李紅美 楊 浩
(1.南通大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院,江蘇南通 226019;2.華中師范大學(xué) 教育信息技術(shù)學(xué)院,湖北武漢 430079;3.美國紐約州立大學(xué) 奧斯威格分校 教育學(xué)院,美國奧斯威格 13126)
媒體技術(shù)的不斷變遷,推進課堂教學(xué)環(huán)境從以“教”為中心逐漸向以“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)變,如何優(yōu)化課堂互動教學(xué)效果、提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性和投入度,已成為亟待解決的熱點問題之一[1]。早在1966年斯坦福(Stanford)大學(xué)首次將互動反饋系統(tǒng)或稱教學(xué)應(yīng)答系統(tǒng) (Audience Response System,以下簡稱ARS)引入到課堂教學(xué)中[2]。經(jīng)過五十多年的研究和發(fā)展,互動反饋系統(tǒng)經(jīng)歷了基于紅外線技術(shù)的第一代無線互動反饋系統(tǒng)、基于射頻信號技術(shù)的第二代無線互動反饋系統(tǒng)、基于Web的第三代虛擬移動互動反饋系統(tǒng)的技術(shù)演進,國際互動反饋系統(tǒng)的應(yīng)用研究也取得了豐碩的理論和實踐成果,對其的研究已從以行為主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的ARS技術(shù)的應(yīng)用,轉(zhuǎn)向了在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下對ARS技術(shù)如何促進有效學(xué)習(xí)的探討[3]。ARS技術(shù)已成為促進課堂互動、強化信息反饋、提升學(xué)習(xí)投入、支持教學(xué)變革的有效工具[4]。然而,相對于國外ARS已廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域各個層面的發(fā)展熱度,我國ARS教學(xué)應(yīng)用則剛處于起步階段,已有研究大多以基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的小學(xué)教育為主,其它領(lǐng)域研究數(shù)量較少[5],大部分課堂教學(xué)仍以“傳遞—接受”形式為主。
隨著移動互聯(lián)技術(shù)和移動終端的日益普及,在數(shù)字鴻溝的第一道 “接入溝”(指互聯(lián)網(wǎng)接入上存在的差距)已基本解決的情況下,如何努力克服第二道“使用溝”(指互聯(lián)網(wǎng)使用上存在的差距),以最大限度發(fā)揮移動終端在教學(xué)改革中的優(yōu)勢,已成為重要的教育研究命題[6]。早在2012-2013年間,我們曾經(jīng)對國內(nèi)外ARS教學(xué)應(yīng)用展開過系統(tǒng)研究。因此,本研究旨在進一步追蹤近五年來國際移動互動反饋系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用的最新動向,為我國ARS的應(yīng)用和探索提供理論借鑒和實踐指導(dǎo)。
國際上對互動反饋系統(tǒng)的命名多種多樣,出諸于文獻中的表述方式不少于26種[7],本研究以互動反饋系統(tǒng)國際公認(rèn)的通稱“Clicker”作為關(guān)鍵詞,在摘要和引文數(shù)據(jù)庫Scopus進行檢索,時間設(shè)定為2013-2018年8月,共返回309條文獻檢索結(jié)果。接著將文獻類型限定為“Article”,學(xué)科范圍主要限定在 Social Sciences、Computer Science、Chemistry、Engineering等ARS研究較為活躍的學(xué)科領(lǐng)域,限定來源為與教育和技術(shù)相關(guān)、且發(fā)表ARS論文數(shù)量較多的相關(guān)雜志,比如Computers And Education,Educational Technology And Society,CBE Life Sciences E-ducation,Journal Of Science Education And Technology, Active Learning In Higher Education, Education And Information Technologies, Interactive Learning Environments,International Journal Of Information And Communication Technology Education,Chemistry Education Research And Practice等,共檢索到79條來源文獻,每條文獻包括作者、標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞和來源出版物等信息。通過梳理79篇論文的標(biāo)題、摘要和關(guān)鍵詞,排除了ARS在過去研究中已經(jīng)廣泛涉及的研究主題(如,ARS對交互性、學(xué)業(yè)表現(xiàn)、學(xué)生參與度、學(xué)習(xí)投入度的影響,以及對ARS的態(tài)度等),重點關(guān)注近五年來伴隨全球?qū)W習(xí)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,由此帶來ARS技術(shù)及其教育應(yīng)用的國際最新發(fā)展和研究動向,著重選擇第三代基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)的25篇研究論文 (詳見13-52之間的英文參考文獻),作為研究內(nèi)容加以分析。
本研究采用內(nèi)容分析法,以技術(shù)整合于教學(xué)的TPACK為理論框架,圍繞ARS的技術(shù)演進、課程內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果四個層面進行文獻分析,總結(jié)歸納出近五年基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)國際應(yīng)用研究的最新趨勢,旨在為我國移動終端在教育應(yīng)用領(lǐng)域的普及和推廣提供借鑒。
1.基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)的技術(shù)演進
互動反饋系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展,可追溯到20世紀(jì)初測驗理論 (Test Theory)在教學(xué)實踐中的應(yīng)用,ARS最早是在基于測驗理論的學(xué)習(xí)反應(yīng)信息分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來。上世紀(jì)50年代,美國空軍將應(yīng)答系統(tǒng)整合到培訓(xùn)電影中,以多選題的方式訓(xùn)練飛行員;上世紀(jì)60年代,早期有線的互動反饋系統(tǒng)已在大學(xué)課堂里占有了一席之地;1985年,出現(xiàn)了第一個深受歡迎的課堂通訊系統(tǒng)Classtalk,并于1992-1999年間逐步走向商業(yè)化[8];從1999年開始ClassTalk漸漸退出了市場,取而代之的是更加簡單、易用、穩(wěn)定的采用紅外線(Infrared)技術(shù)的第一代無線互動反饋系統(tǒng),比如,EduCue PRS和eInstruction CPS[9];2004年底至2005年初,基于紅外線的應(yīng)答系統(tǒng)又被更為低價的基于射頻信號的第二代無線應(yīng)答系統(tǒng)所替代,僅僅經(jīng)過兩年時間的發(fā)展,市場上基于射頻的應(yīng)答系統(tǒng)至少有 6個牌子:EInstruction,Qwizdom,TurningPoint,iClicker,Interwrite PRS 和H-ITT等[10]。
隨著移動互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展和移動設(shè)備的普及,出現(xiàn)了第三代基于Web技術(shù)的虛擬移動互動反饋系統(tǒng)(Web-based polling)。新的基于Web的互動反饋系統(tǒng)不再依賴于硬件,而是托管在云端或作為應(yīng)用程序APP存在,幾乎任何可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都可以訪問和安裝使用它們。該系統(tǒng)允許學(xué)生借助筆記本電腦或掌上移動設(shè)備與教師的計算機進行通訊[11]。第三代移動互動反饋系統(tǒng)與前兩代系統(tǒng)的功能比較,如表1所示[12]。
表1 第三代基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)與前二代互動反饋系統(tǒng)的功能比較
目前,常用的免費基于Web移動互動應(yīng)答系統(tǒng)有:ARSnova.(http://arsnova.thm.de),Socrative (www.socrative.com)[13], Pear Deck (www.peardeck.com)、Kahoot (www.kahoot.it)[14], Poll Everywhere(https://www.polleverywhere.com), eClicker(http://www.eclicker.com)[15]等。值得一提的是Socrative,在2017年國際學(xué)習(xí)與績效技術(shù)中心(The Centre for Learning and Performance Technologies,C4LPT) 發(fā)布的學(xué)習(xí)工具TOP200中,Socrative作為排名第93位的新興技術(shù)[16],提供具有典型問題格式和功能嵌套布局、限制測驗所給出應(yīng)答時間的功能,并且在Socrative中,學(xué)生之間的答案可以與學(xué)生姓名相互關(guān)聯(lián),有利于實現(xiàn)分級評估。該系統(tǒng)和 Poll Everywhere、eClicker、Kahoot等系統(tǒng)相似,都能讓師生能以多選題、是非題和簡短文本信息等形式獲取反饋信息[17]。這意味著只要通過穩(wěn)定的無線連接,就可以從任何地方獲得基于Web的移動互動反饋系統(tǒng),使問題應(yīng)答活動從課堂延伸到課外[18],無縫連接正式與非正式學(xué)習(xí)的多種場景。
2.關(guān)注基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)與前二代系統(tǒng)的實踐應(yīng)用比較
基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)的日益成熟,促使研究者們重點關(guān)注到移動互動反饋系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用上。如,如何將移動應(yīng)答系統(tǒng)應(yīng)用于課堂教學(xué)?基于WiFi的Web移動互動反饋系統(tǒng)與前二代互動反饋系統(tǒng)在實踐應(yīng)用中有什么不同?以及對教師和學(xué)生帶來了何種影響?
2017年,Larry Katz等專門研究了在大型高校課堂中,使用個人WiFi移動設(shè)備作為應(yīng)答裝置的可行性,以及學(xué)生對移動應(yīng)答設(shè)備的一般看法。從總體而言,大多數(shù)學(xué)生更喜歡使用個人的移動設(shè)備作為應(yīng)答器。學(xué)生們對移動應(yīng)答設(shè)備使用給出了非常積極的反饋;總結(jié)歸納了使用移動應(yīng)答設(shè)備有三大好處:(1)學(xué)生不需要購買或記得帶上應(yīng)答器上課;(2)學(xué)生能夠按照自己的節(jié)奏查看問題并回答問題,不浪費分發(fā)和收集答題器的課堂時間;(3)當(dāng)學(xué)生能夠使用自己的移動設(shè)備作為應(yīng)答器時,對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有更大的影響[19]。
2015年,Jeffrey R Stowell探索性地研究比較了使用答題器或移動應(yīng)答設(shè)備回應(yīng)課堂問題正確、錯誤和缺失答案的學(xué)生數(shù)量。研究結(jié)果顯示,在一個班級中,使用移動設(shè)備的學(xué)生比使用答題器的學(xué)生,存在更多的缺失答案和更少的正確答案,不過最終成績沒有差異;而在另一班級中兩者沒有差異。但報告最終顯示,使用移動設(shè)備的班級有31%的學(xué)生 “有時”或“大部分時間”無法連接到互聯(lián)網(wǎng);58%的學(xué)生認(rèn)為,在課堂上移動設(shè)備的其他用途對他們“從不”或“很少”分心。研究也希望,教師能夠意識到缺失應(yīng)答和正確應(yīng)答可能存在的差異,以及移動技術(shù)獨有的潛在挑戰(zhàn)[20]。
2014年,Sun J.C.-Y比較研究使用答題器與基于Web的移動應(yīng)答設(shè)備,對特定類型學(xué)生的行為參與、情感參與、認(rèn)知參與、學(xué)生學(xué)習(xí)和表現(xiàn)的自我效能的影響,以及對教職員工的教學(xué)實踐的影響。準(zhǔn)實驗研究結(jié)果都呈現(xiàn)顯著性差異,這說明,基于Web的移動應(yīng)答設(shè)備具有提升學(xué)生學(xué)習(xí)投入?yún)⑴c度和自我效能的作用,能給教師提供有益的見解。但鑒于教育技術(shù)隨著時間的推移而迅速變化,未來的研究應(yīng)該利用深入的定性數(shù)據(jù)分析來提高研究結(jié)果的有效性,并從學(xué)生的視角理解應(yīng)答策略及其對學(xué)習(xí)過程的好處[21]。
經(jīng)過近五年對普通應(yīng)答器與基于Web移動互動反饋系統(tǒng)的比較和探索,我們已基本形成以下五點共識:第一,兩者的響應(yīng)率相等,但與普通答題器相比,基于Web的移動應(yīng)答系統(tǒng)提供了更深入探究的空間,比如,文本問題和基于圖像形式的問題;第二,打擾性電話對普通答題器和移動應(yīng)答系統(tǒng)環(huán)境的影響程度相同;第三,基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)使學(xué)生作弊機會更少;第四,學(xué)生更喜歡使用自己的移動設(shè)備應(yīng)答;第五,兩者成本差距大,基于Web的移動互動系統(tǒng)應(yīng)答學(xué)生無需支付任何費用[22]。
以問題為驅(qū)動引發(fā)學(xué)生思考、回答和討論,進而促進教學(xué)目標(biāo)的達成,是互動反饋系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用的核心。因此,整合課程教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計合適的應(yīng)答問題,是發(fā)揮教學(xué)系統(tǒng)整體功能的關(guān)鍵[23]。由于前二代互動反饋系統(tǒng)的應(yīng)答題型以多選題、是非題等客觀題型為主,因此,大多數(shù)實踐應(yīng)用偏向理科和工科,有的學(xué)科結(jié)合專業(yè)特點形成了課堂應(yīng)答問題庫。與此同時,有的應(yīng)答問題雖然涉及的概念相同,但使用情景不同,進而開發(fā)了不同的應(yīng)答問題系列,以滿足不同教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)情景的實際需要,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。通常在一個課時內(nèi),根據(jù)教師講授進度,基于Web的移動反饋系統(tǒng)呈現(xiàn)3-5個應(yīng)答問題,或獨立呈現(xiàn)于教師講授之后,或者嵌入教師授課的演示文稿中,教師根據(jù)課堂即時互動反饋信息,及時了解學(xué)生掌握情況,靈活調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容和步調(diào)。
第三代基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)兼具前二代系統(tǒng)功能的同時,還拓展了其在人文社會學(xué)科中的廣泛運用。第三代基于Web的移動互動反饋系統(tǒng),使應(yīng)答題型不僅僅局限于選擇、判斷、是非等客觀題,還適用于計算題、問答題等開放題型[24],允許學(xué)生對教師提出的問題作長篇答案,并以圖片的形式將開放題應(yīng)答結(jié)果上傳提交到系統(tǒng)。同時,應(yīng)答題、練習(xí)題、測驗題等開放應(yīng)答題型的運用,在MOOCs課程內(nèi)容設(shè)計和教學(xué)組織中,也發(fā)揮著重要作用。這表現(xiàn)在教師可以以多種方式使用學(xué)生應(yīng)答提供的信息。例如,確定學(xué)生是否需要更多的概念解釋;將學(xué)生的位置信息作為評分的評估手段;以及為未來課程內(nèi)容的規(guī)劃提供有價值的信息等。
2017年,研究者以2003年學(xué)者Biggs的3P模型(Presage、Process、Product)為基礎(chǔ),梳理出慕課環(huán)境下影響學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的因素框架,包括學(xué)生特征、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)結(jié)果四大因素。其中,學(xué)習(xí)環(huán)境因素中的反饋、評價、形成性評價、同伴評價、自我評價等子因素與第三代基于Web的移動互動反饋技術(shù)、慕課課程內(nèi)容設(shè)計、慕課課程教學(xué)組織密切相關(guān)[25]。例如,在慕課課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和組織中,應(yīng)答問題通常作為學(xué)生與課程學(xué)習(xí)內(nèi)容交互式斷點而嵌入視頻中,學(xué)生必須提交應(yīng)答結(jié)果才能繼續(xù)觀看視頻講座,而在混合慕課課堂的背景下,教師可以使用互動應(yīng)答結(jié)果,實時獲得學(xué)生對所呈現(xiàn)材料的理解水平的反饋,減少收集調(diào)查數(shù)據(jù)和評估解決方案的時間;練習(xí)和測試環(huán)節(jié)與課程內(nèi)容相結(jié)合,確保了對所教授概念的深入探索,也為學(xué)生提供了過程性電子評估數(shù)據(jù);作為帶有慕課顯著特征的自我評估和同伴評估,可大大減輕教師對大量作業(yè)和測驗評分的工作量,教師將自我評估和同伴評估等形成性評估結(jié)果,提供和反饋給學(xué)生,將有助于學(xué)生在整個課程學(xué)習(xí)過程中看到自己的進步,識別存在的錯誤和誤解,從而提供更準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)體驗,更好地滿足評估目的[26]。
在混合慕課課程教學(xué)設(shè)計和組織過程中,基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)所提供的 “師生間的互動和對話”,促使慕課設(shè)計團隊通過行動中的反思(在教學(xué)時刻)和行動反思(在教學(xué)之前或之后計劃的行動),來構(gòu)建課程內(nèi)容知識體系。比如,從網(wǎng)上參與者已有的內(nèi)容中,選擇并重新打包上傳內(nèi)容,或者創(chuàng)建新的內(nèi)容與參與者進行交互[27]??傊?,將基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)運用于慕課的課前、課中、課后的教學(xué)活動,支持線上線下的混合學(xué)習(xí),提升了慕課課程內(nèi)容的動態(tài)生成性、適應(yīng)性和針對性。
早期研究綜述已總結(jié)出三種典型的ARS整合教學(xué)的形式,從理論層面厘清ARS整合于教學(xué)的特征,尤其是與傳統(tǒng)講授不同的特征。第一種形式以應(yīng)答問題為中心,教師在簡短講授后呈現(xiàn)多項選擇題,讓學(xué)生單獨應(yīng)答,顯示投票結(jié)果,然后教師向?qū)W生提供正確和錯誤答案的解釋。第二種形式與第一種基本形式略有不同,鼓勵學(xué)生在提交答案之前與鄰座同學(xué)討論。第三種形式基于Mazur的同伴討論,要求學(xué)生單獨應(yīng)答,顯示投票結(jié)果后教師不給出答案的解釋,通過同伴討論形成學(xué)生自己的解釋,以證明每個選擇的合理性;然后學(xué)生重新應(yīng)答,顯示重新應(yīng)答的結(jié)果;最后教師解釋為什么答案是正確或不正確[28]。但隨著第三代基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)的日益成熟和學(xué)習(xí)科學(xué)的不斷發(fā)展,其教學(xué)應(yīng)用方法也產(chǎn)生了新的變化。
1.基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)優(yōu)化翻轉(zhuǎn)課堂課前課中教學(xué)
大量文獻研究表明,無論大班還是小班,將ARS整合于教學(xué)是促進教和學(xué)的有效工具。然而,已有研究主要集中在以教師為中心基于講課為主要教學(xué)方法的課程,但對于使用ARS能否增強翻轉(zhuǎn)課堂教與學(xué)的價值知之甚少。近年來,作為混合式學(xué)習(xí)的一種形式,翻轉(zhuǎn)課堂在各級教育領(lǐng)域具有普及的趨勢,但如何更好地利用移動互動反饋系統(tǒng)設(shè)計翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)環(huán)境,仍未得到充分發(fā)掘[29]。
近五年來有較多文獻研究,涉及在英語學(xué)習(xí)中如何采用翻轉(zhuǎn)課堂與移動互動反饋系統(tǒng)有機結(jié)合(The Clicker-aided Flipped EFL Class),比較在翻轉(zhuǎn)課堂的面授教學(xué)中,采用Clicker與不采用Clicker、采用傳統(tǒng)教學(xué)與基于Clicker的翻轉(zhuǎn)課堂,對提升學(xué)生的英語熟悉度、動機水平、外國文化認(rèn)知、學(xué)生滿意度、學(xué)業(yè)成績等作用的異同。比較結(jié)果表明,基于移動應(yīng)答系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂面授教學(xué),在以上維度均產(chǎn)生了有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的積極影響[30-33];Hung H.-T.將基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)整合到英語翻轉(zhuǎn)課堂的授教學(xué)問答活動中,形成性評估學(xué)生的英語學(xué)習(xí)。結(jié)果表明:使用基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)對于翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生的學(xué)習(xí)、表現(xiàn)、感知和偏好均產(chǎn)生了積極的影響[34]。一方面,基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)為翻轉(zhuǎn)課堂面授教學(xué),創(chuàng)造了富有吸引力和有效體驗的潛在教學(xué)應(yīng)用;另一方面,借助課前應(yīng)答,其將課前與前中兩階段活動,順利地相互關(guān)聯(lián),利用課前學(xué)習(xí)內(nèi)容的應(yīng)答問題,評估學(xué)生是否達到了學(xué)習(xí)目標(biāo),向教師提供學(xué)生對內(nèi)容理解的反饋,并將反饋與課堂面對面內(nèi)容教學(xué)相關(guān)聯(lián),將預(yù)先分類準(zhǔn)備好的疑難問題,有重點地整合到課堂面對面的教學(xué)內(nèi)容中[35]。因此,基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)的即時反饋功能,能夠聯(lián)接翻轉(zhuǎn)課堂課前和課中兩階段的教學(xué)活動,優(yōu)化翻轉(zhuǎn)課堂面對面教學(xué)的效果。
2.基于Web移動互動反饋系統(tǒng)整合游戲化教學(xué)要素
近年來,游戲化教學(xué)已成為教育領(lǐng)域研究的焦點,把游戲要素整合于教育的重點在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機和興趣,促進以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí),讓學(xué)習(xí)過程變得生動有趣和高度互動。湯姆·馬龍(Tom Malone)的本能激勵教學(xué)理論認(rèn)為,有趣的學(xué)習(xí)必須具備挑戰(zhàn)(具有不確定結(jié)果的目標(biāo))、幻想(通過內(nèi)在或外在幻想著迷)以及好奇心(玩家通過圖形和聲音等感受好奇心,并通過解決一些未解決的問題習(xí)得認(rèn)知)這三個因素。
ARS教學(xué)應(yīng)用的效果與游戲化教學(xué)特征不謀而合[36],這在近五年來ARS與游戲化教學(xué)要素相結(jié)合的研究中逐漸顯現(xiàn)。比如,Sun J.C.-Y.等學(xué)者,將游戲化元素和互動反饋系統(tǒng)結(jié)合起來,開發(fā)了一款游戲化的ARS,來研究它對初中生學(xué)習(xí)英語時內(nèi)在和外在動機、參與和注意力的影響。結(jié)果表明:當(dāng)游戲化的ARS用于課堂中的投票活動時,系統(tǒng)的有趣、互動、競爭和新穎性質(zhì),有助于提高學(xué)生的內(nèi)在動機、整體參與、情感參與和集中注意力的水平[37];Wang A I比較了基于游戲的學(xué)生反饋系統(tǒng)Kahoot的使用時間長度(使用一次和每個講座持續(xù)五個月)對學(xué)生的衰減效果。結(jié)果顯示:學(xué)生的動機和參與度略有下降,但發(fā)現(xiàn)的唯一具有統(tǒng)計學(xué)意義的衰減效果與課堂動態(tài)有關(guān)??傮w而言,基于游戲的學(xué)生反饋系統(tǒng)在學(xué)生重復(fù)使用五個月后,提高了學(xué)生的參與度、動機和學(xué)習(xí);而重復(fù)使用后保持學(xué)生注意力的核心因素是Kahoot的游戲競爭性質(zhì)[38]。
3.基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)拓展學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)來源
美國新媒體聯(lián)盟(NMC)發(fā)布《地平線報告》已連續(xù)多年將“學(xué)習(xí)分析”(Learning Analytics, LA)視為在未來幾年內(nèi)影響學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要技術(shù)之一。目前,大多數(shù)學(xué)習(xí)分析項目都是在機構(gòu)或課程層面實施,所需的數(shù)據(jù)涉及處理大量變量,并需要跨部門協(xié)作甚至是機構(gòu)支持,這已成為學(xué)習(xí)分析技術(shù)在教育領(lǐng)域成功應(yīng)用的一大挑戰(zhàn)。近年來,基于Web的移動互動系統(tǒng)的應(yīng)答信息,為低成本獲得學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)提供了新的可能。研究者利用學(xué)習(xí)分析技術(shù),對基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)所收集的形成性評估數(shù)據(jù)展開分析,以期預(yù)測學(xué)生的最終成績。學(xué)習(xí)分析所形成的報告對教學(xué)者、學(xué)生和管理者三方都具有重要借鑒意義[39]。與學(xué)生利益相關(guān)的學(xué)習(xí)分析,著重分析和解釋與學(xué)習(xí)者的個人資料、學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)者行為和互動相關(guān)的數(shù)據(jù),以便評估學(xué)生并提供及時的幫助。
香港公開大學(xué) (The Open University of Hong Kong)的研究者們基于案例研究,在本科《商業(yè)定量方法》課程中,采用與其他數(shù)據(jù)相比較的方法,研究移動應(yīng)答系統(tǒng)數(shù)據(jù)對于識別有考試失敗風(fēng)險學(xué)生的效果,證明了以低成本采用學(xué)習(xí)分析技術(shù)的可行性;該研究基于移動互動反饋系統(tǒng),利用課堂內(nèi)教學(xué)應(yīng)答的數(shù)據(jù)和學(xué)生的先前學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),根據(jù)來自收集數(shù)據(jù)分析所得到的預(yù)測,為面臨風(fēng)險的學(xué)生構(gòu)建多階段預(yù)測模型。結(jié)果表明:干預(yù)成功率隨著干預(yù)次數(shù)的增加而相應(yīng)增加,對同伴群體的干預(yù)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對個別學(xué)生的干預(yù)效果。盡管研究使用了包含教學(xué)應(yīng)答信息的一個小型數(shù)據(jù)集,但學(xué)習(xí)分析的實施,在早期識別有風(fēng)險的學(xué)生方面是有效的[40]。相關(guān)研究還包括美國的Un Jung Lee等為了提升STEM教育專業(yè)知識的保持率,及時發(fā)現(xiàn)存在學(xué)習(xí)困難的學(xué)生,開發(fā)了“早期預(yù)警系統(tǒng)”(EWS)。它利用已有概念庫存儲數(shù)據(jù)、學(xué)生特征以及移動應(yīng)答系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù),分析所有變量與最終成績的相關(guān)性,從而確定學(xué)生成功的強有力預(yù)測時間點。研究結(jié)果表明:課前診斷評估分?jǐn)?shù)和應(yīng)答評分的軌跡分析是最終課程表現(xiàn)的早期有力預(yù)測因子[41]。
4.基于Web移動互動反饋系統(tǒng)的小組應(yīng)答優(yōu)化了合作學(xué)習(xí)效果
已有研究證實了,ARS對學(xué)習(xí)者參與度、學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)成果等方面產(chǎn)生了積極影響,但大多仍是基于個人單獨應(yīng)答的研究結(jié)果。ARS系統(tǒng)要將其有機融入課堂、改善學(xué)習(xí)成果,必須與優(yōu)秀教學(xué)策略相配合,比如同伴教學(xué)(PI)、適時教學(xué)(JiTT)等。近年來,針對ARS的研究呈現(xiàn)出與合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的傾向,將ARS個人應(yīng)答與小組應(yīng)答展開比較。
Sun J等研究個人或小組應(yīng)答的不同課堂活動對學(xué)業(yè)成績、焦慮水平、基于腦電波的注意力的影響。結(jié)果顯示:小組應(yīng)答策略有助于提升學(xué)習(xí)成績,減少了學(xué)生的焦慮水平,提高了學(xué)習(xí)注意力[42];Pearson R J D在一項名為Project Ponder的項目中,追蹤了個人和小組將不同應(yīng)答技術(shù)應(yīng)用于基于問題的學(xué)習(xí)時的教學(xué)效益,并且將高級考試成績視為應(yīng)答技術(shù)成功的指標(biāo)。結(jié)果顯示:基于團隊的模型具有更多的同伴指導(dǎo)和討論,因而基于團隊的考試成績明顯優(yōu)于單個應(yīng)答者的考試成績[43];Daniel T等比較了主動學(xué)習(xí)小組中參與者的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,研究當(dāng)一個小組使用單一應(yīng)答器提供小組響應(yīng)時的互動情境,如,“大型小組討論中個人互動的程度如何受到影響?”“學(xué)生參與小組協(xié)作和討論是否會受到不利影響?”“學(xué)生對個人與團體的應(yīng)答偏好?”研究結(jié)果表明:當(dāng)應(yīng)答器被用作主動學(xué)習(xí)活動的一部分時,要求學(xué)生在小組中達成共識,這是使用答題器實現(xiàn)與主動學(xué)習(xí)相關(guān)的積極結(jié)果的有效方式[44];Mcdonough K等調(diào)查學(xué)習(xí)者在應(yīng)答活動期間的實際互動,以確定協(xié)作推理發(fā)生的頻率,例如,研究“共享應(yīng)答器使用是否有助于協(xié)作學(xué)習(xí)?”“學(xué)生對共享和個人應(yīng)答器使用的看法是什么?”通過對學(xué)生互動錄音的分析,學(xué)生更有可能參與協(xié)作推理,并在共享應(yīng)答活動期間選擇正確的答案。調(diào)查問卷顯示:學(xué)生更喜歡分享應(yīng)答器,學(xué)生對小組共享應(yīng)答器的態(tài)度從總體上是積極的,認(rèn)為應(yīng)答器是促進合作學(xué)習(xí)的有效工具[45]。
近十年來,國際期刊發(fā)表了若干篇互動反饋系統(tǒng)整合于教學(xué)的綜述,然而,關(guān)于ARS整合于教學(xué)是否能夠有效提升學(xué)習(xí)成果的爭議還沒有解決。早期綜述的主要聚焦于闡述:為什么ARS值得在課堂上嘗試?以及使用于教學(xué)實踐中可能遇到的問題?從這些綜述中可以得出兩個可靠的結(jié)論:(1)學(xué)生通常對使用應(yīng)答器持積極態(tài)度;(2)在高等教育中應(yīng)答器可以提高學(xué)生的出勤率[46-47]。針對為什么使用互動反饋系統(tǒng)/移動互動反饋系統(tǒng)能有效促進學(xué)生學(xué)習(xí)成果,近年來一些研究者從教育技術(shù)學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)等視角展開多樣化詮釋。
第一種解釋是技術(shù)的新穎性效果,這是對互動反饋系統(tǒng)整合教學(xué)所產(chǎn)生積極效果的最直接解釋,因為采用新技術(shù)時學(xué)生感到新奇,注意力集中會帶來較好的學(xué)習(xí)成效,隨著學(xué)生對該技術(shù)日益熟悉,新技術(shù)對學(xué)習(xí)效果的積極影響會減少[48]。第二種解釋是在實驗組和控制組對測試項目的不均等實驗控制,實驗組比對照組具有更多機會練習(xí)測試后的習(xí)題,反復(fù)練習(xí)可帶來較好的成績,這種不平等的實驗控制是在某些應(yīng)答器研究中觀察到積極結(jié)果的根源。第三種解釋是測試效果,完成應(yīng)答問題能誘導(dǎo)學(xué)生提取原有的相關(guān)概念信息,提取可以精細(xì)化加工記憶,增加提取路徑,激活記憶中的目標(biāo)概念,還可以增加其與相關(guān)概念的關(guān)聯(lián)程度,因此,增加了未來成功檢索這些概念的可能性[49]。第四種解釋是輔助問題效應(yīng),輔助問題是指,在學(xué)生學(xué)習(xí)的書面材料中插入的問題,完成應(yīng)答問題會誘導(dǎo)學(xué)生檢索與之前學(xué)到相關(guān)概念的主題信息,在應(yīng)答問題之后又可能會立即增加學(xué)生對教學(xué)材料的關(guān)注,從而帶來學(xué)習(xí)成效[50]。第五種解釋是反饋干預(yù)效果,研究者將反饋引起的注意力調(diào)整為一個連續(xù)統(tǒng),兩極分別為焦點任務(wù)的細(xì)節(jié)和對自我的威脅,當(dāng)學(xué)生注意力越來越接近自我而遠(yuǎn)離任務(wù)時,反饋的有效性會降低。Hattie和Timperley還提出了一個更為具體的模型來預(yù)測反饋效應(yīng),涉及四個層面的學(xué)習(xí)過程:任務(wù)級別(任務(wù)的理解或執(zhí)行情況)、流程層面(主流程需要理解或執(zhí)行任務(wù))、自我監(jiān)管水平(側(cè)重于學(xué)生監(jiān)督、指導(dǎo)并規(guī)范自己的學(xué)習(xí)目標(biāo))、自我水平(引發(fā)對自我的個人評價)。研究指出:有效的反饋應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生注意,如何提高任務(wù)績效(即任務(wù)、過程和自我調(diào)節(jié)水平),而不是個人對自我的評價[51];及時的反饋干預(yù)改變了注意力在連續(xù)統(tǒng)中的位置,反饋調(diào)節(jié)回路優(yōu)化了學(xué)生的認(rèn)知過程,有助于學(xué)生在自我認(rèn)知層面理解反饋信息。最后一種解釋為(自我)解釋,通過產(chǎn)生自我解釋,學(xué)生更有可能在知識結(jié)構(gòu)中找到導(dǎo)致認(rèn)知困惑的差距,利用盡可能短小的知識來彌補差距,因此有助于將新學(xué)習(xí)材料與現(xiàn)有知識相結(jié)合[52]。
縱觀國際互動反饋系統(tǒng)/移動互動反饋系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用,已有研究著重圍繞ARS對學(xué)生學(xué)習(xí)成績、教學(xué)課堂活動、應(yīng)答問題設(shè)計、教學(xué)法設(shè)計的影響,以及師生對ARS態(tài)度等方面展開研究[53];近五年來ARS教學(xué)應(yīng)用新趨勢在技術(shù)層面體現(xiàn)在,對基于Web的移動互動反饋技術(shù)的廣泛運用上;在教學(xué)法層面,則更多將移動互動反饋系統(tǒng)融入翻轉(zhuǎn)課堂、合作學(xué)習(xí)、游戲化學(xué)習(xí)、基于學(xué)習(xí)分析開展精準(zhǔn)教學(xué)。這彰顯了當(dāng)今學(xué)習(xí)科學(xué)的四大核心支柱原理,即主動學(xué)習(xí)、投入學(xué)習(xí)、有意義學(xué)習(xí)和基于社會互動的學(xué)習(xí)。2018年8月,中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的第42次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》數(shù)據(jù)顯示:截止 2018年 6月,我國網(wǎng)民數(shù)量為 8.02億,網(wǎng)民使用手機上網(wǎng)的比例達 98.3%[54]。雖然,移動智能終端的快速普及,已經(jīng)為基于Web的移動互動反饋系統(tǒng)的教學(xué)運用,提供了良好的環(huán)境條件,但是我國見諸文獻的研究卻零星可見。相對于國際ARS的研究和發(fā)展,我國的ARS教學(xué)應(yīng)用尚在起步階段。如何改善學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極主動性和投入度,促進基于互動的有意義學(xué)習(xí)?將移動互動反饋系統(tǒng)有效整合于課堂教學(xué),不失為無需增加任何經(jīng)濟成本的有效解決辦法。
基于此,國際移動互動反饋系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用的新趨勢,帶給我們以下啟示:
首先,要加深對當(dāng)代學(xué)習(xí)新理念的認(rèn)知和理解。雖然“傳遞—接受”教學(xué)模式歷經(jīng)長期教學(xué)實踐,具有良好的知識傳遞效率,但在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面尚待提高。美國《21世紀(jì)技能框架》中的“學(xué)習(xí)和創(chuàng)新技能”,被認(rèn)為是應(yīng)對21世紀(jì)日益復(fù)雜的生活和工作環(huán)境以及非生活和工作環(huán)境,提高學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造力、批判性思維、溝通和協(xié)作能力等至關(guān)重要的技能[55]。因此,教師和學(xué)生的教學(xué)理念更新,有助于促進以學(xué)為中心的教學(xué)活動的開展。
其次,應(yīng)適當(dāng)開展基于Web的移動互動反饋技術(shù)和教學(xué)法的培訓(xùn)。根據(jù)整合技術(shù)的教師知識框架(Technological Pedagogical and Content Knowledge,TPACK),技術(shù)知識(T)、教學(xué)法知識(P)、內(nèi)容知識(C),這三方面知識是有效技術(shù)整合不可缺少的成分,且三者是不可分離的有機整體,彼此兩兩交叉又分別形成技術(shù)教學(xué)知識(TPK)、技術(shù)內(nèi)容知識(TCK)及教學(xué)內(nèi)容知識(PCK)[56]。依據(jù)TPACK理論框架,將互動反饋系統(tǒng)/移動互動反饋系統(tǒng)整合于課堂教學(xué),需要關(guān)注以下四個層面:(1)在技術(shù)層面,教師需要了解互動反饋系統(tǒng)/移動互動反饋系統(tǒng)的技術(shù)知識,即它們的Web應(yīng)用工具或應(yīng)用程序;(2)在教學(xué)方法層面,掌握將互動反饋系統(tǒng)/移動互動反饋系統(tǒng)整合于教學(xué)的方法(TPK),比如,同伴教學(xué)(Peer Instruction)、基于問題驅(qū)動的教學(xué)(Question Driven Instruction)、基于形成性評估的教學(xué)、基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)等;(3)在技術(shù)內(nèi)容知識(TCK)方面,教師要能結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點,設(shè)計教學(xué)流程,合理編制應(yīng)答問題。其中,應(yīng)答問題的內(nèi)容設(shè)計應(yīng)緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo),遵循布盧姆認(rèn)知類教學(xué)目標(biāo)分類,合理設(shè)計應(yīng)答問題的認(rèn)知水平,應(yīng)答題庫的建設(shè)是確?;臃答佅到y(tǒng)/移動互動反饋系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)[57];(4)在教學(xué)效果層面,鼓勵教師開展行動研究,將教學(xué)與科研有機結(jié)合,在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗,最大化互動反饋系統(tǒng)技術(shù)對課堂互動和即時反饋的促進作用,優(yōu)化互動反饋系統(tǒng)及其教學(xué)系統(tǒng)的整體功能。
總的來說,互動反饋系統(tǒng)的使用可以追溯到20世紀(jì)50年代,在近10至15年內(nèi),互動反饋系統(tǒng)才在教育領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此,基于Web的移動互動反饋技術(shù)及其實踐運用,更是相對年輕的研究領(lǐng)域。正如文獻所述,在過去15年間,互動反饋系統(tǒng)已被證明是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和幫助教師更有效地指導(dǎo)的有效工具。它對交互性、學(xué)業(yè)表現(xiàn)和學(xué)生參與度方面均有著積極的影響,同時,也存在包括時間要求增加、學(xué)習(xí)效率低下以及有效實施的實際障礙等困擾[58]。
隨著5G移動通訊技術(shù)的逐漸成熟,其超高連接數(shù)密度、流量密度和高移動性的特性[59],將為移動互動反饋系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用提供更加強大的技術(shù)賦能,起到優(yōu)化學(xué)生互動應(yīng)答、作業(yè)提交、試卷并發(fā)等操作環(huán)節(jié)的作用。移動互動反饋系統(tǒng)的未來,在于智能手機的應(yīng)用,基于Web的互動反饋系統(tǒng)最流行的形式是智能手機應(yīng)用程序APP。
未來的研究重點將放在基于5G通訊技術(shù)的移動終端作為學(xué)習(xí)增強工具的開發(fā)和使用上,并努力減少短信和社交媒體等干擾技術(shù),對學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的影響;同時,針對評估在基于Web的不同移動互動反饋系統(tǒng)、不同使用方式以及不同使用情境下的優(yōu)勢仍然難以顯現(xiàn),未來仍有待開發(fā)用于評估的標(biāo)準(zhǔn)化工具,以促進其對教和學(xué)帶來的影響[60]。鑒于基于Web的移動互動系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)工具的歷史性轉(zhuǎn)變,教育工作者和研究人員將繼續(xù)整合和改進互動反饋工具。增強學(xué)生學(xué)習(xí)的使命,尤為任重而道遠(yuǎn)。