基于知識(shí)地圖和知識(shí)圖譜的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

趙俊坤

摘 要 線上線下的混合式教學(xué)成為當(dāng)前教學(xué)常態(tài)，文章對混合式教學(xué)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了探討，提出了教育應(yīng)當(dāng)回歸到開發(fā)人的靈性這一根本目的上，闡述了知識(shí)地圖和知識(shí)圖譜在混合式教學(xué)中的基本內(nèi)涵和功能，對基于知識(shí)地圖和知識(shí)圖譜的混合式教學(xué)任務(wù)及對象、目標(biāo)、策略、過程、評(píng)價(jià)等進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞 知識(shí)地圖;知識(shí)圖譜;混合式教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.32.026

Hybrid Teaching Design Based on Knowledge Map and Knowledge Atlas

ZHAO Junkun

（Experimental Teaching Center of Electronic Information and Control，

Beijing Information Science & Technology University， Beijing 100192）

Abstract Online and offline blended teaching has become the current teaching normality. This paper discusses the theoretical basis of blended teaching， puts forward that education should return to the development of human intelligence， and expounds the basic connotation and function of knowledge map and knowledge graph in blended teaching. This paper discusses the task， object， strategy， process and evaluation of blended teaching based on knowledge map and knowledge graph.

Keywords knowledge map; knowledge graph; blended teaching; instructional design

線上教學(xué)更多的體現(xiàn)在線上自主學(xué)習(xí)，而線下教學(xué)更多的是傳統(tǒng)的課堂面授，兩種教學(xué)模式不同程度的混合就構(gòu)成了混合式教學(xué)，而線上的教與學(xué)是混合式教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，因?yàn)榫€上的教學(xué)資源和教學(xué)平臺(tái)不僅可以對線上教學(xué)提供支撐，也可以為線下教學(xué)提供支持。解決網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)碎片化、松散化的一種途徑就是運(yùn)用知識(shí)地圖，它可以把知識(shí)點(diǎn)連接成知識(shí)體系;實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)目標(biāo)則要依靠知識(shí)圖譜，它為學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)體系提供支持。

1 混合式教學(xué)的理論基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)理論的發(fā)展大致經(jīng)歷了行為主義、認(rèn)知主義、建構(gòu)主義以及聯(lián)通主義幾個(gè)過程，這些理論都在一定時(shí)期推動(dòng)了學(xué)習(xí)理論的發(fā)展。行為主義理論強(qiáng)調(diào)刺激與反應(yīng)的客觀性，將行為和意識(shí)對立起來。認(rèn)知主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是人們通過感覺、知覺得到的，主體會(huì)主動(dòng)對相關(guān)刺激進(jìn)行解釋，強(qiáng)調(diào)認(rèn)識(shí)過程中主體的能動(dòng)作用，強(qiáng)調(diào)新知識(shí)與以前形成的知識(shí)結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的過程。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性，認(rèn)為學(xué)習(xí)不是被動(dòng)接收信息刺激，而是主動(dòng)地基于原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)生成意義、建構(gòu)理解的過程。聯(lián)通主義作為新興的一種學(xué)說，正在被不斷探索，不是嚴(yán)格意義上的一種理論，而是一種學(xué)習(xí)觀，強(qiáng)調(diào)的是新的信息持續(xù)被獲得、并能區(qū)分出重要信息，強(qiáng)調(diào)個(gè)人的知識(shí)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，被編入各種組織與機(jī)構(gòu)，反過來各組織與機(jī)構(gòu)的知識(shí)又被回饋給個(gè)人網(wǎng)絡(luò)，提供個(gè)人的繼續(xù)學(xué)習(xí)。

1.1 教育本質(zhì)的回歸

教育是培養(yǎng)人的活動(dòng)，其基本職能是根據(jù)一定的社會(huì)要求，傳遞社會(huì)生產(chǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)人的發(fā)展，培養(yǎng)該社會(huì)所需要的人才。通過其職能不難看出，教育有兩個(gè)方面的屬性，一個(gè)是社會(huì)屬性，一個(gè)是人的屬性，社會(huì)屬性就是要培養(yǎng)社會(huì)所需要的人才，而人的屬性則是要促進(jìn)人的發(fā)展。

就教育的社會(huì)屬性來說，教育的內(nèi)容、手段、形式被社會(huì)生產(chǎn)方式所決定，教育理論也體現(xiàn)和服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)方式。行為主義理論就帶有機(jī)械化、重復(fù)性等一些工業(yè)化早期生產(chǎn)方式的明顯特點(diǎn)。認(rèn)知主義、建構(gòu)主義是隨著工業(yè)化向信息化的發(fā)展，越來越認(rèn)識(shí)到人的創(chuàng)造性的作用，把人突出了出來，是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需求。而近年來被追捧的聯(lián)通主義，是屈從于高速發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的一種選擇，把人作為信息的節(jié)點(diǎn)和智能化的機(jī)器看待，是行為主義在信息化時(shí)代的體現(xiàn)，是對信息化生產(chǎn)表面現(xiàn)象的闡釋。聯(lián)通主義的出現(xiàn)有其必然性，迎合了網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)方式，但其把人機(jī)器化的傾向難以讓人認(rèn)為是一種進(jìn)步。

蘇格拉底說，教育的本質(zhì)是喚醒，是開發(fā)你的內(nèi)心。教育的社會(huì)屬性固然重要，然而更重要的是人的屬性。隨著信息化尤其是機(jī)器智能化發(fā)展的不斷突破，以前被人們認(rèn)為不會(huì)被機(jī)器超越的圍棋領(lǐng)域，AI也已經(jīng)可以讓人類高手兩子了。機(jī)器的不斷智能化，讓人產(chǎn)生一種錯(cuò)覺，好像機(jī)器可以無所不能。在記憶、計(jì)算等領(lǐng)域，機(jī)器完全超越人類，這是事實(shí)，但是人是有思想的，人可以從無想到有，而機(jī)器只能從有運(yùn)算到有。工業(yè)化時(shí)代的工具是人類力量的延伸，信息化時(shí)代的工具不過是人類思維的延伸而已。紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象背后，人的培養(yǎng)仍然是教育最本質(zhì)的屬性，就好像教育理論不斷更新迭代，而幾千年前的經(jīng)典言論至今仍然充滿生命力一樣。

1.2 學(xué)習(xí)目的的多樣性

信息化時(shí)代的生產(chǎn)體現(xiàn)出生產(chǎn)方式智能化、產(chǎn)業(yè)形態(tài)數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)組織平臺(tái)化的特點(diǎn)，職業(yè)的產(chǎn)生與消亡速度加快，機(jī)器可以做的工作越來越多，相應(yīng)的也會(huì)產(chǎn)生大量與機(jī)器相結(jié)合的工作，也就是人機(jī)協(xié)作性工作，需要從業(yè)者有較高信息素養(yǎng)，此外也有大量機(jī)器難以替代的工作，需要從業(yè)者有較高的專業(yè)素養(yǎng)和較強(qiáng)的創(chuàng)造性。同時(shí)，每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一樣，學(xué)習(xí)的志向有差別，無視這種差別的教育必然難以取得令人滿意的效果，信息化的發(fā)展也需要大量高質(zhì)量創(chuàng)新型差異性的人才來共同完成。如何保證每個(gè)學(xué)生都按照最優(yōu)的成長路徑成長，是教師和智能化的教學(xué)平臺(tái)需要思考的問題。

1.3 在學(xué)與思中增長靈性

耶魯大學(xué)校長理查德 萊文說，教育不教知識(shí)和技能，卻能讓人勝任任何學(xué)科和職業(yè)。機(jī)器的智能化逼迫人類的教育進(jìn)行反思，工具強(qiáng)大了，人就應(yīng)當(dāng)更多的做人的工作，學(xué)習(xí)的目的是開發(fā)智慧，不只是要去記住什么，而是要學(xué)會(huì)思考和發(fā)現(xiàn)。人的工具性將會(huì)越越小而不應(yīng)當(dāng)越來越大，而人性，也就是人的靈性將會(huì)也應(yīng)當(dāng)越來越被需要。

“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆?！睂W(xué)習(xí)已有的知識(shí)是必要的，因?yàn)闆]有一定的知識(shí)基礎(chǔ)，思考將是無本之木，而僅僅學(xué)會(huì)書本知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更重要的是思維方式方法的獲得和智慧的開發(fā)。教師作為教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與組織者，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)、協(xié)作、支持者，應(yīng)當(dāng)更加地關(guān)注到教育的本質(zhì)中去，鍛煉學(xué)生的思維，開發(fā)學(xué)生的智慧。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“當(dāng)在學(xué)校所學(xué)的一切全部忘記之后，還剩下來的才是教育?！比绾螏椭鷮W(xué)生構(gòu)造邏輯思維體系并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索、思考和創(chuàng)造是教師和智慧教學(xué)平臺(tái)在信息化高速發(fā)展的條件下，應(yīng)當(dāng)思考和關(guān)注的重點(diǎn)問題。運(yùn)用知識(shí)地圖和知識(shí)圖譜可以促進(jìn)學(xué)與思的進(jìn)行，為教學(xué)提供助力。

2 知識(shí)地圖和知識(shí)圖譜的構(gòu)建

2.1 學(xué)科知識(shí)的可視化

知識(shí)地圖的構(gòu)造方式是對節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行可視化。某一學(xué)科的知識(shí)，各主題詞、知識(shí)點(diǎn)之間存在著歸屬、層次、比較、推演等相對緊密的關(guān)系，可以建立屬性關(guān)聯(lián)、推理關(guān)聯(lián)、聚類關(guān)聯(lián)、邊界關(guān)聯(lián)等聯(lián)系。知識(shí)地圖能夠?qū)W(xué)科的零散知識(shí)點(diǎn)組織成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的知識(shí)體系，雖然不能認(rèn)為這種體系就是人腦的思維體系，但有助于學(xué)生對知識(shí)的整體把握和理解。此外，信息泛濫造成的注意力游移問題也可以通過知識(shí)地圖予以解決，在學(xué)生學(xué)習(xí)導(dǎo)航偏離主題時(shí)，提供精確的返航路徑，精準(zhǔn)定位所需知識(shí)。

在知識(shí)地圖的構(gòu)造過程中，可以采用圖、表等各種可視化工具實(shí)現(xiàn)，也可以根據(jù)知識(shí)領(lǐng)域的特點(diǎn)綜合運(yùn)用，不同的顏色、符號(hào)、文字大小等可以表示不同的相互關(guān)系，但要確保語義清晰、簡潔美觀和結(jié)構(gòu)完整。提供方便易用的瀏覽、導(dǎo)航、搜索等功能，能夠?yàn)橛脩籼峁┱嬲枰耐暾R(shí)。

2.2 人與知識(shí)的聯(lián)結(jié)

知識(shí)圖譜的運(yùn)用是一個(gè)動(dòng)態(tài)聯(lián)結(jié)人與知識(shí)、知識(shí)與知識(shí)的過程，知識(shí)圖譜為每個(gè)個(gè)體建立，與知識(shí)地圖的共用性區(qū)別開來。學(xué)生在學(xué)習(xí)某一學(xué)科課程的過程中，根據(jù)掌握程度把知識(shí)地圖中的知識(shí)點(diǎn)和主題詞點(diǎn)亮，由此清晰的分析并展現(xiàn)學(xué)生對學(xué)科知識(shí)的掌握程度，進(jìn)而可以進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的個(gè)性化推薦與個(gè)別知識(shí)點(diǎn)的查漏補(bǔ)缺。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中應(yīng)不斷進(jìn)行思考，并在思考的過程中形成對知識(shí)的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)會(huì)被知識(shí)圖譜記錄為成長軌跡，如果某種認(rèn)識(shí)經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)是正確的，并且不包含在現(xiàn)有知識(shí)地圖中，則可對知識(shí)地圖進(jìn)行補(bǔ)充完善。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和組織教學(xué)活動(dòng)的過程中，以自己的理解對知識(shí)地圖進(jìn)行標(biāo)記，比如標(biāo)出重點(diǎn)需要掌握的內(nèi)容、需要提前預(yù)習(xí)的內(nèi)容等，供學(xué)生線上學(xué)習(xí)使用。教師在教學(xué)過程中，也可以對知識(shí)地圖進(jìn)行優(yōu)化完善。

混合式學(xué)習(xí)的復(fù)雜性就在于不止線上的學(xué)習(xí)，線下的學(xué)習(xí)同樣重要，為了數(shù)據(jù)的完整性和可信度，必須把線下教學(xué)數(shù)據(jù)輸入知識(shí)圖譜系統(tǒng)中。智慧校園為此提供了可用的工具，智慧考勤系統(tǒng)和學(xué)情分析系統(tǒng)可以提供學(xué)生上課的狀態(tài)信息，結(jié)合教師運(yùn)用教學(xué)軟件教學(xué)時(shí)在課中提問的數(shù)據(jù)、結(jié)課時(shí)的考試成績等，可以把學(xué)生的學(xué)習(xí)程度信息輸入到知識(shí)圖譜中，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行相對精準(zhǔn)的畫像。這些數(shù)據(jù)有助于教師分析授課對象和評(píng)價(jià)教學(xué)效果，為改進(jìn)教學(xué)提供支持。就知識(shí)圖譜本身來說，其不但要提供對用戶的精準(zhǔn)分析功能，還要能夠引導(dǎo)用戶進(jìn)行思考、能夠正確回答學(xué)生提出的學(xué)科問題或者為問題的解決提供路徑，這些功能需要借助機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理等來實(shí)現(xiàn)。

3 混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 教學(xué)任務(wù)與教學(xué)對象分析

混合式教學(xué)不再僅僅是傳授知識(shí)，教學(xué)的一切活動(dòng)都要圍繞著更高層次的目標(biāo)，也就是邏輯思維的養(yǎng)成和靈性的開發(fā)而展開，這是教學(xué)設(shè)計(jì)的基本著眼點(diǎn)。教師關(guān)注的重點(diǎn)將不再是教什么和如何教，而是在線上線下采取何種方式能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生對學(xué)科知識(shí)的獲取掌握、邏輯思維的鍛煉擴(kuò)展直至靈性的覺醒開發(fā)，在這三個(gè)方面的目的中，后兩者的重要性顯然要高于前者，而現(xiàn)實(shí)情況卻往往相反。

教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要載體，不同的教學(xué)內(nèi)容需要不同的教學(xué)方法，影響教學(xué)目的的達(dá)成?；谥R(shí)地圖的教學(xué)內(nèi)容，不再把傳統(tǒng)的教材作為唯一的來源，也不僅僅關(guān)注于分析教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)和考點(diǎn)，而是通過對知識(shí)地圖的分析，不僅關(guān)注顯示的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)把隱藏在其中的邏輯思維方式挖掘出來，進(jìn)而通過教學(xué)設(shè)計(jì)把這種思維方式的啟發(fā)培養(yǎng)作為教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)。狹窄的知識(shí)面顯然不利于思維的培養(yǎng)與靈性的開發(fā)，尤其對于作為打基礎(chǔ)的本科教學(xué)來說，通識(shí)教育應(yīng)該作為教學(xué)內(nèi)容的核心。批判性獨(dú)立思考能力是學(xué)生面對知識(shí)泛濫的有力武器，應(yīng)著力培養(yǎng)，時(shí)時(shí)刻刻的自我覺知使學(xué)生脫離機(jī)器和信息的綁架，在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生始終保持，以此促進(jìn)靈性的開發(fā)。

教學(xué)對象也就是學(xué)生的信息可以在知識(shí)圖譜中通過數(shù)據(jù)分析予以展現(xiàn)，對于學(xué)生在認(rèn)知、情感、態(tài)度等方面達(dá)到了什么樣的水平，教師不僅可以查看整體情況，也可以關(guān)注個(gè)體，不僅可以查看歷史信息，也可以關(guān)注實(shí)時(shí)情況。教學(xué)對象分析不僅要了解學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)儲(chǔ)備情況，更重要的是掌握其思維和認(rèn)知到了什么水平，這一水平?jīng)Q定著學(xué)生能夠想明白什么、能夠做什么，這是新學(xué)習(xí)任務(wù)的真正起點(diǎn)。教學(xué)對象分析要對混合式教學(xué)的效果進(jìn)行預(yù)估，應(yīng)客觀評(píng)估教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，學(xué)生在認(rèn)知、情感、態(tài)度等方面會(huì)達(dá)到什么水平，并與應(yīng)該達(dá)到的水平進(jìn)行比較，確保能夠達(dá)到教學(xué)目的。

3.2 教學(xué)目標(biāo)、策略和過程設(shè)計(jì)

混合式教學(xué)是以學(xué)生為中心的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)是教學(xué)的主要方面，教學(xué)設(shè)計(jì)要從學(xué)生的學(xué)習(xí)出發(fā)，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)制定。當(dāng)然，以學(xué)生為中心并不是說教師的教學(xué)不重要了，而是增加了更多的關(guān)注點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是多維的，至少應(yīng)當(dāng)包括知識(shí)與技能、方法與過程、情感態(tài)度與靈性三個(gè)方面。在目標(biāo)描述時(shí)，存在諸多非具象化的內(nèi)容，可以與教學(xué)過程進(jìn)行結(jié)合來描述，教師的主觀能動(dòng)作用是可以靈活發(fā)揮的。從來沒有相同的兩節(jié)課，但差異性并不影響對人的培養(yǎng)，反而具有促進(jìn)作用。

教學(xué)的組織形式是多種多樣的，有講授式、輔導(dǎo)式、探究式、案例式、問題式、協(xié)作式、發(fā)現(xiàn)式等，無論何種教學(xué)方式，都應(yīng)把自主、協(xié)作、探究作為其主題，激發(fā)學(xué)生思維，開發(fā)學(xué)生潛能。教學(xué)策略應(yīng)能促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)，并基于此創(chuàng)設(shè)情境、愉悅氛圍、促進(jìn)思考與探究。在教學(xué)媒體的運(yùn)用上，合理運(yùn)用而不囿于網(wǎng)絡(luò)和信息化工具，避免信息量過多過雜，應(yīng)多留白，為思考和探究提供時(shí)間和空間。

在教學(xué)實(shí)施過程中，知識(shí)的獲得因網(wǎng)絡(luò)的便利性，不一定要在課堂上聽教師的講授，學(xué)生完全可以在課堂之外的線上自學(xué)獲得，知識(shí)地圖能夠提供高效的學(xué)習(xí)工具和指導(dǎo)。課堂的教學(xué)也不一定全在線下進(jìn)行，教學(xué)的多維開放性形態(tài)帶來了一系列的改變。作為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、協(xié)助者、引導(dǎo)者的教師，在課堂教學(xué)活動(dòng)呈現(xiàn)立體和網(wǎng)狀的情況下，首要的是思考如何確保教學(xué)目標(biāo)的不迷失，并以此確定教學(xué)活動(dòng)和方式、媒體的使用、時(shí)間的分配等。教師不再是單純的沿著傳授知識(shí)這一條線前進(jìn)，而是在傳授知識(shí)與關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)兩條線中交織進(jìn)行。教師在與學(xué)生反復(fù)的線上線下交互反饋中，調(diào)控課程方向，理性地引導(dǎo)教學(xué)向著教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生在混合式教學(xué)中的共同發(fā)展。

基金課題：本文為2019年度北京信息科技大學(xué)高教研究立項(xiàng)項(xiàng)目“數(shù)字校園背景下的電化教學(xué)知識(shí)管理研究”的研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：2019GJYB13

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