整合智能技术的学科教学知识Ⅰ-TPACK研究

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智能教育和教育信息化是我国国家战略的一部分,人工智能技术的快速进步推动着教育发生深层次变革。人工智能与教育实践的深度融合,给教师专业发展带来新的变量。在人工智能时代的背景下,教师应具备何种素养才能胜任,成为当前迫切需要回答的问题。本研究基于文献综述构建了“智能技术整合的学科教学知识(Ⅰ-TPACK)”理论框架,并通过教师构念、社会情境和课堂情境等多个角度,使用多种研究方法,对Ⅰ-TPACK进行了全面和系统的研究,从而在理论上拓展了人工智能时代下TPACK理论的适用性和实践性,在实践上有助于智能教学实践的经验和规律总结。本研究开展的具体工作如下:(1)对技术的教育应用、智能教育环境和技术整合的学科教学知识(TPACK)进行了系统的理论探源、现状考察和逻辑梳理,对其在人工智能时代的理论演变和实践龛位加以反思,从而揭示TPACK发展的内在科学逻辑,构建了整合智能技术的学科教学法知识(Ⅰ-TPACK)理论框架。(2)基于德尔菲法、因素分析和结构方程方法,对教师构念中的Ⅰ-TPACK结构模型进行探索和构建。(3)基于活动理论和扎根理论方法,对社会情境中的Ⅰ-TPACK知识模型进行了归纳和整合。(4)基于课堂观察和数据挖掘方法,对课堂情境中的Ⅰ-TPACK实践模型进行了勾勒和讨论。本研究的主要发现为:(1)整合性知识是教师专业化过程中从新手到专家过程中“缺失的环节”。(2)构建了智能技术整合的学科教学知识(Ⅰ-TPACK)的整合模型。(3)情境知识对Ⅰ-TPACK的形成具有最大的贡献;与教师头脑中的构念、课堂实践中的Ⅰ-TPACK构念的构成相对简单不同,真实社会情境中的Ⅰ-TPACK的构成较为复杂;在智慧课堂实践中,由于教师的智能技术知识不足,或者智能技术的人机交互设计缺陷等原因,智能技术与课堂实践仍相对游离,智能技术和课程的深层融合不足。本研究的创新之处体现在:(1)构建了一个面向教师发展的智能技术整合的学科教学知识(Ⅰ-TPACK)理论框架,并开发了相应的测量工具,在一定程度上丰富了教师教育理论体系。(2)搜集了三套较大的智能教育研究数据集,包括2269份问卷调查、1200条开放性报告和80节智慧课堂优秀实践。研究中实践了三套研究方法,具体由结构方程、扎根理论和内容分析等六种方法构成。(3)构建了有助于理解智能技术整合学科教学知识的四个模型,对教师的思维、教师在社会情境中的实践性知识,以及教师在课堂情境中的实践性知识构成的教师实践性知识连续体进行了刻画,为智能教学实践提供了评价和反思工具。
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