区域中小学创客教师移动培训平台的构建与应用

原标题:区域中小学创客教师移动培训平台的构建与应用

本文发表于 《数字教育》 2019年第4期(总第28期)基础教育信息化栏目,页码:48-53。转载请注明出处。

摘 要:文章立足于实践,结合教育生态学理论、具身认知理论、学习金字塔理论,以大数据思维为指导,代入全新慕课化思想,引进社区空间设计理念,将创客移动培训平台框架结构划分为应用层、服务层、数据层三个层面,设计了诊断性需求分析模块、个性化服务定制模块、在线创客课程模块、研讨空间模块、评价反馈模块五大功能模块,最后依托微信公众平台实现了面向中小学创客教师的移动培训平台,并对用户使用平台的具体情况与应用效果进行了分析,以期为未来创客教师移动培训平台的相关研究提供新的参考和借鉴。

关键词:创客教师;教师专业发展;移动培训平台

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一、研究的理论依据

(一)教育生态学理论

国内对于教育生态学的探究,以学者吴鼎福与诸文蔚的研究成果最为典型。吴鼎福等认为,教育的生态结构包括宏观与微观两个层面,宏观生态系统注重以国家为疆域的教育生态系统,微观生态系统注重学校、家庭乃至课程安排等。教育生态学的方法就是通过将各种教育机构与其他社会机构置于彼此联系的环境中,分析各种环境因素对教育的作用和影响及教育对环境的反作用进而分析整个生态结构[1]。已有的区域教师培训过于强调“一次性”培训,在培训结束后的一段时间内,一定程度上解决了教师现阶段面临的教育教学问题,但始终无法满足教师终身学习与专业可持续发展的需求。区域创客教师混合式培训模式在顶层设计上考虑生态学的系统观、整体观和平衡观,通过分析各种教育生态环境因素与教育事业发展之间的动态关系,形成一个复杂的、开放的、动态的区域教师培训生态体制,探索优化教师培训生态环境的途径与方法,服务区域教师专业发展。

(二)具身认知理论

美国认知语言学家雷科夫和哲学家约翰逊提出, 具身认知理论包括三个基本思想:心智是具身的;隐喻是思维的核心;认知是无意识的[2]。它强调人类的一切认知活动都是建立在自身的生理结构和感觉运动过程中的,都离不开身体与环境的参与,主张人类身体在认识世界中的情境性、生成性和隐喻性。区域创客教师混合式培训应以参训教师的实际需求作为培训的逻辑起点,将研究的关注点聚焦于参训教师,直面其日常的教育教学生活,从抽象、晦涩的教育理论中突围,重返教育实践场所——学校与课堂,还原教师培训对实践的观照。通过突出并延长体验环节,使参训教师通过感受、觉知以及“做中学”等不同方式,把自己作为感知的主体投入到被感知的世界中,去感知教育培训的意义。

(三)学习金字塔理论

近几年,国内的相关研究正关注将学习金字塔理论应用于教师培训中,促进教师观念的转变。学习金字塔理论指的是通过检测不同学习方式在两个星期之后还能记住的内容,来量化不同学习方式的知识残留率,进而评价不同学习方式的优劣[3]。听讲、阅读、视听、演示、讨论、实践、教授给他人七种学习方式知识残留率依次为5%、10%、20%、30%、50%、75%、90%。上述学习方式中知识残留率在30% 及以下属于被动学习的方式,而知识残留率在50% 及以上的为主动学习的方式。区域创客教师混合式培训中培训活动的设计不能赋予课程学习过大的权重比例,基于学习金字塔理论以及创客教育所蕴含的“造物”精神,培训模式应注重学习小组的协作学习以及参与实践。另外,在培训资源设计中需要让参训教师参与其中,实现资源的众筹,引导参训教师以“造物”的形式学以致用, 进而实现教师研训用一体化。

二、创客教师群体培训需求分析:移动培训平台的构建起点

为深入了解中小学创客教师群体的培训需求,笔者所在团队于2017 年6 月采用访谈与问卷调查相结合的调研方式,针对Z 市15 所中小学的创客教师从基本情况、培训资源需求、培训服务需求以及培训平台功能需求四个层面进行了调研。本次调查采取抽样调查的方式,选取Z 市15 所中小学,共回收问卷128 份,通过筛选获取合格问卷125 份。调查发现,参与调查的群体中男性占63.04%,女性占36.96%,信息技术教师占62.46%,通用技术与综合实践教师分别占12%、5.65%,其他多数为物理、科学、数学等从事STEM 教育的教师。在已有学习基础的调查中,32.31% 的中小学教师表示曾经学习过相关的课程与技术,并开设过创客类相关课程,30.69% 的教师对创客教育有一定的了解,仅有14.51% 的教师表示从未学习过任何创客类技术与课程。培训资源需求调查发现:在学习内容层面,中小学创客教师对创客理念的诠释、创客项目制作案例讲解、创客课程的设计与制作、创客空间建设思路等内容的需求迫切度较高;在学习载体层面,对于Arduino 开源硬件和3D 打印技术以及Scratch 编程学习三类学习载体有较高的学习需求;在学习资料支持层面,75.04% 的教师希望是微视频格式的,95.56% 的教师希望提供一些创客软件资源包以及学习网站链接。培训服务需求调查发现,78%的教师希望能通过线上线下多渠道相结合的方式定期获得平台推送的资源、服务、活动,还希望能利用微信、微博等新媒体平台将平台的新资源、新活动及时推送给学生,还有14% 的教师希望培训团队能走入学校,定期开展学术讲座服务,精准定位教师的个性化需求等。对于培训平台功能需求方面的调查发现,课程学习功能需求占52%,实时交互功能需求占67%,资源共享功能需求占15%,其他占26%。综上所述,近一半的教师对创客教育有一定的了解并学习过相关的技术,具备一定的学习基础,因此,在师资培训课程设计难度上应具备一定的梯度,在包含创客教育入门知识的同时还应包含高阶层次的学习资源;同时在培训内容的设置上要注重教学实践与教育理论相结合,选择普适性的学习载体,建设具备学习网站链接、学习软件资源包、视频课程在内的多元化培训支持服务平台。

三、区域创客教师移动培训平台的总体架构设计

区域创客教师移动培训平台注重在大数据思维的指导下,以创客教师群体为主体,以提升教师创客素养和促进教师专业化发展为目的,利用微信公众平台作为线上培训的载体,共同探索动态发展下的区域中小学创客教师专业发展。

(一)应用层

应用层的主要功能在于为各个用户群体提供不同的访问入口,提供各种培训支持。其中服务人员主要负责培训平台的运营与维护,对平台用户的信息进行动态管理与设置等;培训教师主要负责对参训教师学习过程进行监督、学习质量反馈等;而参训教师则主要是在自己的个人网络空间中进行自主学习以及参与研修社区与公共空间的交流协作等[4]。该层具备支持多终端接入以及支持个性化学习两个特点。为了便于参训教师的学习活动不受时间与空间的限制,平台支持PC 端、移动端等多终端的接入。同时,参训教师可通过个人网络学习空间、网络研修社区管理自己的培训方案与课程等个性化资源,也可以通过公共网络学习空间与其他参训教师进行沟通交流,分享学习资源与心得,实现个性化学习。

(二)服务层

服务层作为培训平台的核心部分,是连接用户与资源的关键路径,其中基础服务主要包括需求信息收集、角色管理以及权限设置等,目的在于为服务人员提供对用户访问平台功能、资源的管理。功能服务主要目的在于为参训教师提供与培训相关的服务,包括课程学习、社交群组、评价分析等。个性化服务提供了如下几种信息服务功能:课程推荐服务,数据素养培训,跟踪服务指导。系统拓展服务包括服务器接口与功能接口两类,主要为了便于培训服务平台的拓展与集成,对平台内部提供功能接口,在平台之间提供集成接口。

(三)数据层

数据层作为平台的基础层,整合了教师信息库、学习资源库、培训方案集等,是存放平台相关数据的实体层。其中教师信息库主要存放了参训教师的基本信息、学习需求等内容。学习资源库主要存放了为参训教师设计并开发的各类多媒体学习资源。培训方案集主要包括需要进行培训的主题内容以及具体的实践项目设置。

四、多元融合:个性化移动培训平台的核心功能设计

(一)诊断性需求分析模块

对参训教师个性化培训需求的分析是个性化移动培训平台的核心功能,其主要任务在于客观地认识参训教师,将参训教师群体进行类别划分,以便有针对性地开展个性化培训[5]。该模块针对参训教师的知识结构、能力水平等个性化特征进行测试,主要是对学习过程中所用到的通识类知识和软件操作等知识进行测试,初步确定不同类别的创客教师群体需要接受什么类型的培训内容主题,为个性化培训方案的制订与课程推荐提供参考。

该模块对需求数据的分析主要从两方面展开:①静态获取,指的是获取包括姓名、身份、学历、研究方向等个人信息在内的用户基本信息;②动态获取,指按照数据挖掘—关联—统计—分析的情报分析流程获取教师自身状态以及信息情境,进而确定用户的潜在信息需求。但在科研以及教学过程中,受外部环境的影响,教师极易产生临时性信息需求。因此,需要根据教师的实践场景以及跟踪操作来获取其需求信息,建立实时更新的用户反馈机制。

(二)个性化服务定制模块

个性化服务定制模块建立在诊断性需求分析模块的基础上,以筛选出的科学数据为依托,进行精准的个性化服务推送[6]。人工智能技术利用神经网络算法从用户兴趣信息库中分析用户需求信息,推测用户意图, 对其偏好种类进行标签化处理,在此基础上对用户群体进行类别划分,通过智能标签识别不同用户的动态需求,采用数据预测分析方法,进行用户行为趋势分析,实现用户行为数据到用户行为特征信息的可视化呈现, 为不同的用户群体确定个性化的服务产品,采用智能推送服务模式,高效地向用户推送培训信息资源,根据反馈结果重新划分用户群体,调整培训服务供给内容。

(三)在线创客课程模块

在线创客课程模块以课程为主线,以参训教师为主体,以个性化服务为导向,旨在为创客群体创设网络化、个性化、智能化的云学习环境[7]。它的主要功能包括资源导航、课程浏览、课程教材上传、众创空间设计、一站式检索等。通过整合校内与校外的学习资源,充分发挥平台在创客教师群体日常教学与研修中的作用。该模块主要依托微信公众平台支持下的微网站实现课程资源的共享、学习,通过后台管理系统设计、上传微视频课程资源,例如Arduino 开源硬件和3D 打印技术以及Scratch 编程学习等创课课程。

(四)研讨空间模块

情境认知与学习理论强调了为学习者创设功能性情境的重要性。创客教师开展教学与科研活动必然要走到具体情境中,如何为他们构建实时交互的同伴协作情境是平台设计之初需要特别注意的[8]。本研究中,笔者通过平台按照前期参训教师的知识前测结果划分多个学习小组,满足了教师群体之间的实时交互与协作学习,建立了小组成员之间的实时协作交互机制。同时通过建设研修社区的形式,鼓励参训教师上传自己的研究报告、科研论文、心得等,从而实现学习资源的共建共享。

(五)评价反馈模块

参训教师在获得平台推送的学习资源以及提供的服务信息之后,可以通过平台的评价功能对是否精准推送学习资源、是否满足其学习需求进行点评,也可以在留言区提出自己的相关意见与建议[9]。这些数据都为后期平台的资源汇聚以及信息推送的优化提供了依据。另外,还可以通过反馈信息的方式向平台的开发者提出建议,参与到平台的开发以及服务产品或工具的开发过程中。

五、案例分析

(一)功能模块的实现

创客教师微学堂”是笔者依托微信公众平台所构建的适用于创客教师移动培训的服务平台,其中设置了“学·创客”“做·创客”“观·创客”三个一级菜单模块,各个一级菜单模块下又分别包含微课程、创意培育、创客达人等二级菜单模块。下面对其中应用较多的五个主要功能模块进行介绍。

智能回复:当用户在平台中输入想要获取的学科资源内容的关键字时,平台会自动推送该类资源的内容。

资源众筹微信墙:采用时兴的弹幕技术,在平台构建初期由开发者向众多学习者发布课程资源标题、培训大纲等,然后根据学习者的反馈判断其是否有开设的必要性。同时学习者也可以根据自己的兴趣向开发者提供所需的学习内容清单。

评价与调查:用于对参训教师的作品进行评价以及群体之间的自评或互评,也可以用于问卷调查,询问参训教师对平台推送资源的需求以及对平台建设的建议,所有的回答后台均有详细的数据统计。

微课程:主要用于参训教师对创客教育理论以及项目、案例等的学习,涵盖了Scratch 创意编程、创意机器人、3D 创意打印等内容。

微网站:主要用于参训教师在线学习创客课程以及对其在微网站的学习情况进行实时记录、统计与分析。

上述这些功能操作均可通过微信公众号快捷地完成。有了这些功能,培训教师可以对参训教师的移动学习情况以及项目设计进行实时管理,也可实现教师之间的良好互动。

(二)创客教师微学堂的应用情况分析

本平台自2017 年7 月起开始应用于Z 市中小学创客骨干教师研修班举办的“创客教育与3D 打印教育应用研究”培训。该课程是Z 市为中小学创客教师开展的一门提升创新学习与设计能力的创造性项目制作课程, 同样也属于创客教育改革的一次创新探索。培训班开设时间为四周,参训人数为67 人。依托创客学堂微信学习平台的“学·创客”“做·创客”“观·创客”三个菜单模块将课程活动内容分为三个部分:(1)创客教育领域相关理论探讨;(2)3D打印相关知识与技能指导;(3)3D 打印的行业发展与教育应用以及创业相关知识。基于此,笔者从培训前、培训中、培训后三方面简要介绍培训平台的应用情况。

1. 培训前:预习反馈,调整教学

在培训前,培训教师将预先设计好的课程预习内容,以“视频+ 文字+ 图片”多种媒体相融合的形式于开课前3 天通过微信平台实时通知发布给参训教师, 并组织参训教师按照各自学习兴趣加入到不同的学习小组中,同时成立班级学习交流微信群,在为教师群体提供个性化学习空间的同时也为其提供了一个群体智慧环境。参训教师在规定时间内完成预习任务,并将结果反馈至平台后,由平台的跟踪与记录功能对教师学习行为进行分析,为培训教师提供每个参训教师学习情况反馈分析。

2. 培训中:线上线下互动教学,探索交流

课堂中,培训教师利用微信墙、微社区、微网站、关键词回复、群组功能等多个功能模块组成的移动学习功能圈,将培训课堂授课分为三个部分:(1)基础知识讲解。由培训教师结合参训教师对预习内容做出的反馈,以直播课的方式将创客教育理论知识以及3D 打印相关理论知识直观地传递给学习者。(2)课堂交互。在课前,培训教师已经将视频课程等以素材形式添加到平台的素材库与投票模块中,通过关键词回复的形式,与参训教师展开课堂交互。同时,培训教师可以利用微信墙为参训教师提供话语通道,参训教师发送问题,经培训教师审核后,即可“上墙”,其他教师可以就微信墙上的问题进行回复与讨论,实现实时互动反馈[10]。(3)自主协作学习。参训教师借助之前平台上划分的兴趣小组以及微网站与微社区开展自组织的学习活动,针对自己在培训课堂上的困惑与学习伙伴进行互动讨论,建立起协作互助的学习共同体;另外,参训教师也可以在微社区中的答疑讨论区发帖, 全体教师都可以获取其发布的消息并以跟帖形式表达自己的观点。倘若需要专家的帮助,则只需在微信墙中以“@ 专家”的方式向专家询问,专家获取信息后会及时给予反馈。借助平台为参训教师提供群体讨论的学习环境,促使其能在互动反馈中获取创造的灵感,进而自主创造新作品。

3. 培训后:创作分享,持续评价

为培养参训教师的高阶思维能力,培训后培训人员通过平台的自动推送功能,将具体的创客项目以任务形式推送给参训教师。参训教师依据自身的学习情况及兴趣选择相应项目,组成实践共同体。共同体中各成员依照“调研分析、制订方案、原型设计、交流反思”四环节迭代循环模型展开学习与制造[11],依据共同体中每位成员自身擅长的兴趣点分配学习任务。项目完成后借助平台的投票功能以及微社区进行成果展示,以共同体自评、互评与专家评价相结合的方式进行评价。

(三)平台的应用效果分析

为进一步了解平台的应用效果与培训效果反馈, 培训课程结束后我们从平台的使用效果满意度与教学效果两个方面对参与培训的67 名中小学创客教师进行了访谈与问卷调查,从教学活动、教学目标、教学内容三个层面编制问卷与访谈提纲,利用问卷调查初步分析了用户对个性化移动培训平台的操作满意度、互动交流满意度以及对平台的整体满意度。问卷题目采用李克特五点量表,1~5 分别代表非常不同意到非常同意。同时通过访谈,从参训教师的沟通能力、小组协作能力、动手实践能力、创新能力等几个维度调查教学效果。此次共发放问卷67 份,回收67 份,且有效率达100%。在此基础上,本研究利用SPSS,对问卷进行了信度与效度的分析。

利用SPSS 将问卷中参训教师对每个维度的得分均值进行统计。统计分析结果显示,对移动培训平台操作满意的教师为92.56%,对互动交流程度满意的为91.45%,对整个个性化移动培训平台使用满意的为89.70%。这充分说明了相较于传统的线下面授培训方式,大多数教师更青睐依托微信公众平台开展移动培训,但仍有10.30% 的参训教师对平台使用并不太满意。通过沟通了解,有教师表示之所以选择使用微信平台进行移动培训,是因为当自己在线下进行创客课程学习遇到困难或者进入误区时,专家与学习伙伴能及时通过微信平台帮助其解决问题并提供指导。有的教师提出,热衷于使用微信平台的原因在于培训人员能及时通过平台的后台数据分析模块及时获取参训教师的实时学习状态,进而为其提供有针对性的学习反馈,促进参训教师对知识的理解。但也有部分教师认为, 培训人员缺乏对群组内的讨论主题的控制,导致讨论群主题时常偏离。同时,研究者在访谈中也发现了一些平台应用的不足:(1)培训人员对平台群组内的主题讨论缺乏监管。相关调查表明,培训人员在培训过程中若能及时合理地控制群组主题讨论,防止讨论偏离主题而变为学习者聊天场所,对学习者的学习行为进行督导与管理,将会很大程度上促进学习讨论,为学习者营造更好的学习环境。(2)对于参训教师的自主创新能力以及动手实践能力的培养有待加强。笔者发现个别教师在学习过程中存在投机取巧、不积极参与群组活动的情况,在项目实践过程中,往往懒于思考,完全依赖共同体中的学习伙伴以及专家的帮助。对此, 应在下一步的教学活动中,对相应的参训教师提出警告,加强学习同伴之间的互评机制,利用同伴间的相互监管与督促。

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董同强(1993— ),男,山东淄博人,博士研究生,研究方向为创客教育、职业技术教育发展战略.返回搜狐,查看更多

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