建构主义学习环境（CLEs）设计模型以问题解决为主线，提出了一种设计建构性学习环境的框架和方法。美国Missouri Columbia大学著名教授D．H．Jonassen(戴维H．乔纳森)作为建构主义代表人物之一，倡导把个体的认知置于现实的物理场景脉络中，特别强调学习环境的设计，提出了一种用于设计建构主义学习环境的新模型，为开展教学提供了富有实效的帮助和指导。
 
1、CLEs设计模型概述
CLEs设计模型包括六个基本要素：问题、相关案例、信息资源、认知工具、会话或协作工具和社会或境脉支持。其中，问题是整个学习环境设计的焦点和核心，其他五个要素的设计都要围绕着问题进行，如相关案例需要选取与该问题有着相似境脉，问题要素或解决方案的问题及示范性的解决途径，信息资源的选择也取决于具体的问题内容和领域知识。其目的是为了更有效地支撑问题解决背后隐藏的学习过程。
乔纳森对CLEs模型的简要界定：
a.该模型假设问题、案例、项目是建构主义学习环境设计的核心；
b.学习者的目标是解释、解决问题或完成一个项目；
c.相关案例、信息资源、认知工具、对话/协作工具、社会/情境性支撑系统是非常重要的；
d.构建该模型的目标是:①促进对问题的解决、概念的发展和心智模型的建构；
                     ②专为结构不良的问题而设计；
                     ③学习者可以以领域内实践共同体成员的学习方式学习某一领域的知识。
 
 D．H．Jonassen建构主义学习环境设计模型
 
2、CLEs设计模型的基本要素
（1）疑问/问题/案例/项目
     CLEs最主要的特征是问题驱动学习。问题解决可以蕴含在疑问型、案例型、项目型和问题型的学习中，而这几种学习在复杂性的维度上则构成了一个从简单到复杂的连续统。在设计问题时，可以就问题境脉、问题表征／模拟和问题操作空间三方面做出考虑。
     a.问题境脉。“问题表征的核心部分是对问题发生的境脉的描述。”乔纳森从环境和人两个维度论述了问题境脉应如何设计。首先，要考虑问题所在的环境，包括物理的、社会文化的、组织的境脉信息，如问题发生的时间、所在环境中物理资源、所在机构的性质、或更具体的一些年度报告、任务陈述、利润分析报告等。其次，要考虑在该问题脉镜中设计的实践者/从业者共同的价值观、信仰、来自社会/文化的期望以及习惯，从业者具备的知识与技能，共同体中重要任务的爱好、特点和信仰等。因为，对于一个仿真的问题静脉来说，如果教育者希望学习者能像实践中的从业者一样解决真实的问题，那就必然要将真实世界中发生该问题的重要境脉信息都呈现给学习者，这样才能让学习者以接近真实的思考方式去处理问题，并作出全面的考虑。
 
    b.问题表征／模拟。问题表征必须要具有趣味性和吸引力。这对学习真能否投入问题解决非常重要。设计问题表征时要考虑的一个很重要的因素就是真实性，“问题表征要模拟真实境脉中的问题”。什么是真实的呢?大多数教育者认为，真实意味着学习者参与的活动与真实世界中的活动具有同样的认知复杂性。问题表征的任务在于分析问题所包含的活动和知识并选择合适的表述方式将问题呈现给学习者。目前，有两种主要的分析活动结构的方法：活动理论和PARI认知任务分析法。PARI方法主要通过让领域内的专家描述他们在工作中遇到的问题，并在他们解决这些问题时对他们进行出声思维的观察，这样，在鉴别解决问题所需活动的同时，也对所需的专业知识有了一定的了解。
 
    c.问题操作。“当学习者意识到他们能在某种程度上影响问题状态时才会感到对问题拥有自主权”，并积极地解决问题。实际上，“问题的操作空间是使学习者检验操作结果、通过事物的变化得到反馈的一系列的因果模式”。乔纳森提到，问题的操作空间应具有四个特点：良好的可操作性，灵敏性，真实性和信息性。在创设之前，同样需要深入分析和理解问题解决中涉及的活动，如包含的要素，活动子系统，活动结构及活动、行为、操作之间的因果推理关系。
 
    （2）相关案例
     对问题的理解需要相关经验的积累和一定的心智模型，而新手往往最缺乏的就是经验。与问题相似的案例能够增加学习者问题解决的间接经验，支撑他们的记忆，为学习者遭遇问题时提供参照，同时由于相关案例可以为即将解决的问题提供多种观点或解释，还可以提高学习者的认知弹性。这也是为什么乔纳森将相关案例作为CLEs设计模型一个重要元素的原因，它为学习者问题解决的学习提供了示范和重要的支撑。
 
    （3）信息资源
     为了解决问题，学习者需要通过信息资源建构他们的心智模型、建立假设并驱动对问题的操作。一些信息本身就隐含在问题中的，还有一些相关信息则需要设计者识别出来并链接到问题所在的环境。那么，我们在考虑这一要素时都需要搜集什么样的信息呢?乔纳森认为，两种资源是最重要的：一是能帮助学习者理解问题，二是能帮助学习者解决问题。由此可以看到，在CLEs中处处体现着以问题为核心的设计思想。
 
    （4）认知工具/知识建构工具
     1992年，乔纳森等人对认知工具进行了清晰的界定。他们认为“认知工具是促进学习者参与并辅助特定认知过程的计算机工具”。其中，四种工具：问题/任务表征工具、静态、动态知识建模工具、操作支撑工具和信息搜集工具需要重点考虑。
     a.问题／任务表征工具。
为了理解一个事物或现象，大多数人一般会在头脑中构建一幅心智图景。可视化工具可以帮助学习者建构那些心智图景并使活动变得可视化。“可视化工具能给学习者提供与事物的推理、操作和交互相一致的表征。”(Merril，Reiser，Bekkalaar&Hamid，1992)一般来说，可视化工具具有任务或领域特殊性。
 
     b.静态、动态知识建模工具。
乔纳森(1996)描述了用于批判性思维和表征知识的各种静态知识表征工具，如数据库、语义网络。建模工具提供了引导学习者思考、分析、组织“现象”的知识表征形式，并提供了一种帮助他们把对“现象”的理解进行编码的环境。动态知识建模工具则可以帮助学习者表征一个系统内部的动态关系、模拟该系统并对其加以检验。当对一个系统建模后，建模工具能帮助学习者检验该模型，通过图表、表格或动画的形式观察该系统的输出，并可以改变各种参数检验系统各部分的有效性。
 
     c.操作支撑工具和信息搜集工具。
CLEs提倡设计操作支撑工具来减轻学习者的认知负荷，以减少重复性的劳动或低级的任务操作，如用记事簿减轻记忆负担等。而内嵌的搜索引擎和智能代理则能更好地辅助学习，帮助学习者过滤更多无关信息，找到他们想要的资源。
 
     （5）对话与协作工具
    “自然状态下，个体学习通常是很少发生的，更多的是以团队为单位共同寻求问题的解决方案。”因此，目前由技术支撑的学习环境秉承的基本理念就是用以计算机为中介的通讯技术支撑学习共同体中的协作学习。乔纳森认为，CLEs通常可以支撑三种共同体：话语共同体、知识建构共同体和学习共同体。话语共同体一般是有着共同兴趣点的人组建起来的，通过交谈共享各自的观点或感受；知识建构共同体则更多的是把为学习者提供知识建构的支撑作为关注的重点，并为学习者提供一个知识数据库用来存储、组织每个人的观点以此供共同体内的成员共享；学习共同体是当学习者为着共同的学习兴趣而分享知识时构建起来的，往往可以支/撑学习者知识建构的过程及其对该过程的反思，协作记事簿、知识整合环境等是常用的对话协作工具。
 
    （6）来自社会的/境脉的支撑
     当设计CLEs时，考虑CLEs实施环境的物理的、组织的、社会文化的因素是非常重要的，它往往决定着设计能否顺利得到推行。
 
     3.CLEs设计模型中关于支撑学习的策略
     除了上述几个基本要素之外，在设计和使用CLEs时往往还需要一些支撑学习的策略。其中，有些策略可以内嵌在CLEs的设计之中(如示范)，有些则需要教师在使用CLEs时自己做的(如监控调节学习行为)。当然，乔纳森并没有明确指出哪些策略是必须放在设计中的，哪些策略又是应该教师在教学中自己把握的。这要根据教学者教学设计的实际情况而定。“大多数教学假设，为了学习，学习者一般会尝试模仿专家给出的行为示范，由最初的模仿，到将过程清晰化并习惯那种行为方式，最后到达超越状态，成为一个熟练的、有独创性的从业者。”
    因此，乔纳森从专家示范、个别指导和提供脚手架的思路，对如何支撑学习进行了探讨。专家示范主要是向学习者展示专家是怎样做的，或怎样思考的，即行为示范和认知示范。行为示范旨在给学习者提供一种比较理想的操作模式，而认知示范则是让学习者明白操作背后的思考是怎样的。这些可以选择内嵌在CLEs中，如添加“示范”或“我该怎样做”的按钮。当学习者在模仿专家行为并做出自己的尝试时，往往需要教师的一些指导，如驱动动机，增强他们的自信；监控并调节学习者的行为，提醒他们查资料、进行比较，帮助他们进行某方面的思考；促使学习者反思自己的行为等。此外，在这个过程中，学习者还需要教师提供一些脚手架，学习者在解决问题时遇到的一大困难就是缺少必要的预备知识和对整个过程的操作能力，这时，教师可以通过调整任务难度，重构任务和提供另类评价来缓解或补偿学习者的这种缺欠。教师要在了解学生特征的情况下做出调整。