基于教学行为的教师信息技术应用能力测评事理图谱研究——以2017-2019年中小学展示与培训活动优质...
教师信息技术应用能力是有效体现信息技术与教育融合发展的必备技能,当前,我国正大力推进中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0。为了进一步探寻该能力在课堂教学中的应用现状,并精准测评教师能力水平,基于对课堂教学行为分析、教师信息技术应用能力及事理图谱的研究现状进行梳理,从2017-2019年中小学展示与培训活动的1225节模拟展示课中评选出27节特等奖,作为研究样本,开展了如下研究:对教师教学行为进行编码,采用滞后序列分析法研究教学行为序列,探析差异化教学行为序列下隐性的教师信息技术应用能力水平;对不同行为序列与教学行为时长进行显著性分析,针对教师信息技术应用能力维度的量级侧重,将教师划分为启发型、活动型、评价型与创新型四种教师教学风格,开展教师信息技术应用能力测评;对不同风格教师的信息技术应用能力测评事理图谱进行表征,挖掘课堂中的教学行为规律。从而为教师信息技术应用能力的提升,提供可视化依据,进一步促进教师开展课堂教学分析、教学反思和专业能力提升。
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研究背景
2018年教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》明确指出:“教育信息化进入2.0时代,从提升师生信息技术应用能力向全面提升其信息素养转变、从融合应用向创新发展转变,推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学”[1]。教育部《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》和《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》都指出,建立健全教师信息技术应用能力标准,要将信息技术应用能力提升与学科教学培训紧密结合,增强教师在信息化环境下创新教育教学的能力,使信息化教学真正成为教师教学活动的常态,全面促进信息技术与教育教学的融合创新发展[2-3]。由此可见,教师的信息技术应用能力正受到广泛关注,成为近来年教育信息化领域的研究热点之一。
在教育信息化2.0时代背景下,随着大数据、5G及人工智能等技术的迅猛发展,智能环境对教育教学的影响,已不单单体现为教与学方式的转变,更是促进着教育理念提升、教育文化发展和生态环境建设。在信息技术与教育教学深度融合的核心理念指导下,教师有了更多的机会创新教学模式、转变教与学方式、提升专业能力发展,这对教师信息技术应用能力,提出了更高的要求。因此,推进信息技术在教学中的创新应用、教师的信息化意识与应用能力提升等,也受到广大教育管理者及研究者的高度重视。
当前,国内学者的研究大多数聚焦信息化教学能力[4-5]、数字化能力[6]、核心素养[7]、教师知识能力[8]和TPACK[9]等相关研究,在教师信息技术应用能力方面仅围绕现状研究、能力培养及发展路径等方向开展研究[10-12]。可以发现,关于教师信息技术应用能力的研究,主要依据应用信息技术的几个阶段或教学环节而展开,较少涉及行为分析下的教师信息技术融合创新应用水平及能力测评。
近年来,在基础教育领域,课堂主体已由教师逐渐转向学生,导致许多研究者重点关注学生行为,较少从教师信息技术应用能力提升的角度出发,采集与分析教师的行为数据。实际上,基础教育领域教学质量能否得以提升的关键,在于教师的专业素养以及优质的教学活动设计。因为信息化环境下的课堂教学行为丰富且复杂,影响因素较多,如:教师的教学时间长短、已有知识结构、教学策略、教学模式以及外部环境和技术等因素的综合作用[13]。
因此,我们更应当对信息化环境下的教学行为有更清楚的了解和认知,从而为教师信息技术应用能力的测评与发展提供依据。基于此,我们从“信息技术与教学深度融合”“教师信息技术应用能力”双重视角出发,聚焦2017-2019年“全国中小学信息技术与教学融合创新展示与培训活动”中的1225节模拟展示优质课,这些优质课充分体现了我国不同地区教师运用信息技术创新教学方法、培养学生创新思维能力、创设个性化学习环境等的现状。特从中选取27节特等奖做为优秀典型代表,通过对教师行为展开深入分析,利用教师行为数据开展测评,分析出不同风格教师的信息技术应用能力水平,从而推动教师信息技术应用能力监测评价体系构建。
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相关研究
(一)教师信息技术应用能力
教师信息技术应用能力是促进信息技术与教育深度融合,提升教育融合创新发展的关键能力。随着人工智能、大数据与学习分析等技术的不断发展,对教师信息技术应用能力提出了新的要求,各国相继提出技术能力标准(如表1所示),以支持该能力的评估、发展与应用。
表1信息技术应用能力分析表
从各国颁布的相关标准中不难看出,对教师信息技术应用能力的测评,已经成为当前研究关注的重点方向。我国发布的《中小学教师信息技术应用能力标准(试行)》,聚焦教师应用信息技术优化课堂教学以及应用信息技术转变学习方式两方面,但是未能完整体现教师信息技术能力。国内众多学者在此基础上,从不同角度提出信息技术应用能力框架及模型,试图为该能力的提升,提供切实可行的依据。如,赵建华等构建了教师信息技术应用能力“ICDT发展监测模型”[22];刘家亮等构建出教师信息技术应用能力发展的“7D4L分析框架”[23];孔晶等构建了ICT-TPE适应性模型[24];刘清堂等聚焦信息技术传统应用能力,构建了教师能力标准模型[25]。
(二)课堂教学行为分析
在20世纪中期,随着教学改革的推进,课堂教学行为从其他教学问题中独立出来,受到国内外学者的广泛关注。国内外学者关于课堂教学行为的研究,大致可以分为两类:
1.课堂教学行为是狭义上基于教师的教学行为
闫龙认为,课堂教学行为是在教学过程中,教师基于自己的教育理念、教学个性、专业知识与技能、教学实践知识与实践智慧,在具体教学情境中表现出的教学行为与操作方式[26];施良方认为,课堂教学行为是由教师引起、维持以及促进所有学生开展学习的行为[27]。基于该定义,牟智佳等建立面向课堂教学环境的教师教学投入度评测模型[28];刘清堂等构建了课堂教学行为智能分析模型并应用于实践[29];王陆等对课堂教学行为数据进行采集并分析,以探索课堂教学的规律,为大数据时代教师的教学实践提供借鉴[30]。
2.课堂教学行为是广义上的教师行为与学生行为
丁蓓认为,课堂教学行为是不同行为主体参与的,通过一定的教学手段来实现教学目标的一切课堂活动的总和[31];程云等学者以教师和学生为行为主体,以言语、活动等为行为方式构建了课堂教学行为云,并通过教学模式量化分析方法,将课堂教学分为讲授型、对话型、练习型、活动型和混合型五种模式[32]。在课堂教学互动行为分析方法中,最典型的是弗兰德斯分析法(FIAS)[33],然而,该方法存在忽略学生在课堂中的行为表现、无法反映人与技术互动等缺陷。因此,顾小清、王冬清等学者在此基础上,设计了ITIAS[34]与OOTIAS编码体系与分析方法[35]。
教学是一种结合知识与技能、融合理论与实践的复杂性实践活动[36],挖掘零散或连续的差异性行为特征及表现,有助于探析课堂教学行为的规律性。随着信息技术的发展,人工智能、大数据等技术为课堂教学提供了智慧型的手段、方法及工具,对教师能力也提出了新要求。因此,研究者们需要通过行为角度分析教师的教学设计、教学组织及教学评价,探析教师信息技术应用能力水平。
(三)事理图谱
“事理图谱”(Event Logic Graph,ELG)这一概念最早由哈尔滨工业大学刘挺教授在2017年的“中国计算机大会”(CNCC 2017)上,在其“从知识图谱到事理图谱”的报告中提出。他将事理图谱定义为:描述事件之间顺承、因果关系的事理演化逻辑有向图。从结构上说,事理图谱是以“节点”代表事件,“边”代表事件之间的关系,包含时序关系、因果关系等事理逻辑,是一个有向循环图,体现事件之间的链式依赖和表征事件发展方向的可能性[37];而事件被认定是动作的发生或状态的变化[38],客观展示了人类行为和社会发展变化规律,揭示了现实世界事件的演化模式和发展逻辑[39]。
自事理图谱的概念被提出以来,受到各行各业的关注,在意图挖掘、常识推理以及事件预测等多方面,都被广泛运用。尤其是在情报学、金融、医疗、消费推荐、舆情预测与分析等领域得到广泛关注,大多应用于事件预测、常识推理、意图挖掘等研究中。在教育领域中,事理图谱研究尚处于初级阶段,张海等人建构了智慧课堂教学行为事理图谱,来反映课堂教学行为事件间的关系,并结合社会网络分析,进一步构建了事理演化图谱以发现教师课堂教学行为规律,从而帮助教师反思及建立有效的教师发展策略[40]。
本研究将事理图谱引入课堂教学中,通过分析教师课堂的教学行为,依据行为序列数据表征教师信息技术应用能力测评事理图谱(Event Logic Graph of Information Technology Application Ability Assessment,3AELG),并针对不同风格的教师进行分析,为提高教师的信息技术应用能力,提供一些借鉴。
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面向教师信息技术能力测评的教学行为分析
(一)研究样本
本研究以2017-2019年中小学展示与培训活动的1225节模拟展示课中所评选出的27节特等奖,作为研究样本,涵盖语文、数学、英语、科学、美术、音乐、编程等学科,来源于“全国信息技术与教学融合创新展示与培训活动平台”(huodong.edusoa.com),它是我国不同地区信息技术与教学融合应用的典型代表,展现了中小学教师在常态化教学中,利用信息技术支持知识深度理解、体验、感悟与探究等方面的教学行为,充分体现了教育教学的融合创新情况。通过对这些样本课例的编码分析,所获得的研究数据,能够有效反映当前教师信息技术应用能力水平。
(二)教学行为分析
本研究在iFIAS[41]、ITIAS[42-43]、ETIAS[44]行为分类的基础上,结合教育部科技司2018-2019年教育信息化项目“面向中小学教师的信息技术应用能力发展测评指标研究”的部分研究成果《中小学教师信息技术应用能力发展测评规范》,以期通过观察教师课堂教学过程,形成教师教学行为系统。因为主要聚焦教师信息技术应用能力测评,所以在基于言语和活动的教学行为基础上:(1)增加了活动组织与管理、创造真实学习情境、创新解决问题的方法、支持学生创造性学习与表达以及基于数据的个别化指导等五个能够体现应用信息技术转变学习方式的具体行为及其内容表述;(2)详细划分了依据信息技术应用维度展现的技术应用行为,在课堂导入、课堂讲授、方法指导、交流展示、总结提升、发现与解决问题等方面,增加了六个应用信息技术优化课堂教学的具体行为及其内容表述;(3)在技术应用的课堂中,在教师操作设备及活动开展的情况下,不可避免地会出现设备调试、沉寂或混乱等无意义行为。
综上,本研究将教学行为分为四大类,即言语行为、活动行为、技术应用行为和无意义行为。通过视频观察,从课堂教学活动过程中分析教师教学行为,聚焦显著行为序列,挖掘教学行为下隐性的教师信息技术应用能力层次及效果;开展教师信息技术应用能力测评,从教师教学行为的角度出发,探讨行为展现下信息技术能力的相应水平。
(三)教学行为编码
我们采用视频分析法和内容分析法,基于行为数据记录和分析,总结被试教师可能出现的课堂教学行为。根据具体表现形式,最终从教师言语行为、活动行为、技术应用行为、无意义行为等四类出发,进行编码,聚焦23个具体行为,做为行为序列分析的行为对象,具体的编码结果如表2所示。
表2教学行为编码表
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影响教师信息技术应用能力的教学行为序列分析
(一)滞后序列分析
在教育领域中,通常采用滞后序列分析法(Lag Sequential Analysis,LSA),对互动中的显著行为序列进行分析和研究[45]。本研究将一种行为发生后,出现与其相关的伴随性行为,定义为一个行为序列,并使用两种行为的编码组合,表示行为形成的序列。组合中行为编码的前后顺序,代表该序列中行为转换的方向。例如,“教师引入教学情境→教师提问”这一行为序列达到显著水平(P<0.05),说明教师引入情景后极有可能引发学生提问,概率在95%以上,此行为序列具有显著性。通过显著性行为序列的有效分析,能够体现出教师教学行为的风格与特征;不同行为序列的组合排布,能够展现课堂教学结构及情景,从而为开展教师信息技术应用能力水平分析提供依据。
(二)行为序列总体分析
本研究首先对教师在课堂教学期间所产生的教学行为序列的频次进行统计,形成23个行为间的转换频次表,如表3所示。表中“行”代表其实行为;“列”代表紧接着该“行”行为之后发生的行为,是由“行”行为向“列”行为的转换,表中数据代表两种行为所形成的行为序列的发生频次。之后,运用GSEQ(Generalized Sequential Querier)软件,对教学行为的编码结果开展分析,并进行数据的简化处理,生成行为序列频次表和调整后的残差表。
表3行为序列频次表
将教师在模拟讲课期间展示出的教学行为总频次进行分析,出现教学行为频次由高到低的行为依次是:JDR(70)、BZ(59)、JJS(50)、ZZ(48)、JZS(45)、CZ(40)、BD(36)、TW(33)、PJ(33)、JZD(30)、JZJ(26)。可见,在课堂行为中,教师利用信息技术的教学行为,在总体教学行为中呈现高频度,表明教师已经认识到信息技术对教育教学有着重要作用,并依据教育信息化相关政策的要求,开展技术融合创新型课堂的教学实践;它反映教师具备通过信息技术支持自身专业学习的意识和能力,认识到信息技术对自身专业发展的重要作用,并能够利用相关资源进行专业学习,以提高自身课堂教学效果。
美国佛罗里达教学技术中心通过设计“技术整合矩阵”,鼓励教师通过教学法创新,实现主动、建构、合作、真实和基于目标导向的信息化教学,成为信息技术创新应用的具体表现[46]。教学行为是教师素质、教学理念、教学能力的外在表现,是教师专业知识、教学技能和教学经验的具体应用。教师的知识素养、教学能力以及与此密切相关的教学理念、教学反思意识等,直接影响教学行为和教学效果。对教学行为进行有效分析,不仅能直接体现出教师对于课程内容的计划与准备、组织与管理、评估与诊断;同时,也能从具体的行为中,分析出教师的技术素养及学习与发展情况。
Herring等在对TPACK模型的研究中提出,要通过对教学法、学科内容和技术的三方面创新融合,来实现信息技术的创新使用[47]。通过对信息技术的定位、学科应用、信息化教学模式等方面进行有效分析,从教师具体的教学行为分析教师的认知取向与思考方式,能够有效挖掘教师信息技术应用能力[48]。因此,本研究主要聚焦技术素养、计划与准备、组织与管理、评估与诊断、学习与发展等维度,探析教学行为下教师隐性的信息技术应用能力水平。
1.教师技术应用行为所体现的教师信息技术应用能力
应用信息技术支持教学活动的有效开展,指在技术改变教学方式的理念指导下,对教学理念、课堂结构、内容组织、活动实施、多元评价及智能管理等方面,带来重大的突破和创新,也对教师提出了全新的要求和挑战。从教师的教学行为中,我们可以分析教师对于应用信息技术开展教学所体现的理念、态度及相应的能力水平。
技术支持的导入(JDR)、技术支持的讲授(JJS)、技术支持的展示交流(JZS)、技术支持的方法指导(JZD)、技术支持的总结提升(JZJ)这五个技术应用行为,从不同的课堂教学环节中,充分体现了在教师教学中信息技术的有效应用。通过对技术支持的教学行为进行潜在内涵分析,可以探析教师信息技术应用能力水平及层次。
(1)技术支持的讲授(JJS,50)的频次远远高于讲授(JS,0)。JJS表明教师在讲授过程中利用信息技术手段进行设计与讲解,为满足不同的学生知识水平和认知风格差异,合理安排讲授内容与形式,转变课堂结构,开展差异化教学,突破教学过程中重难点的讲解,从而促进学生提高对教学内容的理解、吸收,能够有效帮助学生构建知识体系,开展深度学习,培养高阶思维能力发展。由此可见,教师在教学设计中能够充分考虑设计的合理程度,确保活动行为序列的高度连贯性,对应用技术优化课堂教学的理念要有深入的认识,能够高度理解技术支持讲授行为的作用,准确定位信息技术解决教学问题的融合点,实现突破重难点的讲解。
(2)技术支持的导入(JDR,70)的高频度,表明教师合理利用信息技术手段设计并实施课堂导入,以及清晰、准确地进行方法示范和指导。JDR显示在利用信息技术进行导入环节设计时,教师能够整合技术,通过对课程标准、学习目标及教学内容等因素进行多维分析,结合学习者的知识结构及认知水平设计导入环节。JDR还能够真实地反映教师的学科知识能力及技术应用能力水平,引发学生学习兴趣,激发学习动机,针对不同层次学生现有的知识水平,将新知内容与旧知建立关联,体现出教师选取媒体、工具的能力。在依据教学需求合理选择和使用技术资源工具的基础上,教师更要根据课堂教学内容与形式对资源进行有效加工,使其与教学内容紧密相关,为开展优质课堂教学奠定基础。
(3)技术支持的展示交流(JZS,45)、技术支持的方法指导(JZD,30)与技术支持的总结提升(JZJ,26)三个行为呈现出中等频次。JZS体现出课堂教学过程中交流的时间和空间,能够实时展示与分析过程性学习成果,使学习在提高效率、促进形式及深度方面得到极大的优化,并且帮助学生对学习成果展开深层次的思考。JZD需要教师有效运用信息技术手段或资源,通过创设更为丰富与适切的方法体验、习得和迁移等情景,利用技术的富媒体化、情景化、数字化等特征的支持,在课堂教学过程中提供有助于突破学习内容重难点、促进学生对方法的应用与迁移的有效指导。JZJ能够从讲授内容的提升、课堂小结以及单元总结等方面,体现应用信息技术开展对知识的归纳、总结及拓展延伸,帮助学生建立知识间的联系,加强理解,深化学科知识与技能方法;体现教师对资源、工具的有效运用,能够开展信息技术支持下的课堂总结与提升活动,通过多元化的表征方式,利用工具软件辅助进行知识整理,并依据多元理解视角,从不同维度促进学生对知识的深度理解,从而建立个性化知识框架。
2.教师活动行为体现的教师信息技术应用能力
布置任务(BZ)、活动组织与管理(ZZ)、创造真实情景(CZ)、支持学生创造性学习与表达(BD)是四个频度最高的教学活动行为。其中,有三个活动都需要借助信息技术达成,需要教师有较高的技术素养与管理能力,在活动组织与管理、创造真实情境以及支持学生创造性学习与表达等方面,能够有效应用信息技术开展教学活动,通过应用信息技术转变学习方式。其具体表现为:
(1)活动组织与管理(ZZ,48)。需要教师根据学习内容和学生情况,设计明确的合作学习目标和方法,形成详细的合作学习计划,以便有效指导小组成员的合作学习活动。同时,教师还应制定可行的过程监控举措,通过跟踪合作学习数据,及时给予有效的干预和支持;通过技术的应用,帮助学生开展小组分组、成员协作、交流讨论、互评展示、资源分享等具体的活动。
(2)创造真实情景(CZ,40)。采用技术驱动策略,教师通过将学习内容与现实环境建立关联,为学生创设真实情境并开展有效互动,增强学习体验,促进知识的深层次理解和有意义学习的建构。
(3)创造性学习与表达(BD,36)。利用信息技术能够帮助拓展学生学习边界、多角度展现学生学习结果以及丰富的表现形式,积极引导和鼓励学生开展事件观察与感知体验,表达内心的真实感受。教师帮助学生为参与活动和使用技术做好充分的准备,能够保证活动的流畅衔接;同时,技术工具的有效应用,丰富了学生的学习路径,即成果的表现形式。在进行综合实践活动探究时,利用手机或平板进行拍照分享,能及时知悉并开展互动评价,增强了学习过程的趣味性与互动性,能够有效提升学习质量。
(三)行为转换模式分析
通过计算每个行为序列发生频次的Z分数,从而获得残差表。当Z>1.96时,相应行为序列出现的频次达到显著性水平(P<0.05),如表4所示。表中行为序列出现概率达到了显著性水平,排前九位的是JDR-TW、JDR-JJS、JJS-TW、JJS-ZZ、JJS-CZ、TWJZS、ZZ-JZS、JZS-PJ、JZS-BD。
表4调整后的残差表(1)
表4调整后的残差表(2)
JDR-TW(Z=8.29)、JDR-JJS(Z=7.93)行为序列,体现了教师言语性行为的主体性,教师在课堂教学过程中,通过语言推进课堂教学活动的发生。同时,基于技术支持的导入及基于技术支持的讲授,体现了在信息技术环境下,教师具备较强的技术素养。教师应掌握智慧教学环境下课堂类型与设备功能,熟练进行日常操作;能够利用技术手段整合多方资源,以有效提高学生的学习积极性。
JJS-TW(Z=5.64)、JJS-ZZ(Z=3.96)、JJS-CZ(Z=3.78)行为序列,体现了教师能够设计有效实现学习目标的,具有针对性、分层次、差异化的教学过程,依据学习内容的需要,针对教学目标,选取适当的教学方法,合理选择并制作有效支持课堂教学的数字化教学资源。教师通过有效应用信息技术,突破课堂教学中重难点的讲解,帮助学生理解知识内容,丰富教学活动,支撑学生有效开展自主学习、协作学习及探究性学习。这说明教师在教学设计过程中,能够有效融合信息技术应用,促进学生的合作、交流、探索、反思与创造。
TW-JZS(Z=3.51)、ZZ-JZS(Z=3.48)行为序列结合视频分析发现,教师开展技术支持交流展示与提问、评价的言语性行为连接紧密,同时与活动组织与管理的活动行为有显著的关联。这说明教师在进行问题提出及活动完成后,都会应用信息技术支持学生开展有效的交流展示。对展示交流的内容、方式及效果做详细的分析,发现教师能够灵活运用技术帮助学生实现基于成果的批判性思考和深度互动。
JZS-PJ(Z=3.38)、JZS-BD(Z=3.23)行为序列,促进学生的思维碰撞、经验分享、自评和互评等能力的发展,能够极大地优化展示交流的形式、深度与效率,让学生能够实现与学习伙伴的实时分享与协同创造。教师开展有效的教学评价,真实全面展示学生的学习过程与学习成果,帮助学生不断调整学习过程、优化学习策略。在提高其学习能力的同时,扩大学生之间相互学习与交流的广度和深度,提升学生的参与积极性,创造多样化的学生表达与分享的机会。这体现出教师在教学设计与组织管理方面,都能有效地使用信息技术支持课堂教学的开展,引导学生对学习目标、学习过程和学习策略有正确的理解,进行有效学习评价及反思。
(四)教学行为序列与教师信息技术应用能力相关分析
关于教师信息技术应用能力,王永军根据构建的中小学教师信息技术创新应用能力框架,划分出创新设计者、学习促进者、建设性评价者、主动学习者、积极合作者和模范示范者六大能力维度[49]。也有学者面向教学设计、课堂实施、教学评价三个方面,从中小学教师信息技术创新应用能力的中心维度,划分出创新设计者、学习促进者、建设性评价者;依据支持信息技术在教学中的创新应用这一教育理念,从中小学教师信息应用能力维度,划分出主动学习者、积极合作者和模范示范者。还有一些学者基于教师行为与教师风格的双重视角,开展对教师信息技术能力水平的深入挖掘。
本研究通过探究教师不同教学行为的时间占比,与教学行为频次的相关程度,对教师风格进行分析。通过进行Pearson相关分析对比发现,二者呈高度正相关,|R|在0.72-1之间,如表5所示。从教学行为序列的高频度视角分析,通过对比不同教师课堂教学行为的差异性,针对教师信息技术应用能力维度的量级侧重,依据教学行为对教师进行分类,具体可分为:注重通过言语指引的启发型教师、注重开展协作学习及探究性学习活动的活动型教师、注重开展学生综合性评价的评价型教师以及注重培养学生创新型思维能力的创新型教师。
表5与教师风格相关的行为序列
注:*表示P<0.05,有显著差异;**表示P<0.01,有极其显著差异。
1.启发型教师
当教师言语类的行为占据课堂行为的主体时,教师在通过JDR行为后,提出了与课程内容相关的问题,并进行课堂引入;通过JDR-JJS(R=0.913,P=0.005<0.01)行为序列,开展新知讲授;在JJS-TW(R=0.735,P=0.042<0.05)行为序列中,检查知识学习的过程性学习成果;按照TW-JZS(R=-0.836,P=0.025<0.05)行为序列开展课堂学习成果交流,实时分享过程性学习成果,促使学生对学习成果进行批判性的思考和深度互动。
2.活动型教师
在教师行为中,当与布置任务、活动组织与管理相关的活动类行为,占据课堂行为的主体时,可以直观地通过JJS-BZ(R=0.863,P=0.019<0.05)、JJS-ZZ(R=0.-896,P=0.009<0.01)的行为转换看到:教师为促进学生开展自主探究性学习活动,针对技术的使用,开展了基础性知识及实践性技能的必要讲解和示范,为学生基于活动展开深度有效的学习,提供技术和学习策略的有效指导。ZZ-JZS(R=0.819,P=0.027<0.05)行为序列,体现了在学习活动中,教师积极创设学习活动,通过有效的活动实施及展示交流,促进学生批判性思维能力及创新性思维能力的提升,从而达成核心素养的培养目标。
3.评价型教师
当与评价、基于数据的个别化指导、支持学生创造性学习与表达相关的活动类行为,占据课堂行为主体时,TW-PJ(R=-0.084,P=0.026<0.05)、JZSPJ(R=0.794,P=0.032<0.05)、JZS-ZD(R=-0.90,P=0.009<0.01)等行为序列,体现出在课堂教学过程中,教师开展有效的评价设计,利用人工智能、大数据等智能技术开展赋能评价,将结果性单一评价转向诊断性、生成性、过程性的多元评价,支持个性化学习活动的开展,激发学生的主观能动性,促进深度学习的发生。BD-JZS(R=0.875,P=0.017<0.05)行为序列,能够体现出教师应用信息技术及时且有效地提供反馈,促进学生进行自主学习、小组协作学习和探究性学习。
4.创新型教师
当与创造真实情境、创新解决问题的方法、技术支持的发现与解决问题、支持学生创造性学习与表达等相关的活动类行为,占据课堂行为主体时,通过JJS-CZ(R=-0.889,P=0.012<0.05)、CZ-BD(R=0.884,P=0.013<0.05)、CZ-JJJ(R=0.86,P=0.021<0.05)等行为序列可看到,教师在进行教学设计时,对教学目标、教学环境、个性化学习活动及深度学习活动四个方面进行意义建构,教师通过开展基于真实情景的课堂教学,激发学生的能动性,实现技术的有效利用。JZS-BD(R=0.93,P=0.007<0.01)、BD-JZS(R=-0.736,P=0.041<0.05)、BD-JJJ(R=0.727,P=0.048<0.05)等行为序列,激发学生的主动学习与被动学习的有效发生,针对学生的个体性差异,设计技术支持的深度学习活动,以培养学生对知识的创造性使用。在教师信息技术应用能力发展方面,情境适应性是对教师提出的关键要求之一,技术、学科与学生不断地影响着教师应用技术的场景。
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教师信息技术应用能力测评事理图谱的表征与分析
(一)教师信息技术应用能力测评事理图谱表征
我们通过滞后序列分析法,得到四种类型教师的显著性教学行为序列转换频次表,据此,绘制了四种类型教师的信息技术应用能力测评事理图谱,如图1所示。其中,箭头方向表示转换的顺序,箭头粗细和线条上的数字,表示转换的显著程度(线条的粗细程度代表显著性的强弱)。
(二)教师信息技术应用能力测评事理图谱分析
(1)启发型教师的学习行为序列,在言语行为中具有连续性,产生的最长的行为序列长度是5,说明教师的教育教学知识储备丰富,能够通过言语启发学生开展课堂活动,有较强的教育教学意识。但是这类教师对于信息技术工具应用,以及信息技术的教学管理能力有所欠缺。即教师的技术素养程度偏低,缺乏有效应用信息技术开展组织与管理、评估与评价的能力。在未来教师的发展过程中,应该注重信息技术支持下的教学设计、信息技术与教学法的有效整合、信息技术应用能力及信息技术支持教学管理能力;加强教师专业学习的主观意识,增强数字素养,提高多元评价的评估与诊断能力。
(2)活动型教师的行为序列,在活动行为中具有连续性,产生的最长行为序列长度是4,说明此类教师具有良好的信息技术融合学科教学能力,能够有效开展基于信息技术支持下的学习活动,并进行活动指导与管理,使学生能够有效开展自主学习、小组协作学习及探究性学习活动。这类教师具有良好的技术素养,能够运用信息技术开展有效的教学设计,进行课堂教学与管理,教师在应用信息技术开展教学管理方面的能力显著。但在教师专业学习、信息技术与教学法有效融合两方面,应重点加强复杂工具的使用,以及开展有效的个性化学习评价,以帮助学生进一步开展个性化学习,加强针对复杂问题解决的能力培养。
(3)评价型教师的行为序列,相比前两种教师体现出一定的分散性,出现了单个教学行为序列转换。在评价与基于数据的个性化学习指导两个行为中,都仅与技术支持的交流展示产生关联,没有出现其他显著性教学行为。从教师行为序列中,能体现出教师利用技术开展教育教学的意识,在教学设计与课堂教学活动过程中,注重技术支持评价的方式方法,体现信息技术与教学法的有效融合。今后,这类教师应开展全面综合性的教学评价,同时在信息技术教学管理等方面具备更强的能力,在技能培养方面能注重创新性工具的应用。对于课堂结构要有更全面的把握,进而将教师的专业学习方面从融合应用转向专业引领。
(4)创新型教师的行为序列,体现出了其较强的独特性,展现了其优秀的教育教学意识及数字素养,在自我反思与发展方面,能够主动并有效利用信息技术促进能力的提升。在计划与准备、学习与发展等方面,都体现了技术融合知识、运用技术支持教学的能力。这类教师能够开展培养学生创新性思维能力的智慧课堂学习活动,并有效掌握了专业发展和教学实施的技术手段与融合创新方法,通过创设智慧学习环境,支持个性化学习活动的开展,培养学生创新性思维能力。今后,这类教师应向卓越教师发展。
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结语
本研究以1225节“中小学信息技术与教学融合交流展示活动”中的特等奖模拟展示课例作为研究样本,通过对27节特等奖课例的课堂教学行为序列进行深入分析,从显性的教学行为出发,深入探析教师在教学设计、活动组织、教学评价及创新应用等不同课堂教学环节中显现的信息技术应用能力水平。(1)在技术素养、计划与准备、组织与管理、评估与诊断、学习与发展五个维度下,开展教师信息技术应用能力测评;(2)通过行为序列转换频次,表征教师信息技术应用能力测评事理图谱,从行为转换的角度,开展对教师信息技术能力测评并提出发展建议,为今后教师开展智慧教学提供相关借鉴。
后续研究将选取不同学科,聚焦学科特点,开展基于教学行为的学科信息技术应用能力测评事理图谱研究,以期通过教师的教学行为表现,为判定教师信息技术应用能力、开展课堂结构分析研究,提供有效的依据。同时,通过课堂行为序列的多维数据分析,也为卓越教师的能力培养,指明发展方向。
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作者简介:
唐烨伟,博士,东北师范大学信息科学与技术学院讲师,研究方向:智慧教育、智慧学习环境、教师信息技术应用能力;
赵一婷,东北师范大学信息科学与技术学院在读博士研究生,研究方向:智慧教育、智慧学习环境;
陆淑婉,东北师范大学信息科学与技术学院在读硕士研究生,研究方向:人工智能与教育、教师教育技术;
钟绍春,博士,东北师范大学信息科学与技术学院教授、博士生导师,研究方向:智慧学习、信息化教育应用和数字化学习环境;
周东岱,博士,东北师范大学信息科学与技术学院院长,教授,博士生导师,研究方向:教育软件工程以及数字学习环境的理论、方法与关键技术。
基金项目:
本文系国家自然科学基金面上资助项目“基于深度学习的自适应学习系统关键技术研究”(项目编号:61977015)及中央高校基本科研业务费资助项目“基于学习者知识状态的个性化资源推荐”(项目编号:2412020QD010)的研究成果。