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我国信息技术与教学融合研究热点及演化路径
——基于CSSCI来源期刊的文献计量分析

2018-10-10

西北成人教育学院学报 2018年5期
关键词:聚类深度融合

赵 野

(西北师范大学 教育学院,甘肃 兰州 730070)

一、信息技术与教学融合的研究概述

基于对国际和一些国家信息技术在教育中的发展研究,2005年UNESCO出版了Regional Gudelines on Teacher Development for Pedagogy Technology Intergration,提出了信息技术在教育教学中应用的阶段模型。该模型认为信息技术在教育教学中的典型进程主要包括四个阶段:兴起(Emerging)、运用(Applying)、融合(Infusing)和转化(Transforming)。结合信息技术在教学中应用的阶段模型,尝试对我国信息技术与教学融合研究的发展阶段进行划分。

(一)信息技术与教学融合研究的发展阶段

1.兴起阶段(2000—2001年)

这一阶段开始注意到信息技术,其在教育教学中主要功能是辅助工作绩效。本阶段的重点是通信技术的功能和使用,以及需要对信息技术对整个教育系统的影响提供一些知识和说明。教育系统和机构开始配置计算机基础设施,教师开始在课程和教学管理中探索计算机使用的可能。处于这一新兴阶段的机构仍然牢牢扎根于传统的、以教师为中心的实践。这一阶段的培训主要是各种工具认识和应用,提高教师在教育教学中使用信息技术的认识。

2.整合阶段(2001—2012年)

第二阶段是关于学习如何使用信息技术,强调利用信息技术强化传统教学。教师将信息技术用于专业目的,重点是改进其学科教学,以帮助他们学会如何使用各种信息技术应用进行教学。这一阶段教师整合信息技术,以获得具体的学科技能和知识,开始改变课堂教学方法,并利用信息技术支持其培训和专业发展。

3.融合阶段(2013年—)

第三阶段是了解如何和何时使用信息技术,重点在于信息技术如何促进学习。课程开始合并学科领域,以反映现实世界的应用。同时他们不仅利用信息技术管理学生的学习,而且管理自己的学习。信息技术为积极的和具有创造性的教师提供支持,他们能够刺激和管理学生的学习,整合各种学习风格,实现学习目标。他们利用信息技术协助所有学生评估自己在完成具体个人项目方面的学习情况。在这个阶段,教师合作解决共同问题和与他人分享教学经验变得非常自然。

(二)信息技术与教学融合研究的四个转变

我国信息技术与教学融合研究的发展经历了以上三个阶段,结合具体文献的阅读,可以看出其发展历程突出了四个转变:

1.由“整合”转向“融合”

从词义上来看,“整合”强调的是相互独立的两个事物,经过外力的作用,实现连接和集成。“融合”则更加注重调动事物内部各要素的力量相互作用,相互影响,创造出新的生态元素或新的生命结构。所以信息技术与教育教学的整合意在将信息技术这种新生事物作为提高教学效果和教学质量的途径和手段,使信息技术服务于教学。信息技术与教学的融合使信息技术超越了作为“工具”的辅助性质,强调信息技术与教学各要素的深度结合,自上而下和自下而上相结合,从教育理念、学校环境、课程教学等各个方面推动教学的变革和创新。根据四阶段模型可以看出,模型中的兴起和应用阶段强调教师在教学中认识和使用信息技术,这些阶段对于信息技术的认识比较浅层,信息技术更多被认为是辅助工作绩效和强化传统教学的工具。模型中的融合和转化阶段,对于信息技术的认识突破了传统的信息技术实体的概念,不再仅仅认为信息技术就是计算机技术和互联网技术的简单的相加,更多的从方法和思维方式的层面上进行理解。因此可以得出实现信息技术与教学的融合,前提是必须对信息技术有整体的全面的理解。信息技术不仅仅是工具更应该是方法和思维,只有开放、联通和共享的信息技术思想和观念融入教学中才能形成合作、交流和探究的新教学。

2.由“以教师为中心”转向“主导一主体相结合”

信息技术在教学中的使用关键在于教师。兴起和应用阶段的主要的任务就是使教师掌握基本的计算机的功能和知识,利用计算机来辅助教师的教学提高教师的工作效率。因此这一时期,信息技术与教学整合的关键就是培训教师。融合和转化阶段相较于前两个阶段对于教师教学的关注,更加注重信息技术是否能够为学生的学习创造环境和提供支持,因此关注的重点由“教师的教”转向“学生的学”再到“教学并重”。可以看出信息技术的应用转变与教学认识的发展是同步的。教学认识的发展也经历了传统的以教为中心到现代的以学为中心再到当下以教师和学生的学习为中心。“信息技术与教学深度融合”的整体目标则是要变革传统的课堂教学结构,将教师主宰课堂的“以教师为中心”的传统课堂教学结构,改变为既充分发挥教师主导作用,又能突出体现学生主体地位的“主导一主体相结合”教学结构。课堂教学结构的变革,是“教育系统结构性变革”的最重要、最核心的内容,也是信息技术与教学深度融合的实质与落脚点,因此实现课堂教学的变革也是“深度融合”的必然要求。

3.由“中小学实践”转向“教学模式”

信息技术与教学融合的研究的主要实现的场所是中小学,在研究的初期,研究者探讨的问题主要是信息技术与教学整合在中小学的原因,要实现哪些目标以及实现的途径。更具体的方面也有研究者提出信息技术与具体的中小学学科的整合,也有人关注到实现信息技术与教学融合关键在于提高教师的信息整合的素养。由此可以看出,研究初期,对于信息技术与教学之间的关系理解比较简单和浅层,在实践层面上更加关注具体的如何使用的问题。近来,随着相关理论的兴起和应用,关于这一问题的研究转向对于教学模式的探讨。相较于前期研究,现下的探讨希望找到理论指导下的教学模式,使得信息技术与教学的融合更科学。现下在世界范围内广泛兴起的翻转课堂就是一种教学模式。观察翻转课堂的作用与效果,就会发现,事实上,“翻转课堂”同时关注课堂教学系统的四个要素(教师、学生、教学内容、教学媒体这四个要素),并力图实现课堂教学系统四个要素地位与作用的改变,从而实现由“以教师为中心”到“主导一主体相结合”教学结构的转变。深度融合要求变革传统课堂教学结构,而这正是“翻转课堂”的本质特征所在。因此探讨翻转课堂等的有效教学模式,正是当下研究信息技术与教学融合研究的重点。

4.由“课程”到“教学”

从“信息技术与课程整合”到“信息技术与教学整合”是因为对于课程与教学的区别细化以及研究的进一步聚焦。信息技术与课程的整合将对课程的各个组成部分产生变革影响和作用,信息技术与课程整合实质上是基于信息技术和课程研制理论与实践,是指信息技术有机的与课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等方面融合为一体,从而对课程的各个层面和维度产生变革作用,进而促进课程整体的变革。狭义的教学即课程实施,教学是学校教育的核心,变革课堂教学结构是信息技术运用的核心和目标。相关研究从与课程整合到与教学融合,体现出研究的深入和细化。因为只有课堂教学发生改变,课程甚至是整个学校教育才能产生根本的变化。信息技术与教学融合指向教学的创新与变革。信息技术对教学的影响分为:课前、课中、课后,之前的研究主要集中关注的是如何在课堂上应用信息技术,提高学生的学习兴趣,减轻教师的工作负担,增强教学的效果,然而对于信息技术在课前和课后的应用方面研究比较少。近年来随着翻转课堂、MOOC和在线教育的兴起,信息技术的应用在时间维度上延伸到课前和课后。因此,教学不仅仅局限于学校的课堂,对于信息技术与教学的融合的探索也应该做出相应的调整。信息技术可以对教学理念、教学结构、教学模式、教学方法、教学内容和教学形式等不同层次产生影响。

二、数据来源和分析过程

(一)数据来源

本研究的资料来源于中国知网(CNKI),采用高级检索,将文献类型设置为期刊,期刊年限设定为“1998-2018年”,指定期刊类别为CSSCI来源期刊,以主题为检索条件,设定信息技术与教学的融合或含信息技术与教学的整合为检索内容,共获得相关文献203篇。为了保证研究的有效性和可靠性,保证文献内部的高一致性,进一步对文献进行了筛选,剔除了与信息技术与教学不相关或低相关的文献6篇,得到有效文献197篇,形成了研究的数据来源。

研究使用的工具包括中国知网和由美国德雷赛尔大学计算机与情报学教授陈超美开发的Information Visualization-Citespace信息可视化软件(简称Citespace)。运用中国知网的计量可视化功能对数据的整体情况,比如具体每年的发文量,研究者的发文数量等有基本的了解。然后运用Citespace软件做进一步的分析。Citespace软件的使用步骤如下:第一,确定研究的主题,选择关键词;第二,选取和下载研究数据;第三,收集和整理数据,将收集到的CNKI中的Refwork格式的参考文献转化为Citespace能够识别的文本文件;第四,运用Citespace进行共词分析,生成高频关键词共现聚类图谱和关键词凸显时区图谱;第五,导出关键词和图谱。

(二)分析过程

为了分析和探究我国信息技术与教学融合研究的演进过程,通过聚类分析,对我国信息技术与教学融合样本文献中的高频关键词和突现词进行梳理和分析,并通过国内信息技术与教学融合领域的知识图谱,对20年来专家学者关注的领域进行描述,以揭示研究的发展现状与趋势。

1.高频关键词和突现词

关键词是对文章主要内容的精练,通过统计关键词出现的频率,可以了解到该领域研究者关注的主要问题,找出研究的热点。通过对信息技术与教学融合的相关文献的关键词进行词频统计,得到了出现频次排名前十的关键词即高频关键词以及其出现的平均年份如表1所示:

表1 1998-2018年信息技术与教学融合研究文献高频关键词统计

高频关键词出现的频次在一定程度上可以说明相关研究的关注度。比如信息技术,其出现的频次最高为83次,可以看出对于信息技术的不断深入的研究是实现信息技术与教学融合的前提。同时伴随着技术以及相关知识的更新换代加快,更加需要持续的关注信息技术。结合高频词出现的平均年份来看,深度融合和教育信息化出现的年份较晚,出现的频次较高,分别为13次和8次,一方面主要因为信息技术应用于教学的实践需要深度融合来更好的促进教学,另一方面,国家的相关政策和文件也呼吁进行信息技术与教学的深度融合。

高频关键词虽然在一定程度上反映了我国信息技术与教学融合研究的热点与趋势,但是仅仅按照出现频率对这些关键词进行线性排列不能全面、立体的反映它们之间的关系,为此还需要做进一步的共词分析。

突现词是指出现频次突然上升或下降的关键词,这类词通常代表某一研究的转变。相比关键词,突现词更能反映具体的研究兴起和转变的年份以及研究的强度。Citespace运行显示,信息技术与教学融合研究的主题下共出现4个突现词,具体信息为:(1)学科教学,突现的年份是2000年,强度为3.0559;(2)信息技术与课程整合突现的年份为2008年,强度为7.0888;(3)教育信息化突现的年份为2013年,强度为4.158;深度融合突现的年份为2013年,强度为5.8209。结合突现词以及其出现的年份,可以看出信息技术与教学融合相关研究的发展历程以及在这一过程中研究主题的转变及其原因。2000年以后信息技术开始逐渐受到关注并引入到中小学课堂教学中,旨在通过信息技术辅助课堂教学,提高教学质量。虽然多媒体对学校教学产生一定积极的影响,但是通过研究,人们意识到信息技术在中小学学科教学实践中的应用效果有限,中小学教师对于信息技术的理解和认同存在问题。因此针对中小学教师在信息技术应用中出现的问题,信息技术与教学,信息技术与课程整合的观念开始出现,旨在转变中小学教师将信息技术仅仅作为一种教学工具和教学手段的观念。之后信息化的提出以来,研究者开始意识到信息技术与教学不应该是独立存在的,而应当实现两者深度的融合即信息技术与教学的各要素实现主动的相互影响。

综上,对高频关键词进行梳理可在一定程度上反映信息技术与教学融合研究的主要内容和方向,对于突现词的研究可以深入到具体的年份,把握研究的发展脉络。但两者都不能说明研究主题内部具体包含哪些内容以及演化过程和趋势。因此有必要进行聚类图谱分析。

2.聚类分析

聚类视图能直观体现聚类间的结构特征。为了探明信息技术与教学融合这一主题下关键词之间的关系,有必要进行高频关键词的聚类图谱分析。本文将197篇文献关键词进行统计,绘制出信息技术与教学融合的高频关键词共现聚类图谱。聚类的标签来源选择“关键词”,聚类命名采用LLR算法下得出的结果。最终所得图谱的模块值(Q)为0.6089,平均轮廓值(S)为0.752,Q>0.5且S>0.7,说明划分的模块结构显著,聚类高效率令人信服。如图1所示,国内对信息技术与教学融合主题的研究的聚类信息如下:

基于聚类分析(图1),结合信息技术与教学融合研究20年来的发展趋势,再综合考虑高频关键词的内涵,Citespace将2000-2018年信息技术与教学融合的相关研究的热点归纳为五个:信息技术的相关研究、信息技术与课程整合的研究、信息技术与教学整合的研究、信息技术整合与中小学、信息技术与教学深度融合的研究。各聚类的详细信息如下(表2):

图1 2000-2018年信息技术与教学融合研究文献高频关键词共现聚类图谱

表2 2000-2018年信息技术与教学融合研究文献聚类分析汇总表

在综合考虑信息技术与教学融合知识体系的基础上,可以看出,每个主题的高频关键词之间的联系较强,差别较小(S>0.7)。从每个聚类的平均年份可以看出,聚类4的年份较新,聚类2和5的年份比较旧,说明聚类4是所代表的研究主题是刚兴起,是新近比较热的主题。而聚类2和5研究出现较早,研究持续的时间较长,是研究者持续关注的话题。在各个主题中,包含了数量较多的高频关键词,说明我国研究信息技术与教学融合的专家、学者对于这五个主题的关注程度比较高,研究比较深入和广泛。与近20年信息技术与教学融合的研究和发展现状的现实情况相比较,基于这5个聚类可以在一定的程度上反映我国信息技术与教学融合这一研究领域中主要关注的问题,聚类分析存在的问题是包含的文献较少,各聚类的文献共有37篇,只占文献总量的18.782%,因此LLR算法对聚类的命名并不能覆盖全部文献,所以有必要进行文献的阅读和归纳整合。

三、信息技术与教学融合的研究热点

(一)TPACK的研究

信息技术想要实现与教学的融合,增加教师的技术、教学和内容的知识和提高教师运用技术进行教学的能力是前提。虽然无论是前期的研究还是当下的研究都看到促进信息技术与教学融合的关键在于教师,也有研究提出教师的信息融合素养(能力),但是总体来看研究比较广泛,缺乏深入具体的实践研究。TPACK是2006年由密歇根州立大学的密斯拉和苛勒在舒尔曼的PCK的基础上增加技术知识内容提出的。包括学科内容知识(CK)、教学法知识(PK)和技术知识(TK)三个基础性知识,以及他们相互叠加后形成的学科教学知识(PCK)、整合技术的学科内容知识(TCK)、整合技术的教学法知识(TPK)、整合技术的学科教学知识(TPACK)构成。教师被视为决定深度融合的决定力量,但是实践证明真正能够适应并促进融合的教师数量很少,因此:该以何种标准、何种路径来培养信息化时代背景所需的教师及教师TPACK,推动教育教学的信息化进程,走出困境和误区,提高学生的核心素养,满足学生成长的需要是值得思考的问题。目前我国TPACK的研究主要集中于三个方面:第一,通过分析TPACK知识框架存在的问题,在完善TPACK框架的基础上提出新的模型。第二,结合TPACK知识框架培养和发展教师TPACK知识水平。第三,结合TPACK知识框架培养和发展教师TPACK知识水平。后续研究应更加关注教师本土的思维和行动特征、TPACK评价、TPACK和国家教育信息化战略协调发展、结合国内教育环境的TPACK内涵、教师TPACK隐性知识显性化、TPACK知识框架到教师专业能力框架等方面的研究等。

(二)深入融合的研究

信息技术与教学的深度融合是指在数字化教学环境中,将信息技术融合进课程目标、课程内容、教学方式与学业评价等要素,以此变革传统教学结构和教学方式,培养学生自主学习能力与信息素养。信息技术与教学的深度融合,根本动力在于人才培养定位的转变与满足学生成长的需要。信息技术与教学的深度融合是当前基础教育信息化的重要任务,根本动力在于21世纪人才培养定位的转变,以及满足信息化时代学生成长的多重需要。推进信息技术与学科教学的深度融合,需要构建学业评价、学科文化、学校管理、资源配备、教师态度与信念、教师知识与技能等要素在内的支持系统,推动教学模式创新、改变传统课堂生态、开展教学数据分析是信息技术与教学融合的基本途径。实现信息技术与教学的深度融合,关键在于完善教师职前培养和职后发展体系,提升教师以TPACK为核心的专业素质。按照UNESCO提出的信息技术与教学融合理论并上述的研究发现国内信息技术与教学融合的阶段和水平比较低,信息技术与教学之间的相互影响有限,因此继续探讨深入融合的理论,深入融合的模式和途径,借鉴深入融合国家的成功案例在国内进行推广和实验是非常有意义的。

(三)MOOC、翻转课堂等相关研究

信息技术引发了中小学教学方式和学习方式的变革与转型,催生出中小学新课程形态、新教学模式和新学习方式,MOOC、翻转课堂、混合学习即是适应这一变革与转型的最新成果。MOOC和翻转课堂是信息技术新的发展在教育中的集中体现,同时也显示出未来学习的新趋势—个性化的学习。它们对传统的教学模式等提出挑战,但符合当下和未来学习者的学习需求和社会的人才培养的要求,因此在教学领域具有广阔的前景。MOOC通过互联网为学习者提供大量的学习资源,使学习资源的获取更加方便,改变了传统的学习方式。翻转课堂是把课堂还给了学生,学生可以自由决定学习的内容与学习的方式。它颠倒了课堂秩序的同时也颠覆了教学形式。可以看出,MOOC和翻转课堂对于传统的教学和学习提出挑战,可以促进信息技术与教学的深度融合,改变传统的教学结构,甚至是引起教育教学的创新与变革。因此深入研究MOOC和翻转课堂中教师的教学方式和学生的学习方式是关键。

四、信息技术与教学融合的演化路径

通过对我国近20年信息技术与教学融合研究的样本文献进行阅读,并结合Citespace的聚类分析的结果,归纳并总结出信息技术与教学融合这一领域的研究热点主题,以下将对这些主题下的演化逐一进行分析。

(一)信息技术不断发展

信息技术的不断发展是实现信息技术与教学深度融合的前提和基础。近20年来,教育领域的信息技术主要经历了三种形态:计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助学习(CAL)和信息技术与课程整合(IITC)。信息技术的内涵不断扩大和丰富,这三个不同阶段信息技术的内涵和形式各有差异,与教育教学的关系也不同。信息技术的更新换代是推动信息技术与教学融合的原因之一。一方面,技术自身的进步和发展产生一系列新的产品应用于课堂教学,会给课堂带来新的机遇与挑战。另一方面,相关人员对于信息技术的认识不断深化,不再仅仅将信息技术作为一种辅助教学的手段和方式,而是能够将信息技术作为一种变革课堂教学结构的思维方式。因此,信息技术与教学融合的研究会随着信息技术自身的更新和研究者与教师对于信息技术的认识的深入逐步的发展。当下随着MOOC、翻转课堂、互联网+等出现,这些新技术自身的兴起为传统的教学带来了冲击和挑战。

(二)信息技术与课程的广泛整合

从2000年颁布的《关于在中小学普及信息技术教育的通知》中明确提出信息技术与课程要整合以来,随着课程改革的深化,信息技术与课程整合成了我国基础教育改革的一个热点。人们讨论了信息技术与课程整合的目标、意义、层次以及它与数字化学习的关系等。虽然对于信息技术与课程整合的内涵并没有统一,但是研究者们都基本承认信息技术与课程整合绝不是信息技术与课程的简单相加,而是要以课程为出发点,让信息技术服务于课程。信息技术要被用来系统地处理课程的各个方面,与课程的学习活动相结合,以便更好地完成课程目标。从研究的整体趋势上来看,2001-2009年的信息技术与课程整合相关研究数量的增长时期,2001年研究者开始讨论和关注信息技术与课程整合的一些基本问题,比如,信息技术与课程整合的内涵、层次、目标、意义,以及探讨实现信息技术与课程整合的途径以及可能面临的问题等。2005年以后研究者开始关注信息技术与课程整合中教师的相关问题,并且尝试从不同的理论和视角对信息技术与课程整合进行解读。2008年之后,为了解决教育教学一线教师在使用信息技术中面临的问题,关于信息技术与课程整合的教学模式的研究和信息技术与课程整合在不同学科和领域的实践也开始兴起。2009年以来随着研究的不断聚焦,相关研究转向信息技术与教学方面,因此信息技术与课程相关研究逐渐减少。

(三)信息技术对教学研究的支撑日益重要

回顾国内的研究发现,信息技术对于教学的影响步步深入。在宏观层面上包括信息技术与教学融合的原因、途径以及存在的问题和思考;在中观层面主要讨论信息技术与学科教学融合的问题,即主要关注在学科教学中信息技术如何使用的问题,具体的内容包括影响信息技术与学科教学融合的因素,关于融合的实践以及融合中存在的问题及思考;在微观层面上,主要关注的是具体的教学模式和教学方法。一方面信息技术进入教学会使得教学模式和教学方法产生变化,另一方面新的教学模式和教学方法也会促进信息技术和教学的深度融合。因此这一层面上主要的探讨是关于在信息技术与教学融合的背景下何种教学模式和教学方法更效。

(四)深度融合和教育信息化的关系日益紧密

过去十几年的探索表明,信息技术之所以没有对教育教学产生变革性影响的关键就在于其只是作为一种教育手段或教学方法对教学进行修修补补。深度融合强调的是将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种信息化教学环境,实现一种既能充分发挥教师主导作用又能突出体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的新型教学方式。当下深度融合问题主要关注的是深度融合的内涵,尤其是其相较于整合而言存在怎样的区别。其次还有深度融合的原因,深度融合的实现路径和信息技术与具体学科和领域深度融合的实践的探讨。教育信息化是信息技术与教学融合的最终目标,也是当下我国教育领域关注的焦点。信息技术与教学深度融合被视为促进教育信息化,实现教育现代化的有效手段,因此实现教育信息化就更需要关注信息技术与教育的深度融合问题。

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