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混合学习环境下促进深度学习的教学设计研究

2022-09-22明,郑

软件导刊 2022年9期
关键词:深度课程设计

陈 明,郑 莹

(1.宜春学院数学与计算机科学学院;2.宜春学院外国语学院,江西宜春 336000)

0 引言

随着线上教学普及,教师可在线上与学生相互交流,提升其批判性思维、团队协作和解决问题能力[1]。但仅进行线上教学会缺乏教学支持,对于自律性较差的学生而言,在学习动力、学习投入度和学习管理等方面会产生许多问题。因此,结合线上、线下教学的混合式教学方式应运而生[2]。

研究表明,混合式教学能为学生提供丰富、高质量的学习体验,产生丰富的学习成果,提高学生满意度,促进学生深度学习[3-8]。Marion 等[9]首先提出深度学习(Deep Learning,DL)概念,相较于浅层次学习(Surface Learning,SL)偏向于自主学习、批判性思维与高阶思维方面,具有信息整合、自我导向、积极主动和终身行为特征。

作为未来教育趋势,深度学习是混合式教学的潜在要求,是对混合式教学的深度发展。许婷婷[10]提出混合式学习有助于引导学生深度学习。Zioga 等[11]提出在混合式教学中使用在线协作学习工具为学生和老师提供反馈,有助于提高学生的批判性思维和高阶思维能力。Azodi 等[12]提出在混合学习环境下进行讨论,激发学生深入思考,提高学生认知能力。然而,上述相关研究均采用控制变量或问卷调查的研究方法,实验结论存在一定的局限性。

为此,Wang 等[13]依据真实情境,提出基于设计的研究(Design-based Research,DBR)方法记录教学设计过程,通过迭代分析、设计、开发和实施过程形成设计原则和理论来改善教育。该方法充分尊重教育的特殊性,主张建构生成知识在不同情境中混合定量、定性研究以保证目标的客观性和可信性,通过迭代循环揭示学习的发生机制和变化轨迹[14]。Reinholz 等[15]认为迭代教学能帮助教师构建符合教学设计原则的相关知识体系。Yilmaz[16]认为积极的学习策略能促进学生参加虚拟学习活动,提高学生学习满意度。虽然,现有研究已取得一定的成果,但很少对深度学习发生过程进行审视,缺乏在复杂环境下对深度学习教学设计的整体性过程研究,无法有效助力教师在混合学习环境下促进学生进行深度学习。

因此,本文提出DBR 方法探究促进深度学习的混合式教学路径,打破基于变量认知的黑箱分析模式,审视和解读混合式教学路径下深度学习的发生过程。首先,通过建构混合式教学路径,结合定量、定性的研究方法对高校一线教师的混合式教学实践效果进行分析与评价;然后,依据评价结果对教学路径进行迭代、修正、完善与应用。实践结果表明,虽然教师精力和时间是实施混合式教学的主要障碍,但基于DBR 的混合教学路径开发对促进教师专业发展、学生深度学习等方面具有积极作用。

1 研究目的

混合式教学融合学习资源、学习环境、学习方式、教学模式等方面,对支持和促进学生深度学习具有独特优势。在混合学习环境下,面向深度学习的教学路径迭代与改进应重点关注学生个性化特点、混合教学目标、学习资源整合和教师混合教学经验[17]。教师则需要思考如何平衡、选择、准备和实施教学方法、教学内容、教学工具、评估策略等,同时也需围绕“教师主导”助力“学生主体”、“问题中心”推进“深度学习”、“过程导向”提升“高阶思维”四大原则,设计面向深度学习的混合式课程。

由此可见,一方面教师需要投入大量的时间和精力;另一方面教师要根据课程要求开展教学设计[18]。为此,本文旨在探究何种教学实践过程能助力教师,系统地设计和应用混合式教学来促进学生进行深度学习。

2 研究方法

2.1 研究对象

本文采用立意抽样法[19],参与者应满足以下4 点要求:①基本了解混合式教学;②愿意提高混合式教学水平;③对教育技术产品无偏见;④在所在院校开设混合式教学课程。最终,将宜春学院符合上述要求的149 名学生、3 名教师和2名研究人员作为研究对象。

2.2 数据采集

结合定量、定性分析方法,在一学期内的3 个阶段采集教学过程数据。目前,通常使用改编版教学资源使用情况调查问卷(The Instructional Material Motivational Survey,IMMS)[20]了解学生对教学活动及教学工具的使用情况。问卷共36 道题,采用Likert 五分量表(非常同意为5 分、同意为4 分、不一定为3 分、不同意为2 分、非常不同意为1分)。

此外,本文采用学习过程问卷(R-SPQ-2F)[21]结合混合教学环境对初始量表进行改编。形成由深度动机、深度策略、浅层动机和表面策略4 部分组成的新量表。问卷共23 道题,采用Likert 六分量表(完全符合为6 分、大部分符合为5 分、基本符合为4 分、基本不符合为3 分、大部分不符合为2 分、完全不符合为1 分)。R-SPQ-2F 的信度检验结果Cronbach′s α=0.974,表明该表可靠性较高。

2.3 数据分析

研究人员在课前生成“问卷星”来收集定量数据,学生在填写问卷时,教师和研究人员回避,数据收集完成后使用SPSS 进行数据分析;基于半结构访谈和教学观察获取定性数据,在数据分析过程中应访谈者原意从原始数据中归纳内隐、外显主题,并从中提取编码。

3 研究结果

3.1 第一阶段

第一阶段为2021 年秋季第2-8 周,涉及教师访谈、学习过程调查、面向深度学习的教学路径原型设计与实践、教学观察及总结4 个模块。其中,教师访谈旨在了解混合教学环境下教师的教学能力、教学期望和教学需求。

如表1 所示,研究人员提取基于技术的教学经验、教学改革动机、期望三大主题。其中,基于技术的教学经验指教师呈现在教学过程中的信息技术能力;教改动机指教师将线下课程转变为混合式课程的动机;期望指教师对教学改革的期望。

面向深度学习的教学路径原型设计与实践主要依据深度学习路线(Deeper Learning Cycle,DELC),设计混合学习环境下面向深度学习的教学路径原型[22],如图1 所示。一方面通过在线讨论、在线测验、个性化指导增进师生沟通,促进生生互动,在自主学习、协作学习、探究性学习中提升团队协作和沟通能力;另一方面教师与研究人员共同参与教学设计,全面了解课程构架,激发学生学习动力,建立学习共同体,从而实现个性化深度学习。

第一阶段调查采用R-SPQ-2F 问卷调查试验前学生的学习方法偏好。调查结果显示,学生在研究结束后浅层学习模块的平均得分为3.43 分,相较于深度学习方法略高0.28 分,表明学生受应试教育影响较深,深度学习能力有待提高。此外,第一阶段的教学观察与总结旨在发现教学路径设计中存在的问题,如表2所示。

Table 1 The 1st phase of the interview(part)表1 第一阶段访谈内容(部分)

3.2 第二阶段

第二阶段为2021 年秋季第9-13 周,涉及IMMS 调查、教师访谈、面向深度学习的混合式教学路径修订与实践、教学观察与改进4个模块。

通过填写IMMS 问卷调查学生对教学活动和教学工具的使用意见,有助于确定是否需要对第一阶段的教学活动、教学工具进行调整。本次参与调查学生(n=149)的平均分为122 分(IMMS 最高分为180 分,最低分为36 分,中位分为108 分)。Yurdakul[23]指出可采用[3.68,5.00]、[2.34,3.67]和[1,2.33]表示高满意度、中满意度和低满意度。因此,将122 分折合成5 分制中的3.39 分,属于中度满意,表示学生对第一阶段教学工具使用情况及教学活动较为满意。

第二阶段教师访谈的目的是揭示教师教学过程中的优缺点,评估教学活动的可用性和有效性。如表3 所示,研究人员提取教改动机、收获、期望、挑战、局限和阻力六大主题。其中,教改动机指教师将线下课程转化为混合式课程的动机;收获指教师在教学改革过程中的心得;期望指教师对教学改革的期望;挑战指教师在设计混合式课程时遇到的挑战;局限性指教师在课程过程中无法突破部分;阻力指阻碍教师实施教学改革的外力。

Table 2 The summary for the 1st stage of teaching observation(part)表2 第一阶段教学观察总结(部分)

Fig.1 Teaching path for deep learning(phase I)图1 面向深度学习的教学路径(第一阶段)

Table 3 The 2nd phase of the interview(part)表3 第二阶段访谈内容(部分)

如图2 所示,第二阶段教学路径设计在保持原有组织良好、设计简单的基本要求上,针对在线讨论活动只要求学生简单判断,未能达到预期教学效果的问题,设计开放式问题,将深度加工知识视为深度学习的核心环节,引导学生通过解释、分析、综述等方式深度理解和掌握核心学科知识,提升批判性思维和解决问题的能力。

观察发现,教师在混合式教学方法授课过程中仍存在部分问题,但教学能力得到了一定的提高。如表4 所示,研究人员列举教师在第二阶段混合式教学中的优缺点。

Table 4 The summary for the 2nd stage of teaching observation(part)表4 第二阶段教学观察总结(部分)

3.3 第三阶段

第三阶段为2021 年秋季第14-18 周,涉及IMMS 调查、学习过程调查、面向深度学习的教学路径修订与实践、教学观察与总结和教师访谈5个模块。

Fig.2 Teaching path for deep learning(phase II)图2 面向深度学习的教学路径(第二阶段)

通过第二次IMMS 调查学生参与试验后对教学活动和教学工具的使用意见。学生(n=149)的平均分为136.1 分,折合5 分制的3.78 分,属于高度满意。调查结果显示,学期结束后学生对混合教学环境中面向深度学习的教学工具及教学活动满意度较高。通过第二次R-SPQ-2F 调查学生参与试验后的学习方法偏好。调查结果显示,学生在研究结束后开始主动尝试深度学习方法,深度学习平均分为4.03分,高于浅层学习方法。

第三阶段开展教学路径的第二次迭代修订,旨在提升面向深度学习的混合式教学效率和效果,如图3所示。

该阶段,教师通过线上课程在线讨论、发布课程内容、发布公告、评论学生作业、分数测验和使用日历。同时,允许学生携带电子设备进入课堂以增加生生、教师互动。本轮教学过程中,教师提供个性化教学,并要求学生通过整合与分析的方法解决问题,增加了学生的课堂参与感,但目前互动反馈操作流程不熟练,提问质量有待提高。

第三阶段开展教师访谈旨在揭示教师在学期结束时对教学改革的想法,了解教师对迭代修订和实践教学路径的看法。如表5 所示,研究人员提取了教改动机、收获、挑战、局限和阻力五大主题。

Fig.3 Teaching path for deep learning(phase III)图3 面向深度学习的教学路径(第三阶段)

Table 5 The 3rd phase of the interview(part)表5 第三阶段访谈内容(部分)

4 研究分析

4.1 深度学习促进效果

基于DBR 的混合教学通过迭代设计、分析和实践教学环节,使教师能深入了解混合学习环境促进学生深度学习的教学工作,制定系统、灵活、高效的教学目标。研究发现,面对实际教学问题时,迭代改进教学活动既能效促进学生深度学习,又能在一定程度上提升教师教学能力。同时,教师在学期中后期提供的个性化家教学服务,能显著提升学生学习体验。此外,在混合式学习环境中,教师通过为学生提供学习指导能引导学生积极参加团队工作。

4.2 深度学习能力的混合式教学模型优势

基于深度学习DELC 模式创建混合式教学路径,通过整合线上线下资源,综合考虑学生特性、教师背景、教学目标和在线资源,实现深度学习的混合式教学。实践表明,迭代修订后的混合式教学路径有利于师生建立良好关系,有利于教师明确教学问题和改进方案。第一轮教学中,讨论板活动没有达到预期目的。基于此,后两轮教学环节提出稍具挑战性的讨论问题,要求学生在得出结论前进行多轮思想交流和知识分享,促使学生成为知识建构的参与者。

此外,基于DBR 的混合式教学充分利用线上智能批阅和学习分析功能,减轻教师批改作业和监督的压力,丰富生生、师生互评的反馈手段。通过不断修订教学路径,利用在线协作学习活动促进学生互动,提升学生批判性思维,增加学生间的信息共享。研究发现,大部分学生认为混合式教学能够提供丰富、有效的学习体验。

4.3 现存问题

教师认为能从生生、师生互动中提取信息,评估教师和学生在混合式课程中思想和行为的变化情况。研究发现,混合式教学可利用深度学习策略促使学生参与小组活动,鼓励他们以混合式方式为知识建构作出贡献。Yilmaz等[25]认为互动学习工具能使学生相互协作,增强其在学习环境中的社交感知。Geng 等[26]比较混合式课程与非混合式课程,发现混合式能够通过增加参与感和互动感促进学生学习。由于本文研究属于研究人员与教师合作设计和实施的混合式课程,因此教师遇到任何技术问题都能及时得到研究团队的支持和帮助,但在实际过程中仅为教师个人进行课程设计。因此,教师认为混合式课程的设计和实施需要消耗大量时间,这对教师创造混合式环境的动机产生了负面影响。但教师对混合式课程效果还是保持积极态度,若能得到团队技术支持将有益于开展混合式教学。

5 结语

本文提出基于DBR 方法迭代设计和完善教学过程,形成有效促进深度学习的教学路径。通过选择合适的技术资源和学习路径,创建混合学习环境下促进学生深度学习的教学路径,迭代优化教学过程中存在的优缺点,促使教师独立完成基于深度学习的混合式课程设计与实施。

实践结果表明,明确的教学目标、良好的先验经验和适当的技术操作能力有助于教师迭代设计和实施优质的混合式教学;有助于教师引导学生深度学习;有助于教师合理利用线上学习管理系统提升学生批判性思维、学习互动性和协作学习能力。下一步将扩展研究对象,以期设计稳定、高质量的教学产品提供舒适且高满意度的教学体验,为迭代优化教学路径的教师提供参考。

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