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教育信息化2.0背景下,智慧教育开展的前提条件就是构建技术融合的生态化学习环境;教育实践中,数字学习环境所存在的种种问题,例如,活力问题、人际关系问题、适应性问题都可以理解为环境生态的问题;核心素养下的“数字原住民”们又对学习环境提出了新的需求,他们需要生态化的数字学习环境。在设计生态化数字学习环境之前,需要探寻什么样的数字学习环境是生态的,即数字学习环境生态水平表征问题,基于此,引出了本研究的问题:数字学习环境生态水平表征及设计研究。在充分的文献研究和教学实践研究的基础上,本研究采用质化和量化相结合的研究范式,综合运用文献分析法、扎根理论、准实验研究法、问卷调查法、访谈法等方法,从本体理论探究、生态水平表征模型构建、生态水平表征模型验证、生态化数字学习环境设计方法及设计方法检验等五个方面展开研究。本体理论探究部分,在对学习环境本体理论和生态学基本理论系统梳理的基础上,分析了生态理论对数字学习环境构建的启示,形成了生态理论视角下对数字学习环境的认知,同时,为表征模型的构建提供了理论框架。表征模型构建部分,以生态健康、生态平衡和生态进化为表征框架,运用访谈法、课堂观察法收集大量的研究数据,采用质化研究范式,应用扎根理论对研究数据进行分析、分类,归纳出数字学习环境生态健康和生态平衡的具体表征,在对数字学习环境特征及生态进化过程深入分析的基础上,用演绎的方式得出生态进化的具体表征,最后形成数字学习环境生态水平表征模型。数字学习环境生态健康维度包含活力和组织结构两个指标;数字学习环境生态平衡是其结构优化、功能良好的表现,包含学习目标与最近发展区平衡、学习资源平衡、教与学方法平衡、人际关系平衡四个指标;数字学习环境的进化也是其生态水平的重要表征,包含学习资源进化、学习服务进化两个指标。表征模型验证研究部分,为了弥补扎根理论的不足,本研究首先编写问卷,采用区域抽样与分层抽样相结合的方法选取调查对象,通过调查获取大量的量化数据,用验证性因子分析法对模型进行验证。质化、量化方法相结合、质化、量化数据相补充,以此来保证数字学习环境生态水平表征模型的科学性,为后续研究奠定基础。由于表征模型结构复杂,无法使用Amos三阶验证性因子分析,故依据一级维度将模型拆分成一个二阶8因子一阶33因子模型、一个二阶8因子一阶25因子模型、一个二阶3因子一阶12因子模型,分别对三个二阶模型进行验证,生态平衡、生态健康和生态进化三个子模型的主要拟合数据表现良好,X~2/df、RMSEA、CFI、TLI等指标达到适配标准,验证了表征模型的科学性和合理性。生态化数字学习环境设计部分,依据得到验证的表征模型,以建构主义学习理论、联通主义学习理论、心流理论为指导,提出了生态化数字学习环境设计原则与方法。生态化数字学习环境的设计要以面向高阶思维培养、激发心流体验、提供情感支持、尊重学生差异、美学体验为原则;设计方法包括学习目标的设计方法、学习资源的设计方法、学习服务的设计方法、学习共同体的设计方法、最后以加涅学习结果分类理论为框架,分别对言语信息类、辨别类、概念类、规则类、原理类知识的学习活动进行了设计。设计方法检验部分,本研究利用准实验研究的方法,通过与常规数字学习环境的对比,对生态化数字学习环境设计方法进行了检验。实验数据表明,应用本研究提出的数字学习环境设计方法,可以提升数字学习环境的生态健康水平、生态平衡水平和生态进化水平,并且可以提升学习者的学业成绩,以及学习者对数字学习环境的满意度。