基于理想过程模型的探究学习评价——探究学习评价的新思路

在教育情境下,探究学习被定义为旨在达到特定高阶能力目标的学习过程。因此,其评价应侧重于过程取向,而非结果取向。为刻画理想的探究学习过程并保留情境信息,特别是学习目标信息,需对特定的探究学习设计进行理想过程建模,所生成的理想过程模型可作为评价实际发生的探究学习的标尺。探究学习的理想过程建模包括以下五个步骤:(1)完成探究学习的详案设计;(2)绘制探究学习活动所蕴含的知识建模图;(3)具体描述探究学习的整体过程;(4)将探究学习整个过程划分为多个环节,并绘制探究环节图;(5)将所有环节图按照探究学习的一般过程连接成一个整体,形成理想过程模型。对实际发生的探究学习也应进行上述操作,并在完成预处理后,生成探究学习的真实过程模型。通过比较真实过程模型与理想过程模型,找出差异点,依此可以评估实际发生的探究学习。这种评价方法不仅有助于了解探究学习的质量,还能为探究学习设计的改进提供反馈,更为重要的是,它可以使探究学习成为日常教学的一部分。

论STEM教育是科学教育的完成形态

科学教育语境下的科学是指自然科学,它属于经验科学。作为知识的科学是真理体系的一部分,它表现为与经验事实保持一致的、可证伪的精确判断的命题网络;作为方法的科学是指“接受-怀疑-猜想-检验”的认识过程;作为价值的科学是指科学精神,比如,好奇心驱动、独立自主、基于事实等,以及科学研究伦理规范。基于“知识-方法-价值”的理解框架,科学教育的宗旨是培养学生生活世界中的科学素养,即“懂科学、用科学、倡科学”。由此,科学教育的完成形态必然是STEM教育。为了STEM教育的可持续、高质量的发展,我们需要利用教育众筹机制,应对STEM现代课程开发、专业的科学教师队伍培育以及基于质的教育过程管理这三个相互关联的系统性挑战,从而将课程开发、教师专业发展以及教育过程管理融为同一个过程。这个过程同时也是教育现代转型的过程。

论教育目标的形式化表征

教育目标是教育实践的起点和归宿。从教育系统设计的角度看,教育目标具有公共性和可达性,它为教育系统设计提供了指引性信息。教育目标领域可以分为能力领域和价值领域,前者呼应的是事实性真理,后者呼应的是价值性真理。而不呼应任何真理领域的情感态度不是一种独立的教育目标领域,不满足公共性和可达性的要求,它只是价值学习的伴生物。与自然语言表征相比,教育目标的形式化表征更容易满足清晰性、整体性、可组合性以及高设计分辨力的要求。能力建模图和它所关联的知识建模图以及二元组(知识点,学习水平)可以用来形式化表征能力目标,蕴含着知识建模图和价值矛盾体的价值建模图以及二元组(价值,学习水平)可以用来形式化表征价值目标。有了形式化表征方法,便不会在教育目标描述中混淆目标与任务或计划,也不再需要用大而无当的语词来描述教育目标。

论基于理想角色的教师专业发展的个案研究方法

教师专业发展领域的个案研究存在两个问题:研究节奏不可控和误把教师个体等同于教师角色。为了克服这两个问题,我们可以采用基于理想角色的个案研究法。这种研究方法的基本过程是:(1)构建理论假设、定义教师的理想角色;(2)构建扮演理想角色的教师团队,配置研究所需要的外部条件;(3)引导特定的教育实践,收集过程数据;(4)分析数据,得出结论。以STEM教师专业发展阶段论为例,如果我们假设STEM教师专业发展会经历前专业、专业、后专业三个阶段,前专业教师要懂学科、把握课程,专业教师要能具有基于设计的行动力,从事教学方案与教学行动相一致的教学,后专业教师要能够设计探究学习,那么现实中任何一位STEM教师都很难在短时间内获得如此的成长和发展。我们需要为STEM教师配备专业助手,组成一个STEM教师团队来扮演这个STEM教师理想角色。如果我们发现STEM教师团队随着时间的推移,依次达到了理想角色的要求,没有出现逆序和跨阶段现象,并且专业助手的能力行为是可学习、可复制的,那么上述关于STEM教师专业发展阶段论则是成立的。

论现代教育与教育众筹

教育的现代化过程是教育实践核心过程的技术化过程。现代教育实践的核心是教育系统的生存期管理,而这个教育系统必须是技术性地设计出来的,且需要在一线教师的微观调适下完成。为了降低实践成本,教育系统的生存期管理需要是一种被称为教育众筹的过程,它是一种学校组织中能手教师与教育企业中的专业团队合作、贡献设计智慧以维护教育系统的过程。教育众筹需要特定的平台、算法,需要社会多组织之间的配合,需要新教育学作为专业知识基础。

论如何开展跨学科教育

跨学科教育是一种旨在培养跨学科能力的多学科综合训练过程。从跨学科能力的角度看,跨学科教育中并不存在所谓的“中心—边缘”的学科关系,跨学科能力所蕴含的不同学科知识的具体内容是与主题设计同时确立的,它不但不以某个单学科课程为逻辑前提,而且还常常超出现有单学科课程的知识范围。跨学科教育自身的目的和功能决定了它是一种需要独立开发新型课程的课程改革。目前我国的跨学科教育亟待解决的问题包括:(1)缺乏正式的跨学科课程,使得跨学科教育无法形成稳定的、普惠的教育力量;(2)跨学科教师的专业能力不足,只能片面追求跨学科教育的某些外部形式特征;(3)缺乏基于质的日常教育过程管理,无法对跨学科教育过程做出有效的即时管理。要解决这些问题,我们需要通过课程开发技术和教学设计技术实现课程开发的技术化,利用教育众筹机制实现跨学科教师的专业化,通过过程机制图等技术手段实现教育过程管理的现代化,使跨学科教育逐渐走出精英主义+经验主义状态,走上技术化、专业化、教育众筹以及生态升级的道路。

现代教学设计的理论体系初探

在指导具体的教学实践方面,我国的教学设计理论尚没有发挥出应有的作用,分析其根源,自身理论存在重大缺陷是主要方面。鉴于此,本文提出了重新构建教学设计理论体系的构想,并认为应该将针对综合性教学目标的教学决策的依据、实用化的教学问题诊断方法、学习行为的分析方法、学习任务的设计方法和学习环境的设计方法作为构建现代教学设计理论体系的研究重点。

基于ARCS模型构建《数据结构》在线学习系统

Keller认为学生的学习动机由 4部分组成:注意 (Attention)、相关 (Relevance)、自信 (Confidence)和满意 (Satisfaction),简称 ARCS模型。我们将这个模型细化后,总结出近 40多条指导性意见并以此为理论框架,设计实现了《数据结构》在线学习系统。我们发现,随着计算机网络技术的发展,基于计算机网络的学习系统不但不能代替教师,反而越来越需要教师的参与。一个完整的在线学习系统,人类教师是其中不可缺少的组成部分。没有教师参与的计算机在线系统将不是一个完整的学习系统。

基于信息流分析的媒体技术教学应用的研究理路

教学的对比实验研究存在研究问题定位失误、对比项界定不清、无效的有效性证据、实验设计存在缺陷、把准结论当成定论等问题,无法证明媒体技术的教学有效性,不能帮助人们在细节上理解媒体技术的教学意义。而基于信息流分析的教学研究,以可重现的教学系统为研究对象,根据实际发生的教学信息流数据推算教学系统质量的整体特征,以此考察媒体技术在教学中的实际作用,这将是媒体技术教学应用研究的新理路。IIS图分析法是相对成熟的基于信息流分析的研究方法。该文提出,利用IIS图分析法可拟定技术产品的知识激活量、激活贡献度、媒体多元性贡献度和功能利用率四个特征指标来表征特定技术产品对教学的实质贡献及教学对它的依赖程度,并通过信息流呈现媒体技术对教学支持的细节,能真实地反映技术产品的教学价值。IIS图分析法所带来的"技术—产品—功能—应用"的思考框架将大大有助于智慧教室等高端产品的设计、开发、试用、推广、升级以及学校的选购等实践工作。

在线教育众筹的技术机制与学习神经元

在线教育已经成为终身教育背景下的主流教育形式之一。成功的在线教育必然是那种实现了基于知识产品的、长期稳定的、以学习者为中心的个性化教育服务。由此,在线教育的知识产品开发必然要追求模块化、可定制、快速进化等特点。但目前在线教育的产品模块化没有真正达到可聚合的水平,也没有达到可定制和快速进化的水平。摆脱这些困境的办法之一是教育众筹,即由大众中的能手创建可聚合的知识产品模块,由专业团队将它们组装成高质量的在线课程并提供学习支持服务。这需要在线教育产品开发模式与产品技术机制的革新。学习神经元(Learning Neuron,简称LN)是一种能够提供富交互学习情境、旨在完整达到特定学习目标、可记录学习过程、可识别学习行为的可互联微型学习系统。它具有知识建模图属性,可实现跨平台互联聚合;它在客户端设有学习行为感知器,在服务器端设有学习分析引擎,可以解决学习分析和定制的问题。将学习神经元作为基础模块,在技术机制上可实现在线教育的众筹,以形成快速进化的状态。我们开发的一个简单学习神经元,初步检验了这种技术机制的可行性。

教学过程机制图:一种理解教学的重要中介

仅凭直观经验,教师无法触碰他所主导的全部教学实事,更无法获得专业性的教学理解。任何专业性理解都必须依赖特定的方法。一种方法对应一种真相。文章将教学系统看作是信息流系统,提出了一种获得教学中观视图的方法:绘制教学过程机制图。为获得教学过程机制图,需要按照下面的步骤操作:(1)对教学视频进行文本转录,同时完成教学行为编码和行为编码的角色归类;(2)对转录的文本按照IIS图分析法进行信息流切分;(3)划分教学环节,将教学环节内信息流所蕴含的IIS子图合并成为教学环节主题图;(4)标注教学环节的角色行为、统计信息及定性描述;(5)按时间顺序将教学环节串联起来。文章将一节中学地理科目协作学习的部分交互过程绘制成了一张包含三个教学环节的教学过程机制图,初步表明,教学过程机制图是一种可用的教学过程中观视图,它提供了一种中观真相。教学过程机制图可以用来回答"教学是如何一步一步地达到目标或偏离目标"之类的问题,也可以用于分析教学方案与教学行动的一致性。

从话语词汇的使用看教育技术学的理论研究

话语分析是教育技术理论元研究的一种重要方法。话语分析的主要工作,一是确定话语词汇体系,二是探究理论研究的话语逻辑。通过话语分析,本研究得出的结论是:(1)中国教育技术学理论研究细节不够丰富;(2)中国对教育技术理论的独创研究较少;(3)复杂性、学习支架、可选择性等研究被忽略了;(4)建构主义已经成为中国教育技术研究的背景;(5)只有在社会生活中普遍使用的技术进步才可能引发教育技术领域的大发展。

从技术的本质看教育技术的本质

技术是人类所规定的物质、能量和信息的变换方式及其对象化的结果。技术既是人类理解世界的方式,也是人类行动理性的表达。教育技术即育人技术及其创新整合的技术,教学设计和课程开发是其核心内容。教育技术也不仅仅是一种工具,实际上它既是理解教育的独特方式,也是教育者最核心的行动理性能力。

教学系统的IIS图分析法及其实证研究

对教学系统分析技术的研究能引导研究者更加深入地理解教学系统,教学系统的分析实际上就是用另外一种编码体系来表征自然语言表征的教学系统。我们把教学系统理解为由IPL、IPM和IPT以及它们的{X}和{Y}再加上表达社会性共享知识集合IIS所构成的功能耦合系统。按照这个教学系统结构图式,教学系统分析的操作分四步走:⑴绘制IIS初始图;⑵确定IIS的输入信息项的过程序列;⑶根据实际需要将IIS输入信息项中的数据转化为IIS图的标注信息,⑷对标注信息进行解释。我们对大学本科课程《数据结构》《教学设计》的教学进行了实证研究,结果表明,知识点的激活量与知识点的学习效果之间呈正相关,这里的激活量是一种按照特定算法计算出来的知识点的属性值。

应用LACID理论进行STEM课程开发初探

课程开发是STEM领域首个需要解决的问题。一个合格的STEM课程不但要以问题驱动、创中学、协作探究和设计制造为外部特征,而且还要满足目标-手段一致性、学生参与度、媒体多元性、教师自由度以及STEM整合度等指标的要求。这种STEM课程的开发需要运用课程开发技术和教学设计技术,并且需要详案设计。该文在以学习活动为中心的教学设计(Learning-Activity-Centered Instructional Design,LACID)理论基础上,构建了一个STEM课程开发过程模式,并以"设计风车"主题为例,介绍了一个STEM课程单元的设计细节。这个课程开发过程模式的主要步骤包括:创设STEM主题、知识建模、学习活动设计、设计优化、缺陷分析与修正,其中STEM主题的核心内容必须包括学生作品的功能与测试方法、学生需要解决的问题,知识建模的作用是使STEM课程知识内容的清晰化和可视化,也是后续学习活动设计的数据基础。

教育技术学视野中的教育理论研究

中国教育理论研究中存在着一些严重的失误,比如用哲学话语言说教育理论、杜撰虚假范畴、迷信"他山之石可以攻玉"、把反映性知识当作实践的工具和中介、不重视建立教育理论研究的方法论体系等等。中国教育理论研究不但存在着这些失误,还长期存在着理论脱离实践的问题。教育理论脱离实践最根本的原因是技术性理论成分的缺失。教育技术学视角中的教育理论包括教育技术学、教育现象学和教育价值学。这种教育理论按照实践理性发展着人们对教育的理解和改造能力,必然能够化解教育脱离实践的矛盾。

教学模式到底是什么

本文所讨论的教学模式是指模式化了的教学程序。由于人们概括教学过程的抽象程度和角度不同,描述无法客观统一,同时也无法为教学模式的有效性提供证据,因此,通过归纳法构建的教学模式,只能是人们臆想的结果,在解释学意义上是一个伪概念。通过理论演绎构建的教学模式只具有设计学上的意义,但是它在设计学上既不是有效的教学设计工具,也不是教师专业发展的恰当中介。教学理论联系实践的桥梁是教学设计技术而不是教学模式。

基于活动的教学设计理论中学习内容分析和活动设计方法的探究

学习内容的分析对于教学设计具有重要意义。本文介绍了一种绘制知识网络图的内容分析方法。这种方法不但可以用来确定知识点的学习顺序,而且也是学习活动设计的辅助工具。为了有效设计学习活动,本文提出了一种称为"知识网络图变形法"的活动任务的设计方法。这种方法基于"问题即是含有破缺的实例"这一思想,通过对知识网络图或者知识的运用实例进行增删改操作,来完成各种活动任务的设计,这在一定程度上解决了活动任务设计的难题。

基于ARCS动机模型构建在线学习系统

Keller认为学生的学习动机由四部分组成 :注意 (Attention)、相关 (Relevance)、自信 (Confi dence)和满意 (Satisfaction) ,简称ARCS模型。我们将这个模型细化后 ,总结出近 40多条指导性意见 ,并以此为理论框架 ,设计实现了《数据结构》在线学习系统。我们发现 ,随着计算机网络技术的发展 ,基于计算机网络的学习系统不但不能代替教师 ,而且更需要教师的参与。一个完整的在线学习系统 ,教师是其中不可缺少的组成部分。没有教师参与的计算机在线系统将不是一个完整的学习系统。

论现代教育的基本特征与教育信息化的深层内涵

并非现代社会或走在现代化路上的社会中所发生的教育即为现代教育。我们需要从教育实践的真实过程出发,探究现代教育的特征。基于"何种人、本着何种观念、运用何种资源和工具、参与何种活动"的思考框架,教育至少具备以下四个特征才配称为现代教育:(1)现代教育是以信息处理与数据驱动为基色、体现教育理性的职业行动;(2)现代教育由既有理性又有激情、既怀抱教育理想又能顾及历史实情、兼具学科与人文修养的专业从教者主导;(3)现代教育以可进化的教育系统以及基于知识产品且能响应多元需求的学习环境为核心;(4)现代教育以独特的专业知识与工具作支撑。由此,若将教育信息化看作是教育现代化的当下形式,教育信息化就绝不仅仅意味着在教育领域普遍应用信息技术。它的深层内涵是:以"规划—行动—反思"为基本框架,将从教者经验主义的日常职业行为提升为基于信息处理与数据驱动的、围绕教育系统的创建与维护而展开的职业行为的过程。完成这种战略任务的当务之急并非技术应用,而是创建新一代教育学理论。它是一种以独特视角描述、解释、干预教育实践的独立学科理论,由教育技术学与教育科学组成。而在新教育学创生之前,我们的教育难以进入大数据时代。而在新教育学创生之前,在教育学未揭示教育系统的运行机制之前,我们的教育难以进入大数据时代,并且与极权主义教育文化有着某种亲近感。