張慧倫 尹相杰 董玉琦

摘要： 在常態(tài)教學(xué)中，一些教師對(duì)技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的有效性與便捷性心存質(zhì)疑，致使基礎(chǔ)教育信息化中技術(shù)的應(yīng)用尚不充分，其高質(zhì)量發(fā)展也受到一定程度的阻礙。為破解難題，改變現(xiàn)狀，應(yīng)該研究先行。本文以技術(shù)支持下的小學(xué)數(shù)學(xué)個(gè)性化學(xué)習(xí)實(shí)證案例，闡述了學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）研究范式在理論上的突破及其作用，證實(shí)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用可以大規(guī)模進(jìn)入常態(tài)課堂，幫助學(xué)生提高學(xué)業(yè)成績(jī)。

關(guān)鍵詞：技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)技術(shù) （CTCL）;小學(xué)數(shù)學(xué);認(rèn)知起點(diǎn)

一、深入研究技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)勢(shì)在必行

技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)（Technology Enhanced? Learning）是數(shù)字化教學(xué)的核心問(wèn)題，被教育研究者和教師廣泛關(guān)注，但國(guó)內(nèi)外諸多研究成果表明，“技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的效果并不理想”^[1]。甚至有學(xué)者認(rèn)為教育技術(shù)學(xué)研究烏云密布。筆者也認(rèn)為，驅(qū)散烏云有賴于基礎(chǔ)教育信息化的高質(zhì)量發(fā)展，當(dāng)下尤為缺乏的是頂層設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)研究的推進(jìn)，特別是有效的基礎(chǔ)研究^[2]。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）的調(diào)查數(shù)據(jù)也支持上述論斷。2015年“教師教學(xué)國(guó)際調(diào)查（TALIS 2013+）”統(tǒng)計(jì)顯示，僅有15.2%的上海市教師經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生使用信息與通信技術(shù)（ICT）完成項(xiàng)目或作業(yè)，尚不到國(guó)際均值（38.0%）的一半^[3];2018年TALIS報(bào)告，上海市僅有24.3%的教師“經(jīng)?！被颉翱偸恰弊寣W(xué)生使用信息技術(shù)來(lái)完成項(xiàng)目或者作業(yè)，仍未達(dá)到國(guó)際均值（52.7%）的一半，在參與調(diào)查的46個(gè)國(guó)家中排名倒數(shù)第二。排名前三位的是丹麥、新西蘭和澳大利亞，其教師經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生使用信息技術(shù)完成項(xiàng)目或作業(yè)的比例分別高達(dá)90%、80%和78%^[4]。OECD的TALIS調(diào)查數(shù)據(jù)揭示出我國(guó)基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)中存在“技術(shù)應(yīng)用不充分”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，信息技術(shù)在常態(tài)課中使用率低反映出一些教師對(duì)技術(shù)支持課堂教學(xué)持消極態(tài)度，且對(duì)技術(shù)應(yīng)用的有效性存疑。分析教育信息化推進(jìn)過(guò)程和實(shí)際情況，或許能發(fā)現(xiàn)其癥結(jié)所在：技術(shù)應(yīng)用多見于展示課而非常態(tài)課，展示課往往是傾注大量人力、物力打造的^[5]。通常只在展示課上看到大量的技術(shù)應(yīng)用，這可能給教師造成“使用技術(shù)多是做樣子，常態(tài)化使用會(huì)給教學(xué)帶來(lái)不便”的印象。倘若技術(shù)深陷“唯展示課”的泥潭，無(wú)法常態(tài)化地在課堂上應(yīng)用，技術(shù)促進(jìn)學(xué)科教學(xué)便是空中樓閣。如何破解這一困局？筆者認(rèn)為，應(yīng)深化技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)研究，在理論上實(shí)現(xiàn)突破，使技術(shù)在課堂上大規(guī)模常態(tài)化應(yīng)用，從而有效改進(jìn)教學(xué)。采取學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式是一種積極的選擇^[6]。CTCL研究團(tuán)隊(duì)在理論與實(shí)踐上耕耘十年有余，應(yīng)用學(xué)習(xí)技術(shù)范式，有效提升了學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)，增幅達(dá)10%～30%。

二、學(xué)習(xí)技術(shù)范式理論

開展技術(shù)與教育融合的研究，要高度關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，這需要研究者與教師躬行。不遵循學(xué)生發(fā)展規(guī)律的技術(shù)應(yīng)用是盲目的，也是缺乏根基的。國(guó)內(nèi)外已有研究者將視線聚焦于“學(xué)習(xí)者的發(fā)展”。美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的馬西婭·林（Marcia Linn）團(tuán)隊(duì)、中國(guó)的北京師范大學(xué)未來(lái)教育高精尖創(chuàng)新中心等從不同的研究視角出發(fā)，探討在多樣化學(xué)習(xí)場(chǎng)景中用技術(shù)改善學(xué)習(xí)效果的機(jī)理與路徑，董玉琦教授領(lǐng)銜的CTCL研究團(tuán)隊(duì)亦是如此^[7]。學(xué)習(xí)技術(shù)的理論是從學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。按照學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)，研究者常利用迷失概念（Misconceptions）描述個(gè)體在課堂教學(xué)前對(duì)即將學(xué)習(xí)內(nèi)容的不科學(xué)認(rèn)知。迷失概念會(huì)對(duì)學(xué)生的發(fā)展產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)。筆者堅(jiān)持學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)的價(jià)值觀，秉承關(guān)注“學(xué)習(xí)者的發(fā)展”的理念，在2010年提出學(xué)習(xí)技術(shù)（CTCL）范式。這是一種研究者在文化（Culture）視域下，將技術(shù)（Technology）、學(xué)習(xí)內(nèi)容（Content）和學(xué)習(xí)者（Learner）相統(tǒng)合的教育技術(shù)研究范式。此范式強(qiáng)調(diào)教育技術(shù)學(xué)研究回歸教育本身，遵循學(xué)生發(fā)展規(guī)律，揭示技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的機(jī)理，有效指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，并在實(shí)踐中促進(jìn)理論的迭代與發(fā)展^[8]。

除此之外，學(xué)習(xí)技術(shù)范式強(qiáng)調(diào)在關(guān)注學(xué)生本體（L）的基礎(chǔ)上理解過(guò)程，即深入探究學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系（C-L）。同時(shí)善用技術(shù)，將技術(shù)的作用點(diǎn)落在學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系上（T[C-L]），以期形成新的學(xué)習(xí)文化（C[T[C-L]]）。以上強(qiáng)調(diào)的學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系即開展學(xué)習(xí)技術(shù)研究范式研究的抓手。在認(rèn)知領(lǐng)域的研究中，筆者從“前概念”出發(fā)，拓寬其內(nèi)涵而轉(zhuǎn)至“認(rèn)知起點(diǎn)”，在學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行繼承與創(chuàng)新。所謂認(rèn)知起點(diǎn)，即“在學(xué)習(xí)過(guò)程中，當(dāng)新的學(xué)習(xí)行為即將展開時(shí)，學(xué)習(xí)者個(gè)體對(duì)具體學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知狀態(tài)，是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系表征”^[9]。

結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)實(shí)際，筆者立足教育根本，開展基于學(xué)習(xí)技術(shù)范式的技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的研究，在開展學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)關(guān)注學(xué)習(xí)者的發(fā)展需求變化。要想有效指導(dǎo)教學(xué)，根據(jù)有指導(dǎo)意義的理論進(jìn)行研究設(shè)計(jì)是必不可少的。筆者基于學(xué)習(xí)技術(shù)范式開展了研究設(shè)計(jì)工作。做好設(shè)計(jì)，聯(lián)通理論與實(shí)踐，應(yīng)堅(jiān)持“漸進(jìn)”“臨床”“歸納”三大理念。所謂“漸進(jìn)”，即研究者需立足當(dāng)前教育實(shí)際去逐步改善，循序漸進(jìn)，例如班級(jí)授課制、學(xué)科教學(xué)是不可立馬叫停、推倒重來(lái)的。所謂“臨床”是立足教學(xué)中的真實(shí)問(wèn)題，研究者應(yīng)深入一線開展創(chuàng)新性研究工作，與教師開展緊密的合作，在真實(shí)的場(chǎng)景中基于實(shí)踐優(yōu)化實(shí)踐。所謂“歸納”，即從教學(xué)中的具體問(wèn)題入手，對(duì)技術(shù)改善教學(xué)的機(jī)理和有效路徑開展實(shí)證研究，建立教育研究與教學(xué)實(shí)踐的緊密聯(lián)系。

對(duì)技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的探究，筆者基于教育學(xué)、心理學(xué)和社會(huì)學(xué)開展多視角的研究，以學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系作為技術(shù)的作用點(diǎn)，按實(shí)證研究—提煉機(jī)理—生成模型的過(guò)程推進(jìn)。技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)有三重境界。

一是完成設(shè)施資源的建設(shè)，如智慧校園、學(xué)習(xí)空間、數(shù)字場(chǎng)館等，現(xiàn)行的基礎(chǔ)教育信息化的建設(shè)成就便包含此重境界的多個(gè)方面。

二是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的改變，如項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL），科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）等，傳統(tǒng)的課堂講授范式不再壟斷現(xiàn)今的課堂，不再占據(jù)高比例的地位。

三是促進(jìn)了學(xué)生學(xué)業(yè)成就的提升，此處所提及的學(xué)業(yè)成就包含多個(gè)維度，不僅包括學(xué)習(xí)成績(jī)，而且包括核心素養(yǎng)、綜合素質(zhì)（4C）等。

這三重境界與筆者的研究、設(shè)計(jì)完全相符，每種境界都是可以達(dá)到的，都有實(shí)例驗(yàn)證。

三、學(xué)習(xí)技術(shù)范式實(shí)證探索——以小學(xué)數(shù)學(xué)“相交與垂直”為例

學(xué)科學(xué)習(xí)心理學(xué)的代表人物細(xì)谷純教授提出：兒童的學(xué)習(xí)錯(cuò)誤是存在“規(guī)律”的，只有清除這些錯(cuò)誤的“規(guī)律”，才能學(xué)會(huì)正確的規(guī)律。本研究團(tuán)隊(duì)也有著相同的認(rèn)識(shí)：學(xué)生在學(xué)習(xí)某內(nèi)容之前，對(duì)該內(nèi)容是有認(rèn)知的，這種認(rèn)知是不盡相同的、有待發(fā)展的、有內(nèi)在規(guī)律的。作為一名優(yōu)秀的小學(xué)數(shù)學(xué)教師，需要知道學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)所在，因?yàn)槟堑韧谡覍さ搅艘痫L(fēng)暴的那只蝴蝶。

下面介紹在學(xué)習(xí)技術(shù)范式的理論支撐下，研究者基于學(xué)習(xí)者認(rèn)知起點(diǎn)在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上開展的實(shí)證研究。此案例以小學(xué)四年級(jí)學(xué)生作為研究對(duì)象，選取小學(xué)數(shù)學(xué)“相交與垂直”的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)證研究。研究者首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行了“前概念”的測(cè)查（此處將“前概念”視作學(xué)生的“認(rèn)知起點(diǎn)”），以此了解其認(rèn)知狀況及對(duì)應(yīng)的形成原因。隨后對(duì)學(xué)生的前概念進(jìn)行分類，依據(jù)此分類便可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的分組并進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。

“相交與垂直”課例研究中，個(gè)性化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)在如下兩個(gè)環(huán)節(jié)。

一是個(gè)性化學(xué)習(xí)視頻的設(shè)計(jì)與開發(fā)。以微視頻作為學(xué)習(xí)資源早不是新做法了，但微視頻技術(shù)的“成熟性”恰恰是研究者所青睞的。技術(shù)進(jìn)入課堂有效支持常態(tài)化教學(xué)，乃至有效促進(jìn)基礎(chǔ)教育信息化的高質(zhì)量發(fā)展不能完全依賴最新技術(shù)。一味地將新技術(shù)用于成熟的教育之上是存在隱患的。研究者倡議的是將成熟的技術(shù)用于創(chuàng)新的教育，這或許是一條更好的路徑。應(yīng)用成熟的技術(shù)有低成本和高便捷性的優(yōu)勢(shì)。團(tuán)隊(duì)基于基礎(chǔ)研究中理論與實(shí)踐的支持，將技術(shù)作用于常態(tài)課教學(xué)是更優(yōu)的選擇，畢竟技術(shù)的應(yīng)用是存在對(duì)應(yīng)成本的。此研究中，個(gè)性化學(xué)習(xí)視頻可視作“成熟的技術(shù)”。在個(gè)性化學(xué)習(xí)中嵌入微視頻，不會(huì)對(duì)教師產(chǎn)生額外負(fù)擔(dān)。在學(xué)習(xí)技術(shù)研究范式的加持下，研究者針對(duì)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系進(jìn)行視頻資源設(shè)計(jì)，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了可喜的結(jié)果。

二是個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程的設(shè)計(jì)。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了學(xué)習(xí)任務(wù)并將其貫穿學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程。在微視頻資源呈現(xiàn)的前、中、后三個(gè)時(shí)段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的前概念類型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)單為學(xué)生提供了相應(yīng)支持。學(xué)習(xí)個(gè)性化視頻之前，學(xué)生在任務(wù)單引導(dǎo)下寫出各自的前概念（認(rèn)知起點(diǎn)），為其在個(gè)性化學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生認(rèn)知沖突埋下引線。CTCL范式下設(shè)計(jì)的微視頻有很好的適切性。在學(xué)習(xí)個(gè)性化視頻的過(guò)程中，不同學(xué)習(xí)者的前概念將與對(duì)應(yīng)的科學(xué)概念產(chǎn)生直接沖突，此時(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)單將引導(dǎo)學(xué)生利用微視頻中的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力發(fā)展。在個(gè)性化視頻學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)習(xí)任務(wù)單還將引導(dǎo)學(xué)生反思。學(xué)生通過(guò)反思自身認(rèn)知發(fā)展的過(guò)程來(lái)對(duì)已然發(fā)展的認(rèn)知進(jìn)行鞏固。伴隨學(xué)習(xí)任務(wù)單的引導(dǎo)，學(xué)生逐步完成各項(xiàng)任務(wù)即完成了此次個(gè)性化學(xué)習(xí)^[10]。

在此實(shí)驗(yàn)研究中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的教學(xué)環(huán)節(jié)是不同的（見表1）。

以上三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，研究者以前概念作為“藥引子”讓實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。對(duì)照組學(xué)生的學(xué)習(xí)以教師講授為主，沒(méi)有依據(jù)前概念進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)結(jié)束后，兩組學(xué)生前、后測(cè)的成績(jī)以及后測(cè)成績(jī)的T檢驗(yàn)分析見表 2和表3。

由表2可知，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組前測(cè)均值幾乎相同（僅相差0.5分），兩組的前測(cè)成績(jī)不存在顯著差異。但兩組被試的后測(cè)均值存在明顯差異，實(shí)驗(yàn)組使用個(gè)性化資源進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，后測(cè)平均成績(jī)?yōu)?2.75分;而沒(méi)有進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)的對(duì)照組后測(cè)平均成績(jī)則為60.75分;實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組高出12%（即百分制下高出12分）。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組后測(cè)成績(jī)的Sig（雙側(cè)）=0.023<0.05（見表3），說(shuō)明兩組后測(cè)成績(jī)存在顯著差異。

基于此，研究者可以判斷，在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，基于學(xué)習(xí)技術(shù)研究范式并借助技術(shù)進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)能夠有效促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)。

四、總結(jié)

筆者從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面介紹了CTCL研究團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)教育信息化的高質(zhì)量發(fā)展所做的努力，驗(yàn)證了在小學(xué)數(shù)學(xué)常態(tài)化課堂教學(xué)中科學(xué)地進(jìn)行技術(shù)干預(yù)，可以有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展。

筆者開展學(xué)習(xí)技術(shù)研究，以前概念作為先導(dǎo)，以把握認(rèn)知起點(diǎn)作為研究抓手，發(fā)現(xiàn)了認(rèn)知起點(diǎn)的存在性、離散性和群簇性，證明認(rèn)知起點(diǎn)是可以被測(cè)查到的、是可以被區(qū)別的、是可以被分組的，個(gè)性化學(xué)習(xí)是有可操作性的。個(gè)性化學(xué)習(xí)將成為必然。個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是研究的核心所在。實(shí)現(xiàn)有效性的技術(shù)支持、資源開發(fā)、學(xué)習(xí)策略是研究重點(diǎn)。教師應(yīng)用學(xué)習(xí)技術(shù)范式教學(xué)能更好地關(guān)注學(xué)生、關(guān)注個(gè)性化、關(guān)注效果。在基礎(chǔ)教育信息化的高原期，在基礎(chǔ)研究相對(duì)缺乏的今天，科學(xué)應(yīng)用學(xué)習(xí)技術(shù)范式能夠驅(qū)散技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)（TEL）上空的烏云。技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的成功實(shí)踐驗(yàn)證了技術(shù)和范式有效性，同時(shí)在提高信息化高質(zhì)量發(fā)展方面提供了先例和經(jīng)驗(yàn)。此案例為技術(shù)有底氣地大規(guī)模應(yīng)用于常態(tài)課并有效改善教學(xué)給出了小范圍的驗(yàn)證支持，為教育技術(shù)研究迎來(lái)了一縷陽(yáng)光^[11]。

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（作者張慧倫系上海師范大學(xué)博士研究生;尹相杰系上海學(xué)而思教育培訓(xùn)有限公司數(shù)學(xué)教師;董玉琦系上海師范大學(xué)教授，全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組學(xué)科規(guī)劃組專家，教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家委員會(huì)信息技術(shù)學(xué)科組委員）

責(zé)任編輯：祝元志