【文章內(nèi)容簡介】 開發(fā)了適用于虛擬學習情境的案 例系統(tǒng)。該系統(tǒng)以 Virtools 和 ASP 為平臺，系統(tǒng)開發(fā)完成后，設計者將其應用于實踐并對應用結果進行了評析，了解了案例系統(tǒng)的優(yōu)缺點。 本研究將虛擬現(xiàn)實技術和認知學徒制教學模式的有關理論進行了結合，構建了適應現(xiàn)代教學需要的學習情境，找到了改進 認知學徒制教學模式缺點的方法。 在這種情境中，學習者能夠更好地學習各種知識，達到較好的學習效果。 由于研究者的時間及技術開發(fā)能力有限， 案例系統(tǒng)的 開發(fā)仍然存在許多問題和不山東師范大學碩士學位論文 II 足，未來 將圍繞這方面進行進一步的完善 。 【關鍵詞 】認知學徒制；虛擬現(xiàn)實；學習情境；基于認知學徒制的虛擬學 習情境 【分類號 】 G434 山東師范大學碩士學位論文 III The Research About Designing And Developing Virtual Learning Situation Based On Cognitive Apprenticeship ABSTRACT During the 1990s， Allan Collins and John Seely Brown proposed the theory of cognitive apprenticeship is a pioneering education theory when the education research was transferring, It has a wide range of applications in the fields of teaching, teacher training, education, vocational education remote and so is a teaching mode can effectively improve the traditional education drawbacks. However, cognitive apprenticeship also have some inherent disadvantages,such as the construction of teaching situation. Virtual reality technique is a emerging technical discipline, it has a wide range of applications in the fields of education of the characteristics it has, virtual reality technique can create lifelike learning situations, provide interaction with the scene for learners. It is also because the virtual reality technology has these characteristics, which makes teaching mode of Cognitive apprenticeship improved by Virtual reality possible. Based on building virtual learning situation which is based on cognitive apprenticeship,our aim is to discuss how to improve the teaching mode of Cognitive apprenticeship with virtual reality article first introduces the meaning of situation, Virtual learning situation and virtual learning situation which is based on cognitive apprenticeship,then, analyzes and pares the current research at home and abroad, tells the teaching design of virtual learning situation,analysis the feasibility, summarizes elements of virtual learning situation,at last discusses the constructing process of virtual learning situation which is based on cognitive apprenticeship by designing and developing the case system. After collecting the research literature and developing the case system,papers obtained the following results: 山東師范大學碩士學位論文 IV (1)This study introduces the meaning of situations, study situation, virtual learning situation and virtual learning situation based on cognitive apprenticeship. Through paring the status quo of the research at home and abroad,the study analyses the problems should be paid attention to. (2) The study builds the framework of virtual learning situation which is based on cognitive apprenticeship,then expound the content,method, order , sociality and virtual activity of virtual learning situation. (3) The study exploited a case system which is applicable to virtual learning case system is based on Virtools and ASP,after exploited, the designers put it in practice and analysed the application of results for finding it’ s advantages and disadvantages. The study bined the virtual reality technology and theory of cognitive apprenticeship,built the learning situation which is adapt to the modern teaching,found the way of improving cognitive this situation, learners are better able to learn. Due to the limit of time and technology,the case system has some designer will improve it in the future. 【 Key Words】 Cognitive Apprenticeship； Virtual Reality； Learning Situation；Virtual Learning Situation Based On Cognitive Apprenticeship 【 Category Code】 G434山東師范大學碩士學位論文 1 第一章 緒論 時代 的 發(fā)展 推動 教與學的方式發(fā)生著變化，現(xiàn)代教學模式提倡學生主動地探索學習，在這種背景下出現(xiàn)了諸如研究 性 學習 、 認知學徒制等多項教學模式。 而如何更好地利用這些教學模式成為擺在研究者面前的一個 重要課 題 。 研究背景 任何理論都有其優(yōu)缺點，教學理論也是這樣，認知學徒制誕生至今已有二十余年的歷史， 在實踐中證明了它的可行性，但其固有的缺點也客觀存在。 1． 中小學教師期待用新的教學方法進行教學改革 傳統(tǒng)教學活動基本上是以教師為中心，學生處于被動的地位， 傳統(tǒng)教學方法的主要弊端就在于一味灌輸式教學，盲目 追 趕教學進度，壓縮 學生的 知識形成過程，而 被 壓縮 的 這一部分正是學生思維方法形成 的 過程 ， 這樣不利于學生形成良好的認知結構，其結果只是學生對基本含義 、 知識 和 格式的機械記憶，所學知識不能靈活運用，也就無法轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Α? 國家新世紀初所推出的 新一輪基礎教育課程改革中明確提出要 大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革 。為此在信息化高速發(fā)展的今天，如何構建新的適應學生身心發(fā)展規(guī)律，能夠促進學生綜合能力發(fā)展的新 的 教學模式與方法，成了擺在研究者面前的 重大課題 。 2． 認知學徒制教學模式 的實踐困境亟待新的學習情境的建立 情境認知和學習理論作為 20世紀 90年代以來西方學習理論領域的最新研究成果，批判了傳統(tǒng)的學校教育，提出了新的知識 觀和教學模式，使教學所蘊含的價值及功能得到了進一步的展現(xiàn)。在這種大背景下柯林斯 （ Allan Collins） 和布朗 （ John Seely Brown） 等學者提出了認知學徒制理論。 認知學徒制是教育研究轉(zhuǎn)型中出現(xiàn)的一種具有開拓意義的教育理論，新教育范式的很多理念在認知學徒制中都得到了良好的體現(xiàn)。從認知學徒制提出到現(xiàn)在，世界各國的教育者和研究者，已經(jīng)用無數(shù)的研究證明它在學科教學、師資培訓、遠程教育、職業(yè)教育等各領域都有明顯的效果，是一個能有效改進傳統(tǒng)教育弊端的教學模式。實踐告訴我們，教學情境的 實現(xiàn)程度 在很大程 度上決定著教學效果的優(yōu)良程度。雖然認知學徒制在教育教學應山東師范大學碩士學位論文 2 用中具有一定的優(yōu)勢，但其教學情境的創(chuàng)建受到諸多因素的影響。在現(xiàn)有的條件下，有許多真實的教學情境是根本不可能實現(xiàn)的，如核反應實驗等。 如何 破除教育實踐中的這些障礙 ，改正認知學徒制教學模式中的缺點，成為擺在研究者面前的一道難題 。 3． 虛擬現(xiàn)實技術 能充分發(fā)揮 認知學徒制 教學模式 的優(yōu)勢 在傳統(tǒng)的教育情境中， 認知學徒制教學模式的固有 特點 使它不能適用于全部的教學 環(huán)境 中，為此，國內(nèi)外許多研究者都在尋找能夠改進認知學徒制教學模式缺點的方法，虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)使之成為可能。 虛擬現(xiàn)實技術是隨著計算機技術的不斷發(fā)展與成熟而產(chǎn)生的 一種 新的技術， 由于虛擬現(xiàn)實技術具有 多感知性 、 浸沒性 、 交互性 和 構想性 等特征， 因此 ， 研究者期望能夠 利用虛擬現(xiàn)實技術 改進認知學徒制教學模式 ， 并為此做了大量的實踐 研究。一系列的實踐表明，利用虛擬現(xiàn)實技術來開發(fā)設計認知學徒制教學中的教學情境，不僅可以為學習者提供真實的學習體驗，還可以提供一個與其他學習者進行交流與合作的平臺和空間，對學習者在知識學習、合作、溝通等方面能力的培養(yǎng)和提高，都會起到積極的促進的作用。 研究目的 與 意義 一份研究必須要有其目的和意義， 本研究 也不例外。 1．研究的目的 長期以來，我國的教育教學手段一直比較單一，基本以簡單的教師講、學生聽為主，師生之間、生生之間的互動較少，教學情境與實際情境相脫離，重視教學效果而輕視教學過程等方面的缺點，這些缺點與學生的身心發(fā)展規(guī)律相違背，不利于學生自我素質(zhì)和能力的提高 。 本研究就是期望 通過探索虛擬現(xiàn)實技術在認知學徒制教學模式中的應用方式，來解決上述問題 ，其 目的是通過對認知學徒制和虛擬現(xiàn)實有關理論進行研究 的基礎上 ，從而構建基于認知學徒的虛擬學習情境，用以發(fā)現(xiàn)及闡述在認知學徒制教學中應用虛擬現(xiàn)實技術的 教學設計方 法 。 2．研究的意義 隨著社會的不斷發(fā)展和新的教育范式的出現(xiàn)，教與學的形式也隨之發(fā)生了改變，以學習者為中心的教學模式開始得到應用，認知學徒制教學模式正是其中的一種。而通過虛擬現(xiàn)實技術既可以排除學習環(huán)境中不良因素的影響，也可以提高學習者的學習興趣，因此，研究在 認知學徒制 教學 方法 中如何應用虛擬現(xiàn)實技術來創(chuàng)設教學情境變得尤為重要，既有助于學生自主學習、合作學習更好的實現(xiàn)，又能對我國正在實施的基礎教育課程改革有著山東師范大學碩士學位論文 3 極大的借鑒意義。 研究內(nèi)容與方法 本 研究 通過對 基于認知學徒制的虛擬學習情境的構建來探討虛擬現(xiàn)實及 認知學徒制在教學中的 基本 方式，那么其具體研究內(nèi)容和研究的方法是什么呢？ 1．研究內(nèi)容 本研究期望 利用 認知學徒制 的 教學設計 思想來指導 虛擬現(xiàn)實 的設計和開發(fā)，以達到促進 學生 問題解決能