简介

　　计算机技术在非常短的时间内已经取得了非常大的发展。就在几十年前，计算机的体积还十分庞大，一台计算机足以占据好几间房屋，并且价格十分昂贵，只有少数专家才有条件使用。现在计算机的体积已经变得很小，容易携带，并且功能强大，效率更高，性能更加可靠。计算机技术已经渗透到人类生活的各个方面，教育领域也在其中。根据“教育周刊”（2005）公布的最新报告，在美国，平均每3.8个学生就拥有一台教学用计算机，平均每4.1个学生拥有一台与互联网相连的教学用计算机。在美国国家教育统计中心（NCES）2004年公布的数据中也显示出类似的结论。美国国家教育统计中心（NCES）的报告同样也从历史的角度考察了美国在校生应用计算机和信息技术（ICT）的历年变化情况。根据美国国家教育统计中心（NCES）2003年的秋季报告，美国公立学校在校生的人机比已经从1998年的12比1下降到4.4比1，接入互联网的学校从1994年的35％发展到几乎100％的学校都已经接入互联网。经过2年多的发展，今天我们完全有理由断定美国在校生的人机比有了进一步的降低，接入互联网的水平也有了进一步的提高，并且可以肯定这种发展趋势将一直持续下去。（在过去几年中为实现一人一机的目标进行了大量投资，因此我们没有理由不这样肯定）。

　　虽然美国学校中应用计算机和信息技术的水平要高于世界上的大部分国家，但美国的状况也基本反映出其他大多数经济发达国家的发展状况。例如，在2003年，澳大利亚学校的人机比是5比1，新西兰是6比1，匈牙利是7比1，英国和新加坡是8比1。在很多发达国家，接入互联网的学校比例都接近于美国的水平（教育周刊，2004）。

　　随着教师和学生越来越多地应用现代技术，可供学校教学使用的技术种类也在不断增加。学生现在已经可以使用台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑、外围设备、互联网资源、多媒体技术、数字化学习系统，以及许多应用于不同领域的软件资源。当今，计算机技术已经遍及到学校的各类建筑物以及教室之中，传统的课本和黑板式教室已经转变为计算机化教室，学生们可以利用自己的计算机以及诸如PDA和手机等工具进行研究和学习。

　　与此同时，计算机技术也成为很多儿童日常生活中的一部分。最近的研究表明，目前在美国有2100万即87％的青少年（12至17岁）在使用互联网，有51％即大约1100万的青少年每天都上网。在2000年，大约有42％的青少年每天上网。青少年在网上的活动范围十分广泛，包括网络游戏、网上购物、新闻阅读和健康咨询等（Lenhart et al. ，2005）。

　　这些数据都表明在过去的大约十年间，计算机技术已经从只为少数专家所专有的高新技术，发展成为能够被大多数人使用的通用技术。这种发展不仅改变了计算机技术的内涵、特征、以及它在我们生活中的地位，并且也改变了我们对计算机和教育的态度。作为高新技术，计算机技术曾经是稀有、昂贵、不稳定和不可靠的。过去由于计算机属于高新技术，并且很稀有，我们都希望知道计算机能够为教育带来什么样的好处。因此，在计算机应用的初始阶段，人们关心的核心问题是计算机能否有效提高教育效果。为了解答这个问题，各类研究都集中在了设计和开发出特有的计算机功能，以期能够提高学生的学习效果。这个阶段，人们主要是从心理学角度来研究技术和教育的，集中表现在如何利用计算机对学习者的心理产生影响。当某种计算机软件或功能被发现或是被认为能够在某个教育情景中发挥作用时，人们就会努力将这种功能推介给更多的人。这个阶段，人们主要是从社会学的角度对技术和教育进行考察的。人们在这个阶段，开始对如何使某个成功案例惠及更多的学生感兴趣。于是，曾经有一段时间，很多国家都要求教师要提高技术能力，要能够在自己的教学班中应用那些由研究人员或最先使用先进技术的人所创造的“优秀方法”进行教学。

　　但是今天，计算机技术已经不再算是什么高新技术，它已经成为我们日常生活的必然组成部分。我们都清楚，如果能够合理使用计算机，那么它就会对教学和学习产生积极作用。我们也清楚，教师和学生是为了某种特定目的而使用计算机的，比如为了通讯、讲课或娱乐等。因此我们的任务不再是探究计算机的有效功能或是怎样使教师和学生应用计算机，而是要去理解计算机是如何“生存”于学校和家庭环境之中的，从而能够为教师和学生更好地发挥计算机效用，克服其不足而提供建议。

　　有关技术和教育的研究并没有像技术和教育本身那样发展。人们仍然将计算机当成独立的发明进行研究，并且计算机“经常被孤立地，脱离其存在的系统而研究”（Zhao & Frank, 2003, p. 809）。事实上，计算机和教育必须作为学校整体的一个组成部分进行研究。学校是一个复杂的社会系统，由多种彼此密切联系的部分组成，并且形成一个充满着变化的网络体系。当一种技术进入到学校系统，就会引起系统中其他事物的变化。这些变化会对技术的应用产生影响，并使其发生进一步变化。这些变化又会引起系统中其他事物的变化。因此学校系统中的变化是双向的，甚至是环形的（Keiny，2002）。学校环境中的这种现象与生态环境中的现象很相像。在生态环境中，基因、生物体和环境之间一直都在相互作用，这种相互作用不仅对生物体产生影响，也对环境产生影响（Lewontin，2000）。为了更好地了解如何应用技术优化教学和学习，我们应该应用生态学的理论观点对技术进行研究，并将技术作为生态系统的一部分予以对待。

　　我们在本文提出了一种对教育环境中的技术本质进行全面考察的新方法——从生态学视角进行研究的方法。在本文的下面部分，我们将首先介绍生态学理论的框架结构，并通过四个研究案例来解释为什么该理论框架能够用来解释学校环境中的技术应用问题，最后就如何在未来进行技术和教育的研究和实践提出一些建议。

　　生态学理论

　　Odum（1975，1997）对生态学的概念和机制进行了详细的论述，Zhao and Frank (2003)对该理论进行了完善，并应用生态学理论观点对技术在学校中的使用进行了分析，取得了令人信服的成果。这里我们简要介绍一些关键性的概念：

　　生态学中的一个基本概念是“层级”，这个概念使我们既可以对部分也可以对整体进行全面的研究，同时也将研究的对象组织成为有层次的结构。“生态系统”是生态层级中的最底层部分，在这个层级中有着长期生活和生存所必需的组成成分。生态系统包含无生命群体和有生命群体两类群体。所谓生态系统中的无生命群体是指其无机的特点，而有生命群体是由有机体或是种群构成的。一个种群必须有其“栖息地”，也就是其生存的地方，以及“生态龛”，即该种群在生态系统中的地位。一个功能性的生态系统中，有生命部分包含着很多种群，每一个种群都有其独特地位和独特栖息地。在许多自然群体中，某些种群普遍存在，它们被称为“优势种”，而其他大部分种群则相对稀少。尽管优势种普遍存在，但是稀有种群也是十分重要的。在一个生态系统中，最重要的种群被称为“中坚种群”，尽管他们可能不是优势种，但他们对整个生态系统有着重要影响（Odum，1997）。种群间相互影响并共同进化。这种相互影响所产生的效果既可以是消极的，也可以是积极的。

　　生态系统是一个开放的、动态的系统，经常伴随着新事物的进入或旧事物的离开。生态系统自身具有达到内部稳定或是内部平衡的趋势或能力，这是生态学的一个重要现象。当一个新的种群进入到某个生态系统后，新的种群就会和一个或多个种群以及整个环境发生相互作用。例如，新的种群会和其他种群竞争生存资源。这样，原有的平衡就会被打乱，继而内部稳定机制就会发挥作用以重新达到平衡。种群也可能会以一种补偿的方式发展。例如，当一个种群发展速度减慢，那么另外一个种群就会加快发展，起到对其补偿的作用，以此来保持生态平衡（Odum, 1975, p. 7）。

　　很多研究者都同意从生态学理论的视角对学校环境中的动态的技术应用本质进行全面研究（Zhao & Frank, 2003, Nardi & O’Day, 1999, Bruce & Hogan, 1998, etc.). 例如，Zhao 和 Frank （2003）认为，可以将学校及其教室看成一个生态系统。在这个系统中，不同种群的特征和角色会经常相互影响，并造成彼此间关系的改变。Bruce 和 Hogan (1998)也认为在考察技术应用时可以采用生态学的观点，因为很多技术由于广泛应用于日常工作生活之中，以至于“消失”了。因此，只有从生态学的角度才能使我们更加了解技术与人，以及与他们相互作用的环境之间的彼此渗透影响的关系。

　　为了建立起学校与生态系统之间的联系，Zhao 和 Frank (2003) 在学校环境中的技术应用与生态学理论之间建立了以下类比关系：a) 人类组织相当于生态系统；b) 人类创造的事物相当于生命种群；c) 计算机的应用相当于有生命种群；d) 教师相当于生命个体和中坚种群；e) 外部的新发明相当于外部入侵者。

　　人类组织相当于生态系统。在社会学领域，生态学理论早就被研究者们用来研究与人类有关的各种现象。因此，将人类组织作为生态系统来看待并非新创。Bronfenbrenner (1979; 1995; Bronfenbrenner & Ceci, 1994; Brofenbrenner & Morris, 1998) 在应用生态学观点进行理论研究和从事人类发展研究方面一直都是佼佼者。另外，Lemke (1994) 在应用生态学方法进行文化发展研究时也应用了“生态系统”这一术语。Zhao and Frank (2003) 认为，学校以及其教室环境是可以被看作是生态系统的，因为它是由很多部分和关系而组成的复杂“系统”，存在有生命种群（例如 教师、学生、家长、管理者等），也存在有无生命种群（例如，自然环境、计算机位置、年级和教学主题）。和一般生态系统一样，教学生态系统也表现出多样性特征，在这个系统中有各种各样的群体，每一个群体都有其独特性和独特角色。用生态学的术语讲，他们拥有自己的栖息地。他们的特点和角色一直都在相互影响，因此他们也在经常调整着彼此之间的关系。

　　人类创造的事物相当于生命种群：许多研究者、科学家以及哲学家都认为思想以及人造事物都像有生命体一样不断进化着。例如，Dawkins (1989) 将思想（“文化基因”）与基因进行类比，并且认为“文化的传承与基因的传承有类似之处，尽管基因传承很稳定，但这种类比也能够为文化的传承提供一种解释形式。” (Dawkins, 1989, p. 189)。Popper (1972)指出，科学知识的进步是一个进化的过程，如同基因变异和自然选择相互作用一样，科学知识的进步是伴随着实验性理论的提出与错误的不断修正。同样，技术的发展也被认为是一种进化过程(Bassalla, 1988; Levinson, 1997)：当每一种新技术进入到特定的文化环境中，或者是生存下来，或者是被淘汰，这完全依赖于技术对环境的适应情况。这与某种生物体进入一个自然环境一样，生物体的命运是与它的“适应性”紧密联系在一起的。生命体的进化是由于基因的改变而发生的，例如基因变异、选择和保留。而文化、心理、社会事物（“文化基因”）的进化则是因为思想的改变和重组而发生的。

　　计算机相当于生命种群。从本质上讲，计算机技术的应用是一种新的思想。尽管技术并非与生物完全一样，但他们都基本遵循着类似的进化过程。人类的多种需求、经验和智慧促成了各种技术的不断发展。新发明以各种不同的方式进入到人们的生活之中，并进行重新组织和再次进入。这些技术在不断进化并且自我发展着。有些技术被应用者认为优越于其他技术，因此它们留存了下来，而有些技术则被认为不够适用而遭淘汰。因此，新的需求引发“最适合当前需要”的技术的产生，这些技术是在原有技术上发展而来的；并且新技术中还会有一些技术比其他技术更加适合，他们将留存下来，并且产生新的变异发展，而其他不太适合的就将消失。(可参考: Basalla, 1988; Cziko, 1995; Levinson, 1997)

　　教师相当于生命个体和中坚种群：教师是学校生态系统中的中坚种群。教师历来就被认为是整合技术与学校教育的关键因素(Becker, 1998; Russell, Bebell, O’Dwyer, & O’Connor, 2003; Zhao, 2003; Bromley, 1998)。教师拥有着是否在教室中应用技术，应用哪些技术以及怎样应用技术的决定权，同时，教师也肩负判断学生是否获得了信息技术所带来的潜在功效的职责(Conway & Zhao, 2003; )。作为中坚种群的生命个体，教师群体内部也存在着相互影响。群体内部相互影响的形式与不同群体间的相互影响形式基本相同。他们既存在合作关系，也存在着竞争关系。人们提出各种不同的理论来解释为什么在表面上看来利己的动物和人类却有着强烈的利他精神。其中的一个解释就是“互惠的利他主义”(Dawkins, 1989; Wright, 1994)，这种解释可以简单地被理解成“如果你给我挠痒，我就给你挠”。

　　外界的新发明被当作是入侵者。当我们论及发明创新时，很多人都会认为这是好事情，应该无条件地接受。因为我们都是从创新这个出发点考虑问题的，这也就是为什么我们经常会因为学校不进行创新而对其批评的原因。然而，我们有必要认真地考察创新。从本质上说，创新其实是对一个生态系统的干扰。如前所述，一个生态系统有着某种倾向或能力去保持其内部的平衡。然而，无论是内部还是非内部的新种群的进入，都将影响这种平衡。从本质上讲，当一个新的种群进入到一个已经存在的生态系统时，它就相当于一个外界的入侵者。这个入侵的新种群可能会与现存的一个或多个种群发生相互作用。根据入侵种群特征、现有种群特征，以及相互作用的类型，可能会出现以下结果：a)入侵者胜利，驱赶走现有种群；b) 二者都胜利并且幸存了下来。这种情况会导致其他某个种群的消失，或者由于生态系统的有限供给能力，而导致生态系统处于不良状态；c) 入侵者失败并消失； d) 二者都经历变异和选择的过程，并且出现了新的特性。按照这种推断，技术狂热主义者所提倡的计算机技术的应用对于学校系统来说就是入侵种群。计算机技术能否被成功地利用并永久地留存下来依靠于技术自身和教学环境的适应性性。

　　综上所述，根据生态学的观点，下面几点对于理解教育环境下的技术应用至关重要：

　　技术是具有主动性的行为主体：某些人认为技术是中性的，但实际上技术并非中性。每一种独特的技术都具有其自身的应用倾向、使用偏见以及内在属性(Bromley, 1998; Bruce, 1993)，这些特性决定了甚至是限制了它所适用的范围。某种特定技术只适合于某种特定的任务，而非全部任务。例如，PowerPoint软件更适合于讲课与演示，而不适合于学生探索或者建构知识；又如，聊天室并非是授课的最好工具，但是对于交流来讲是一个好工具。另外，不同的教学风格也可能会有不同的技术与之对应。因此，技术并非是教学的奴隶，而是构建教学的积木，是具有主动性的行为主体。

　　教师个体是利己的行动者。教师是人类的一部分，因此教师从本质上也是利己的，他们主要关心的就是他们自己班级的利益(Lortie, 1979)。但他们也是在社会群体中生活和工作的，并且他们也知道在某些时候需要别人的帮助。依照互惠利他主义的原则，在教师的共同组织，即学校中，教师会对其他成员的要求做出回应和帮助，这就使得学校的利益得到永久的保证。这种互惠利他主义促使人们共同工作，寻求并给予帮助，构建他们的社会关系资源。

　　技术应用处于不断发展之中。当一种新的技术进入一个系统中时，它通常会对正式与非正式的活动产生影响(Lortie, 1979)，并且也会影响已有种群间的社会关系。这样，原有的平衡就很容易被打破，入侵的种群将在充满冲突的环境中和现有的种群展开较量。如果当两种新的技术共同竞争资源，或者是新技术和其他学习活动竞争资源时，就可能会引起负面影响；如果一种技术的应用能够促进另一种技术的应用，那么也可能会带来正面影响。同样，不同的种群可以在系统中共同进化发展。例如，学生可以根据新技术而改变学习活动，学习活动也会影响他们应用技术。这样技术应用与学习活动就获得了共同发展。

　　社会关系至关重要。人与人之间的社会关系对于技术应用具有着决定性作用。因为人类具有社会性，人们很容易被其他人影响，例如被上级、同伴或是家长影响。如果一名创新者通过社会系统中的人际网络和其他人建立密切关系，那么他/她就更有可能接触到各种技术创新，拥有多种多媒体沟通渠道以及人际交流渠道，更有可能接受到创新人物的影响(Rogers, 1995, p.273-274)。人际网络也能够为教师使用新技术提供技术支持和精神动力(Zhao, Frank, & Ellefson, 2004)。因此，在学校中，我们有必要鼓励构建教师之间、学生之间以及教师与学生之间的交往关系。

　　为互动提供机会。在生态系统中，种群之间以及种群内部的相互作用非常重要，因为种群通过相互作用而发展，生态系统也通过相互作用而保持平衡。在学校，为相互作用提供机会能够帮助人们积累社会关系资源，优化各不同群体间，以及技术和人类间的关系。在学校的环境下，如果教师有更多的机会一起利用计算机进行工作，那么，我们就可能会发现教师使用计算机的频率会不断提高。