知犹不及

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  [摘要]2012年美国教育研究协会(AEILA)年会,4月在加拿大温哥华市召开。在本次年会中,涉及了“教学技术”、“学习科学”、“非正式学习环境中的研究”、“教师专业发展”、“技术·教学·认知·学习”、“虚拟学习环境应用研究”、“技术作为教学变革的代理”、“在线教与学”八个有关教育技术的专题,通过评述并结合AEILA2009、2010、2011年会的情况,全面梳理、总结了近几年AEILA年会所体现出来的国外研究特点、热点与趋势。
  [关键词]2012AERA年会;教育技术;学习科学;具身认知;虚拟学习环境;教师专业发展;非正式学习;多媒体技:术:学习环境:学习评价
  [中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号11672-0008(2012)05—0003—10
  一、会议概况
  2012年美国教育研究协会(AERA)年会,于4月13日至4月17日在加拿大温哥华市召开,来自全球逾14000名教育研究者参加了本次盛会。
  本届年会的主题是“知犹不及”。大会主席Arnetha F.Ball指出,AERA的使命是“to advance knowledge about education,to encourage scholar,1y inquiry relined to education,and to promote the use of re-search to improve eduction and seine the public good”。近几年,AERA年会已经选拔出了有很多优秀的研究,并奖励了许多优秀的学者,但这仅仅完成了AERA使命的一半。现有的研究成果并没有很好地促进教育实践的改进,没有更好地服务公共利益。BaH强调。对于教育研究者来说。“知道”固然重要,但更重要的是采取有效、及时的行动,让决策者、立法者、一线教师、管理者、学校董事会、家长、政府官员和投资者能看到这些优秀研究的结论和应用成果。
  从AERA2011年会的主题“以公共利益为导向的教育研究”可以看出,教育研究者们已经关注到教育之于“公共利益”的重要性。而本届大会的主题则更进一步,直指教育应该为所有人的现实利益服务。这不仅仅是实现AERA全部使命的必经之路,也应是所有教育研究的最终方向。
  二、研究专题述评
  本次大会共计有2500场报告、圆桌会议、招贴、工作坊,总计8477篇会议论文。我们从中选取了八个专题进行了综述。
  (一)教学技术
  在本次大会中,“教学技术”专题下共计开设了15个主题,内容涉及“基于游戏的学习”、“游戏与模拟设计”、“在线与移动学习”、“电子档案”等。
  1.从认知层面出发研究多媒体学习的效果
  如今,已经有越来越多的教师和研究人员意识到,仅仅在教学和学习中使用各种先进的技术,并不一定能促进学生的学习和认知。在本次大会中,大量研究人员对于怎样从学习和认知的角度看待教学技术以及所涉及的一系列问题进行研究。
  华东师范大学的林立甲博士和美国亚利桑那州立大学的Robert Atkinson博士等人,以认知负荷理论为框架,采用实证量化的研究方法,研究了在呈现教学动画的多媒体学习环境中,视觉暗示和自我解释提示是否会对学生的学习和认知产生积极的影响。研究采用2×3的组间设计,其中。第一个组间因素为教学动画中是否有视觉暗示,包含有视觉暗示与没有视觉暗示两个水平:第二个组间因素为不同类型的自我解释提示,包含预测提示、反思提示和无任何自我解释提示三个水平。研究结果表明。相比无视觉暗示的多媒体学习。有视觉提示能显著地提高学生的学习效果。另外,对于认知负荷水平、内在学习动机以及学习结果三者关系研究的结果表明,视觉暗示具有调节认知负荷、内在学习动机对学习结果影响的作用。类似的研究还有德国明斯特大学的Claudia Leopold博士等人开展的实验。该实验研究了听叙述人的声音、其它声音或观看图片,是否能促进学习与认知。实验都采用了2×2组间设计。其中,第一个组间变量为声音,包括有无任何言语的声音:第二个组间变量为是否包含图片。实验结果显示。当有图片呈现的时候,学习者能记住更多的主要内容,而当有声音呈现的时候,学习者在知识迁移上表现得更好。
  综合目前多媒体学习领域的研究,我们可以看到,随着多媒体技术的日臻成熟,它们越来越普遍地被用于学习与教学中。但是,越来越多的相关研究。特别是以认知负荷理论和多媒体学习认知理论为框架的相关研究表明,教学技术的运用应该更注重它的设计,使得学习环境能够符合人的心理结构,促进人的学习和认知。因此,相关研究应更多地考虑技术与认知策略、学习策略的结合,最优化地在计算机学习环境中呈现教学信息。才能发挥多媒体技术的功效。
  2.教育游戏与虚拟世界中的教与学
  有关教育游戏的研究一直是计算机科学、教育、心理等各个领域的热点。美国三大国家级科研基金——国家自然科学基金、美国海军研究办公室以及隶属美国教育部的教育科学研究所——都大量资助了有关教育游戏和虚拟世界方面的研究。历年AERA年会上这一领域的大量研究,也正体现了该领域的研究进展。加州州立大学蒙特利湾分校的Benjamin Erlandson博士等人,经过数年的设计和开发。完成了一个基于虚拟世界的仿真环境。在这个环境中,学习者可以体验四种去学校的方式:步行、骑自行车、坐轻轨和自己驾车。在学习者体验这四种方式的同时。虚拟环境也提供了一些生态(二氧化碳排放量)、时间消耗(花费了多长时间)和金钱消耗(花费了多少美元)方面的指标。学习者可以根据自己的需求和实际状况,在生态平衡和自身需求之间找到平衡,以此来合理地选择去学校的交通方式。
  随着计算机技术的发展,研究者越来越意识到,基于计算机的游戏和虚拟世界,不仅具有娱乐功能,还有巨大的潜力运用于教学和学习中,以此来改变现有的学校教学的模式,更好地激发学习者的兴趣,促进深层次的学习和积极学习。在本届年会上,对于教育游戏、虚拟世界的研究,也体现出了未来发展的方向。例如,综合运用眼动、EEG等神经科学的技术,通过采集波形的复杂数据用于研究学习者的认知过程等。   (二)学习科学
  在本次大会中,“学习科学”专题下共开设了11个主题,内容涉及“测量有效性评价”、“知识与互动整合”、“身份认同与实践”、“具身认知”、“学习与实践设计”等。
  1.在设计研究的迭代过程中,使用有效的测量方法检测学生的学习
  作为一种新的研究范式,设计研究已经受到了诸多研究者的重视,并在教育技术学、学习科学、心理学等领域中得以广泛应用。设计研究具有迭代增量和过程导向的特征。在每一轮迭代中所收集到的数据和得出的结论,为下一轮的研究设计与改进提供了重要证据。因此,在设计研究中,迭代过程中的数据收集和测量工作(例如,对学生成绩或表现的测量)显得尤为重要。因为,这些工作所得的结果,将是下一轮设计和理论构建的基础,是确保整个设计研究稳健推进的保障。因此,如何使得设计研究境脉下的测量具有一定的信度和效度,从而使整个设计研究的迭代过程具有良好的方法论根基,这是当前研究者关注的主要问题。正如印第安纳大学的Sasha A.Barab等人,在“New Approaches to ValidityJudgments for Emergent Research Methods”分会场报告中所指出的:由于设计研究和传统研究范式之间存在着差异,在设计研究境脉中,传统的检测一项测量是否有效的标准往往并不适用。研究者们需要建立一套可应用于设计研究中的且基于心理测量理论的标准。
  例如,亚利桑那州立大学的Finbarr C.Sloane和北卡罗来纳州立大学的Jere Confrey等人,在研究中整合了“valida-tion argument”的概念。其中,Sloane等人结合心理测量学的测量开发迭代框架和“validity argument”,以学生的认知模型为基础,迭代设计并测试了学生解决整数应用题能力的测量工具。这一测量工具的开发没有先前的试题可以借鉴,一切工作都是从零开始。因此,测量工具本身就成了“设计”的对象。研究者收集来了400名学生的数据,采用试题开发、认知原型分析、访谈和迭代设计等方法,最后所得的结果说明测量工具具有较好的效度。整个开发迭代的过程很好地呈现了如何形成并测试“validity argument”。
  Confrey等人的研究,则围绕互动诊断评价系统(Interac-tive Diagnostic Assessment Systems,IDAS)的设计与开发展开。这一系统以学生学习“均分”概念的学习轨迹认知模型为基础,使用浏览器收集有关学生概念理解的实时数据,并为教师和学生提供实时反馈。研究人员开展了为期两周的设计研究,让15名3年级的学生每天使用IDAS进行一个半小时的学习。该研究描述了研究者如何通过多种研究方法(临床访谈、测试数据分析等)改变对学习轨迹和IDAS系统的看法,以及如何使用“validation argument”解释这一过程。
  除了遵循测量开发的理论规则和框架外,多人参与评价也可以帮助提高测量工具的效度。例如,斯坦福大学的Daniel L.Schwaflz认为,目前的评价更多地关注学生对知识的识记程度,忽视了学生在真实世界中做出正确决策的能力。而另一方面。教师和研究者往往不善于设计用于评价学生决策的方法。因此,他在文章中提到了一个群策群力的平台。在这个平台上,研究者可以开发类似游戏的评价学生决策的评价工具。成千上万的人可以试用这些评价工具并提出意见。从而促进这些评价工具的快速迭代与改进。
  2.具身认知与学科学习
  具身认知的观点认为,人的认知是身体、环境、活动三者协同作用的结果,发生在社会实践当中。而技术在这样的实践中有着功能的意味,履行着“媒介”的功能。目前,已经有不少研究将具身认知理论应用到教学设计中,并获得了较好的成效。
  在本次大会中,涉及具身认知的研究在“虚拟学习环境应用研究”专题中也有所涉及。而在“学习科学”专题中。研究者们指出具身学习能够促进学生关注所学的内容。例如,亚利桑那大学的Mina Catherine Johnson-Glenberg等人,在文章中提到的SMALLab就是一个融合了视觉、听觉和动觉的教育平台。该环境使用12个红外线动作感应摄像头将学生的位置信息发送给电脑,架设在学习者头顶的投影仪在地上投射出一块区域。在这个区域中,投影仪的光线交织在一起,呈现出一些物体。学习者可以在不接触地面的情况下,通过肢体动作移动物体,从而体验并学习其中的知识和原理。研究者调查了三个高中化学实验课中教师和学生的对话。发现在SMALLab课堂中。所有学生的话语都围绕着所学内容展开。而在普通课堂中,只有66%的话语与所学内容有关。
  此外,具身学习还能帮助学生学习抽象的学科知识。例如,德克萨斯大学奥斯汀分校的Carmen Julia Petrick Smith等人,以两个高中数学班级为例进行研究。这两个班级的学生和四名教师在两周的时间内,学习相似三角形的概念。实验组的教学融合了具身学习的观点,学生通过自己做动作学习数学概念:而控制组的学生则通过观看录像学习同样的概念。研究结果显示:实验组学生的成绩显著高于控制组。又如,哥伦比亚大学的Carol M.Lu等人设计了三种教授科学概念的方式:传统教学、使用机器人的教学、使用机器人和具身学习观点的教学。研究结果同样显示,使用具身学习能够显著提高学生的学习兴趣和学习成绩。
  然而,随着相关研究的增多与深入,一些新问题开始涌现出来。例如,怎样的具身活动能够促进学生的学习?在哥伦比亚大学Shih-Chieh Douglas Huang等人的研究中,学生通过使用3D力学反馈操作杆学习抽象的物理概念。通过使用操纵杆,学生与计算机模拟的不同物体进行互动,这些物体又会通过操纵杆对学生提供力学反馈,这种反馈与学生接触真实的物体获得的反馈是一致的。研究者认为。在设计具身活动时,提供与自然运动规律和认知模式一致的反馈非常重要。哥伦比亚大学的Ayelet Segal的研究则让学生使用iPad学习算术和估算,研究发现,通过触摸屏幕直接操控物体也能够促进学生的学习。   除此之外。如何将具身运动添加到课堂环境中,该收集哪些数据,研究结果有何启示等其他问题,也将是具身学习研究的未来方向。
  (三)非正式学习环境中的研究
  “非正式学习环境中的研究”专题下共计开设了9个主题,内容涉及“非正式学习环境中的评价”、“社会与人际交互”、“学习者、学习和学习环境的多样性”等。
  1.使用新技术收集“由参与者收集”的数据
  数据收集是研究工作中必不可少的一环。随着收集数据的新技术的发展,研究者逐渐可以退出数据收集的工作,而由研究的参与者自行收集相关的实时数据。在本次大会中,由“Advanced Technologies for Learning”特别兴趣小组发起,与“Informal Learning Environments Research”和“SIG-LearningSciences”特别兴趣小组共同举办了“Gearing UP:New Tech-nologv for Participant-Collected Data”专题,专门介绍了新技术在数据收集方面的应用情况。
  研究者指出,让参与者自己收集数据可以在接近自然的状态下获取丰富、大量的数据。例如,美国西北大学的Jessica Umphress让参与研究的被试,在身上捆绑轻便型摄像和录音设备,在研究者不在场的情况下,记录被试在家庭生活中的对话。研究者对这些对话进行了认识论实践分析(提问与回答、知识权威等),发现在每个家庭中,家长都扮演了“不知情者”的角色。他们经常会说“我不知道”、“我不确定”之类的话,并希望孩子能够自己发现事实的真相。范德比尔特大学的Jasmine Y.Ma等人,则让一支考古队成员在外出进行考古工作时带上便携式DV机。记录整个考古队伍的工作情况。通过这些视频,研究人员分析了考古专家是如何工作的以及考古新人是如何逐渐参与到团队工作中并做出贡献的闭。
  除了让参与者带上摄像机进行全程摄录外,另一些研究则给予参与者自主选择摄录哪些内容的权利。在西北大学的Melissa J.Luna的研究中。教师在课堂教学的过程中使用头戴式摄像机,通过操作遥控器,记录下他所认为的代表学生观点的片段。每堂课结束后。教师都需要对所记录的片段进行描述与解释。Luna指出,之前的一些研究认为,教师缺乏对学生的关注是因为没有找到合适的技术方法。需要捕捉教师在课堂上的“当下思维”。而他的研究结果表明,教师实际上是非常而且经常关注学生想法的。
  通过这些新兴技术的使用。研究者可以在不在场的情况下,获得一手的、丰富的、接近自然状态的数据,同时也避免了研究者参与数据收集而引发的主观性问题。但在数据的处理过程中会遇到诸多困难与挑战。合并多个音频和视频轨道就是一件极为复杂的事情,而收集到的数据也颇为复杂,在分析的时候还会产生重要的认识论和社会问题。这些都将是未来研究的努力方向。
  2.通过多种理论视角,聚焦影响校外科学实践公平性的社会文化因素
  研究者们认为。非正式科学实践环境中的公平问题的背后隐藏诸多社会文化的因素。研究者需要以合适的方式对待和处理这些因素。才能确保所有人群都成为受益者。那么。如何能够合理公平地对待社会文化因素呢?在“Reframing In,formal Science Education in Light of Diversity,Equity,Democ—racy,and Critical Science Literacy"分会场中,研究者们就这一问题进行了讨论。
  批判种族理论(Critical Race Theory,CRT)关注种族和种族主义对社会的影响。作为批判种族理论的方法。“不一样的故事”(Counter storytelling)是指在传统主流话语的境脉中,通常被人所忽视的那些话语。这些“故事”能够帮助人们更好地理解不同人群对同一事物的想法,从而促进公平。
  在本次大会中,夏威夷马诺大学的Tara O’Neil在文章中介绍了三个不同的非正式科学学习情境。在这三个情境中,夏威夷人、玻利维亚人、拉丁裔和非洲裔美国人诉说了“不一样的故事”。这些“故事”帮助了他们分享了自己的观点。又如,密歇根州立大学的Takumi Sato等人。分析了有色人种如何以及为何参与课后绿色能源俱乐部的问题。研究者分析了五位参与者的“不一样的故事”,发现参与这样的俱乐部成了这些年轻人的力量和知识的来源,并因此改变了他们所处的社区。这些年轻人都有意或无意地挑战了有关“谁可以参与科学”、“什么是科学”的传统主流观点。
  此外,南加利福尼亚大学的Althea Scott Nixon使用文化历史活动理论(Cultural Historical Activity Theory,CHAT)研究了校外科学教育情境的环境、生态、经济和文化境脉。Nixon对若干名16岁的拉丁裔和非洲裔的美国中学生进行了观察。这些中学生在“园艺项目”中使用一些简便经济、触手可及的工具学习园艺技术。研究的结果显示,学生除了知道了植物对环境的益处外,还学到了人际交往的技能,以及如何布置花园能使花园看上去更漂亮。同时Nixon也指出,CHAT能够帮助研究者关注到以往被忽略或不易见的结构、过程、模式和组态”。
  (四)教师专业发展
  1.在教师专业发展中应用录像技术依旧是研究的热点
  录像技术作为近些年来新兴的教师专业发展研究工具,已经得到了众多研究者的认可。在2011年的AERA大会上,就有很多研究者分享了他们在利用视频技术促进新手教师向专家转变的研究经验圈。在本届大会中,对于录像技术的讨论着重于具体境脉中的应用。来自不同机构的研究者从各自的境脉出发,分别将录像技术作为专业发展的工具和研究方法,提出了自己的见解。
  一些研究者指出,录像技术除了起到促进教师反思和元认知的作用外,所收集的录像数据对于教师教育研究也有很重要的作用。例如,纽约州立大学水牛城分校的Mary B.McVee等人的研究,关注读写中心(Literacy centers)影像资料数据库的建立、应用与反思。读写中心的辅导人员将他们治疗有读写困难的儿童的过程录制下来,用以进行教学反思、调整教学实践。这些影音资料被导入NVivo软件形成电子档案。研究人员还会将其分类并建立数据库,从而帮助读写中心最大化地实现教学目标、记录研究轨迹,并为接下来的研究提供新的研究问题。   又如,来自西北大学的Tracy Dobie等人认为。教师之间是否形成了共同体是教师专业发展的一个重要因素。共同体中的教师们如何解决冲突、是否会去表达不同意见会影响教师学习。因此,他们选取了参加录像俱乐部(Video Clubs)的教师集体为案例。以俱乐部的录像资料为数据来源,围绕上述问题进行了话语分析,并识别出了教师发展共同体中的两种交互模式。
  尽管录像技术在教师专业发展上的应用越来越受到重视。但是,这并非教师的常规学习方式。为了让教师们尽快熟悉这一学习方式,“调解人”的指导就变得十分重要。例如,来自斯坦福大学的Hilda Borko等人进行了一项为期五年的研究。探究如何培养教学领导者具有促进数学教师专业发展的能力,以及这些教学领导者是否拥有了成功举办问题解决循环(the Problem Solving Cycle,PSC)工作坊的知识及技能。在教学领导者组织工作坊期间,研究者一直为他们提供结构化的指导。在工作坊开始之前,作为“调节人”的教学领导者都可以参加教学支持会议以获得规划并实施工作坊的方方面面,例如,为工作坊选择合适的视频片段以及组织基于视频片段的讨论等。
  2.影响教师专业共同体实践的因素
  专业共同体能够促进教师的专业发展,但其形成和实践过程通常是较为漫长且面临诸多挑战的。维多利亚大学的Rhonda L.Nixon研究了在一个新的教师共同体形成过程中,教师们是如何克服“紧张”的。在大多数情况下,“紧张”都被认为是具有负面作用。而Nixon通过行动研究,认为这种“紧张”可以通过培养“真正”的第三空间(Thirdplace)来克服。斯坦福大学的Dan Mindich研究发现,除了时间和教师之间的关系等因素外,学校领导给予教师自主性的控制与支持。也是影响教师学习共同体实践的重要因素。斯坦福大学的另外一位研究者Ann Heberman则介绍了一个多伦多的教师专业发展项目“Teacher Learning and Leadership Program”。在这个项目中她观察到,教师所获得的专业发展来自于教师自己的思考而非外部强加或高分的压迫。同时,她也认为,这是教师专业发展的一种新范式。
  3.STEM教师的专业发展
  STEM向来是美国教育研究比较重视的学科,因而,在该专题下也汇聚了众多关注STEM教师的科学素养的教育研究者。在本次大会中,来自密歇根州立大学的研究团队,报告了他们在培养中学教师的科学探究和调查方面素养的案例。在他们四年的纵向研究中,跟踪了三组教师以及他们的管理者和学生。主要关注了教师是如何有效利用非正式科学教育资源的。
  例如,在Kenne A.Dibner在研究中,探究了如何将非正式机构的资源整合到课程中。首先,研究者思考了非正式资源的结构和其与公立学校之问的交互。他们认为,多管齐下的策略可以减少障碍、鼓励参与者参加活动,并提高他们对于内容知识的掌握。同时,研究者还了解了学校领导和教师对于非正式资源的看法。他们在多大的程度上信任作为整合资源媒介的“城市优势Urban Advantage”项目,以及非正式资源在何种类型的学习活动中能够对科学教育产生最大价值。该研究认为,了解非正式机构的想法以及教师和学校领导的需求将有利于双方的整合。
  (五)技术·教学·认知·学习
  在本次大会中,“技术·教学·认知·学习”专题下共计开设了12个主题,内容涉及“共享教学对象”、“认知科学在高等教育中的应用”、“知识评价与表征”、“在教师行动研究中使用数字视频”等。
  1.共享教学材料的开发
  共享教学组件(sharable content obiects,SCO)是商业以及军队培训中应用广泛的技术,但在学校教育中却很少见。目前,因特网上有超过六百万这类组件,是ADL(Advanced Dis,tributed Learning)先导计划重要的组成部分。而这其中75%的组件同时适用于教育和培训。因此,大会设立“共享教学组件”这一主题,希望借此来鼓励教师开发教学材料时直接利用这些资源。
  课件标准和认证部的Peggy Kenyon.首先介绍了如何利用共享教学组件开发训练资源,并利用共享内容组件资源模型(theShareable Content Object Resource Modd.SCORM)在利用之前开发的组件。首先,先将知识分成更小的、利于管理的组块。例如,基于任务的学习对象/组件(obiects)、详细的教育目标等。接下来就可以将这些小的学习组块,按照一定的序列重新排列为新的学习结构。而这些小组块也更容易被分享并在各种课程和结构中再次利用,并且更小的知识组块对于开发教学材料来说也更有效率
  来自Imedia.it公司的Don Holmes.介绍了工商业中学习和教学材料的再利用。他指出,虽然随着培训在工商业中的兴起。越来越多的培训材料得以涌现,但并非所有材料都可以共享。他对比了Schlumberger和Air Liquide两家公司的培训课程,前者是15年前典型的培训课程,而后者则代表了现代的趋势:将内容分散到SCO中。Air Liquide的课程分散在小组块中,并且利用学习管理系统分配到每一个人和每一类工作。这种方法也通过将培训和工作绩效需求联系在一起而节约了成本。而且。这类课程可以被任何需要这类知识的产业、公司以及个人使用。但是Holmes也提到,在工商业中如果没有经济上的刺激是很难达到共享的,因此,获取课程的方式和经济上的刺激,都有助于这类课程的广泛传播和再利用。
  来自杨百翰大学的Michael Bush则在他的报告中提出,尽管在线课程材料的开发成本较高,但是却有益于对学习以及反馈的研究。若想实现这两个目标,则需要丰富的学习者表现数据。目前的SCORM下所提供的学习组件,能够获得丰富的运行时数据模型。但是,却并不保留学习者交互的数据。这使得评价学习者的表现变得困难,也限制了开发者了解他们创造的学习材料的质量的机会。一些学习管理系统提供学习者的表现数据。然而简单地呈现这些信息往往用处不大。因此,这将成为未来研究的方向之一。   2.建构性知识的评价及表征
  在教与学的众多理论中,“表征”这一概念都扮演着重要的角色。尽管教育研究者多年来一直致力于开发测量知识内部结构的工具,但是仍有许多尚待解决的问题。其中一个主要问题便是心理对象(mental obiect)的表征。在“New Inter-national Developments and Cross-Validation in ConstructiveKnowledge Assessment and Representation”分会场报告中,研究者们介绍了他们近些年来的研究进展。
  来自德国柏林的Anna Strasser在报告中,对“表征”这一概念进行了详细的分析。她从四个方面论述了澄清“表征”这一概念的理由:减少二义性、分类、描述水平、功能特点。她认为,仅仅挖掘“纯表征”并没有太多帮助,而应该进一步的搜索、分类、一般化,这样才能利用“表征”来解决问题。简单来说,就是“我们在脑中创造了表征之后还需要将它呈现出来”。
  北德克萨斯州大学的Michael Spector等人,比较了三种评价问题解决过程中知识结构的概念图技术:语义关系(Se-mamic Relations)、邻近关系(proximity relations)、邻接关系(adiacency relations)。经过分析,研究者认为语义关系网络对于预测问题解决表现、诊断学习者的迷思概念是十分重要的,并提供了动态形成性反馈的基础。研究表明,几乎所有的评价方法都有其局限性。但是。也有着巨大的潜力。
  奥克拉河马大学的Dirk Ifenthaler,在他的研究中则对不同的心智模式评价提出了质疑:为何图形方式和语言方式测量到了不同的内容?在他的研究中,被试是47名25岁左右的欧洲大学生。他们一起参与了一门研究方法的课程,并用知识地图和文本两种方式写下了他们对于研究技能的理解。研究者检验了两者的相关性。相关系数为r≤0.7且不显著。研究者认为,图形和文字表征有不同的结构,因此,测量的内容也不相同。而图形的表征结构更简洁,文字表征更适合语义测量。因此,在重构简洁结构上图形表征更适合,而文字表征的信息密度则更大。
  3.高等教育中认知科学的应用
  认知科学在知识获得、技能发展以及进行有效的教学设计和评价方面,已有一些成功的研究。但是一些研究表明,在大规模的教育环境中,应用认知科学方面的成果没有取得显著的效果。在“Cognitive Science Goes to College:Scaling UpWhat We Know About Learning and Instruction”分会场报告中,来自高等教育和教育公司的发言人介绍了源于认知理论和研究的教学及评价策略,及其在大规模在线以及中学后的教育环境中应用的实证研究。
  南加州大学的Richard Clark反思了基于证据的教学在大范围教育环境中的应用,并提出了“活性成分”这一方法来开发并检验基于证据的教学。Clark认为。基于证据的教学在实施时经常会遇到困难。这些困难一部分是由支撑教学决策的研究基础的相互冲突造成的。而“活性成分”方法能利用这些冲突去厘清这些措施中的有效成分,并将其应用于不同的学生、环境和任务中。但是,有效教学的“活性成分”并非显而易见,且常常与惰性表面或是教学元素的文本特征混淆。因此,Clark提出了基于如下四个问题的分析策略:(1)谁有什么学习困难或挑战?(2)现有的克服这些困难或挑战的研究中有什么样的证据?(3)在所有有效的措施中有什么活性成分?(4)我们需要如何理解这些活性成分才能在未来应用时兼容个体和文化差异?
  来自卡普兰公司的Brenda Sugrue,介绍了他们在大学在线课程中应用基于证据的教学设计原则,对于提高学生学习结果(学习、记忆保持、满意)的研究。研究者认为,近些年来在学习与教学的研究领域已经有一些比较稳健的、关于教学与学习原则与实践的证据。他们利用匹兹堡学习科学中心提出的“知识——学习——教学”框架中的原则,重新设计了一所在线大学的三门课程,重新修改了指导的类型和数量、练习和反馈、动机支持以及多媒体的使用。该研究包括近700名被试以及20位教职人员,研究的情境为真实的在线大学,因此,该研究与以往在实验室情境中进行的研究相比更具有说服力。
  (六)虚拟学习环境应用研究
  “虚拟学习环境应用研究”特别专题共包括8个主题,其中囊括了虚拟学习环境在各年龄阶段、各学科的应用研究。涉及知识的学习、学生态度转变等问题。
  1.正式/非正式学习中虚拟世界的启示与限制
  几乎每年的大会都有以Second Life为主题的研究,如2010年的虚拟合作学习,2011年中虚拟环境中的任务化身等。而今年关于该主题的研究。除了继续介绍在SL中设计学习活动为教学带来的种种优势之外,也谈到了一些限制条件。
  哥伦比亚大学的Mihwa Kim使用双组对照前后测的方法,在韩国一所高中的历史课堂上探究了虚拟环境中的协作活动。研究发现。参与协作活动的学生比单独解决问题的学生受益更大。在之后的调查中学生也表示出更加乐于参与3D虚拟环境的学习。Kim认为,互动、协作、具身和探究是吸引更多学生使用虚拟学习环境的主要因素。但他也指出,有限的课堂时间以及一些意外的技术问题和带宽限制也使得在高中课堂中应用SL变得没那么容易。
  同样来自哥伦比亚大学的Selen Turkay,则关注如何利用虚拟世界中的具身性来改变纽约高中生对待科学以及科学相关职业的态度。由参与实验的19名高中一年级学生在sL中进行科学活动。研究使用观察、调查、访谈等多种方法,收集了大量数据来评价学生的参与情况、学习结果和态度转变。分析结果显示,这一课程的确影响了学生对于科学以及科学相关职业的看法,并且为学生提供了相应的工具,培养了他们从事科学以及技术活动的信心和技能。研究者认为,具身、浸入、基于人物化身的认知支持是非常重要的因素。而有限课堂时间、学生们信息素养过低以及不适应的问题则影响了课程的开发与实施。另外,研究者还特别指出,学生们的转变也很可能是由于他们第一次在课堂中使用类似游戏的虚拟环境,因此,还需要更深入的研究”。   2.在具身混合现实环境中评价学习
  许多研究者都认为。混合真实系统在正式与非正式学习中颇有潜力。然而。这类环境的社会性本质为评价学习的发生带来了许多挑战,例如,评价什么、如何评价等问题。在“Assessing Learning in Embodied Mixed—Reality Environments”分会场报告中,研究者们介绍了他们开发的在混合真实环境下评价学生学习的工具。
  中部佛罗里达大学的Robb William Lindgren等人设计了一个行星模拟环境。在这个环境中,学生扮演“行星”系统中的某一组成部分,预测并表演出他们在系统中的运动。整个模拟环境投射在地板上,学生们一边思考一边决定身体的运动。并在这个过程中学习天文知识。为了检测这个模拟环境的效果,研究者设计了一系列质性和量化的混合方法。例如,他们利用活动前后的半结构化访谈,来理解具身模拟环境对学生推理复杂科学概念的影响。参与者还需要画出模拟环境中某个阶段的草图。研究者利用这些草图判断学生们在环境中关注的是什么以及他们总体理解水平。除此之外,学生在模拟环境中做出的运动也是评价的一部分,研究者用这一数据来推测学生们的学习效率。研究者认为,多种评价方式的综合使用,能够更加完整地了解模拟现实环境中的科学学习,以及与其他学习方式的细微差异。
  密歇根理工大学的Kada Saari Kitalong认为,可以将画画和自我反思作为形成性评价的对象。其中之一是让六年级的学生画出了他们所认为的“水”对于他们自己和家庭以及所在的地区和全世界的影响,研究者使用这些图画来评价学生关于水的知识。例如。学生们在图画中大多将自己当作了本地区潜在的事务官或活动家。但是。他们在以全球为主题的图画则大多是更理想化的“上帝视角”。研究者认为,这说明学生很少将自己视作更大范围的问题解决的一分子。
  (七)技术作为教学变革的代理
  “技术作为教学变革的代理”专题共设18个主题,内容涉及“技术整合的支持、限制和结果”、“评估教师和技术”、“改革课堂和学校”、“发展职前教师的TPACK”、“观察教师在整合技术时的意图和实践”等。
  1.技术与学生的学习
  社交网站的流行,使得越来越多的学者研究社交网站对学生学习的影响。肯特州立大学肯特分校的Arvn C.Karpin-ski等人指出,使用技术尤其是社交网站(sNSs)技术会降低学术环境中的效率和生产力。他们使用调节多元回归方法(Moderated Multiple Regression),调查了美国和欧洲的大学生使用社交网站和绩点(GPA)之间的关系。研究结果表明,只有在美国的学生样本中出现了SNS使用和GPA负相关的情况。这也许是因为欧洲学生并不关注SNS的即时弹出的消息。因而减少了干扰。从而不会在学习任务完成过程中出现“中断”。
  伊利诺伊大学斯普林菲尔德分校的Karen P.Swan等人,则讨论了预测分析报告项目(Predictive Analvtics Reporting.PAR)的初步成果。该项目是一个纵向数据挖掘项目,由盖茨基金会资助、WCET管理,其主要目的是将来自不同的高等教育机构的学生记录汇总在一起。这使得在大规模学生记录中开展预测性研究成为可能,从而能更好地理解影响学生在在线项目中的保留和进展程度的因素。该项目由包含美国公立大学系统、科罗拉多社区学院系统、里约热内卢萨拉多学院、夏威夷大学系统在内的六个风格迥异的合作机构共同驱动。它的独特之处在于使用了商业智能中常用的预测技术以帮助进行教育决策。
  2.技术与教师专业发展
  内华达大学的NealStrudler P.G.Schrader等人,在2011年的AERA年会上介绍了一项大规模的教师专业发展项目。该项目培训教师将笔记本、移动设备和其他工具整合到中学课堂中。Scharader等人报告了该项目有效地影响了参与者的态度、自我效能和TPACK水平冈。在今年的大会上,Scharader又报告了该项目对教师实践的影响。数据显示。该项目对参与教师的态度、知识和实践有重要影响。教师对不同的技术工具产生激情。在教学中也会产生变革性的改变。总体来说。在线专业发展模型是可行的,尤其是在获取丰富技术资源和专业技能及项目服务商提供的支持的情况下。
  哥伦比亚大学教师学院的Ellen B.Meier等人,讨论了技术在发展教师理解形成性评价中的角色。这是一项基于设计的专业发展研究,同时也是一所大型城市学校改进工作的一部分。研究数据表明。该项目成功地让教师参与定义和设计真正的形成性评价活动,帮助教师将实践聚焦在学生的理解上,揭示了教师在形成性评价中,恰当地使用技术的目的。
  内华达大学里诺分校的Bridget A.Walsh等人,在与在职教师合作的过程中创建了“DVD课堂月报”,用于教师与家长的技术性交流,展示课堂的教学和学习并提升家校关系。研究者报道了“DVD课堂月报”专栏的有效性和可靠性,描述了教师的自我评估标准。研究发现,教师积极使用技术,以DVD月报的形式开展同行评议和自我评估,也许有助于教师的专业发展。
  (八)在线教与学
  在本次大会中,“在线教与学”专题下共设9个主题,内容涉及“在线学习环境的交互与协作”、“在线学习者的策略、态度和行为”、“在线教学与探究社群研究”、“在线教学与教师发展”、“在线教学与研究方法”等。
  1.在线阅读能力
  台湾国立暨南国际大学的Dianfu Chang等人发现。由于ICT的应用和流行,学生阅读习惯发生了改变。更倾向于在线阅读。他们使用PISA2009的调查数据。分析了中国学生的在线行为是如何影响其阅读能力的。研究者使用多元回归分析法。分析成绩最好和最差组中。阅读能力和相关因子的关系。研究发现,在线阅读、家庭教育资源和阅读乐趣会对阅读能力产生影响。家庭中信息资源越恰当,学生的在线阅读能力越强。此外,学生的在线阅读习惯也是影响阅读成绩的重要因素之一。在PISA2009测试中,尽管上海的学生的阅读分数高居首位,但上海学生阅读非连续性文本的能力仅名列第八。随着网络技术、移动设备的发展和普及,学生的在线阅读能力将成为未来教学和研究重点之一。   2.在线教与学的研究方法
  北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校的Holly A.Downs发现,对在线研究生学位的需求使大学快速开设网络学位的压力越来越大,同时还要保证教学质量。目前,鲜有研究定义哪些在线、传统STEM项目的质量指标。可以被用于评估在线研究生学位STEM项目。Holly利用混合方法研究,调查了著名的中西部大学农业和工程领域的三个已有的在线研究生学位项目,标识出了这些项目中使用的质量指标和评估措施。因子分析的结果发现,有12个质量指标在决定STEM在线项目的质量中属于重要因子。
  三、总结
  笔者所在的研究团队已经连续四年追踪了AERA年会的情况。从这四届AERA年会的论文研究与讨论中,我们不难发现目前国外教育研究领域的一些特点、热点和未来研究方向。
  首先。从2009年的AERA年会开始我们就发现。除了重视基于证据的研究和设计外。国外教育研究的方法、分析框架和理论支持非常多元化。除了研究方法的混合化,不少研究还从心理学、社会学、人类学、生态学、脑科学、计算机科学等领域借鉴研究方法、分析框架和理论视角嘲。教育和学习都是复杂的人类活动,通过研究方法、分析框架和理论视角层面的混合、借鉴与互补。不少研究挖掘出了传统教育研究所忽视或无法关注到的问题和数据,也因此使得人们对于教育和学习理解更加丰富饱满、贴近真实。
  其次。从前三届年会的论文情况不难看出。不少国外教育领域研究具有一定的可持续性,研究周期往往很长。诸如Second Life、Quest Atlantis、视频研究、身份认同、社交网络、设计研究、具身认知等主题在每一届的年会中均有所涉及。一方面,这些研究背后大多有类似国家自然科学基金的大力资助:另一方面,研究者们也通常根据已有的数据挖掘出新的研究问题或视角。随着这些研究的纵向深入,国外教育研究领域涉及的主题和问题不再是简单的孤立或层次关系,而是出现了一幅交叉融合的景象。这也进一步地促进了各研究之间的联系和借鉴。
  从近两年的AERA年会中我们还发现,对于新兴技术,国外教育领域的研究者们表现出了极高的敏感度。2010年1月27日iPad首次发布,2011年4月举行的AERA年会上就出现了有关iPad教育应用的研究。在本次大会上,不仅有iPad教育应用功效的研究,iPad还融入到了另一些研究的背景中,成为了技术工具。此外,在本次大会召开前,AEAR对网站进行了改版,专门推出了2012AERA app。参会人员只需在智能手机上安装这一应用,就能了解大会日程、位置等情况。
  此外。国外教育研究还呈现出关注所有形态的学习、关注所有人群的学习、公司企业的参与等特点。这些都是我国当前教育研究可以借鉴学习的地方。笔者所在的团队对AERA年会的追踪将告一段落,希望有志同行能继续从事这一工作。同样,也希望当我们再次关聚焦AERA年会时。能够有更多与之相比较的我国研究者们的研究。
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