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西方的教育技术专家往往强调将技术作为“学习者手里的工具”，让技术帮助学习者获得更好的思维技能发展。戴维·H·乔纳森教授是一位享有盛名的美国教育技术专家、教学设计专家。他在2006年出版的《使用技术建模：用于概念转变的思维工具》一书中，展示了他近年来研究如何利用思维工具促进学习者学习的新成果。他从一个崭新的视角诠释了思维工具的使用方式，即帮助学习者利用思维工具来对自己的所学所知进行建模，从而实现有意义的学习。
一、有意义的学习
美国认知教育心理学家奥苏贝尔提出的有意义学习是与机械学习相对应的，其涵义是新知识与学习者的认知结构中已有的适当观念相结合，建立一种非人为的、实质性的联系。这一联系的发生需要具备两个基本条件：学习材料本身具有逻辑意义；学习者原有认知结构中具备适当观念。在具备上述内外部条件的前提下，学习者积极主动地利用学习材料，使新知识与头脑中的适当观念发生实质性联系，这种联系即理解和思维的本质。通俗地讲，有意义的学习就是学习者真正将新知识纳入到自己原有的认知结构中，真正内化为自己的知识，而原有认知结构经过吸收新的知识，也得到改造和重新组织。
根据以上的分析，我们不难看出，有意义的学习是一种以思维为核心的理解性学习，其特点是学习者全身心地投入，身体的、心理的，认知的、情感的，逻辑的、直觉的……诸多要素都和谐统一起来，其结果既是认知和能力的发展，又是情感和人格的完善。因此，有意义的学习是一种发展人的学习。
二、技术如何有效地支持有意义的学习
实现有意义的学习需要采取一定的方法和策略。这些方法和策略应该能够支持有目的学习，能够进行自我调整、认知参与以及认知发展。乔纳森认为，建模是一种能够激发、支持和评估概念转变的强有力策略。如果学习者不能对自己的所学所知建构模型的话，那么他通常是很难真正理解这部分知识的。
技术通常被视为传递教学的媒介，即作为信息的传递者。但乔纳森认为，在利用技术支持学习者学习时，若只是将技术作为信息的存储工具和传递工具，那么将会剥夺学习者或教师在整个学习过程中的有意义控制——因为学习者是从思考中获得学习，而不是从技术中学习。因此，应该将技术作为一种能够帮助学习者阐释和重组个人知识的思维工具，利用技术来帮助学习者进行更为有效的思考。
如何将技术作为思维工具，帮助学习者对知识进行阐释和重组，进而产生有意义的学习？乔纳森提出将思维工具用来作为建模工具的思想，即利用思维工具为自己的知识阐释和重组建立模型，从而更好地通过知识吸收与重组，获得有意义的学习。
三、用于建模的思维工具
乔纳森认为，当学习者使用不同的思维工具来建构思维的模型时，有助于对自己的思维过程进行显化与协调。他还创造性地提出了思维建模工具这一概念，将其明确定义为可用来建立思维模型的思维工具。思维建模工具能够帮助学习者将自己的内部认知的概念模型具体化，并修改内部认知的概念模型结构，同时提供认知的多种呈现形式，以扩展内部认知的概念模型的意义。思维建模工具让学习者超越了他们以记忆为主的思维局限和解决问题的局限，从而有效地促进了有意义学习的实现。
1.建模现象
学习者可以用多种思维工具对不同的现象进行建模。
（1）为领域类知识建模：利用诸如概念图工具、系统建模工具等基于计算机的建模工具，学习者可以为领域类知识建构模型。概念图提供了一种非常形象的呈现领域知识的方式。如果学习者花一年的时间组织了一个包含几千个概念的概念图，这要比竭力去背诵自己的笔记，更有助于理解这一领域知识。与使用其他工具一样，将一个学习者的概念图与其他学习者的进行比较，就可能发生概念转变。学习者们能从中发现不同的模型是怎样展示和组织同一学习内容的。
（2）为系统建模：思考学科内容的另一种方法是系统分析法。学习者不是将注意力集中在现象不连续的事实或性质上，而是将内容作为一个系统来学习，这样就能形成对学习内容更为整体的认识。系统分析法包括将世界看成是一个过程系统、反馈系统、控制系统以及有生命系统来理解。系统建模工具能够帮助学习者通过模型的建立，关注到系统以及系统内部的相互关系。
（3）为问题建模：为了从实质上成功地解决任意问题，问题解决者必须在心里构造一个问题空间。问题空间的建立是通过对问题相关因素及其特定关系的筛选、描绘而完成的。利用建模工具，可帮助学习者对问题进行分析，并生成可视化的模型，从而将学习者对问题的思考通过问题空间的形式表现出来。随着问题复杂度的增加，为问题空间生成有效的模型就变得愈加重要。
（4）为经验内容建模：对内容进行学习有一个值得借鉴的方法就是收集和学习那些有关人类经验的故事。学习者能够通过人类经验的建模，收集、整理、吸收有关人类经验的故事，产生相应的概念转变。
（5）为思想（认知模拟）建模：许多教育家提倡学习者进行元认知和自我反省，鼓励学习者对自己的学习过程进行反省，以更好地学会怎样学习。了解自己的思维过程，甚至清晰地描述自己的思维过程，有利于学习者的元认知发展。利用思维建模工具，学习者能够对他们正在形成的想法雏形、正在解决的问题、正在做出的决定，或完成某项任务的过程中所表现出来的思维类型建立起思维的模型。
2.建模工具
乔纳森提到的诸如数据库建模、语义网络建模、电子表格建模、专家系统建模、系统建模、可教代理人建模、直接操作环境建模、可视化工具建模、超媒体建模、结构化计算机会议建模等思维建模工具，大致可分为如下四类：
（1）语义组织工具：常见的有数据库和概念图。这些工具可以帮助学习者确认和传递相关领域或系统内所隐含的概念语义组织。概念图和数据库都能够凸显一个领域内概念之间的相互关系。
（2）动态建模工具：动态建模工具帮助学习者呈现领域概念间的动态、因果关系。这类工具包括电子表格、专家系统、系统和种群动态工具，以及可教代理和直接操作环境工具。
（3）可视化工具：如Mathematica、MathLab、Cabri3D等，学习者可以使用这些工具将不同内容领域中的知识现象可视化。其他的一些工具，如Belvedere和QuestMap等则可以帮助学习者将自己的观点视觉化。
（4）知识建模工具：知识建模工具（如超媒体）为学习者提供了一个开放性的系统，帮助他们建构及呈现思维模型。教师可以发现学习者在建模时使用了哪些建构方法、认知策略和社会沟通协议等。
一种新的异步会议工具——结构化计算机会议建模工具正在悄然兴起。它是通过限制学生在讨论版中进行评论的类型来支撑各种协作知识的建构。
3.通过建模评估学习
在要求学习者使用思维建模工具为各种现象进行建模时，教师需要对学习者所建立的模型进行评估。教师可以从知识建构、自我调节、协作学习和批判性思维若干方面为学习者所建立的模型制定评价量规。
乔纳森是建构主义理论的积极拥护者。将思维工具用于建模，是建构主义理论指导下的实践应用。在他的各种论述中，我们看到的是理论与实践的并存关系：以理论解释实践，以实践论证理论。对于各种思维建模工具的呈现，乔纳森多以相应的实践为基础，并且详细地指出了这些思维建模工具使用的教学指导和在实践中的意义。因此，理论并非空洞而抽象的，而是具体可感的。教育者们既可以从这位专家的思考角度获得启迪，充分发挥自己的创造力，亦可将思维工具的教学指导案例和理论的原则作为处方性的直接指导，从“依葫芦画瓢”起步逐渐探索前行。
参考文献
[1][美]戴维·乔纳森主编.郑太年,任友群译.学习环境的理论基础[M].上海：华东师范大学出版社, 2002
[2]肖庆达.运用认知结构促进有意义学习［EB/OL］.http://www.hcxx.sdedu.net
[3]David H.Jonassen. Modeling with Technology: Mindtools for Conceptual Change [M]. Revaluation Books (Exeter, DEV, United Kingdom)
[4]David H.Jonassen,Chad Carr,Hsiu-Ping Yueh.TechTrends.v43,n2.Mar 1998
（作者单位：华东师范大学教育信息技术学系）
一、有意义的学习
美国认知教育心理学家奥苏贝尔提出的有意义学习是与机械学习相对应的，其涵义是新知识与学习者的认知结构中已有的适当观念相结合，建立一种非人为的、实质性的联系。这一联系的发生需要具备两个基本条件：学习材料本身具有逻辑意义；学习者原有认知结构中具备适当观念。在具备上述内外部条件的前提下，学习者积极主动地利用学习材料，使新知识与头脑中的适当观念发生实质性联系，这种联系即理解和思维的本质。通俗地讲，有意义的学习就是学习者真正将新知识纳入到自己原有的认知结构中，真正内化为自己的知识，而原有认知结构经过吸收新的知识，也得到改造和重新组织。
根据以上的分析，我们不难看出，有意义的学习是一种以思维为核心的理解性学习，其特点是学习者全身心地投入，身体的、心理的，认知的、情感的，逻辑的、直觉的……诸多要素都和谐统一起来，其结果既是认知和能力的发展，又是情感和人格的完善。因此，有意义的学习是一种发展人的学习。
二、技术如何有效地支持有意义的学习
实现有意义的学习需要采取一定的方法和策略。这些方法和策略应该能够支持有目的学习，能够进行自我调整、认知参与以及认知发展。乔纳森认为，建模是一种能够激发、支持和评估概念转变的强有力策略。如果学习者不能对自己的所学所知建构模型的话，那么他通常是很难真正理解这部分知识的。
技术通常被视为传递教学的媒介，即作为信息的传递者。但乔纳森认为，在利用技术支持学习者学习时，若只是将技术作为信息的存储工具和传递工具，那么将会剥夺学习者或教师在整个学习过程中的有意义控制——因为学习者是从思考中获得学习，而不是从技术中学习。因此，应该将技术作为一种能够帮助学习者阐释和重组个人知识的思维工具，利用技术来帮助学习者进行更为有效的思考。
如何将技术作为思维工具，帮助学习者对知识进行阐释和重组，进而产生有意义的学习？乔纳森提出将思维工具用来作为建模工具的思想，即利用思维工具为自己的知识阐释和重组建立模型，从而更好地通过知识吸收与重组，获得有意义的学习。
三、用于建模的思维工具
乔纳森认为，当学习者使用不同的思维工具来建构思维的模型时，有助于对自己的思维过程进行显化与协调。他还创造性地提出了思维建模工具这一概念，将其明确定义为可用来建立思维模型的思维工具。思维建模工具能够帮助学习者将自己的内部认知的概念模型具体化，并修改内部认知的概念模型结构，同时提供认知的多种呈现形式，以扩展内部认知的概念模型的意义。思维建模工具让学习者超越了他们以记忆为主的思维局限和解决问题的局限，从而有效地促进了有意义学习的实现。
1.建模现象
学习者可以用多种思维工具对不同的现象进行建模。
（1）为领域类知识建模：利用诸如概念图工具、系统建模工具等基于计算机的建模工具，学习者可以为领域类知识建构模型。概念图提供了一种非常形象的呈现领域知识的方式。如果学习者花一年的时间组织了一个包含几千个概念的概念图，这要比竭力去背诵自己的笔记，更有助于理解这一领域知识。与使用其他工具一样，将一个学习者的概念图与其他学习者的进行比较，就可能发生概念转变。学习者们能从中发现不同的模型是怎样展示和组织同一学习内容的。
（2）为系统建模：思考学科内容的另一种方法是系统分析法。学习者不是将注意力集中在现象不连续的事实或性质上，而是将内容作为一个系统来学习，这样就能形成对学习内容更为整体的认识。系统分析法包括将世界看成是一个过程系统、反馈系统、控制系统以及有生命系统来理解。系统建模工具能够帮助学习者通过模型的建立，关注到系统以及系统内部的相互关系。
（3）为问题建模：为了从实质上成功地解决任意问题，问题解决者必须在心里构造一个问题空间。问题空间的建立是通过对问题相关因素及其特定关系的筛选、描绘而完成的。利用建模工具，可帮助学习者对问题进行分析，并生成可视化的模型，从而将学习者对问题的思考通过问题空间的形式表现出来。随着问题复杂度的增加，为问题空间生成有效的模型就变得愈加重要。
（4）为经验内容建模：对内容进行学习有一个值得借鉴的方法就是收集和学习那些有关人类经验的故事。学习者能够通过人类经验的建模，收集、整理、吸收有关人类经验的故事，产生相应的概念转变。
（5）为思想（认知模拟）建模：许多教育家提倡学习者进行元认知和自我反省，鼓励学习者对自己的学习过程进行反省，以更好地学会怎样学习。了解自己的思维过程，甚至清晰地描述自己的思维过程，有利于学习者的元认知发展。利用思维建模工具，学习者能够对他们正在形成的想法雏形、正在解决的问题、正在做出的决定，或完成某项任务的过程中所表现出来的思维类型建立起思维的模型。
2.建模工具
乔纳森提到的诸如数据库建模、语义网络建模、电子表格建模、专家系统建模、系统建模、可教代理人建模、直接操作环境建模、可视化工具建模、超媒体建模、结构化计算机会议建模等思维建模工具，大致可分为如下四类：
（1）语义组织工具：常见的有数据库和概念图。这些工具可以帮助学习者确认和传递相关领域或系统内所隐含的概念语义组织。概念图和数据库都能够凸显一个领域内概念之间的相互关系。
（2）动态建模工具：动态建模工具帮助学习者呈现领域概念间的动态、因果关系。这类工具包括电子表格、专家系统、系统和种群动态工具，以及可教代理和直接操作环境工具。
（3）可视化工具：如Mathematica、MathLab、Cabri3D等，学习者可以使用这些工具将不同内容领域中的知识现象可视化。其他的一些工具，如Belvedere和QuestMap等则可以帮助学习者将自己的观点视觉化。
（4）知识建模工具：知识建模工具（如超媒体）为学习者提供了一个开放性的系统，帮助他们建构及呈现思维模型。教师可以发现学习者在建模时使用了哪些建构方法、认知策略和社会沟通协议等。
一种新的异步会议工具——结构化计算机会议建模工具正在悄然兴起。它是通过限制学生在讨论版中进行评论的类型来支撑各种协作知识的建构。
3.通过建模评估学习
在要求学习者使用思维建模工具为各种现象进行建模时，教师需要对学习者所建立的模型进行评估。教师可以从知识建构、自我调节、协作学习和批判性思维若干方面为学习者所建立的模型制定评价量规。
乔纳森是建构主义理论的积极拥护者。将思维工具用于建模，是建构主义理论指导下的实践应用。在他的各种论述中，我们看到的是理论与实践的并存关系：以理论解释实践，以实践论证理论。对于各种思维建模工具的呈现，乔纳森多以相应的实践为基础，并且详细地指出了这些思维建模工具使用的教学指导和在实践中的意义。因此，理论并非空洞而抽象的，而是具体可感的。教育者们既可以从这位专家的思考角度获得启迪，充分发挥自己的创造力，亦可将思维工具的教学指导案例和理论的原则作为处方性的直接指导，从“依葫芦画瓢”起步逐渐探索前行。
参考文献
[1][美]戴维·乔纳森主编.郑太年,任友群译.学习环境的理论基础[M].上海：华东师范大学出版社, 2002
[2]肖庆达.运用认知结构促进有意义学习［EB/OL］.http://www.hcxx.sdedu.net
[3]David H.Jonassen. Modeling with Technology: Mindtools for Conceptual Change [M]. Revaluation Books (Exeter, DEV, United Kingdom)
[4]David H.Jonassen,Chad Carr,Hsiu-Ping Yueh.TechTrends.v43,n2.Mar 1998
（作者单位：华东师范大学教育信息技术学系）