“管弦乐课堂”教学理念的CSCL教学设计原理探析*

□李芒李岩



“管弦乐课堂”教学理念的CSCL教学设计原理探析*

□李芒李岩

摘要：“管弦乐课堂”是将CSCL教学比做管弦乐队演出的隐喻，旨在协调影响教学的各种因素，优化课堂教学。“管弦乐课堂”的主体思想是将教学设计与即兴发挥相结合，强调教学是一种创造性的活动，强调给协作性互动提供充足的空间，强调教师教学灵活性对学生创造力发展的意义。“管弦乐课堂”的设计与实施模式可以从设计与计划、调节与管理、适应与干预、感知与评价、教师与学习者的角色、实用性与可行性、调整与协同、模式提炼与理论提升八大要素入手。这种模式具有较强的可操作性，对CSCL课堂教学设计的启示在于：在教师角色方面，应赋予教师权力实时监控课堂，灵活支配整个教学系统；在课堂环境方面，应关注现实存在的物理教学环境，关注教师和学生的位置移动、目光交流和空间距离；在可操作性方面，应充分考虑教师和学生的精力投入，尽量降低技术工具给教学和师生带来的复杂性和负担。

关键词：“管弦乐课堂”；CSCL；教学设计；框架模式；应用实例；原理分析

“管弦乐课堂”的教学理念是将课堂比做管弦乐队的演出，学生是乐队的演奏者，教师是指挥，课堂的学习活动是乐曲，学习工具是各种乐器（Dillenbourg & Jermann，2007）。乐队指挥（教师）努力协调乐队（课堂）中的各个组成部分以期达到成功演奏（完成学习目标）的目的。“管弦乐课堂”的研究近年来蓬勃开展，本文通过相关文献梳理，对其基本教学理念和设计原理进行解读，旨在为CSCL教学设计提供帮助。

一、“管弦乐课堂”隐喻的提出

CSCL研究为课堂教学提供了众多的可能性，包括可以促进学生协作地建构知识和创造性地解决问题。然而在真实的课堂教学中，教师在应对其涉及的复杂教学方法和媒体技术时，则面临很多困难和棘手的问题。其中最大的问题在于如何协调影响教学的各种因素，优化课堂教学，以促进学生的学习。以瑞士洛桑联邦理工大学的狄龙伯格（Dillenbourg）教授为首的研究者们提出了一个卓有成效的解决方案——“管弦乐课堂”。

“管弦乐课堂”的主体思想是将教学设计与即兴发挥相结合。教师以课程为起点，依靠学习环境的支持，预先设计学习过程的结构框架，并且在有效协作学习研究的指导下实时协调课堂活动；学生有充分的自由共同建构知识（Dillenbourg & Jermann，2010；Kollar et al.，2011）。

从教法的角度来看，“管弦乐课堂”强调教学是一种创造性的活动，强调给协作性互动提供充足的空间，强调教师教学灵活性对学生创造力发展的意义。教师需要在结构化和灵活性之间寻找到一个平衡点。教师的角色是引导学习过程向特定的方向发展，并为协作学习和创造力发展营造一个开放、灵活的学习环境（Andiliou & Murphy，2010）。这意味着作为音乐会现场的指挥，教师应该关注促进学生的协作学习，并在学生的学习过程中发挥沟通作用，而不仅仅是提供正确答案。成功的协作学习应有协作和学习的真实需求，学习者应该共同构建知识，共同应对意见分歧（Hämäläinen & Arvaja，2009）。换言之，“管弦乐课堂”的目标不是达成一致，而是通过教师精心指导支持不同观点之间的相互探讨与评价（Rojas-Drummond et al.，2006；Dillenbourg & Jermann，2007；Mercer & Littleton，2007；Kollar et al.，2008）。此外，创造性的协作学习要求有一个情感上安全的氛围和不同见解互相尊重而不是互相排斥的环境（Eteläpelto & Lahti，2008）。

“管弦乐课堂”是一系列课前和课堂上实时进行的活动。为了促进创造性的协作学习，教师需要重视教室内所有活动参与者之间的对话，而不仅仅是找到正确答案。这意味着学生和教师应共同发现问题并找到各种解决方案（Scardamalia & Bereiter，2006）。为了让学生达到更高层次的理解，教师和研究者需要关注如何利用之前研究中发现的有效协作学习环境，制定出如何协调课堂学习任务的指导方针。“管弦乐课堂”的协作学习管理由任务结构、参与者互动和学习资源三个相辅相成的部分组成。创造性的协作学习包含不同观点的争论和选择，因此可以通过提高认知多样性，选择需要经过批判性讨论得出若干不同解决方案的任务，来促进协作学习（Schellens et al.，2007；Vass & Littleton，2009）。

“管弦乐课堂”将构建和设计协作性互动作为支持协作学习的重要措施（Kollar et al.，2006；Kobbe et al.，2007）。近年来，技术增强学习（Technology Enhanced Learning，TEL）领域的研究存在弱化甚至忽视教师在支持协作学习中所发挥作用的问题，只关注虚拟环境中如何促进互动（Dillenbourg & Jermann，2010）。“管弦乐课堂”的研究弥补了这方面的不足，关注教师的实时支持作用，以及灵活安排创造性协作学习的方案。这意味着任务设计应该以关于创造性协作学习的认知、社会和情感影响的研究发现为基础，设计有学习资源和教师脚手架支持的学习情境，以鼓励学生战胜共同建构知识的挑战（Gall & Breeze，2008；Jeong & Hmelo-Silver，2010；Mercer，2010）。例如，教师可以为学生提供互相矛盾的材料或者让他们扮演互相冲突的角色，这就需要小组成员解释各自不同的观点，维护自己的立场并通过协商找到共同解决问题的方案（Sandoval & Reiser，2004）。教师可以进而发挥解决冲突和争端的中间人作用，以交互、沟通、协商、共建和更新原有知识的形式，为有需要的小组提供支持和协作（Hmelo-Silver & Barrows，2008）。

“管弦乐课堂”强调用各种学习资源协调课堂互动和任务选择。学习资源包括由教师提供的书籍、因特网和技术解决方案等外部资源，以及学习者先前经验等内部资源，这些资源都被用来促进协作知识建构，增强其对学生的重要作用，并提高学生对不同学科问题的概念性认识。在利用得当的情况下，运用信息技术之类的外部资源对促进协作学习的作用显著（Dillenbourg et al.，2009）：如促成关注共同知识建构的过程（Arvaja，2007），改变学生互动的方式（Kobbe et al.，2007），或者提供更多知识建构的环境（Hämäläinen，2008）。内部资源的作用体现在，小组成员学习兴趣的相互冲突或互补可以支持创造性的协作学习。对内部资源的开发与利用，可以使学生逐步认识到学习对改变其生活状态、对文化发展的重要性，以及认识到学习与其切身利益息息相关。总之，教师的教学与学生的生活和文化关系越密切，学生就越能够控制自身的学习过程，体验到自发的学习兴趣和激情，并由此产生创造性的学习成果（Craft，2005）。

二、“管弦乐课堂”概念框架模式

随着“管弦乐课堂”研究的广泛开展，研究者在关注对其内涵和本质的同时，开始着手开发可操作的“管弦乐课堂”实施模式。其中普列托（Prieto）等的概念框架模式为真实复杂的课堂环境研究提供了有效的分析框架，有助于研究者整理可用信息、发现问题并得出解决方案，这一研究进一步推进了“管弦乐课堂”的研究。

“管弦乐课堂”的一个重要组成部分是学习活动计划。这种计划常被称作学习设计，或者直接称为设计，源自教育领域传统的教学设计。这一要素还同音乐界的管弦乐队演出相关，需要事先安排好每个乐器负责演奏的部分。在技术增强学习领域中，需要对学习活动和技术工具运用进行更加周密地计划安排，才能实现学习目标。因此，电子学习环境中的流程设计和实施（亦称作“脚本”）同管弦乐的编曲工作有异曲同工之效。设计和脚本的重要性也得到狄龙伯格等的认同（Dillenbourg & Jermann，2010）。然而，正如伯格伦（Berggren）等指出的那样，“管弦乐课堂”的准备和实施不必拘泥于线性过程，而是一个教师在课程教学中设计和再设计的循环过程（Berggren et al.，2005）。这种设计的适应性是实施“管弦乐课堂”学习活动的标志。

普列托“管弦乐课堂”概念框架包括八大要素（Prieto et al.，2011），分别是设计与计划、调节与管理、适应与干预、感知与评价、教师与学习者的角色、实用性与可行性、调整与协同、模式提炼与理论提升。这八大要素共同构成了一个“管弦乐课堂”“5+3”框架设计模式。

在“管弦乐课堂”的8个要素中，前5个为特征描述，回答“‘管弦乐课堂’是什么”的问题。（1）“设计与计划”是“管弦乐课堂”的重要组成部分，对学习活动和技术工具的使用做充分的计划，以期达成学习目标，并且在活动实施过程中需要经历多个“设计-再设计”的循环；（2）“调节与管理”包括外部管理和学生自我调节，可以通过人与人之间直接的社会交互或者以技术手段为媒介来实现（Wecker & Fischer，2007）；（3）“适应与干预”即通过改变教学设计，以使其适应当时的学习情境和学习活动开展过程中的突发事件，通常通过灵活的社会机制或技术体系来完成这种适应性变化，从而实现对学习活动的管理（Dillenbourg & Tchounikine，2007）；（4）“感知与评价”即教师能否感知课堂里和学习者头脑中正在发生的事，以及形成性评价的实施对“管弦乐课堂”的成败至关重要；（5）“教师与学习者的角色”即从关注教师的视角，认为教师是“管弦乐课堂”成败的关键（Dillenbourg & Jermann，2010）。

“管弦乐课堂”的后三个要素为措施描述，回答“如何实施‘管弦乐课堂’”的问题。（1）“管弦乐课堂”理念下的很多努力都是为了让TEL研究的成果为普通教师所用，而不是局限于TEL专家，而且特别关注其在真实课堂情境中的“实用性与可行性”；（2）通过改变学习情境中的某种条件，“调整与协调”不同学习要素，以达成不同层面的学习目标是“管弦乐课堂”实施的有效途径；（3）在当今学习情境日趋复杂的情况下，“管弦乐课堂”研究的深入发展需要更强有力的理论支撑，因此“模式提炼与理论提升”也势在必行。

三、“管弦乐课堂”应用案例

以下笔者选取三个有代表性的“管弦乐课堂”实例加以分析和讨论，其中既包括针对某一特定学科领域的操作实例，也包括针对特定课堂环节的操作实例。

1.“管弦乐课堂”教学资源利用设计

迪亚斯（Díaz）等主张根据学生的需求调整学习活动设计，以增强课堂教学活动的效果（Díaz et al.，2015）。而将传统教学资源同电子资源相结合的“管弦乐课堂”是实现这一目标的有效途径。他们的“管弦乐课堂”概念是一系列逻辑上和教法上的指导方针，通过将每种资源提供的可能性与不同的学习目标及课程阶段联系在一起，为教师利用电子资源和传统资源提供详尽的指导，还关注如何实施教学活动，促进参与者之间的互动，以及激活学习体验。“管弦乐课堂”不是一个工具菜单或教学指南，而是为教师应对课堂学习环境中的突发问题提供脚手架支持。“管弦乐课堂”旨在为学生提供与特定学习目标相关的学习体验，既考虑课程要求，又考虑课堂中不同的学习节奏，能对学生的学习结果产生积极的影响。这里的学习结果不仅指学生在课程中的收获，而且包括他们如何巩固现有的知识基础以更好地获取新知识。

为了考察“管弦乐课堂”如何考虑学生不同的学习步调，并调整课程要求以促进学生学习，迪亚斯等设计出数学课的资源利用“管弦乐课堂”模式。该模式的目标是将信息技术的运用纳入课程框架，让教师关注课堂的教法方面，而将逻辑方面的考虑置于课前的设计工作中。“管弦乐课堂”模式对教师的具体教学活动做出细致的排序，而教师可以自行决定是严格执行还是有所变通。

“管弦乐课堂”资源利用模式由指导方针和教学资源两部分构成（如图1所示）。在指导方针部分，“资源利用的管弦乐”是指一本“管弦乐课堂”指导书，内容包括模式中每种资源逻辑上和教法上的建议；“分组讨论机会”指教师和整个班级的集体活动，分析与教学内容相关的例子。在教学资源部分，“演示”即通过电子资源演示，让学生发现和掌握更多与课程话题相关的内容；“小组讨论”鼓励学生自愿组成小组开展各种讨论；“分数练习软件”会根据学生上一题的表现给出相应的题目，尊重不同学生的学习步调；“分数练习册”训练学生的运算和推导技能，关注特定背景下的问题解决练习；“数学难题”收入比“分数练习册”中难度更高的题目，以培养学生的应用、分析和评价能力；“游戏学习”由学生分组完成，目标是增强学生将所学知识用于新场景的能力；“操作练习软件”让学生按自己的步调练习数学操作，以弥补这一工具的不足之处。可见，该模式不但关注特定的课程内容，而且致力于为学生打下坚实的数学知识基础。

图1“管弦乐课堂”资源利用模式图（Díaz et al.，2015）

实验组和控制组的对比实验研究显示，教师在运用“管弦乐课堂”模式将信息技术融入课堂，并系统利用可用资源的情况下，学生的学习效果有显著改善。关于“管弦乐课堂”框架下促成学生学习进步的要素，迪亚斯等发现，在前测中成绩低的学生能在“管弦乐课堂”中获得更大的进步，换言之，这一模式对学习成绩处于劣势的学生更具积极影响。其次，在资源的系统利用方面，他们发现多数资源的利用都同好的学习效果相关，电子资源的演示是唯一不相关的资源。此外，他们还发现实验组学生学习进步同教师关系密切。教师的数学知识和技术素养都是重要的影响因素，教师的课堂结构安排、对教学材料的讲解与学生的学习结果相关，而教师反馈、分组管理和课堂上的电子资源管理对学习结果影响很小。在学校环境方面，学校提供的计算机类型和学校数学统考的平均成绩同学习结果相关。另外，充分考虑到学生个体差异的教学软件的系统使用也同学生的学习结果密切相关。这表明通过协调课堂活动以适应不同学生的学习步调，是应对学生知识储备欠缺的重要措施。

2.“管弦乐课堂”监控设计

王（Wang）等提出使用平板电脑的CSCL课堂监控模式，教师可以通过平板电脑监控学生学习活动，并在需要的时候加以干预（Wang et al.，2015）。该模式能够为教师提供关于学生学习活动进展情况的实时反馈数据。相关工具的设计力求简单、直观、友好，因为教师对新技术采纳与否取决于他们能否将这些工具恰当地融入课堂教学。课堂活动和监控模式如图2所示。监控设计的目标是为教师提供学生学习活动进展数据，“量化数据”提供一个综合的课堂整体视角，“质性数据”提供活动开展的细致观察视角，“其他数据”指教师可以获得的同活动进展不直接相关的数据。

图2提供量化和质性数据的课堂监控模式图（Wang et al.，2015）

王（Wang）等通过在基于平板电脑的协作听写课上开发和测试监控工具来检验这一监控模式。协作听写活动由与学生相关的若干阶段构成，每一阶段由学生来完成若干任务，并产生学习产品。在最初的个体活动阶段，学生听音频的材料并将其写入平板电脑中。这一阶段的“量化数据”是以进度条的形式展现学生已完成的听写部分，“质性数据”是听写文本，“其他数据”为学生修改的次数和音频播放的次数。接下来，教师将学生分成2～3人的小组，逐字校对学生的听写内容。在最后的集合阶段，学生小组讨论重点单词，选择并确认正确的拼写。集合阶段的“量化数据”为每组学生确认的单词数目，“质性数据”为不同学生的选择和确认情况，“其他数据”为学生选择和确认每一个单词所用时间的长度，可以作为考察学生交互程度的一个指标。该项研究结果显示，这一模式在协作听写活动中的应用为教师提供了使用简单方便并行之有效的监控工具。

3.实验教学“管弦乐课堂”设计

以科尔布（Kolb）的体验式学习理论为基础，阿卜杜勒-瓦希德（Abdulwahed）和纳吉（Nagy）在英国拉夫堡大学化学工程系本科生的控制过程实验室教学中，运用现代教育技术，将远程实验室、虚拟实验室和实际操作的实验室相结合，实践了实验教学的“管弦乐课堂”（Abdulwahed & Nagy，2009）。阿卜杜勒-瓦希德和纳吉认为，实验室教学通常学习效果不佳主要是由于实验之前没有激活科尔布学习循环中的理解维度，在他们的实验教学中，除了实际动手操作的部分，还增加了前测、后测和虚拟实验室等教学活动，这有助于促进学生的建构式学习。

这一案例的设计要素处于较高水平，学生的学习遵循螺旋式上升的轨迹，当各个循环阶段都被激活时才会达到理想的学习状态。在第一个循环中，知识通过体验转换成思维或理论模式之后，可以开始一个更高阶的循环以建构更高水平的知识。通过远程实验室，让感兴趣的学生可以进行灵活、更深入的研究和实验，从而获得进入更高阶学习的机会，包括额外的理论探索（抽象概念化）、积极体验和反思性观察。远程实验室中学生可以重复实验，并进一步反思他们实践部分的学习（反思性观察）。虚拟实验室也可以达到类似效果。评价活动由教师和学生共同参与。理想的学习是将知识转换成思维模式，通过反思性观察和积极体验来实现。而知识转换或建构的先决条件是知识领会，可以通过实际体验或抽象概念化来实现（Kolb，1984）。

阿卜杜勒-瓦希德和纳吉的实验教学“管弦乐课堂”研究结果显示，科尔布的体验式学习循环的实施，对促进学生深入探索和实验产生了积极的影响，为实验教学提供了好的典范。精心准备的前测问题和虚拟实验室中的准备活动帮助学生将实验目标置于具体情境之中，有助于学生进入实际体验阶段。虚拟实验室的使用和反思性问题的设计有助于促进反思并进入反思性观察阶段。后测问题为学生提供了回顾实验室阶段体验的机会，这些问题的设计着眼于帮助学生在实验阶段存有记忆的基础上，建构知识在他们头脑中的有意义模式，这也有助于加强反思性观察。在实验室教学情境中加入前测和后测，促使学生为学习做好更充分的准备，从而增强了抽象概念化阶段的学习。在实验前的准备阶段增加虚拟实验部分，既有助于提高学生在实际动手阶段对概念的理解，又能降低他们的认知负担。远程实验为学生提供了灵活的探究和实验的机会，让学生可以重复并深刻反思他们亲手操作的实验。

阿卜杜勒-瓦希德和纳吉将他们的实验教学抽象出简单可操作的模式（见图3），在模式提炼和理论提升方面进行了深入地探索。

图3阿卜杜勒-瓦希德和纳吉实验教学设计模式图（Abdulwahed & Nagy，2009）

四、“管弦乐课堂”对CSCL课堂教学设计的启示

1.教师对课堂的实时监控

近年来我国的教学设计在从“以教师为中心”向“以学生为中心”转变的潮流中，往往出现矫枉过正的倾向，即从教师“一言堂”的一个极端，发展到“放羊之学”的另一个极端。“管弦乐课堂”理念带给我们的启示是，教师不是在学生身边辅导，他们是乐队的指挥，是整个教学活动的驱动者。他们用自身对学习内容的浓厚兴趣感染学生，通过身体语言向演奏者（学生）传达他们对乐曲（学习活动）的理解和对音乐（学习）的热爱。因此，教师不仅要设计学习情境和学习活动，而且在课堂资源管理和课堂活动推进中起主导作用。

赋予教师强有力的领导权意味着他们可以支配整个教学系统，而不是做教学计划的奴隶，他们可以灵活调整教学情境和活动安排。教师应该可以在教学过程中改变原有设计，不管这一设计出自他本人还是专门的课程设计者。这种改变可能是为了适应学习者的需求，也可能是对外部突发事件做出的合理应对措施。然而，灵活性也是一个相对的概念，有些教学情境的设计一旦改变就会损失原有的教学价值。总之，教师应以课程要求作为学习活动的出发点，引领学习过程向特定的学习目标发展，并确保学生有一个开放和灵活的学习环境，以便于学生自主开展协作学习以及培养学生的创造力。

作为课堂的领导者，教师要对学生在课上的行为负责。教师对学生的控制程度不必如乐队中的指挥对乐手的控制，但他们必须能够控制课堂局面。教师的决定应该高于任何计算机系统做出的决定，因为教师掌握且具备根据课堂情境随机应变的能力，而后者不能。此外，课堂中教师与学生的关系，不能简单化地以“教师为中心”或“学生为中心”来描述。

2.教学活动的物理环境设计

我们在教学设计中常常忽略了教学设备的物理形态。“管弦乐课堂”对教学活动的物理环境要求带给我们的启示是，教学设计应该关注现实存在的教学环境，关注教师和学生的位置移动、目光交流和空间距离。

同管弦乐队的演出场地一样，教室的空间布局和每位演奏者（学生）的位置分布都非常重要。课堂学习活动的设计应包括对教室内桌椅和学习工具的空间位置安排。这些安排必须适合教学情境中不同分组的要求，让学生在组内转换角色或转换组别而需要移动时可以自由移动。教师应该能穿梭于不同的小组之间，出现在教室的每个角落。

乐队中指挥的位置应能够看到每位演奏者的活动状态。指挥和教师的共同点是都需要持续关注每位演奏者（学生）的活动。即使是最简单的讲座都要求讲者保持对讲堂内不同区域听众同等水平的关注。好的教师应能够实时监控整个教室的状态并能在发生失误时第一时间做出反应。教师也可以借助新技术工具，通过分析实时社交数据信息，实现对班级整体状态的把握，如了解学生们在看什么、同谁交互等。

3.教学设计的可操作性

在我们的教学设计中，研究者常常设计出大量花样繁多的教学活动，教师和学生在实施过程中会遇到诸多困难。结果往往是，新的教学设计在研究者一轮或两轮的实验中效果良好，却随着研究者的离去而销声匿迹。“管弦乐课堂”理念带给我们的启示是，有些时候“少即是多”。很多教学理论关注学生的认知负担，却忽略了教师的认知负担，尤其是在信息技术环境下协调各种教学因素的负担。我们在教学设计中应该尽量降低技术工具带来的复杂性。课堂技术工具的设计应该充分考虑课堂使用的压力和约束条件。

教室中的能量资源有限，因此学习活动设计能否高效节能是决定其成败的关键因素。教学设计中首先要考虑教师的精力问题。设计者应该牢记，教学是教师长期、重复性的活动。一个建立在教师英雄主义基础上的教学设计有可能在短短几个月内效果良好，但长期效果并不看好。教师们有可能在第一年做得很好，第二年可能会更好，但他们的精力投入必然会在后面的几年中大幅下降。成功的课堂教学方案必须对教师的精力投入有一个切合实际的预期。其次，学生能投入到学习中的精力也有限，他们常会由于热衷于某一学科而投入过多精力，造成其他学科失利。因此，教学设计中要充分考虑多方面的因素，找到一个恰当的平衡点。

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The Design of Classroom Orchestration in CSCL Environments

Li Mang, Li Yan

Abstract:The metaphor of "classroom orchestration" compares the teaching in CSCL classroom to the performance of an orchestra. It aims to coordinate various factors affecting teaching and learning, and optimize classroom teaching. The main theme of "classroom orchestration" combining teaching design and improvisation emphasizes that teaching is a creative work, teachers should leave enough space for collaborative interaction, and the teacher's flexibility is of great importance to students' creativity. The design and implementation mode of "classroom orchestration" can consider the eight elements, namely design/planning, regulation/management, adaptation/flexibility/intervention, awareness/assessment, roles of the teacher and students, pragmatism/practice, alignment/synergy, models/theories. As a practical way, "classroom orchestration" provides such implications for our teaching design: teachers should play a more powerful role, monitoring classroom flexibly; physical environment of the classroom should be designed deliberately, focusing on the teacher and students' movements, eye contacts and distance between them; instructional design should be practical, taking efforts payed by the teacher and students into consideration, to lessen the complexity and burden brought by technology to the teaching.

Keywords:"Classroom Orchestration"; CSCL; Instructional Design; Framework; Application Case; Principle Analysis

收稿日期2016-01-05责任编辑刘选

作者简介：李芒，教授，博士生导师；李岩，博士研究生，北京师范大学教育学部（北京100875）。

*基金项目：教育部人文社会科学规划基金项目“基于交互式电子白板多元互动课堂的教学策略重构”（13YJA880040）。

中图分类号：G434

文献标识码：A

文章编号：1009-5195（2016）02-0045-08 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2016.02.005