基于认知学徒制的虚拟学习情境设计与开发硕士学位论文.doc

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1、单位代码10445学号2009023146分类号G434学习方式全日制教育硕士学位论文论 文 题 目 基于认知学徒制的虚拟学习情境设计与开发 学科专业名称现代教育技术申请人姓名指 导 教 师论文提交时间 独 创 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 （注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名： 导师签字：学位论文版

2、权使用授权书本学位论文作者完全了解 学校 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 学校 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名： 导师签字：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表

3、或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人

4、在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年

5、 月 日导师签名： 日期： 年 月 日致 谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指

6、导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我

7、的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。致 谢四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感

8、激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。

9、尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）： 年 月 日学位论文出版授权书本人及导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版章程、中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI中国知识资源总库，在中国博

10、硕士学位论文评价数据库中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级：公开保密（_年_月至_年_月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名：_ 导师签名：_年_月_日 _年_月_日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 二一年九月二十日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解

11、滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一年九月二十日致 谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半

12、年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要

13、感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四

14、年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还

15、是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出

16、勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（

17、设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优

18、 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）

19、教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日目 录摘 要IABSTRACTIII第一章 绪论11.1 研究背景11.2 研究目的与意义21.3 研究内容与方法31.4 论文的结构3第二章 研究的理论基础52.1相关概念的界定52.1.1 学习情境的涵义52.1.2 虚拟学习情境的涵义52.1.3 基于认知学徒制的虚拟学习情境涵义62.2 相关研究综述62.2.1 利用认知学徒制促进学习者学习活动的相关研究62.2.2 利用虚拟现实支持学习活动的相关研究82.2.3 认知学徒策略指导的虚拟现实情境设计与研究概况92.3 虚拟学习情境设计的基本理论10

20、2.3.1 认知学徒制的基本理念102.3.2 基于虚拟现实技术的学习理念11第三章 虚拟学习情境的教学设计133.1 认知学徒制与虚拟现实情境结合的可行性分析133.1.1 认知学徒制的教学方法选择133.1.2 虚拟现实情境支持认知学徒制的可行性分析133.2 虚拟学习情境教学设计的要素分析143.3 虚拟学习情境的细化框架设计173.3.1虚拟学习情境要素的细化分析173.3.2 虚拟学习情境要素的细化构成框架18第四章 虚拟学习情境案例的教学设计与技术实现204.1虚拟学习情境案例“认识锤子”的教学设计204.1.1学习者分析204.1.2 学习目标和学习内容分析204.1.3 学习策

21、略分析204.1.4 学习过程分析214.2 虚拟学习情境开发的关键技术224.2.1 开发工具简介224.2.2系统开发所需关键技术23第五章 虚拟学习系统的基本结构与应用研究265.1 案例系统的组织结构265.2 案例系统的应用过程285.3 案例系统的使用评价335.4 学生使用案例系统的调查与分析34第六章 总结与展望406.1研究总结406.2展望和结语41注 释42参考文献43附录1 ：45致 谢47基于认知学徒制的虚拟学习情境设计与开发摘 要20世纪90年代，柯林斯(Allan Collins)和布朗 (John Seely Brown)等学者提出了认知学徒制理论。认知学徒制是

22、教育研究转型中出现的一种具有开拓意义的教育理论，在学科教学、师资培训、远程教育、职业教育等各领域有着广泛的应用，是一个能有效改进传统教育弊端的教学模式。但其也存在一些固有的缺点，如教学情境的创建受到诸多因素的影响。虚拟现实技术是一门新兴的技术类学科，在教育教学中有着广泛的应用。由于其本身固有的特点，使其能创造逼真的学习场景，为学习者提供与场景良好的交互。也正是由于虚拟现实技术具有这些特点，使得应用虚拟现实技术改良认知学徒制教学模式成为可能。本文的目的是通过构建基于认知学徒制的虚拟学习情境，来探讨如何使用虚拟现实技术改良认知学徒制教学模式。文章首先介绍了情境、虚拟学习情境及基于认知学徒制的虚拟学

23、习情境的涵义，进而对国内外研究现状进行分析和比较，然后讲述虚拟学习情境的教学设计，进行可行性分析，并概括出虚拟学习情境的构成要素，最后通过设计开发案例系统，来探讨基于认知学徒制的虚拟学习情境的具体构建过程。通过收集研究文献和对案例系统的开发，论文主要取得了以下成果：（1）本研究对情境、学习情境、虚拟学习情境及基于认知学徒制的虚拟学习情境的涵义进行了介绍，并通过对比国内外相关研究的现状，来分析当本研究中应当注意的问题。（2）本研究构建了基于认知学徒制的虚拟学习情境的构成框架，并从内容、方法、序列、社会性和虚拟活动等五方面进行了简要阐述。（3）本研究开发了适用于虚拟学习情境的案例系统。该系统以Vi

24、rtools和ASP为平台，系统开发完成后，设计者将其应用于实践并对应用结果进行了评析，了解了案例系统的优缺点。本研究将虚拟现实技术和认知学徒制教学模式的有关理论进行了结合，构建了适应现代教学需要的学习情境，找到了改进认知学徒制教学模式缺点的方法。在这种情境中，学习者能够更好地学习各种知识，达到较好的学习效果。由于研究者的时间及技术开发能力有限，案例系统的开发仍然存在许多问题和不足，未来将围绕这方面进行进一步的完善。【关键词】认知学徒制；虚拟现实；学习情境；基于认知学徒制的虚拟学习情境【分类号】G434The Research About Designing And Developing Vi

25、rtual Learning Situation Based On Cognitive ApprenticeshipABSTRACTDuring the 1990s，Allan Collins and John Seely Brown proposed the theory of cognitive apprenticeship.Cognitive apprenticeship is a pioneering education theory when the education research was transferring, It has a wide range of applica

26、tions in the fields of teaching, teacher training, education, vocational education remote and so on.It 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 situatio

27、n.Virtual reality technique is a emerging technical discipline, it has a wide range of applications in the fields of education teaching.Because of the characteristics it has, virtual reality technique can create lifelike learning situations, provide interaction with the scene for learners. It is als

28、o 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 mod

29、e of Cognitive apprenticeship with virtual reality technique.The article first introduces the meaning of situation, Virtual learning situation and virtual learning situation which is based on cognitive apprenticeship,then, analyzes and compares the current research at home and abroad, tells the teac

30、hing 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 r

31、esearch literature and developing the case system,papers obtained the following results:(1)This study introduces the meaning of situations, study situation, virtual learning situation and virtual learning situation based on cognitive apprenticeship. Through comparing the status quo of the research a

32、t 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 stud

33、y exploited a case system which is applicable to virtual learning situation.the case system is based on Virtools and ASP,after exploited, the designers put it in practice and analysed the application of results for finding its advantages and disadvantages.The study combined the virtual reality techn

34、ology and theory of cognitive apprenticeship,built the learning situation which is adapt to the modern teaching,found the way of improving cognitive apprenticeship.In this situation, learners are better able to learn.Due to the limit of time and technology,the case system has some faults.the designe

35、r will improve it in the future.【Key Words】Cognitive Apprenticeship；Virtual Reality；Learning Situation；Virtual Learning Situation Based On Cognitive Apprenticeship【Category Code】G434第一章 绪论时代的发展推动教与学的方式发生着变化，现代教学模式提倡学生主动地探索学习，在这种背景下出现了诸如研究性学习、认知学徒制等多项教学模式。而如何更好地利用这些教学模式成为摆在研究者面前的一个重要课题。1.1 研究背景任何理论都有

36、其优缺点，教学理论也是这样，认知学徒制诞生至今已有二十余年的历史，在实践中证明了它的可行性，但其固有的缺点也客观存在。1中小学教师期待用新的教学方法进行教学改革传统教学活动基本上是以教师为中心，学生处于被动的地位，传统教学方法的主要弊端就在于一味灌输式教学，盲目追赶教学进度，压缩学生的知识形成过程，而被压缩的这一部分正是学生思维方法形成的过程，这样不利于学生形成良好的认知结构，其结果只是学生对基本含义、知识和格式的机械记忆，所学知识不能灵活运用，也就无法转变为能力。国家新世纪初所推出的新一轮基础教育课程改革中明确提出要大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实

37、现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。为此在信息化高速发展的今天，如何构建新的适应学生身心发展规律，能够促进学生综合能力发展的新的教学模式与方法，成了摆在研究者面前的重大课题。2认知学徒制教学模式的实践困境亟待新的学习情境的建立情境认知和学习理论作为20世纪90年代以来西方学习理论领域的最新研究成果，批判了传统的学校教育，提出了新的知识观和教学模式，使教学所蕴含的价值及功能得到了进一步的展现。在这种大背景下柯林斯（Allan Collins）和布朗 （John Seely Brown）等学者提出了认知学徒制理论。认知学徒制是教育研究转型中出现的一种具有开拓意

38、义的教育理论，新教育范式的很多理念在认知学徒制中都得到了良好的体现。从认知学徒制提出到现在，世界各国的教育者和研究者，已经用无数的研究证明它在学科教学、师资培训、远程教育、职业教育等各领域都有明显的效果，是一个能有效改进传统教育弊端的教学模式。实践告诉我们，教学情境的实现程度在很大程度上决定着教学效果的优良程度。虽然认知学徒制在教育教学应用中具有一定的优势，但其教学情境的创建受到诸多因素的影响。在现有的条件下，有许多真实的教学情境是根本不可能实现的，如核反应实验等。如何破除教育实践中的这些障碍，改正认知学徒制教学模式中的缺点，成为摆在研究者面前的一道难题。3虚拟现实技术能充分发挥认知学徒制教学

39、模式的优势在传统的教育情境中，认知学徒制教学模式的固有特点使它不能适用于全部的教学环境中，为此，国内外许多研究者都在寻找能够改进认知学徒制教学模式缺点的方法，虚拟现实技术的出现使之成为可能。虚拟现实技术是随着计算机技术的不断发展与成熟而产生的一种新的技术，由于虚拟现实技术具有多感知性、浸没性、交互性和构想性等特征，因此，研究者期望能够利用虚拟现实技术改进认知学徒制教学模式，并为此做了大量的实践研究。一系列的实践表明，利用虚拟现实技术来开发设计认知学徒制教学中的教学情境，不仅可以为学习者提供真实的学习体验，还可以提供一个与其他学习者进行交流与合作的平台和空间，对学习者在知识学习、合作、沟通等方面

40、能力的培养和提高，都会起到积极的促进的作用。1.2 研究目的与意义一份研究必须要有其目的和意义，本研究也不例外。1研究的目的长期以来，我国的教育教学手段一直比较单一，基本以简单的教师讲、学生听为主，师生之间、生生之间的互动较少，教学情境与实际情境相脱离，重视教学效果而轻视教学过程等方面的缺点，这些缺点与学生的身心发展规律相违背，不利于学生自我素质和能力的提高。本研究就是期望通过探索虚拟现实技术在认知学徒制教学模式中的应用方式，来解决上述问题，其目的是通过对认知学徒制和虚拟现实有关理论进行研究的基础上，从而构建基于认知学徒的虚拟学习情境，用以发现及阐述在认知学徒制教学中应用虚拟现实技术的教学设计

41、方法。2研究的意义随着社会的不断发展和新的教育范式的出现，教与学的形式也随之发生了改变，以学习者为中心的教学模式开始得到应用，认知学徒制教学模式正是其中的一种。而通过虚拟现实技术既可以排除学习环境中不良因素的影响，也可以提高学习者的学习兴趣，因此，研究在认知学徒制教学方法中如何应用虚拟现实技术来创设教学情境变得尤为重要，既有助于学生自主学习、合作学习更好的实现，又能对我国正在实施的基础教育课程改革有着极大的借鉴意义。1.3 研究内容与方法本研究通过对基于认知学徒制的虚拟学习情境的构建来探讨虚拟现实及认知学徒制在教学中的基本方式，那么其具体研究内容和研究的方法是什么呢？1研究内容本研究期望利用认

42、知学徒制的教学设计思想来指导虚拟现实的设计和开发，以达到促进学生问题解决能力提升的目的。其研究内容主要包括以下三个方面。（1）阐述认知学徒制的教学设计理论及虚拟现实技术的相关理念。通过对有关认知学徒制和虚拟现实技术应用现状的研究，分析两者的研究方向与研究中所应当注意的基本问题。（2）构建基于认知学徒制的虚拟学习情境的教学设计框架，探讨该学习情境的基本构成要素。（3）基于认知学徒制的虚拟学习情境的开发及应用研究。通过分析建构主义学习理论支持下的学习情境在教学中的应用方法，进而探究认知学徒制教学方法指导下虚拟现实学习情境设计方法，结合具体教学内容进行案例设计和开发，研究虚拟现实技术在教学中的应用方

43、式。2研究方法根据研究的内容和目的，具体的研究方法主要采用文献分析法、问卷调查法等研究方法。（1）文献分析法。本研究用来文献研究法分析国内外关于虚拟学习情境有关内容的研究现状，指明虚拟学习情境构建的必要性和可行性，并通过对基于认知学徒制的虚拟学习情境现状研究，体现出本研究所设计内容的框架及结构。（2）问卷调查法。在案例设计的具体使用过程中，研究者设计了一份详细的调查问卷，发放给使用该系统的学生，用以调查该系统的一些应用背景、应用过程中系统的优缺点以及学生对系统的评价等内容，通过问卷调查，研究者可以明确系统的优缺点，从而加以改进，取得更好的教学效果。1.4 论文的结构本研究以虚拟学习情境的基本概念为出发点，结合认知学徒制教学模式来研究基于认知学徒制的虚拟学习情境的构建，全文共分为六章。第一章，绪论部分主要论述了本研究的背景和意义、研究的目的和方法。第二章，论述情境、虚拟学习情境及基于认知学徒制的虚拟学习情境的定义，并对相关研究进行简要概括。第三章，论述虚拟学习情境的教学设计，阐述虚拟学习情境的构成要素