其一,唤醒学习者的视觉经验,让学习者意识到自身视觉是存在局限的,促使他们对从视觉获得的信息进行重新评估。大多数情况下,学习者通过视觉获取的信息都能为学习者的各种活动提供积极的支持,因此,在学习者头脑中“眼见为实”的观念仍然占主导地位。在学习者的实际生活中,由视觉局限造成的偏差认知同样存在,只是这些偏差认知并没有给学习者的生活带来多大困扰。为了让学习者意识到视觉局限的存在,可以帮助学习者唤醒记忆中已经存在的、由视觉局限造成的偏差认知,使其意识到“眼见未必为实”.
其二,获取丰富、客观的视觉信息,形成符合客观实际的视觉认知。由于视觉局限的存在,学习者所获取的关于客观世界的信息往往是不全面的,例如,不能获得足够的细节来判断金星是不是自身发光;不能捕捉光的运动过程来判断光的运动到底需不需要花费时间。微视频学习资源需要借助前述的各种技术,为学习者提供更为丰富的、蕴含事物细节的信息,为他们进行分析、判断提供足够的依据。
其三,修正偏差认知,形成科学认知。学习者头脑中存在很多有偏差的认知,这些认知相互支撑形成网状的结构,因此针对个别偏差逐一进行修正的方式既不经济也未必有效。应当寻找这些偏差认知中的上位观念,重新评估其可靠性,并通过“技术增强后的视觉”获取丰富、客观的视觉信息以修正这类上位的认知,再根据认知网络的结构,逐级修正有偏差的认知。
需要说明的是,在运用该模型设计微视频学习资源时,往往需要综合运用生理补偿与心理补偿,使其相互配合以达到补偿视觉局限、修正偏差认知的目的,最终促进学习者的学习。
四、CVL微视频学习资源设计模型的实践检验。
为了检验CVL微视频学习资源设计模型的可行性和有效性,本研究运用该模型,针对“光现象”单元的学习内容开发了一组微视频学习资源,并运用这组学习资源在C市某普通初级中学的两个平行班中进行了等组前、后测准实验研究。
为保证实验组和对照组基本满足同质性的要求,实验选取的A、B班均为中等水平的平行班,两个班级前测结果无显着性差异;所有学生均未在课内或课外辅导班学习过“光现象”部分的相关内容;物理课由同一位教师任教。我们将A班作为实验组,运用微视频学习资源进行教学;B班作为对照组,运用常规教学资源进行教学。教学实验结果显示,运用微视频学习资源的实验组在促进学习者概念转变的效果上显着优于使用常规教学的对照组[18].下面将以针对明暗分辨能力和时间分辨能力进行补偿的部分微视频学习资源的设计机理与教学效果的实践检验为例,说明如何运用该模型来设计有效的微视频学习资源。
(一)“反射的普遍性”微视频学习资源的设计解析与教学效果的实践检验。
部分学习者认为“有的物体能够反射光,有的物体不能反射光”.物体反射光线的能力与物体表面的形状、粗糙程度、颜色等诸多因素相关,与镜子、水面等物体表面对光的反射能力相比,大部分物体反射光的能力都比较弱,而人眼在明暗分辨能力方面又存在局限,因此在日常较为明亮的环境中不易觉察到由于物体对光的反射而产生的微弱的明暗变化,从而形成有偏差的认知。
针对这一偏差认知,研究设计了一条名为“反射的普遍性”的微视频学习资源。在微视频学习资源的设计中,我们通过选用高亮度光源、降低背景环境亮度、缩短反射距离、调节视频图像的对比度等技术手段使学习者更容易观察到反射现象,弥补视觉在生理方面的局限。而在心理层面,则以学习者熟悉的经验作为起点,通过观察光线经表面光滑的物体反射后在背景墙上形成明亮的“光斑”这一现象,唤醒学习者关于有些物体能够反射光线的经验。接着利用相同的场景,依次将表面光滑的物体换成不同颜色的布料、不同种类的纸板、人的皮肤、动物毛皮、黑色的皮革等不同材质、颜色的物体,让光线照射这些物体的表面,仍然通过观察背景墙上的反射“光斑”来证明这类物体也能反射光,从而帮助学习者获得“生活中常见的物体都能反射光”这一视觉经验,修正自身有偏差的认知。
如图2、图3所示,在对“衣服、水泥地面、墙壁、小狗”这些物体能否反射光的测查中,前测数据显示,不论是实验组还是对照组,认为这些物体能够反射光的学生比例均较低;而后测数据显示,实验组与对照组中认为这些物体能够反射光的学生比例均有所增长,实验组的增长量明显高于对照组。也就是说,实验组中有更多的学习者修正了原有的有偏差的认知,形成了科学的认知。
(二)“我看到了光的运动”微视频学习资源的设计解析与教学效果的实践检验。
有部分学习者认为“光的传播不需要花费时间”,这是由于光的运动速度极快,人的视觉在时间分辨能力方面存在局限,无法捕捉到光的运动过程,所以形成有偏差的认知。针对这一偏差认知,研究设计了一条名为“我看到了光的运动”的微视频学习资源。在微视频学习资源的设计中,我们借助由MIT媒体实验室Camera Culture小组所开发的超高速摄影技术[19]展示光的运动过程,以弥补视觉在生理方面的局限。在心理层面,则先通过让学习者“犯错误”的方式--即错误地判断稳定流动水流的运动状态,使其意识到视觉局限可能会让人做出错误的判断;接着将水流与光束进行类比,提出检验光是否运动的实验方案与技术;最后,运用前述的超高速摄影技术,展示光的真实运动情况,修正学习者的偏差认知。