黄成 陈焕东 郑志群 冯海花（海南师范大学信息科学技术学院）
基金项目：教育部项目（项同编号：2-15-ZXM-02）的阶段性成果。
随着计算机网络在各类教育中的普及应用，数字化学习逐渐成为我国各类学校学生的重要学习方式。“任何人、任何时间、任何地点只要连在计算机网络上就可进行学习”，这成为数字化学习领域的黄金定律。在此黄金定律的推动下，数字化学习在我国的教育领域取得了相当大的成果。教学活动是由教师的教和学生的学所组成的一种有目的地影响人的身心发展的活动，通过这种活动，教师有目的、有计划、有组织地引导学生积极自觉地学习和掌握文化科学基础知识和基本技能，促进学生多方面素质全面提高和发展。皮亚杰在其认知发展阶段理论中指出，学生认知发展阶段特征制约教学，教学必须适应学生的认知发展的水平，同时学生认知的发展也应作为一个教学目标，通过教学的实施促进学生认知水平的提高，以实现学生的认知发展水平在教学的实施过程中得以螺旋上升的发展。
一 数字化学习及学生认知发展的内涵
关于数字化学习的定义，目前国内还没有一个严格、规范的定义，国外的E-Learning在我国被译为数字化学习。E-Learning是指通过因特网或其他数字化内容进行学习的活动，是学习者在数字化的学习环境中利用数字化学习资源，以数字化方式进行学习的过程。数字化学习主要由数字化学习环境、数字化学习资源和数字化学习方式组成。我国学者何克抗在其《数字化学习的本质》一本中写道，数字化学习是指利用现代信息技术手段，通过信息技术与学科课程的有效整合来实现一种全新的学习环境、能充分体现学生主体作用的学习方式，从而彻底改革传统的教学结构和教育本质，达到培养创新型人才的目的。国内其他学者在其研究中对数字化学习的内涵都有着类似的表述，如李克东在其《数字化学习——信息技术与课程整合的核心》一文中指出，数字化学习是指学习者在数字化的学习环境中，利用数字化学习资源，以数字化方式进行学习的过程。本人认为，国内学者虽然对数字化学习有不同的表述，但其具有以下几个共同特点：(1)注重数字化学习环境的建构。数字化学习环境是指利用计算机网络技术将学校的主要信息资源数字化，以实现数字化的信息管理方式和沟通传播方式，从而形成高度信息化的人才培养环境。(2)重视数字化学习资源的建设。数字化学习资源是指经过数字化处理，可以在多媒体计算机和计算机网络环境下运行的服务学习者自主、协作、合作学习的、共享的多媒体材料。(3)重视数字化学习方式的设计，相对于典型的课堂学习方式，数字化学习方式更加关注学生的学习活动，更加关注学生在学习过程中学习内容的呈现方式、学习模式和学习活动方式的自主性、协作性和合作性。
学生认知发展是指学生的认知能力水平随其年龄和经验的增长而不断发生向上变化的过程。学生的大脑成长是学生认知加工和个体心理成长的重要物质基础，同时，学生个体的周身环境如学校的教育状况也会影响学生认知的发展，因为认知及其发展是学生个体与外部环境相互作用下学生认知和心理变化的过程，学生的认知来源于客观世界，个体所处的周围环境和后天教育对学生认知的发展起着重要促进作用。认知作为学生对客观世界的认识活动，主要包括学生对客观世界的感觉、知觉、注意、记忆、思维和言语六个主要范畴。据相关的研究表明，学生认知发展水平特征制约着我们的教学，教学必须适应学生的认知发展的水平，同时学生认知能力的发展也应作为一个教学目标，通过教学的实施促进学生认知水平的提高，以实现学生的认知发展水平在教学的实施过程中得以螺旋上升的发展。本文本着可观察性和可操作性为考量，主要探究数字化学习对学生的认知发展中的三个维度，即学生对知识信息感觉、知觉的认知模式、注意力、记忆力的影响。
二 数字化学习对学生认知发展中的三个维度影响试验
1 试验的设计模式
数字化学习对学生认知影响的试验采用试验组对照组的后测设计方法，其基本模式如图1：
在试验模式设计中，试验组学生和对照组学生来自同一年级的随机选取的两个教学班，其中的一个教学班的全体学生做为试验组，共64名学生。选取一门课程开展数字化学习方式，另一个教学班的全体学生做为对照组，保持传统的课堂授课方式。
2 试验变量
试验变量一般分为自变量、因变量和干扰变量三种，在本次试验过程中，数字化学习方式为试验的自变量，学生认知领域的认知模式、注意力和记忆力三个维度的变化为因变量，教学过程中的其他因素对学生认知三个维度的影响为干扰变量。为了使数字化学习对学习认知的影响具有显著的变化，我们选择一所信息化环境较差的学校，该学校在日常的教学中几乎都是采用传统的课堂教学方式。数字化学习方式对于该校试验组学生来说是一种全新的学习方式，通过两个月时间的数字化学习，采集学生在学习过程中因变量的数据，以此分析数字化学习对学生认知的影响。
3 试验数据收集方法和试验效度
数字化学习方式对学生认知领域中三个维度的影响试验的数据收集采用观察法、访谈法和问卷调查法。为提高试验的效度，考虑到学生的年龄和测验动机对试验内在效度的影响，本试验放在日常的教学中进行，开展时间为两个月。在试验过程中，采用对受试班级学生进行随机抽取的方法，以提高试验的外在效度。
三 数字化学习对学生认知发展的分析
1 数字化学习对学生的认知模式的影响
认知模式是指学生对知识信息的感知、获取和处理的模式，是学生在信息加工过程中表现出来的认知组织和认知功能方面持久一贯的风格。据国内外文献的研究表明，，美国心理学家WiLkin提出的场独立型和场依赖型的认知模式由于在学生日常生活、学习过程中的体现较为明显，而且它的测试手段较为完善和成熟，所以场独立型和场依赖型认知分类模式是研究学生认知模式的核心内容。数字化学习对学生的认知模式的影响我们采取试验前后测试的方法，使用镶嵌图形测验对学生的认知模式进行测试，测试对象为64名学生，以下数据图为相应项目的人数相对于全体学生人数的百分比，其他两个维度的数据处理原理类同。
镶嵌图形测验属于认知模式场独立性与场依存性的测验。这是目前研究认知模式采用较多的一种方法，令被试者在较复杂的图形中用铅笔勾画出镶嵌或隐蔽在其中的简单的图形。在测验中，能排除背景因素的干扰从复杂图形中迅速地、容易地知觉到指定的简单图形者为场独立型；而完成该项任务较为困难者为场依存型。从镶嵌图形测验试验数据中可知：开展数字化学习之前能够完成镶嵌图形测验的比率为37%，开展数字化学习之后能够完成镶嵌图形测验的比率为60%，说明通过数字化的学习之后学生的独立完成工作的能力有所提高。同时也说明数字化学习开展之前学生在解决问题时更是趋向于与环境的交互过程中解决问题，如教师指导和提示等。同时，从教师对学生的观察中了解到学生独立学习能力和协作学习能力都有所提高，说明开展数字化学习对学生的复合型认知的发展有所帮助，促进了学生生认知模式的发展和修正。
2 数字化学习对学生的注意力的影响
注意力是将心理活动指向和集中于一定对象的能力，注意对学习认知活动具有对象选择、保持和控制心理活动向着一定的方向和目标进行的功能。注意分为有意注意和无意注意两种，无意注意与有意注意两者紧密联系而又可以相互转化，在学生的认知学习活动中，要充分利用两种注意的配合与互相交替，以提高学生的学习效率。在数字化学习对学生的注意力的影响的试验中，我们采用试验后对学生的问卷调查、对学生的访谈和教师观察的方法考察学生在学习过程中注意力的变化。问卷调查内容包括：(1)问题1：在数字化学习过程中，你能保持较好的注意力的时间大约多长?(2)问题2：视频教学能提高你在学习过程中的注意力吗？(3)问题3：教学过程中带音频的教学资源能提高你在学习过程的的注意力吗?(4)问题4：数字化学习过程中，哪些资源可以更加吸引你的注意力？(5)问题5：数字化学习资源的应用能否增强你的学习注意力的集中？各问题设置的选项如表1所示；经调查回收有效问卷64份，对各选项进行统计的数据表如2所示。
对学生的调查结果也表明，与传统教学相比，教学中运用数字化资源可以激发学生的兴趣和提高学生的注意力集中时间。数字化学习中使用的各类多媒体资源由于采用形象生动的信息表现方式能引起学生的无意注意，通过教师的引导可以使学生的两种注意的配合与互相交替，以提高学生对知识的注意力。此外，通过教师的观察和对学生进行的访谈，我们发现，数字化学习由于使用视频、音频等多媒体教学资源，在吸引学生的注意力方面确实起若促进和提高的作用。
3 数字化学习对学生的记忆力的影响
感觉和知觉是客观事物在人脑中的直接映象，记忆是过去经历过的事物的印迹在人脑中的再现。据研究表明，生动、具体的形象比文字的、抽象的东西更易于记忆。在数字化学习对学生的记忆力的影响的试验中，我们同样采用试验后对学生的问卷调查、对学生的访谈和教师观察的方法考察学生在学习过程中记忆力的变化。问卷调查内容包括：(1)问题1：能使你记忆较为深刻的教学方式是什么?(2)问题2：当你遇到较为抽象的知识点时，教学中应用多媒体教学资源和传统的授课哪种方式更能增强你的记忆?(3)问题3：哪种资源的应用可以让你’记忆得更久?(4)问题4：多媒体资源的应用和传统授课相比对你的理解和记忆有帮助吗？(5)问题5：利用多媒体资源进行自主学习是否能有效地促进你对知识的记忆？各问题设置的选项如表3所示；经调查回收有效问卷64分，对各选项进行统计的数据表如4所示。
据文献调研表明，教学中应用形象生动的资源、教学中教师提供识记材料、教学内容的复述和复习、参与实践活动等都可以提高学生的记忆力。从统计数据看，数字化学习在加深学生对知识的理解和加强学生的记忆力方面都有较大的促进作用。从对学生的访谈和老师的观察看，开展数字化学习方式可以帮助学生对知识更好的理解，从而加深学生的记忆，而且效果是比较显著的。
4 数字化学习对学生认知影响的教师视角
从教师的访谈看，教师们都认为数字化学习能培养学生的自主学习和协作学习的能力，通过自主探究和协作会话的活动可以促进学生认知模式的发展和转型；以多媒体的方式呈现教学材料、提供形象生动的学习资源对吸引学生注意力，加深学生记忆力等认知领域都具有较好的帮促作用。此外、教师们还一致认为数字化学习需要教师和学生具有一定的信息素养，对教师的教学投入要求较高，因此，为提高各类学校的数字化学习的质量水平，积极推进我国各类学校的教育信息化建设具有重要的意义。
总之，任何形式的教学其目的都是促进学生的学习，教学必须适应学生的认知发展的水平，同时学生认知能力的发展也应作为一个教学目标，通过教学的实施促进学生认知水平的提高，以实现学生的认知发展水平在教学的实施过程中得以螺旋上升的发展。数字化学习是目前各类学校的常见教学方式，本文探究数字化学习对学生的认知模式、注意力、记忆力等认知领域的影响，由于学生认知领域的心理变化是一种较难测量的变量，加上学生认知领域的心理行为范围很广，这也使我们的研究过于局限，但随着我国教育信息化的不断推进，如何通过数字化的学习方式促进学习认知的发展将成为我们必须要面对的问题。
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参考文献
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