1、未来教室环境中学生核心技能评估研究打开文本图片集摘要：该研究参考 Koh 的量表和 P21 组织的 21 世纪技能框架，开发了评估工具，对深圳某区 20 名教师的信息化教学方法和学生通用核心技能培养水平进行分析。研究发现不同的教室环境中通用核心技能的培养存在显著的差异，未来教室因其支持学生个体主动学习与集体协作探究的工具与环境，更有利于教师对学生核心技能的培养。研究认为教师的信息化教学方法架设了从学习环境到学习技能习得之间的桥梁，研究亦提供了新的证据和方法探究了学习环境和教学方法对技能习得之间的关系，并对关系产生的原因进行了探讨分析。关键词：未来教室；信息化教学方法；21 世纪技能；核心技能；
2、教学设计中图分类号：G434 文献标识码：A一、研究背景伴随着人类社会从工业时代迈向信息时代，社会事务的复杂程度成指数级上升，传统的读、写、算等能力在解决复杂问题时已经不能满足需求，因此我们在学校教育中必须给予学生新的技能培养以应对信息时代的工作和生活。欧盟在 2002 年 3 月发布的知识经济时代的核心素养中首次使用了“KeyCompetencies”这一概念，2006 年发布的以核心素养促进终生学习正式提出了 8 项核心素养。相对应地，美国提出了“21stCentury Skills”，译为“21 世纪技能/能力”。美国于 2002 年成立了 2l 世纪技能委员会（Partnership
3、For the 21st Century Skills，以下简称 P21），制定了21世纪技能框架，2007 年发布了更新版本。有研究者指出，在具体内容上，核心素养和 21 世纪技能大同小异。这些标准都对批判性思维、真实问题解决、创新创造能力等进行了描述，并都将其视为未来学生的必备核心技能。其中 P21组织提出的 21 世纪技能框架涵盖范围最为全面，其影响力也最为广泛。我国自 2001 年开始实施新课程标准改革以来，就一直强调从传统的知识传授向知识建构的教学理念转变，完成从教师为中心向以学生为主体的学习范式的转变。同时，在国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）中也将培养提高学生
4、的创新精神，提升学生问题解决能力写进国家教育目标，可见从宏观教育政策和规划方面已经为应对信息时代全球化人才竞争准备了应对策略。2016年 9 月，历经三年攻关的中国学生发展核心素养成果发布。核心素養分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神等六大素养。可见，我国学生核心素养的内涵与 21 世纪技能框架一脉相承，同时又考虑了具体国情。二、相关研究（一）学习环境对学生核心素养习得的影响学习环境对于学生的学习技能和素养习得有着直接的影响。很多研究者都探讨过学习环境和学生技能之间的关系。Lizzion 等发现学生对学习环境的感知状态会影响到他们的深度学习。Hall 等人的研
5、究提供了坚实证据说明特定学习环境的改变对学生学习方法的改变和学习技能习得产生的直接影响。Rahman 发现学习环境中的两种因素，即学习社区和评价方式会对学生的学习技能产生直接影响，而其他的几种因素，如清晰的目标、好的教学方法和学习资源对学习技能产生间接的影响。Charalambidis 认为为了支持学生发展 21 世纪技能，需要建设丰富的技术环境，如可以高速接入网络的信息化基础设施，触控式交互 LCD 面板、平板电脑以及丰富的教育资源等。在技术丰富的教室环境中，学生可以人手拥有一件或者多件智能学习设备开展学习活动。Spires 等指出，学生拥有自己的智能设备后，与传统学生相比在接入网络信息，加
6、入全球化学习社区、人际交流沟通、获取创意和创作性工具方面拥有极为明显的优势。江绍祥等人认为在技术丰富的学习环境中，K-12 学校可善用这些技术来发展学生的 21 世纪技能。很多研究者也认为像 Skype，Blog，GPS（Global PositioningSystem）等这些技术在教学中的应用，可以促使 21 世纪技能的培养。上述这些研究结果都支持社会认知理论的观点，即学生通过与环境的交互来习得通用性的技能。技术工具支持下的学习环境在推动学生的 21 世纪技能培养中的重要作用正不断地获得广泛的认同。（二）教学方法对学生核心素养习得的影响按照布鲁姆的认知目标分类体系，学生的 21 世纪核心技能
7、属于高级认知目标，需要通过有意义的深度学习活动来习得。Zurita 等开发了混合式学习环境用来提升研究生的有意义学习，研究发现该环境同时对学生的 21 世纪技能发展产生积极的影响。Zimlich 通过分析 6 名阿拉巴马教师的教学设计，发现教师的态度和教学经验、可用的技术装备和支持、信息技术整合学科的教学法以及学生以小组方式的学习参与是利用信息技术来推动学生 21 世纪技能发展的四个核心要素。因此传统的教学方法，如听讲、单纯的识记背诵知识，应当向更能促进学生知识建构的方式转变。教师应更多地在课堂中采用如小组讨论、真实问题探究、构建概念地图、将信息技术与学生现有知识进行整合等教学活动来推动学生
8、2l 世纪核心素养的发展。研究发现在教学方法的选择方面，不同学习环境为教师提供了不同的可能性。以往数字化教室最基本的设施是电脑和投影仪，随着移动终端技术、云计算技术等在教育领域的应用，教室技术装备有了极大的扩展，能够为学生提供情景感知、多种交互通道以及自适应学习等功能。为了和传统的多媒体教室相区别，这类配备了移动终端、云平台等新型的数字化教室被称作未来教室或者智慧教室等。在这类技术丰富的教室中，大量的智能技术配备在学生端，师生有机会在平等的技术环境下共同设计和开展学习活动，从而出现了和传统教室中不同的教学设计和教学体验。未来教室的外在空间环境和技术环境能塑造出更为个性化和扁平化的教室生态环境，
9、进而影响到教师对创新教学方法的选择。教师可以利用信息技术从课前到课后整个学习过程中，设计诸如微课学习、自主探究性学习、作品创作、同伴互评等学习活动引发学生深度学习，进而发展和评估学生信息素养和批判性思维水平。尽管上述研究提供了证据说明学习环境、教学方法和学生通用技能习得之间的关系，但很少有研究更加深入地探索不同信息技术环境下学生通用技能习得的差异性及其可能的影响因素。如果這个问题没有一个清晰的结果，有可能导致教师对未来教室这类学习环境的不恰当使用，造成教育资源的浪费和学习成效的低下，鉴于此，本研究致力于探索在不同技术环境的教室中，教师的教学方法选择和学生的 21 世纪技能培养是否会有差异，揭示
10、教学环境、教学方法以及学生的通用性核心技能三者之间的关系，从而为教师在不同类型的信息化学习环境中开展教学设计提供可行的策略和建议。三、研究设计与方法（一）研究设计本研究试图揭示学生在不同教学环境下通用核心技能习得情况，因此研究选取了深圳市某 N20 名教师的 21 份教学案例作为分析样本。这些案例来自该区教师参加区级“技术创新教学”比赛的获奖作品，案例均在课堂中实施过。案例包括教案、课堂实录视频和照片、教学资源等素材，部分案例附有学生作品等素材。教师提交的教学案例中均对开展教学的教室进行了描述。根据案例的描述，我们依据教室是否具有配备学生进行自主掌控的设备以支持 1：1 学习，把教室分为两大类
11、，一类是未来教室，另一类是普通信息化教室。特别说明的是有些配备了类似 Clicker 这类设备的教室，由于学生持有的属于应答功能为主的个人设备，无法提供资源浏览，作品制作等功能，我们也将其归为普通信息化教室。由于电子交互白板虽然主要配备在教师端，但由于其存储和交互功能，可以更好地支持生成性的课堂教学，因此研究进一步把普通信息化教室分为多媒体教室与交互式白板教室。教室技术环境分类描述如下页表 1 所示。根据参赛要求，教师在教案中标注出了每一个独立的教学活动，可根据授课内容进行标注如讲授新单词；可根据学习形式进行标注，如学生讨论异国文化等。研究者在教师标注的基础上，根据语义，结合课堂录像检查了每个
12、教学活动的完整度，共划分为 104 个教学活动，对每个教学活动进行单独的分析和编码。（二）研究样本选取的教学案例来自于 20 名教师，其中 17 名女教师，3 名男教师，平均具有10 年的教学经验。教师们均具备信息化的教学能力，接受过至少 2 年以上的有关未来教室教学设计的培训。21 份教学设计作品包括 5 份语文课程、2 份数学课程、2 份英语课程、3 份科学、5 份美术课程和 4 份信息技术课程，基本涵盖了中小学的大部分学科。（三）研究工具与方法本研究主要采用文本内容分析方法。对于教师利用技术的教学水平评估，参考了 Koh 开发的分析教师在利用信息技术进行教学设计的量表，该量表分为 5 个
13、维度，分别是“主动性学习”“建构性学习”“真实性学习”“指示性学习”和“协作性学习”。每个维度采用里克特 5 点式量表，从 1 到 5 对教师的信息化教学水平进行评估，1 表示最低，5 表示最高。该量表经过 Cohens Kapp（各维度高于 0.8）检验且在其他研究中被采用，具有较高的信效度。本研究采用 P21 组织的 21 世纪技能作为学生通用核心技能的评估框架。框架分为三个主要维度，即“学习和创新技能”“信息和媒体技能”“生活和工作技能”，每个维度下有子维度。每个子维度分数从 1 到 5 表示学生通用核心技能的培养程度，1 表示完全没有关注到学生的核心技能发展，5 表示该教学活动直接指向
14、核心技能的培养，并有明确的技能评测。以交流与协作技能为例，如果一个学习活动中学生孤立、被动的接受信息，那么将被标记为 1 分，如果学生被分为不同的小组完成学习任务，并开展组内和组间深度讨论，则被标记为 5分。为保证内部一致性，两名编码者随机选择 20%的学习活动进行独立编码验证。Cohens Kappa 系数用来表示内部的一致性。经过计算教师知识建构水平评估的 Kappa 系数是 0.81，21 世纪技能的 Kappa 系数为 0.91，均大于 0.70，说明具备较高的内部一致性，编码表可信。四、研究结果（一）信息化教学水平和核心能力培养评估基本情况有关教师的信息化教学方法和学生通用核心技能的
15、评估状态，如表 2 所示，在教师信息化教学方法上，利用技术开展主动性学习的评估水平最高，而有指向性的教学方法为最低。即利用信息技术帮助学生进行自我评价、目标设定、计划等元认知技能发展方面相对薄弱。在学生的通用核心素养方面，三个维度的得分情况基本接近。表 3 展示了在 104 个教学活动中，涉及到共计 295 条对学生核心技能培养的记录。生活和职业技能是关注最多的技能，共计 119 条记录，特别是在生活中应用知识的子技能。最少被关注的是信息技术和媒体技能，共计 78 条记录，特别是媒体素养子技能以及领导力和责任方面缺乏关注。（二）不同技术环境下学生通用核心技能培养的分析研究通过独立样本 T 检验
16、，探求学生在未来教室与普通教室环境下通用核心素养的培养差异。结果如表 4 所示，总体而言，未来教室中每个维度的平均值高于普通信息化教室环境，并呈现显著差异。研究进一步进行单向方差分析，以探索在不同技术环境下的核心技能培养情况。结果如表 5 所示，在学习与创新技能，信息和媒体技能，生活职业技能三个维度上在三种技术环境均存在显著差异。其中学习与创新技能和生活与职业技能维度的 Sheffe 测试中，1：1 未来教室的培养水平优于交互式白板教室。信息和媒体技能方面，Sheffe 测试结果表明，1：1 未来教室的培养水平远优于普通多媒体教室和交互式白板教室。除信息和媒体技能外，其他两种技能培养，普通多媒体教室和交互式白板教室间不存在显著差异。（三）不同技术环境下学习活动主体与通用核心技能培养的分析结果如表 6 所示，研究按照教师主导、学生主导、以及师生共同参与的方式对每一项学习活动的实施主体进行了统计。结果显示未来教室环境中以学生主导方式进行的学习活动比例最高，达 47.4%，师生双主体的学习活动在各种类型教室中占据的比例都非常大，从 40.4%到 55.6%不等。