信息技术教育应用

信息技术教育应用第七章计算机支持的协同工作与协作学习本章主要知识点：•计算机支持的协同工作（CSCW）的概念、作用、分类、关键技术•计算机支持的协同学习（CSCL）的概念、分类、技术标准问题、基本结构第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1计算机支持的协同工作(CSCW)7.1.1概念：地域分散的一个群体借助计算机及其网络技术，共同协调与协作来完成一项任务，包括群体工作方式研究和支持群体工作的相关技术研究、应用系统的开发等部分。简言之，就是在计算机技术支持的环境下特别是网络环境下，一个群体协同完成一项共同的任务。第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1.2分类•（交互协作方式）：同步方式和异步方式•（地理分布）：两人协同和多人协同•（使用的基本工具和工作环境）：电邮系统、BBS、会议系统、协同写作和讨论系统、工作系统和群件。•（应用系统）：多种多样第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1.3CSCW的主要研究内容•系统的特点和所要求的支持•技术的应用•系统和服务体系结构的设计•分类和模型、支撑环境和工具的研究•与其他学科的关系第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1.4CSCW的三要素1.通信：网络通信是至关重要的，并且在合作环境中处理多媒体文件传输和数据控制是很复杂的。而基于计算机的或者以计算机为媒体的通信，并没有完全和其他的通信形式相结合。2.合作：合作是小组活动的重要内容。在群体活动中，任意一项活动都必须是多人合作完成。有效的合作要求人们必须共享信息。但是当前的信息系统尤其是数据库系统在很多情况下把人们互相隔离开。第七章计算机支持的协同工作与协作学习3.协调：当几个部分共同组成一个任务时，协调本身被看作是一个必不可少的活动。当前的数据库应用提供了对共享对象的访问，然而大多数软件工具只提供对单用户的支持，对支持小组的协调这一重要功能所做的却很少。第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1.5CSCW关键技术1.系统模型和体系结构：–基本组成元素：成员角色、共享对象、协作活动和协作事件–模型：开放系统互联环境、协同工作支撑平台、协同工作应用接口中、各种应用系统2.群体协作模式：人类群体协作有层次结构的特征如高层次的总体目标协调和具体任务协作，协作模式多种多样，如集中控制下的协作和平等协作等。第七章计算机支持的协同工作与协作学习3.协作控制机制：讨论协作过程中产生的各类协作事件间的逻辑关系，要考虑到群体成员在协作时的行为习惯和心理状态，向各成员提供协作所需的信息。4.群组通信支持5.同步机制：讨论协作过程中产生的各类协作事件间的时序关系6.系统安全性：成员身份验证、成员权限控制和数据加密和解密7.多媒体技术8.应用共享技术：信息通用数据库、通用检索技术、多语言交流通用技术第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1.6CSCW的作用•信息共享•多媒体群组通信•个体活动管理•群体协作管理第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1.7CSCW的应用领域•远程教育•合作科学研究•电子商务在商业、贸易、金融中的应用•电子政务在各级政务部门的协调和决策支持•医疗应用第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.1.8CSCW在教育中的应用•与知识获取工具web高度集成，而且还提供了协同工作的环境。•应用范例：多媒体会议系统、协同编著系统第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.2计算机支持的协作学习(CSCL)7.2.1协作学习（CL）1.概念：学习者以小组形式参与、为达到共同的学习目标、在一定的激励机制下最大化个人和他人习得成果，而合作互助的一切相关行为。第七章计算机支持的协同工作与协作学习2.协作学习的5个要素：–主动相互依赖•学生们知道他们不仅要为自己的学习负责，而且要为其所在小组的其他同伴的学习负责。换句话说，“主动相互依赖存在于当学生们认识到他们是以荣辱方式与小组组员联系在一起的，即除非他们的组员取得成功，否则他们自己也不能获得成功（反之亦然）。他们必须讲自己的努力同其他组员的努力协调起来以完成某个任务”。第七章计算机支持的协同工作与协作学习–面对面的促进性交互作用•进行面对面的相互作用，由此促进彼此的学业成绩。主动相互依赖所激发的学生之间的相互作用和言语交流，才对学习产生促进作用。–个人责任•个人责任是指每个学生都必须承担一定的学习任务，并掌握所分配的任务。个人责任则是使所有的小组成员通过协作性学习取得进步的关键。第七章计算机支持的协同工作与协作学习–社交技能•小组要进行创造性的活动，教师必须激发他们运用这些社交技能的动机。–小组自加工•小组自加工可以描述为小组成员对小组在某一活动时期内，哪些组员的活动有益和无益；哪些活动可以提供继续或需要改进的一种反思。小组自加工的目的在于提高小组在达到共同目标中的有效性。第七章计算机支持的协同工作与协作学习3.有效协作学习的两个条件：集体奖励、个人责任–史蒂文森（Stevens）、斯莱文（Siavin）和法尼什（Farnish）在调查哪些因素使协作学习有效时发现，“有效地协作学习法都有两个共同的特点：合作的动机和个人责任。”他们还发现，单靠合作的动机还不足以提高学习成绩，只有将这两个关键因素：合作的动机和个人责任结合在一起时，协作学习法才能产生最大的教学效果。而将合作动机与个人责任结合在一起的方法时设计合适的协作学习情境和任务。第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.2.2CSCL的概念•Bannon(1989)认为CSCL有两种非常不同的定义方式,其中一种同CSCW相联系,即CSCW应用学习的一个特例。以这种CSCW方式理解CSCL,关心的是学习者通过CSCW的协同工作。另一种方式是在深入理解什么是学习以及协作学习的基础上,关心如何利用计算机支持协作学习。•Koschmann(1996)认为CSCL的核心研究领域所关心的是在共同活动环境中意义形成的实践,以及实现这些实践活动的途径”。•Kaye(1995)指出,CSCL支持个体对知识、技能或者态度的获取,这一过程可以在小组交互作用中发生,或者更加简练地将个体学习作为小组的结果。第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.2.3CSCL的特点：•交互性•协作性第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.2.4CSCL的分类：•黄荣怀：实时同地CSCL、非实时同地CSCL、实时远距CSCL（支持实时远距CSCL的群件系统有通信系统、工作空间共享系统、白板、信息共享系统、活动共享支持系统、组决策支持系统、多用户游戏）、非实时远距（支持系统有共享笔记本和概念图）第七章计算机支持的协同工作与协作学习•Kaye(1995)的分类观点更多的是考虑了CSCL的技术层面。他于1995年提出了关于传送CSCL的三个等级,分别为：–通讯系统,包括同步文本、音频、音画和视频通讯、同步电子邮件、计算机会议、音频邮件和传真。–资源共享系统,包括同步屏幕共享和电子白板、概念图工具：异步进入文件系统和数据库。–小组支持系统,包括项目管理系统、共享日历、合作创作工具、投票工具；观念产生和头脑风暴工具。•Kaye的观点代表了CSCL研究与开发领域的基本现状,主要从技术角度思考如何解决支持协作学习的问题。第七章计算机支持的协同工作与协作学习•Koschmann(1994)关于CSCL分类的观点倾向于教育层面。他提出了9种类型的CSCL：–教室内的应用(在教室内使用)–教室之间的应用(通过教室连接使用者)–教室外使用(在课堂外部使用)–同步–异步–呈现或模拟学习问题–作为通讯的媒介–为小组工作的成果建立档案–支持让学习者模拟他们对新概念理解(具有代表性和公式化的创造)的分享。•Koschmann将CSCL同教学环境结合在一起,有利于指导CSCL系统开发和教学应用。第七章计算机支持的协同工作与协作学习•Bannon(1995)的分类强调了协作本身,即关心CSCL如何通过计算机支持协作学习过程。其类型主要包括：–协作任务的本质–协作者的本质–协作者的数量–两协作者之间曾具有的关系–协作的动机–协作的环境–协作的时间•Bannon的分类方式考虑了协作者、协作任务、环境及其时间等,其核心在于如何支持及处理协作。其实,当前CSCL研究领域的困境正是在于没有处理好协作问题。Bannon的观点有利于提高CSCL的研究效果。第七章计算机支持的协同工作与协作学习•Crawley(1996)对CSCL的组成要素进行了对比分析,认为可以分为三大类：–技术：包括数据库、集成小组支持、视频、动画、音频、文本、同步、异步、提示板、工具、自由决定的小组支持、环境–协作环境：包括团体、实验室、公式化(确定性)现、课堂、想像、离散、演化、教室内、教室间、教室外、固定参数、自由参数,–协作者：包括成人、学生、儿童、大组、中等组、小组、教师、代理、追随者和同事。•Crawley的分类方式非常具体,对于全面把握和控制CSCL的有关要素具有积极的意义。第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.2.5CSCL的技术标准•协作技术标准的研究范围包括“有两个以上学习者,并参加小组学习的在线教育系统”。该标准涉及模型的定义、交互方法、协作学习过程中不同学习者之间的信息交换、典型的网络环境等。同标准化有关的项目包括：共享信息空间的功能与结构、通讯与意识、协作应用的媒体/工具、个体/小组活动的文件夹储藏格式、来自学习经历活动的知识基础和协作学习的评价系统。第七章计算机支持的协同工作与协作学习•“学习、教育和培训中的信息技术”(InformationTechnologyforLearning,Education,andTraining)标准“ISO/IETJTC1SC36”是在IEEE的计算机协信工具和协同协作、设计、研究和问题解决等共享应会(ComputerSociety)学习技术标准委员会(LTSC)的主持下,由来自美国、英国、德国、日本等18个国家的学者组成不同的研究团体,其研究范围主要包括“应用于学习、教育和培训领域的信息技术的标准化,涉及对个体、小组和组织的支持,资源和工具的互用及重用性”。第七章计算机支持的协同工作与协作学习•迄今为止已经发布了多个建议方案,内容涉及术语定义、学习者模型(如灵活的学生/学习者记录、评估、学生/学习者标记)、协作技术(如协作场所、学习者之间的交互、代理之间的通讯)、体系结构(如系统体系结构、专家及其角色、知识库的构成)、学习、教育和培训的管理与传送[如管理系统接口(如LMS数据通讯模型,捆绑的多样性)、课程结构和捆绑的多样性]、市场策划(如服务的拓展及其信息传播)。同CSCL有关的协作技术(CollaborativeTechnology)标准即包括在该体系中。第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.2.6CSCL的基本结构典型的CSCL系统可以描述为:学习者隶属于不同的小组,并在不同的小组中,将学习作为协作活动的惟一结果;参与者扮演不同的角色,并且能够根据任务的不同进行动态改变;有时,学习者可以扮演教练或教学活动的辅助者;CSCL系统包括同步和异步学习系统;协作活动需要通过电子邮件、BBS(可能选用某种讨论模型,如IBIS模型)、聊天、电视会议和其他通讯工具的支持及其协同写作、设计、研究和问题解决等协同工作组织形式。第七章计算机支持的协同工作与协作学习CSCL的实体模型第七章计算机支持的协同工作与协作学习CSCL的抽象模型第七章计算机支持的协同工作与协作学习7.2.7计算机支持的协作学习的发展趋势•理论研究：进一步探讨共享知识、探究式学习、情境学习、动机理论、参与理论、协作互动式的研究、协作学习评价方面的研究以及如何通过案例和行动研究方法对CSCL进行定性的分析、设计协作学习交互的可计算的模型，以便描述解释和分析人类行为的模式来更好地支持协作学习的活动、利用网格技术来探索如何建立学习网格。第七章计算机支持的协同工作与协作学习•工具研究：设计出更好的在网络环境下支持协作学习各种工具、开发出可以进行协作互动并且能创造新信息的媒体、开发可以用来支持协作学习的智能代理系统、开发可进行图形、音