网络学习的认知模型构建

开放性和交互性使人们更加关注学习主体间的交互及其与学习环境的作用。[12]张立新认为，当前虚拟学习环境中存在不同程度的生态问题，包括生态失衡、信息泛滥和活动沉寂等，如不加以关注将影响学习者在虚拟环境中的学习活动。[13]借鉴生态学观点来审视网络学习环境，其中的每一个体（包括学习者、助学者或其他人员）既是信息（知识）的生产者，也是信息的消费者，技术则是支持个体认知和群体互动的工具。认知个体通过信息交换和知识建构，实现信息流动与知识创新，从而形成一个相互依存、可持续发展的网络学习生态系统。

三、网络认知模型的基本结构

在借鉴社会建构主义、分布式认知和生态学理论的基础上，本文提出一个网络学习过程的认知模型，如图1所示。该模型认为，从认知层次来看，网络学习主要包括个体认知和群体认知两个方面；从认知过程来看，网络学习主要包括信息呈现与注意、信息加工与保持、信息交换与建构三个阶段。

图1网络学习过程的认知模型

（一）网络认知的两大层次

1． 个体认知加工

个体认知加工从微观的角度描述了学习者个体主动获取外界信息并进行加工和反馈的过程。来自超媒体空间的信息通过刺激学习者的感官（主要是眼睛和耳朵），产生神经冲动并通过视听两个通道进入大脑的感觉登记系统。这些神经冲动信息作短暂保持后，将被选择性知觉进行筛选过滤。未被过滤掉的信息会被送入工作记忆中，经过组织分别形成言语心理模型和视觉心理模型。大脑在两类模型之间建立关联，并与长时记忆中的已有知识联系起来，形成信息整合和意义建构，最终以知识的形式存贮于长时记忆，以备将来提取和再次加工。此外，信息还可以从长时记忆或工作记忆传递到反应发生器，并激活效应器（如肌肉）的活动，使学习者产生可观察的学习行为，并作用于环境。在整个过程中，个体的学习风格、学习策略（如元认知、自我监控、认知参与性）、学习动力（如动机、态度、情感）等因素将对认知加工的效率和结果产生一定的影响。从知识建构的角度来看，个体内的认知加工过程同时也是一种个体认知网络构建过程，即具有一定认知结构的个体能动地与周围环境发生交互作用，通过同化和顺应机制，实现认知结构的变革和有意义的信息——知识的建构。

2． 群体认知加工

群体认知加工从宏观的角度描述了学习者与网络学习群体中的其他个体（如伙伴、教师）之间进行信息获取、交换、共享、重组的过程。学习者、教师、助学者等使用认知工具（如IM软件、博客/微博、E-mail、BBS、Wiki或其他交互协作工具），发布共享自己的资源（信息生产者），或向网络中其他个体获取所需的学习资源（信息消费者）。在这一过程中，个体的社交技能、使用认知工具的经验将影响学习者之间的认知加工。而在不同情境下学习个体也可能呈现不同的学习行为，其扮演的角色会随时发生改变，从而实现整个网络学习系统中信息流动和动态平衡。从分布式认知和社会建构的角度来看，个体间的认知加工同时也是一个社会对话、认知网络连接与知识共享的过程。学习者通过网络学习环境中各种学习社区或讨论组，以学习共同体的形式进行群体交流和协作，共同分享信息和建构知识。

此外，网络学习生态系统也可视为社会生态系统的一个子系统。社会生态系统不断向网络学习生态系统输入技术、设备、人员等物质流，资金、知识等能量流以及各种信息流；网络学习生态系统则对外主要输出各种信息，或者，虽然不能直接输出物质和能量，但信息本身也可以创造知识和财富，从而间接地向社会生态系统输出了物质和能量。

（二）网络认知的三大阶段

网络学习认知机制的研究内容涉及很多方面，结合前人已有的研究成果，网络学习认知过程可以围绕以下三个阶段展开研究：

1． 信息呈现与注意

该阶段主要涉及非线性信息的组织与获取，以及学习者注意的选择性和稳定性。通过研究学习者在网络环境中获取信息的方式及注意力特征，对学习系统（如网络课程或交互平台）的界面设计进行探索，为学习者获取和利用信息提供有效支持。此外，在信息的获取过程中，不同的信息及其呈现方式将会影响学习者注意的选择性与稳定性。感觉登记系统会对信息的强度和性质进行监控，并根据个体经验确定其重要程度，大部分不重要的信息将被过滤掉，从而使学习者的注意力集中到重要事情上。[14]在网络学习过程中，同一内容的不同呈现形式，可能导致学习者的注意力分配（如注意时长、注意次数等）呈现差异。不同类型（如学习风格、背景经验等）的学习者在学习相同内容时，其信息保持量也会呈现一定的差异。[15]

2． 信息加工与保持

该阶段主要涉及信息在工作记忆中的加工，以及知识的存储与提取。它包含了信息在工作记忆中的编码、组织和心理表征的形成，以及知识在长时记忆中的存贮等过程。一些研究认为，知识可视化会影响工作记忆中信息加工的过程。可以考虑选取若干知识可视化工具如概念图、思维导图、语义网络等，研究各类工具对个体工作记忆的影响，并借此探讨改进网络课件信息的外部表征方式。此外，还可以通过认知负荷测量、保持与迁移测试，了解网络学习者的信息加工状况并检验对所获取信息的保持程度。

3． 信息交换与建构

该阶段主要涉及学习者个体与网络环境中的其他个体如教师、助学者、学习伙伴之间的信息交换和知识建构。网络学习交互作为个体间认知加工的主要活动，理应成为网络学习研究的重要内容之一。通过对网络学习平台中师生的交互活动和内容进行观察和记录，并采用内容分析软件对网络学习群体的交互状况和知识建构水平进行分析，可以揭示网络交互中存在的问题及其可能的原因，从而为网络学习交互活动的有效开展提供建议。

需要说明的是，图1所示的网络学习认知加工的各个阶段并非意味着它们是序列发生的。认知心理学的许多研究证明，人脑具有强大的并行信息加工能力，因此以上各阶段的认知过程完全可能同时进行。此外，人脑的三种记忆系统（感觉记忆、工作记忆和长时记忆）也并非如图中划分得如此界限分明，事实上这三者都没有独立的精确存储区域。网络学习的认知加工是一个涉及多方面的复杂过程，目前远未得到统一的认识。本模型仅是在已有研究中典型模型的基础上改进而来，并为后期实验研究的设计和实施提供理论依据。

四、网络认知模型的特点和意义

（一）模型的特点

相对于传统的认知模型，本模型主要体现了三个方面的特点：

1． 认知空间的非线性

网络空间的信息具有非线性组织和超媒体呈现的特点，使得学习者在获取信息时具有极大的便利性和随意性。网络环境中信息的丰富性和庞杂性，导致单位时间进入个体认知加工系统的信息会更多更杂。一方面，超级链接的使用可能会使学习者对同类信息的获取更加便利，在一定程度上减少了信息的检索时间，降低了不必要的认知负荷，提高认知加工的效率；另一方面，网状的信息呈现也可能导致学习者信息迷航，过多的无关甚至干扰信息同时进入认知系统，增加了认知负荷，降低了认知加工的效率。

2． 认知活动的分布性

在网络学习环境中，个体间的交互活动是促进学习持续进行的一种重要行为。而交互活动会导致信息突破个体大脑的信息加工系统的限制，使其可以在个体间、媒介和环境等更加广泛的范围内传播和流动，从而使得学习者的认知活动呈现分布式的特点。与传统学习环境中信息主要通过个体间面对面传播不同，网络环境中的学习者通常处于时空分离的状态，因此他们需要依赖某些认知工具来实施学习活动，从而使得这些工具成为网络学习过程模型中不可或缺的一部分。

3． 认知建构的生态性

网络学习活动是学习者个体不断与其他个体和环境交换信息和建构知识的一个过程。不管是个体认知加工，还是群体认知加工，都存在一个信息循环流动的过程。此外，由于认知活动的特殊性，信息在个体内和个体间经过加工后，会带来信息的不断增长，从而使得网络学习系统中原有的信息平衡状态不断被打破，促使网络学习生态系统的可持续发展。

（二）模型的意义

相对于其他认知模型，本模型具有以下意义：

1. 强调非认知因素对学习过程的影响，以及学习情境和社会交互的重要性。该模型吸纳了社会建构理论和分布式认知理论，强调了学习者主动建构个体认知结构，以及积极参与社会对话、共建社会认知网络的过程。从学习范式的角度来看，该模型体现了网络学习从接受认知向建构认知和分布式认知范式的转换。

2. 从系统的角度来研究个学习过程，关注个体内和个体间的认知问题。该模型以加涅的模型为基础，通过借鉴迈耶的多媒体学习认知模型，对个体的认知加工过程进行了细化；同时以系统科学理论为指导，将学习过程拓展到个体之外，克服了传统学习过程研究局限于个体内的问题，从而为后续的研究提供了更为广阔的视野。

3. 借鉴生态学的观点，强调网络认知的开放性、可持续性和动态平衡性。在生态观的视野下，网络学习系统是一个动态开放的系统，任何学习个体均可在网络环境中自由学习，并与其他个体构成学习群落，产生复杂的互动关系，实现信息的循环流动和知识的生产消费。在研究网络学习过程中，应注重其整体和谐、动态平衡和广泛的联系。

当然，本模型也存在一定的局限。它吸收了多种学习理论和认知模型的合理成分，试图提供一个兼容并包、功能比较完备的理想解决方案。然而，学习过程本身的复杂性决定了任何一个模型或理论都可能无法全面解释各种学习现象，而该模型结构的复杂性也可能导致其适用性和合理性降低等问题。此外，该模型本身主要基于各种理论提出的，模型整体的科学性尚未得到实践的充分证明，因此还有待于后续研究中不断完善。

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