)的理念和潛在優(yōu)勢，但并不清楚如何在課程中應(yīng)用泛在學(xué)習(xí)。泛在學(xué)習(xí)在實踐中究竟有無可遵循的應(yīng)用模式？每種模式的優(yōu)缺點和實施要點是什么？這些已成為影響泛在學(xué)習(xí)順利推廣的重要問題，亟待開展針對性的研究。

基于此，本研究旨在通過對近十年來國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究文獻的系統(tǒng)梳理，掌握泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究發(fā)展概況，歸納提煉出幾種典型的、可推廣的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，以期能為國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用實踐的開展提供一定的借鑒。核心研究問題包括：① 近十年來泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的發(fā)展概況如何？② 泛在學(xué)習(xí)存在哪些典型的應(yīng)用模式？③ 泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用的發(fā)展趨勢是什么？需要說明的是，本研究探討的泛在學(xué)習(xí)特指狹義的泛在學(xué)習(xí)，即情境感知的泛在學(xué)習(xí)。

二、研究方法

本研究主要采用文獻計量法與內(nèi)容分析法，對國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的發(fā)展概況、典型模式以及發(fā)展趨勢進行分析探討。文獻計量法是一種以文獻外部特征為研究對象的量化分析方法;內(nèi)容分析法是從定性的問題假設(shè)出發(fā)，應(yīng)用定量的統(tǒng)計分析工具對研究對象進行處理，然后從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中分析得出有價值的定性結(jié)論[19]。

（一）數(shù)據(jù)來源

本研究對國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)領(lǐng)域相關(guān)文獻進行了整理分析。其中，英文文獻以科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫Web of Science （WOS）[20]為信息源，中文文獻以中文社會科學(xué)引文索引（CSSCI）中教育技術(shù)領(lǐng)域六本CSSCI檢索期刊（《中國電化教育》、《電化教育研究》、《現(xiàn)代教育技術(shù)》、《遠程教育雜志》、《現(xiàn)代遠距離教育》、《開放教育研究》）為信息來源。WOS中以“ ubiquitous learning”“u-learning”“mobile learning”“m-learning”“seamless learning”為關(guān)鍵詞，對2004年到2014年間發(fā)表的外文期刊文獻進行檢索，共得到585篇相關(guān)期刊文獻。中文文獻的檢索關(guān)鍵詞為“泛在學(xué)習(xí)”“移動學(xué)習(xí)”和“無縫學(xué)習(xí)”，檢索時間為2004年到2014年，共得到相關(guān)文獻383篇。

（二）文獻過濾

通過WOS以及中國知網(wǎng)（CNKI）生成包含標(biāo)題、作者、摘要、來源及參考文獻等信息的文獻數(shù)據(jù)共計968篇。

泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式方面文獻的過濾過程為：①將數(shù)據(jù)導(dǎo)入文獻管理軟件EndNote中，針對585篇英文文獻，采用“ubiquitous learning”“u-learning”“seamless learning”“aware”“context-aware”“QR-Code”“RFID”“GPS”等關(guān)鍵詞進行過濾，并剔除包含“book reviews”“editorials”“l(fā)etters”等英文文獻，共得到英文泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用文獻148篇;② 針對383篇中文文獻，采用“泛在學(xué)習(xí)”“無縫學(xué)習(xí)”“普適計算”“情境感知”“QR-Code”“GPS”等關(guān)鍵詞進行過濾，并剔除包含“會議”“研討”“理論探究”等中文文獻，共得到中文泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用文獻117篇;③ 兩名具有一定專業(yè)知識的教育技術(shù)人員，通過閱讀標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞等，對前面過濾得到的265篇文獻進行二次人工過濾，共得泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用文獻116篇。

在人工過濾過程中，兩名研究者分別對265篇泛在學(xué)習(xí)文獻進行編碼，即屬于泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用文獻的標(biāo)為“1”，不屬于的標(biāo)為“0”，編碼一致性系數(shù)為0.83。針對22篇編碼不一致的文獻，兩名研究者進行了進一步協(xié)商討論，最后確定其編碼結(jié)果。

三、泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的發(fā)展

（一）泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究發(fā)展歷程

圖 1顯示了2004年到2014年國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的發(fā)展情況。國外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究在2008年以前處于緩步增長階段，2008年以后出現(xiàn)大幅度增長，到2012年達到頂峰。國外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究大多依據(jù)現(xiàn)有學(xué)習(xí)理論或?qū)W習(xí)策略，結(jié)合泛在學(xué)習(xí)的優(yōu)勢設(shè)計相關(guān)環(huán)境、工具以及活動，開展規(guī)范的教學(xué)實驗驗證泛在學(xué)習(xí)的成效，并提出針對性的教學(xué)改進建議。隨著各種新技術(shù)、新媒體以及新的教學(xué)理念與方法的不斷產(chǎn)生與發(fā)展，國外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究正在逐步與增強現(xiàn)實、嚴(yán)肅游戲、社交媒體等融合，不斷拓展研究的渠道與議題。

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圖1 ?國內(nèi)外近十年泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的發(fā)展

國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究從2008年以后開始出現(xiàn)，并有逐年增長的趨勢。2008年上海市教委主辦的創(chuàng)新重點課題“面向終身教育的泛在學(xué)習(xí)模式及其應(yīng)用研究”，以及全國教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃2008年度規(guī)劃課題“泛在學(xué)習(xí)中數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的開發(fā)與應(yīng)用”等有力地推動了泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究的開展。與國外研究相比，國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究受限于技術(shù)水平、教育觀念以及研究設(shè)計能力等因素，更多地從理論層面對泛在學(xué)習(xí)的應(yīng)用模式與活動策略進行探討，而較少開展科學(xué)的教學(xué)實驗進行效果驗證?？偟膩碚f，國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究起步較晚，研究數(shù)量偏少，研究設(shè)計規(guī)范性不足，難以真正融入教學(xué)實踐。但是，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用與推廣，以及國內(nèi)智慧城市建設(shè)與智慧教育建設(shè)步伐的推進，國內(nèi)情境感知泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究預(yù)計將迎來新的快速發(fā)展時期。

（二）泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究所屬領(lǐng)域的分布

泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究領(lǐng)域十分廣泛，黃國禎等人在2010年統(tǒng)計泛在學(xué)習(xí)研究趨勢時將泛在學(xué)習(xí)研究領(lǐng)域分為科學(xué)（包括物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)以及運動科學(xué)）、數(shù)學(xué)、語言與藝術(shù)、社會科學(xué)（包括經(jīng)濟學(xué)）、工程（包括計算機）及其他（沒有具體明確研究領(lǐng)域）[21]。按照上述劃分標(biāo)準(zhǔn)，本研究統(tǒng)計了2004年到2014年國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究領(lǐng)域的分布情況。

表1顯示，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究主要集中在科學(xué)領(lǐng)域（34）、語言和藝術(shù)領(lǐng)域（22）以及社會科學(xué)領(lǐng)域（12）。而有些泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究為了調(diào)查學(xué)生在泛在學(xué)習(xí)中的動機、認(rèn)知和態(tài)度，并未明確具體的應(yīng)用領(lǐng)域，因此均納入其他類別中。

表1 ? 2004-2014年泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究所屬領(lǐng)域

[應(yīng)用領(lǐng)域 科學(xué) 數(shù)學(xué) 語言與藝術(shù) 社會科學(xué) 工程 其他 國外 30 1 17 10 3 35 國內(nèi) 4 0 5 2 1 8 總計 34 1 22 12 4 43 ]

科學(xué)、社會科學(xué)等領(lǐng)域?qū)儆谔骄渴挛锏囊?guī)律性，需要通過收集客觀、真實的數(shù)據(jù)資料，分析研究數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象及問題，以認(rèn)清事物特性，掌握事物發(fā)展規(guī)律。泛在學(xué)習(xí)中的無線射頻技術(shù)、泛在網(wǎng)絡(luò)所帶來的感知性、泛在性特征，簡化了科學(xué)探究的過程，有利于提高探究事物規(guī)律的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。語言、藝術(shù)等領(lǐng)域?qū)儆谌祟惤涣魉枷氲拿浇?，需要人們在實際生活中不斷地溝通與交流，以達到靈活應(yīng)用。泛在學(xué)習(xí)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)帶來的及時性、交互性以及教學(xué)行為的場景性等特征，方便語言、藝術(shù)學(xué)習(xí)，有利于提高語言表達能力與藝術(shù)鑒賞能力。隨著新媒體、新技術(shù)以及新教學(xué)理念的不斷產(chǎn)生與發(fā)展，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫竭M一步的拓展，有可能廣泛地應(yīng)用于其他教學(xué)領(lǐng)域。

與國外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究領(lǐng)域相似，國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究所屬領(lǐng)域也集中在科學(xué)、語言藝術(shù)以及社會科學(xué)等領(lǐng)域。然而，國外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究大多依據(jù)各學(xué)科領(lǐng)域知識設(shè)計相關(guān)教學(xué)活動，開展教學(xué)實驗，以改善各學(xué)科教學(xué)效果;而國內(nèi)由于受限于技術(shù)水平、教育觀念等因素，更多地從理論層面探討各學(xué)科開展泛在學(xué)習(xí)的可能性，以至于較少開展科學(xué)的實驗進行驗證?？偟膩碚f，國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究不足，應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域較少，難以為實踐提出科學(xué)的指導(dǎo)。然而，隨著教育國際化的推進，教育觀念的轉(zhuǎn)變，技術(shù)水平的提升，國內(nèi)情境感知泛在學(xué)習(xí)研究將在更多的學(xué)科領(lǐng)域得到推廣與應(yīng)用。

（三）泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究使用對象的分布

由于泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究領(lǐng)域的廣泛性，其使用對象呈現(xiàn)一定的復(fù)雜性。黃國禎等人將泛在學(xué)習(xí)研究對象細(xì)分為基礎(chǔ)教育、中學(xué)（包括初中與高中）、高校、教師、工作人員以及其他（沒有具體明確研究對象）。依據(jù)上述劃分標(biāo)準(zhǔn)，本研究統(tǒng)計了2004年到2014年國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究使用對象分布情況。

表2顯示，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究使用對象主要集中在基礎(chǔ)教育（43）和高等教育（26）中，而在中學(xué)以及成人教育等方面研究較少。此外，有些泛在學(xué)習(xí)研究為了驗證系統(tǒng)框架、環(huán)境以及教學(xué)策略的有效性，并未明確具體的應(yīng)用對象，因此納入其他類別中。

表2 ? 2004-2014年泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究使用對象

[應(yīng)用對象 小學(xué)生 中學(xué)生 大學(xué)生 成人教育 其他 國外 37 4 20 3 32 國內(nèi) 6 0 6 0 8 總計 43 4 26 3 40 ]

基礎(chǔ)教育是實施科教興國戰(zhàn)略的奠基工程，對提高中華民族素質(zhì)、培養(yǎng)各級各類人才，促進社會主義現(xiàn)代化建設(shè)具有全局性和基礎(chǔ)性作用。保持教育適度超前發(fā)展，必須把基礎(chǔ)教育擺在優(yōu)先地位并作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和教育事業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域，切實予以保障。信息技術(shù)支持下的泛在學(xué)習(xí)是技術(shù)變革教育時代的新型學(xué)習(xí)方式，因此各類實驗得以廣泛開展于基礎(chǔ)教育領(lǐng)域。此外，國家的高度重視以及科研的需要，使高等教育成為繼基礎(chǔ)教育領(lǐng)域之后第二大泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究領(lǐng)域。然而，由于中學(xué)生往往面臨升學(xué)以及擇業(yè)等壓力，成人面臨學(xué)習(xí)、工作與家庭等多重壓力，因此各類教育實驗難以在中學(xué)以及其他非正規(guī)教育中開展。

相比國外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究，國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究使用對象分布情況大體相似，均聚焦于基礎(chǔ)教育及高等教育，只是研究數(shù)量偏少?？偟膩碚f，現(xiàn)有泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用主要集中在正規(guī)教育中，然而，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及、人們學(xué)習(xí)意識的增強，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用將在終身教育、社區(qū)教育、家庭教育、遠程教育等領(lǐng)域得到逐步認(rèn)可與普及。

四、泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用的典型模式

由于當(dāng)前國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)的開展環(huán)境、面向?qū)ο?、所屬學(xué)科領(lǐng)域的不同，其應(yīng)用模式也呈現(xiàn)出差異性。Hwang等人從系統(tǒng)與個體、環(huán)境之間的關(guān)系總結(jié)出12種泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，并詳細(xì)解釋了各應(yīng)用模式的應(yīng)用流程[22]。這12種泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式可以用來指導(dǎo)泛在學(xué)習(xí)活動的開展，幫助教師通過學(xué)生行為來評估學(xué)習(xí)表現(xiàn)。但是，此種分類略顯繁雜、過于具體，且各模式之間缺少清晰的邊界，一線教師往往很難選擇。Si等人根據(jù)基于框架的互動和學(xué)習(xí)模型中感知層次的不同，將泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式分為位置感知學(xué)習(xí)指導(dǎo)（Location-aware learning guidance）、相關(guān)感知協(xié)作學(xué)習(xí)（Correlation-aware collaborative learning）和任務(wù)感知監(jiān)督學(xué)習(xí)（Task-aware supervised learning）三類[23]。Si等人的研究側(cè)重對三種泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式的實現(xiàn)技術(shù)進行探討，而在具體實施應(yīng)用上缺少詳細(xì)的解釋和案例支持，一線教師很難理解和模仿實施。

泛在學(xué)習(xí)無論在非正式學(xué)習(xí)中還是正式學(xué)習(xí)中，都有極大的應(yīng)用潛力。通過文獻分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前絕大多數(shù)的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究都是在正規(guī)學(xué)校教育場合下開展的。本研究從學(xué)習(xí)者與環(huán)境的關(guān)系出發(fā)，依據(jù)學(xué)習(xí)者的主動性將泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式分成三類，分別是基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式、基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式以及混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式。

主動探究泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，是指學(xué)生利用終端設(shè)備在泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中主動探究的學(xué)習(xí)方式。感知推送泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，強調(diào)系統(tǒng)通過感知學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情境，主動推送適合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)需求的學(xué)習(xí)資源。混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式不僅體現(xiàn)在學(xué)習(xí)方式的混合，還體現(xiàn)在學(xué)習(xí)環(huán)境的混合。

（一）基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式

泛在學(xué)習(xí)技術(shù)支持下的探究式學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者圍繞學(xué)習(xí)主題，利用隨手可得的學(xué)習(xí)工具以及無處不在的學(xué)習(xí)內(nèi)容進行自主探究的學(xué)習(xí)方式，它強調(diào)學(xué)生的主動探究、注重對學(xué)習(xí)過程的體驗，并在體驗中加深對知識的理解與應(yīng)用?；谥鲃犹骄康姆涸趯W(xué)習(xí)環(huán)境要素包含：一個完善的應(yīng)用系統(tǒng)（如：SCROLL、CRPS），支持學(xué)生上傳、下載學(xué)習(xí)資料，兼具教學(xué)任務(wù)的發(fā)布，提供交流互動等功能;具有RFID射頻感知的學(xué)習(xí)對象;能夠識別感知學(xué)習(xí)對象的智能終端（如：智能手機或者PDA）等。

基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式（如圖 2），其一般流程如下：開始學(xué)習(xí)活動之前，教師通過系統(tǒng)平臺將活動安排以及教學(xué)任務(wù)發(fā)送至每一位學(xué)習(xí)者的移動終端上;在活動開展過程中，學(xué)習(xí)者根據(jù)任務(wù)要求在學(xué)習(xí)環(huán)境中主動探究、收集數(shù)據(jù)（如通過移動終端掃描標(biāo)簽獲得相關(guān)信息，或者拍攝有關(guān)學(xué)習(xí)對象照片，或者對學(xué)習(xí)對象進行文字描述等），并將收集到的數(shù)據(jù)匯總與整理，完成任務(wù)要求。在活動前后可以利用平臺提供的討論功能，對活動主題展開交流與討論。教師通過系統(tǒng)反饋的學(xué)習(xí)情況判斷個體任務(wù)完成情況，對任務(wù)完成情況較差的學(xué)習(xí)者給以鼓勵并指導(dǎo)其重新收集數(shù)據(jù)，以期獲得較好的學(xué)習(xí)效果。

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圖2 ?主動探究泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式

臺灣“國立”成功大學(xué)Po-Han Wu以及“國立”科技大學(xué)Gwo-Jen Hwang等人，針對醫(yī)療護理專業(yè)學(xué)生，開發(fā)了一套護理培訓(xùn)系統(tǒng)[24]。該系統(tǒng)希望通過情景感知移動工具和傳感器網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，幫助學(xué)生在模擬的護理情境中觀察病人、診斷病情，并采取正確的護理措施。學(xué)生在教師示范之后，根據(jù)布置的教學(xué)任務(wù)，攜帶移動設(shè)備進入模擬病房。在探究過程中學(xué)生需要通過移動設(shè)備，收集RFID標(biāo)簽上有關(guān)“病人”的信息，包括病人姓名、病癥（例如發(fā)燒、多痰等）、病歷（過去幾年的發(fā)病情況）等，然后根據(jù)收集到的相關(guān)信息、數(shù)據(jù)，對病人病理進行評估，并提出適當(dāng)?shù)淖o理方案。教師根據(jù)學(xué)生診斷病情所用時間與專家所用時間的對比，評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果。類似的還有臺灣“中央”大學(xué)設(shè)計的BWL蝴蝶生態(tài)園觀察學(xué)習(xí)系統(tǒng)[25]。該系統(tǒng)支持學(xué)生在戶外進行探究性學(xué)習(xí)活動，即學(xué)生在活動中攜帶具有拍照功能的PDA，對觀察到的蝴蝶進行拍照，然后通過基于圖片的查詢技術(shù)，獲取該蝴蝶的相關(guān)信息，探究蝴蝶園生態(tài)系統(tǒng)。除了觀察探究之外，系統(tǒng)還允許學(xué)生補充完善蝴蝶信息。

基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)體驗，符合課程改革中倡導(dǎo)的以學(xué)生為中心，提升學(xué)生探究能力這一要求。主動探究式學(xué)習(xí)還能夠有效促進學(xué)生知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的全面發(fā)展。然而，在日常生活中，我們希望系統(tǒng)更加智能化，能夠根據(jù)學(xué)生個性特征以及所處位置，主動提供所需要的信息與服務(wù);希望系統(tǒng)能夠時刻為我們提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)路徑。在泛在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)對象的空間安排往往代表著不同概念的組合，如果學(xué)習(xí)路徑?jīng)]有安排好，僅由學(xué)生自己決定觀察目標(biāo)對象，那么學(xué)生往往不會理解這些目標(biāo)對象的內(nèi)在聯(lián)系，也容易導(dǎo)致他們在學(xué)習(xí)過程中迷失方向[26]。因此，有必要提高系統(tǒng)智能化水平、為學(xué)生提供恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)路徑[27]，幫助、引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)雜的學(xué)習(xí)環(huán)境中準(zhǔn)確地找到學(xué)習(xí)對象[28]，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式

泛在技術(shù)支持下的感知推送學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過感知學(xué)習(xí)者的具體情境（如學(xué)習(xí)者所處位置、時間、環(huán)境特征等），將相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容自動推送給學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式[29]。感知推送泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用主要使用RFID標(biāo)簽、GPS定位技術(shù)來識別學(xué)習(xí)者所處位置，并根據(jù)所識別的具體情境為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)資源。這種應(yīng)用模式與探究性學(xué)習(xí)相比，方便了學(xué)習(xí)者在具體情境中獲得學(xué)習(xí)內(nèi)容，有助于提高學(xué)生解決實際問題的能力?；诟兄扑偷姆涸趯W(xué)習(xí)環(huán)境與基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境的不同之處在于，應(yīng)用系統(tǒng)會在綜合分析學(xué)習(xí)者所處位置、時間以及學(xué)習(xí)者個人學(xué)習(xí)特征等諸多因素的基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)者智能終端，主動推送學(xué)習(xí)內(nèi)容，提供學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)所需的學(xué)習(xí)材料以及教師實時的反饋信息。

基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式（如圖 3）的一般流程如下：學(xué)習(xí)者攜帶智能移動終端進入具有感知識別功能的學(xué)習(xí)區(qū)域;系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者具體位置，推送諸如教學(xué)問題（如：“在你前面的樹叫什么？”）、教學(xué)指導(dǎo)（如：“觀察你前面的建筑，并通過平臺找出有關(guān)該建筑的細(xì)節(jié)信息”）等學(xué)習(xí)服務(wù)，以及推送基于環(huán)境感知的學(xué)習(xí)資源;學(xué)習(xí)者根據(jù)系統(tǒng)提供的輔助資料，進行資料的整理與內(nèi)容的學(xué)習(xí)，完成學(xué)習(xí)活動，必要時可利用系統(tǒng)提供的討論區(qū)間進行交流。教師則通過系統(tǒng)判斷學(xué)習(xí)者在活動中任務(wù)的完成情況，并有針對性地指導(dǎo)部分學(xué)習(xí)者重新收集數(shù)據(jù)，以期獲得最優(yōu)學(xué)習(xí)效果。

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圖3 ?環(huán)境主動感知泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式

為了提高學(xué)生在生活情境中學(xué)習(xí)、應(yīng)用英語的能力，我國學(xué)者李曉東等人研發(fā)了基于情境感知的移動英語學(xué)習(xí)軟件[30]。該軟件滿足了學(xué)習(xí)者在特定情境中學(xué)習(xí)特定語句的需求，有助于學(xué)習(xí)者深化對情境語句的理解，提高英語口語水平?！爸苓呂恢谩笔窃撚⒄Z學(xué)習(xí)軟件較有特色的功能，它根據(jù)學(xué)生GPS反饋信息，結(jié)合地圖服務(wù)商提供的API，及時反饋基于具體位置的英語學(xué)習(xí)材料。類似的還有日本德島大學(xué)Ogata和Yano教授針對海外留學(xué)生學(xué)習(xí)語言的情境，設(shè)計了基于情境感知的語言學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)[31]，希望通過借助PDA、GPS、RFID標(biāo)簽和傳感器網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備幫助留學(xué)生學(xué)習(xí)詞匯、俚語、禮貌用語和日常表達語[32]。基于該系統(tǒng)軟件，學(xué)習(xí)者攜帶移動設(shè)備進入生活中各種場景，如與人交談、商場購物等，系統(tǒng)根據(jù)移動設(shè)備的位置以及學(xué)生的查詢信息，通過終端及時為學(xué)生呈現(xiàn)與情境相關(guān)的語言表達及其他信息。

基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，更加符合泛在學(xué)習(xí)教學(xué)行為的場景性特征。當(dāng)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)和日常生活中遇到問題，或者對某些事物感興趣時，智能系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者所處環(huán)境以及學(xué)習(xí)者個性特征，感知學(xué)習(xí)者實際需求，呈現(xiàn)問題解決方案，推送相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容。此外，在基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式下，學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)教師的實時建議調(diào)整自己的學(xué)習(xí)路徑，實現(xiàn)有意義的觀察、學(xué)習(xí)目標(biāo)對象。然而，基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式在滿足學(xué)習(xí)需要的同時，卻忽略了有效的策略指導(dǎo)。例如在活動開展中，只是根據(jù)學(xué)習(xí)者位置的感知，便呈現(xiàn)教學(xué)問題、布置教學(xué)任務(wù)，往往會出現(xiàn)學(xué)習(xí)者扎堆現(xiàn)象。在已實施的戶外學(xué)習(xí)活動中，如博物館、生態(tài)園或教室，研究者發(fā)現(xiàn)太多的人會同時去觀察或者學(xué)習(xí)同一個學(xué)習(xí)對象，而這毫無疑問將影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果[33][34]。因此，有必要安排學(xué)生在恰當(dāng)?shù)臅r間觀察目標(biāo)對象，以獲得更好的學(xué)習(xí)效果。

（三）混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式

混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式是隨著游戲化、增強現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展起來的新型學(xué)習(xí)方式，它除了強調(diào)學(xué)習(xí)者的主動探究與環(huán)境的感知推送之外，還提出一種新型的動態(tài)模擬體驗式學(xué)習(xí)方式，即學(xué)習(xí)者不但可以將移動設(shè)備帶入真實的學(xué)習(xí)環(huán)境中，還可以利用移動設(shè)備的模擬與演示功能，對不易接近的學(xué)習(xí)情境進行動態(tài)模擬，并參與其中?；旌鲜椒涸趯W(xué)習(xí)應(yīng)用模式要求學(xué)習(xí)者攜帶具有感知功能的移動設(shè)備沉浸在一個動態(tài)模擬系統(tǒng)中，以游戲化的方式參與學(xué)習(xí)活動。學(xué)習(xí)者除了能夠探究各知識點，還能夠通過系統(tǒng)參與活動，讓自身的活動影響整個系統(tǒng)，成為系統(tǒng)的一部分。

混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式（如圖 4）的一般流程如下：學(xué)習(xí)者根據(jù)自身學(xué)習(xí)興趣或攜帶移動終端開展學(xué)習(xí)活動。一方面，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動場所通過拍攝照片、信息掃描、文字記錄等方式進行信息采集;另一方面，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)習(xí)者的具體位置，逐步引導(dǎo)學(xué)生展開學(xué)習(xí)活動，為學(xué)生推送學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)服務(wù)等。學(xué)習(xí)者通過整合收集的資料與系統(tǒng)推送的資源，形成自己的知識體系。教師通過系統(tǒng)呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)結(jié)果，評估每一位學(xué)習(xí)者所達到的學(xué)習(xí)層次，對于在某些方面表現(xiàn)較差的學(xué)習(xí)者（討論不積極、數(shù)據(jù)收集不全面等）進行有針對性的指導(dǎo)與干預(yù)。

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圖4 ?混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式

哈佛大學(xué)教育學(xué)院針對生態(tài)科學(xué)教育，開發(fā)了EcoMobile（移動生態(tài)系統(tǒng)室外混合沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境）研究項目，該項目主要通過增強現(xiàn)實技術(shù)將EcoMUVE項目中原本虛擬的環(huán)境轉(zhuǎn)接到真實的自然環(huán)境中。增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生提供了一個豐富的、模擬的交互性學(xué)習(xí)過程，豐富了學(xué)生的知識構(gòu)建，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提升了學(xué)生解決實際問題的能力。在活動中，學(xué)生通過扮演科學(xué)家探究池塘生態(tài)系統(tǒng)，找出導(dǎo)致破壞生態(tài)系統(tǒng)的原因，以便深刻地理解生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)知識。比如，學(xué)生通過扮演的角色在虛擬人物的指導(dǎo)下，一方面通過拍照、錄像、錄音等方式主動收集線索與信息，另一方面可以直接通過環(huán)境探測器，獲取類似溶解氧濃度、溫度、濕度以及PH值等實時的生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)的采集，學(xué)生可系統(tǒng)地探究自然環(huán)境下的生態(tài)系統(tǒng)，找出破壞生態(tài)系統(tǒng)的源頭，構(gòu)建自己的知識體系。類似的還有臺灣龍華科技大學(xué)Liu等人基于RFID、增強現(xiàn)實、互聯(lián)網(wǎng)、普適計算、嵌入系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫等技術(shù)開發(fā)的EULER項目。該項目通過增強現(xiàn)實技術(shù)讓學(xué)生能夠在室外探究學(xué)習(xí)中收集、分享相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，獲得教師的實時指導(dǎo)信息，提升自己利用信息技術(shù)解決實際問題的能力。

混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式不是主動探究泛在學(xué)習(xí)和感知推送泛在學(xué)習(xí)的簡單疊加，而是基于兩者的有機融合;在學(xué)習(xí)活動中不僅強調(diào)學(xué)習(xí)者的主動探究，還強調(diào)資源的按需推送，以及學(xué)習(xí)者的高度參與性。混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，雖然還處于研究階段，但依然存在不容忽視的問題。技術(shù)的進步帶來的是學(xué)習(xí)活動的便捷、資源獲取的方便，因此我們需要留出更多的時間關(guān)注學(xué)習(xí)本身而不是技術(shù)。正如Ogata等人的研究所表明的，新技術(shù)的確能夠帶來便捷的學(xué)習(xí)活動，但并未對學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生顯著的影響。

五、泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

（一）泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式的整體分布

以上述三種應(yīng)用模式為分類依據(jù)，對從2004年到2014年近十年來116篇文獻進行編碼。圖 5顯示了三類泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式整體分布情況。

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圖5 ?三種泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式整體分布情況

主動探究應(yīng)用模式占總數(shù)的47%（其中國外42篇，國內(nèi)13篇），說明現(xiàn)有泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究中，主動探究式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用占據(jù)主要地位。該類學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生的主動探究、注重對學(xué)習(xí)過程的體驗，并在體驗中加深對知識的理解與應(yīng)用。主動探究式泛在學(xué)習(xí)體現(xiàn)了對傳統(tǒng)灌輸式、封閉式課堂教學(xué)的突破與創(chuàng)新。感知推送應(yīng)用模式占總數(shù)的35%（其中國外34篇，國內(nèi)7篇），較少于主動探究應(yīng)用模式。感知推送泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用是隨著GPS、RFID等感知技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用發(fā)展起來的學(xué)習(xí)方式。感知技術(shù)的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用極大地提高了教學(xué)環(huán)境的智能水平，并在很大程度上方便了教學(xué)活動的開展。混合式應(yīng)用模式占總數(shù)的17%（其中國外19篇，國內(nèi)1篇），研究相對較少?；旌鲜椒涸趯W(xué)習(xí)應(yīng)用是融合了主動探究式以及感知推送式泛在學(xué)習(xí)方式，伴隨著游戲化、增強現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展起來的新型學(xué)習(xí)方式。

（二）泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式的發(fā)展趨勢

圖 6顯示了2004年到2014年國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式發(fā)展脈絡(luò)。從圖中可以看出，目前基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式和基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式依舊是泛在學(xué)習(xí)活動開展的主要方式。泛在學(xué)習(xí)是e-Learning和移動學(xué)習(xí)的高級發(fā)展階段，因此早期的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用多借鑒相對成熟的移動學(xué)習(xí)模式。之后，隨著感知技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，教學(xué)環(huán)境智能化水平越來越高，逐步出現(xiàn)了基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式。而混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式則起步相對較晚，且從研究情況來看遠不及前兩者?；旌鲜椒涸趯W(xué)習(xí)應(yīng)用模式最早出現(xiàn)在2009年[35]，以增強現(xiàn)實技術(shù)、游戲化為主要特征，混合了主動探究與感知推送的學(xué)習(xí)方式。近年來，包括增強現(xiàn)實、游戲化以及可穿戴設(shè)備等新技術(shù)、新方式的不斷發(fā)展與應(yīng)用，給混合式泛在學(xué)習(xí)模式帶來了較大的競爭優(yōu)勢與發(fā)展空間。如增強現(xiàn)實技術(shù)的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用，改善了情境感知泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，將傳統(tǒng)具有標(biāo)志物、RFID標(biāo)簽的目標(biāo)對象以一種更加自然的方式呈現(xiàn)出來?？纱┐髟O(shè)備的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用，將變革傳統(tǒng)的終端設(shè)備，促進出現(xiàn)更加便捷的交互方式以及更加人性化的資源推送方式。

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圖 6 ?三種泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式發(fā)展脈絡(luò)

從十年來泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式的整體發(fā)展趨勢來看，基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式與基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式發(fā)展已步入相對成熟階段，甚至出現(xiàn)略有下降的趨勢;而混合式應(yīng)用模式則呈逐年上升之趨勢，且有超越前兩者的勢頭。從國內(nèi)外泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式的對比分析來看，國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式與國際的發(fā)展脈絡(luò)大體一致，但也存在一定的差異。以2012年為例，國際上對基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式研究占總體研究的一半以上，而國內(nèi)僅占總數(shù)的四分之一，且基于感知推送的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式一躍成為國內(nèi)泛在學(xué)習(xí)研究的熱點。

基于主動探究的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，因具有激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)積極性、提高學(xué)習(xí)效率等優(yōu)勢，所以在未來一段時間仍然具有一定的發(fā)展空間?；诟兄扑偷姆涸趯W(xué)習(xí)應(yīng)用模式，由于具有較強的環(huán)境感知能力，可滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，因此在未來依舊有一定的應(yīng)用范圍。混合式泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，由于混合了主動探究式和感知推送式兩種泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性及環(huán)境感知的智能性，因此在未來有著很大的應(yīng)用前景。然而，我們知道，任何一種應(yīng)用模式都不會完全替代另一種或多種模式。特定的應(yīng)用環(huán)境需要特定的應(yīng)用模式，例如，鼓勵學(xué)生利用自主探究的學(xué)習(xí)方式獲取知識，就不需要環(huán)境的主動感知與系統(tǒng)的內(nèi)容推送，而需要留出更多的空間與時間給學(xué)生自主摸索，加深其對知識的理解與內(nèi)化。

值得注意的是，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式雖然已在很多課程中獲得較好的效果，但這并不意味著任何一門課程或者相同課程的任意一節(jié)內(nèi)容都適合利用泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式開展教學(xué)。在開展教學(xué)之前，需要充分考慮幾個問題：學(xué)習(xí)者需要系統(tǒng)支持嗎？需要個性化指導(dǎo)嗎？指導(dǎo)或者資源需要主動推送嗎？學(xué)習(xí)環(huán)境是否是動態(tài)的？學(xué)習(xí)環(huán)境是真實世界還是虛擬世界？環(huán)境是否能夠影響學(xué)習(xí)過程？系統(tǒng)是否有遷移性？[36]等等，以此來判斷課程是否適合利用某種泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式。正如前文泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用研究所屬領(lǐng)域所示，現(xiàn)有泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用多集中于科學(xué)、語言藝術(shù)、社會科學(xué)以及培訓(xùn)等領(lǐng)域，因此在開展類似課程時，教師可以多考慮使用泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式，并根據(jù)具體情境選擇合適的泛在學(xué)習(xí)應(yīng)用模式。

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收稿日期：2015-07-14

定稿日期：2015-08-31

作者簡介：王懷波，碩士;楊現(xiàn)民，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，江蘇省教育信息化工程技術(shù)研究中心副主任，本文通訊作者;李冀紅，碩士。江蘇師范大學(xué)教育研究院（221116）。

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