晏夢靈,陳麗萍,郭景

(1.北京郵電大學 經(jīng)濟管理學院,北京 100876;2.北京大學 光華管理學院,北京 100871)

一、引言

近年來,信息技術被廣泛應用于輔助高等教育課堂教學[1]。例如,微信小程序(如UMU、雨課堂等)幫助師生高效完成課程簽到、答題、投票、討論等課程活動[2]。資料共享平臺(如百度云盤、愛課堂等)支持師生快捷檢索和分享學習資料。學者們指出,信息技術有助于創(chuàng)造理想的學習環(huán)境,使學生有效獲取知識,發(fā)展解決問題的技能和高水平思維能力[3][4][5]?，F(xiàn)有研究肯定了信息技術使用對學習效果的促進作用,但對于信息技術關鍵功能具體如何影響不同層次的學習效果尚缺乏深入探討和實證支持。首先,現(xiàn)有相關研究大多關注特定信息技術工具而很少關注信息技術的功能[6][7][8]。然而,有實際意義的是技術的功能使用而非技術工具本身。識別信息技術關鍵功能對于理解高等教育課堂教學中信息技術的影響至關重要,亟待解決。其次,大多數(shù)研究將學習效果作為一個整體概念來衡量,忽略了其多層次的性質[9],導致難以精準評估信息技術使用對學習效果的影響,也難以指導實踐中應用信息技術功能有針對性地提升學習效果。最后,信息技術使用影響學習效果的機制尚不明確。一些學者認為信息技術使用能夠直接帶來學習效果的提升[10],另一些學者則堅持技術環(huán)境通過塑造有效的學習活動間接影響學習效果[11]。這些不一致讓師生對于如何有效利用信息技術感到困惑?？傊?在高等教育課堂教學情境中,信息技術關鍵功能影響不同層次學習效果的具體過程亟待回答,從而為數(shù)字時代的高效教學指明方向。

針對以上研究缺口,本文首先基于現(xiàn)有文獻識別信息技術的兩類關鍵功能(共享類功能和反饋類功能)并區(qū)分兩種學習效果(淺層學習效果和深層學習效果),然后基于建構主義學習理論推導理論模型,采用“先定量(問卷調查)后定性(一對一訪談)”的混合研究方法,揭示信息技術關鍵功能影響多層次學習效果的具體路徑。

二、信息技術關鍵功能和多層次學習效果

(一)信息技術關鍵功能

信息技術指用于收集、記錄、存儲、交換和分發(fā)信息的各種數(shù)字工具[12]。大多數(shù)教育技術研究關注某一具體的信息技術工具,如Mooc[13]、Wiki[14]等。然而,學者們指出,有實際意義的是技術的功能使用而非技術工具本身[15]。在實際使用技術工具的過程中,老師和學生使用信息技術的各種功能并將其深度嵌入到教學流程中,其中技術功能是技術發(fā)揮作用的關鍵。學者們呼吁,需要在功能級別分析信息技術的影響以豐富對技術使用的理解[16][17]。通過梳理高等教育課堂教學中信息技術使用的代表性文獻,本文識別了信息技術的兩類基礎且重要的功能:共享類功能和反饋類功能。在高等教育中,共享和反饋被認為是促進學生發(fā)展的主要途徑[18][19]。本研究中,信息技術的共享類功能使用指利用信息技術促進學習材料和數(shù)據(jù)的共享[20]。信息技術的反饋類功能使用指教師和學生之間或學生之間使用信息技術進行互動[21]。

(二)淺層與深層學習效果

根據(jù)情境學習理論,學習效果應具有多個層次。該理論指出個體學習既包括個體性的意義建構過程,也包括社會性、實踐性的以差異資源為中介的參與過程[22]。學習者需要在現(xiàn)實環(huán)境中運用各類知識來提高學習效果,并由外及內、由表及里、由淺至深地實現(xiàn)認知的生長與發(fā)展[23]。因此,學習效果可能需要從多層次的角度來衡量。盡管學習效果的多層次性已經(jīng)引起學術界的關注,但缺乏普遍認同的研究框架。本文借鑒現(xiàn)有研究對學習效果的闡述,從學習策略、知識結構、知識技能、思維能力四個維度對比和梳理了淺層與深層學習效果的特征?？偟膩砜?學習效果是學生完成教學活動后,在知識、技能、思維能力等方面獲得的發(fā)展[24]。其中,淺層學習效果指學習者接受和識記現(xiàn)成信息[25],獲得對分散知識點的短期記憶[26],表現(xiàn)為能夠完成答題、通過測驗,思維清晰而準確[27]。深層學習效果則指學習者辨析和整合新舊知識,整體性地理解知識之間的關聯(lián)[28],表現(xiàn)為能夠靈活運用所學知識解決實踐問題,具備批判及創(chuàng)新的思維能力[29]。

三、混合研究設計

本文采用“先定量后定性”的混合研究設計,具體技術路線如圖1所示。本文選擇中國某高校本科生作為研究對象。該高校的本科生教學在傳統(tǒng)教學方法基礎上引入“愛課堂”(學習資料共享平臺)等具備共享類功能的信息技術以及微信投票等具備反饋類功能的信息技術。在定量研究中,本文基于建構主義學習理論提出信息技術兩類關鍵功能通過教學互動間接影響兩層學習效果的細粒度理論模型,對學生開展問卷調查,并使用結構方程模型分析驗證該理論模型。然而,信息技術功能發(fā)揮作用的時間地點、所支持的教學互動內容等更細節(jié)的影響過程難以被定量研究所回答,而這正是定性研究擅長的領域。研究者對學生進行的一對一訪談結果印證定量研究的結論,也揭示信息技術關鍵功能影響多層次學習效果的真實過程細節(jié)。這種混合研究設計綜合定性與定量方法各自的優(yōu)勢,通過不同類型數(shù)據(jù)對研究結論進行交叉驗證,增強結論的可信度和穩(wěn)定性[30]。

圖1 “先定量后定性”的混合研究技術路線圖

四、定量實證研究

(一)理論模型

本文基于建構主義學習理論構建理論模型。首先,建構主義學習理論強調學習方式的社會建構性,即學習者通過與周圍人的交互實現(xiàn)知識與意義的建構[31][32]。按照這一邏輯,僅僅個人使用信息技術的分享或反饋功能并不足以產(chǎn)生令人滿意的學習效果,因為社會建構的過程尚未發(fā)生。學者指出信息技術功能有潛力促進學生參與學習活動[33]。因此,信息技術關鍵功能使用可能通過教學互動間接影響學習效果。其次,建構主義學習理論強調知識在個體的頭腦中動態(tài)地構建[34]。隨著與周圍人的交互,學生頭腦中淺層的、分散的知識被重新組織、更新和運用。在這個過程中,學生的知識結構得到完善,思維能力得到鍛煉[35]。因此,淺層學習效果可能作為基礎促進深層學習效果的形成。本文研究模型如圖2所示。

圖2 研究模型

1.信息技術關鍵功能使用與教學互動。信息技術的共享類功能使用可能增強教學互動。共享類功能允許師生隨時隨地共享學習材料和課程信息。對學生而言,基于共享類功能的講義分享有助于學生了解老師的要求和課程目標,為學生參與教學互動提供基礎。案例研究發(fā)現(xiàn),具備共享功能的云平臺通過支持作業(yè)上傳、文檔共享和實時發(fā)布,促進了學生間交互式學習[36]。對老師而言,借助網(wǎng)盤和校園學習平臺等應用的共享類功能,老師可以輕松與學生分享課程資料、捕捉學生的學習軌跡,為與學生開展互動提供支持。Fraj等發(fā)現(xiàn)使用Wiki共同編輯作業(yè)有效提高了教學互動的頻率和效率[37]。因此本文提出假設H1:共享類功能使用正向影響教學互動。

信息技術的反饋類功能使用可能通過促進師生間頻繁、即時和高效的溝通從而增強教學互動。與傳統(tǒng)課堂中的教學互動相比,信息技術反饋類功能支持的教學互動不受時間和空間限制,師生在課內外均能進行即時溝通[38][39][40]。此外,反饋類功能的多樣化設置(例如匿名設置)鼓勵學生根據(jù)真實感受提出教學建議,擴大教學互動的邊界。Julia等發(fā)現(xiàn)Mooc通過提供同學評價等反饋類功能促進互動[41]。此外,課堂在線測驗等反饋類功能允許老師跟蹤學生對知識的理解程度、收集學生的建議并及時作出回應,有助于建立和諧的師生關系[42][43]。因此,本文提出假設H2:反饋類功能使用正向影響教學互動。

2.教學互動與學習效果。根據(jù)建構主義學習理論,學習者通過與周圍人的互動構建知識[44]。Vygotsky提出,學習是一種“社會建構”,強調學習者通過“活動”和“社會交往”發(fā)展高級心理機能,認知過程中學習者所處的社會文化、教育情境起重要作用[45]。在教學互動過程中,老師和同伴作為重要的社會交往對象,對學習者具有引導和激勵作用。學習者通過與老師和同伴的互動獲取課程知識,識記知識點,從而解決作業(yè)、考試中的問題,即實現(xiàn)淺層學習效果。Wu等學者發(fā)現(xiàn),增強班級互動后,學生能夠更便捷地獲得知識,其考試成績也明顯提升[46],因此,本文提出假設H3:教學互動正向影響淺層學習效果。

同時,建構主義學習理論認為,學習不僅包括獲取新信息,還包括改變學生對現(xiàn)有知識的理解[47][48]。在教學互動中,學生對現(xiàn)有信息進行闡釋、評價和比較,加強新舊知識之間的關聯(lián),形成并完善自身的認知體系。同時,在教學互動中,學習者真正對這些信息進行思考,從而獲得學習的愉悅感,由此傾向于進行批判反思和知識創(chuàng)生等更深層次的思維活動,以及在實踐中加以應用[49][50]。張曉蕾等學者指出,學習者們通過交互進行合作性知識建構、知識創(chuàng)生和反思,從而拓展高水平認知策略和思維[51]。因此,我們提出假設H4:教學互動正向影響深層學習效果。

3.淺層學習效果和深層學習效果。根據(jù)建構主義學習理論,個體的認知結構通過“同化”和“順應”不斷發(fā)展以適應新的環(huán)境[52],即學習者獲得的淺層學習效果可能繼續(xù)進化。張曉蕾等學者提出思維水平在層次上逐層遞進與深入,體現(xiàn)為學生在掌握教材知識點的基礎上,進一步對所得信息進行理解、辨析、整合、創(chuàng)造和應用[53][54],深層學習效果可能由此實現(xiàn)。前期的認知能力培養(yǎng)有助于后期更高級的認知能力的發(fā)展[55],學生對基礎知識點與技能的掌握越扎實、思維能力越清晰準確,越有可能整合知識體系,運用所學知識解決實踐問題,形成思辨與創(chuàng)新思維能力。因此,本文提出假設H5:淺層學習效果正向影響深層學習效果。

(二)定量數(shù)據(jù)收集

研究者基于信息技術使用、教學互動和學習效果的成熟量表和相關文獻制作初版問卷,通過訪談、開放式問卷、與專家交流等方法對問卷進行反復調整,形成正式問卷。為減少共同方法偏差的影響,研究者于2020年3月至7月通過郵件分三次分別發(fā)放以信息技術使用、教學互動和學習效果為主題的問卷,共109名學生自愿參與問卷填寫。去掉不完整填寫等無效問卷,整合三次問卷后,本研究獲得72份有效問卷。

(三)定量數(shù)據(jù)分析和結果

描述性統(tǒng)計和相關性分析結果見表1,各因子間均存在正向相關性?；贏MOS的驗證性因子分析顯示,測量模型的整體擬合度達到要求(χ2/df=1.380＜3,RMSEA=0.073＜0.08,IFI=0.946＞0.90,CFI=0.944＞0.90,PNFI=0.670＞0.50,PGFI=0.593＞0.50)。潛變量測量題項的標準化因子負荷均大于0.6,潛變量的組合信度均大于0.6[56],平均提取方差(AVE)均大于0.5,說明測量模型的聚合效度較好。此外,Harman的單因素檢驗顯示不存在明顯的共同方法偏差問題。

表1 變量的均值標準差和相關系數(shù)

本文使用AMOS 進行結構方程模型分析。模型與樣本數(shù)據(jù)擬合較好(χ2/df=1.349＜3,RMSEA=0.070＜0.08,IFI=0.948＞0.90,CFI=0.947＞0.90,PNFI=0.691＞0.50)。路徑分析結果顯示5條直接路徑的系數(shù)均正向顯著,假設得到支持(見表2)。本研究使用AMOS 內建Bootstrap方法對中介效應進行檢驗。結果顯示,95%的偏差矯正后的置信區(qū)間均不包括0,支持教學互動在信息技術關鍵功能使用和學習效果之間的中介作用。此外,信息技術兩類關鍵功能使用對兩層學習效果的直接影響不顯著,這支持了教學互動完全中介信息技術關鍵功能使用對學習效果的影響。

表2 作用路徑分析結果

五、定性實證研究

(一)定性數(shù)據(jù)收集

研究者在該學期課程結課后一周內完成訪談工作。研究者根據(jù)定量研究結果設計訪談提綱,問卷回復者中的11名學生(編號為S1至S11)自愿參加了一對一訪談。這些受訪者處于不同成績分數(shù)段,其觀點具有代表性。訪談者請受訪者回憶在學習過程中使用信息技術和參與教學互動的經(jīng)歷,以及對課程學習效果的期望和實現(xiàn)情況。平均每名學生的訪談時長為37分鐘,訪談過程全程錄音。

(二)定性數(shù)據(jù)分析與結果

研究者將訪談錄音轉錄為文檔(共計75952字),遵循開放式編碼—主軸編碼—選擇性編碼的三級抽象步驟對文本數(shù)據(jù)進行迭代分析[57]。在開放式編碼階段,三名研究者各自圍繞研究主題對資料進行概念化和范疇化。在主軸編碼階段,研究者繼續(xù)合并所提取的概念,得到體現(xiàn)信息技術關鍵功能使用、教學互動和學習效果的范疇。在選擇性編碼階段,研究者嘗試通過“條件—過程—結果”邏輯軸線,展現(xiàn)信息技術關鍵功能使用影響學習效果的具體過程。

1.信息技術共享類功能影響淺層學習效果的過程。信息技術共享類功能通過支持課前共享學習資料和課后展示學習成果等教學互動影響淺層學習效果。首先,共享類功能允許老師在課前向學生共享PPT、視頻、電子書等學習資料。學生能夠在課前與學習內容進行互動,在課上有針對性地聽課,高效掌握所授知識點。S5指出:“很多課時間很長,講的內容又多,到后來就集中不了精力。課前看了PPT 我就知道上課的時候哪里要好好聽?！逼浯?信息技術共享類功能允許師生在課后展示學生作業(yè)、答案、評價、考試成績等學習成果。學生可以在課后與內容及老師進行互動,把控學習進度和解決學習困難。S8表示這種做法有助于自己跟上學習進度:“哪些人沒交作業(yè),小組成員分工,分數(shù)是多少,都一目了然,我肯定沒法偷懶?！贝送?學生贊同老師將常見疑問及答案匯總到平臺中,例如,S5指出:“我們碰到的問題都差不多的,但有時候會不敢或者不好意思去麻煩老師和同學?，F(xiàn)在這樣效率提高很多。”

2.信息技術共享類功能影響深層學習效果的過程。信息技術共享類功能通過成果對比和知識經(jīng)驗共享等教學互動影響深層學習效果。首先,信息技術共享類功能通過成果對比激發(fā)學生思考和探索的積極性。學生認可老師在愛課堂平臺上展示作業(yè)評價和優(yōu)秀作業(yè)的行為,其中S1和S11都提到自己受到激勵后學習積極性變高,更愿意思考,對所學知識的理解和記憶也更深刻。其次,通過瀏覽愛課堂平臺上的經(jīng)驗資料和小組成果,學生們的思維產(chǎn)生碰撞,知識結構在這個過程中得到完善。S4提到:“在瀏覽大家作業(yè)的時候,發(fā)現(xiàn)有的同學會創(chuàng)造一些課本上沒有的東西,我看的時候也跟著思考,覺得很有意思,這個過程中我對知識的理解也更深刻全面。”

3.信息技術反饋類功能影響淺層學習效果的過程。信息技術反饋類功能通過支持課堂測驗和實時問答等師生間互動影響淺層學習效果。首先,課上老師利用微信的反饋類功能進行課堂測驗(例如掃碼答題),督促學生專注聽課、了解考核要點及自身知識點缺口。S1指出了其監(jiān)督效果:“課上我不敢翹課、睡覺或者分心,因為不知道什么時候就要掃碼答題,而且可能還要被提問解題思路,這個效果比一般的課堂點名要好?！盨9指出了此類信息技術功能對于查缺補漏的作用:“我記得我第一節(jié)課還挺認真的,后來一掃碼,居然好幾題都錯了! 然后聽老師講解才發(fā)現(xiàn)之前有挺多沒弄清楚的地方?！逼浯?信息技術反饋類功能使學生在課后學習遇到困難時及時獲得解答。例如,S2指出:“有的時候即便我很認真地上了課,做作業(yè)的時候還是出現(xiàn)很多錯誤,通過微信就很快得到同學的幫助。”

4.信息技術反饋類功能影響深層學習效果的過程。信息技術反饋類功能通過支持同伴互評和小組協(xié)作等學生間互動影響深層學習效果。首先,信息技術反饋類功能支持學生們以填寫在線問卷等方式對其他學生的項目匯報進行評價及提問,有助于鍛煉學生的思維能力和批判性思考能力。S7指出:“你給人家打分的話,第一就是你得有依據(jù),你得思考,運用你所學的知識去評價、判斷別人做的對不對;第二就是你能在這個過程中進行反思自省,想象你會不會出現(xiàn)這些問題。”其次,信息技術反饋類功能允許學生們課后通過微信群組等與同學討論小組作業(yè),在交流中完善知識體系,加強實踐運用能力,并可能產(chǎn)生創(chuàng)新想法。S10指出利用信息技術反饋類功能和同伴交流幫助他發(fā)現(xiàn)知識盲點、修正認知以及建立知識點之間的聯(lián)系。S8指出:“我們小組討論時還會搞很多拓展和小嘗試。比如我們自己去學一些更復雜的操作,都是課堂上沒有教的東西。”

綜上,信息技術共享類功能通過支持課前共享學習資料和課后展示學習成果等教學互動影響淺層學習效果;通過課后成果對比和知識經(jīng)驗共享等教學互動影響深層學習效果。信息技術反饋類功能通過支持課堂測驗和實時問答等師生間互動影響淺層學習效果;通過支持同伴互評和小組協(xié)作等學生間互動影響深層學習效果(見表3)。

表3 信息技術關鍵功能影響多層次學習效果的過程

六、研究發(fā)現(xiàn)與啟示

探究信息技術關鍵功能對不同層次學習效果的影響路徑對于指導數(shù)字時代高等教育實踐有重要意義。本研究識別信息技術的兩類關鍵功能和兩層學習效果,并基于建構主義學習理論構建信息技術關鍵功能、教學互動和學習效果之間的關系模型,采用“先定量后定性”的混合研究方法進行實證檢驗,主要發(fā)現(xiàn)如下。

第一,信息技術的共享類功能和反饋類功能通過促進教學互動間接提升高等教育淺層和深層學習效果。本文結構方程模型分析結果顯示教學互動完全中介信息技術關鍵功能對兩層學習效果的影響,訪談內容的文本分析結果進一步印證該結論。第二,信息技術兩類關鍵功能的使用時點和所支持的教學互動類型存在差異。共享類功能主要在課前和課后發(fā)揮作用,主要支持學生與內容互動;而反饋類功能則主要在課中和課后發(fā)揮作用,主要支持學生與老師及同伴的互動。這一發(fā)現(xiàn)有助于指導實踐者在合適時機應用信息技術功能以充分發(fā)揮其促進學習效果的作用。第三,在信息技術關鍵功能所支持的老師-學生互動中,老師的指導能夠高效地幫助學生實現(xiàn)知識識記等淺層學習效果。而深層學習效果所強調的思辨、創(chuàng)新能力在同學之間積極、自由的討論中更易得到實現(xiàn)。因此,信息技術關鍵功能對深層學習效果的促進主要通過支持學生-學生互動來達成。第四,淺層學習效果促進深層學習效果的構建。掌握淺層學習效果后,個體在遇到相關情景時會激發(fā)對相關信息的深度思考,分散在頭腦中的知識被重新組織應用于解決實際問題[58]。由此,學生的淺層學習成果動態(tài)地進化演變成深層學習效果?？傊?在信息技術支持的建構主義學習環(huán)境中,淺層學習效果通過夯實基礎有助于構建深層學習成果。

(一)理論貢獻

第一,本研究從功能級別概念化信息技術使用,豐富了對教育技術使用的理解?，F(xiàn)有教育技術研究大多關注特定技術工具而忽略了起關鍵作用的功能[59][60][61]。響應Jasperson和Burton-Jones等人在功能級別上分析技術影響的建議[62][63],本文基于現(xiàn)有文獻[64][65]識別信息技術的關鍵功能:共享類功能和反饋類功能,有助于更準確和全面地理解高等教育中信息技術使用的過程和價值。

第二,本研究區(qū)分兩種層次的學習效果,豐富了對學習效果形成機制的理解。本文通過定義和檢驗淺層學習效果和深層學習效果,驗證了學習效果的多層次性[66][67]。學習者應在不同階段和情境中學習知識,實現(xiàn)認知成長[68]。其次,本文對學習效果的形成機制進行了延伸與拓展,發(fā)現(xiàn)淺層學習效果正向影響深層學習效果,為學習者由淺入深構建知識的理論主張?zhí)峁嵶C支持[69][70][71]。最后,本文驗證了高等教育課堂教學環(huán)境中信息技術使用和教學互動對學習效果的正向作用,與Lambropoulos等學者的研究結論相互印證[72][73]。

第三,本研究探究信息技術共享類功能和反饋類功能影響學習結果的機制,揭示信息技術使用賦能建構主義學習的過程。以往研究表明,在課程設計中嵌入信息技術可以提高學習效果[74][75],且許多信息技術據(jù)稱是根據(jù)社會建構主義學習理論的原則構建的[76]。然而,缺乏實證研究揭示信息技術使用通過何種機制實現(xiàn)建構主義學習過程以及結果。本研究表明,信息技術的共享類和反饋類功能通過促進社會互動實現(xiàn)建構主義學習。具體而言,信息技術的共享類功能主要通過支持學生-內容互動及老師-學生互動以促進淺層學習效果,通過支持學生-內容互動、學生-學生互動促進深層學習效果;信息技術的反饋類功能主要通過支持老師-學生互動和學生-學生互動以促進淺層學習效果,通過支持學生-學生互動以促進深層學習效果。

(二)實踐啟示

本研究為高校教育者、學習者分別提供以下實踐啟示。對教育者而言,首先,信息技術種類繁多、迭代迅速,技術是否具備共享或反饋的功能可作為選擇標準之一;其次,需要發(fā)揮信息技術使用對教學互動的促進作用;最后,教育者可以通過引導不同類型的教學互動發(fā)展不同層次的學習效果,以實現(xiàn)因材施教。對學習者而言,可以利用信息技術的共享類功能學習借鑒其他人的優(yōu)秀學習成果;借助其反饋類功能與同學、老師交流以解決學習困境。同時,學習者既不能忽視基礎理論與技能的重要性,也不能只關注教材,隔絕與老師和同學的交流。學習者應當在識記教材知識的基礎上主動與老師、同學交流想法,提升知識技能儲備與思辨創(chuàng)新能力,為未來職場的長遠發(fā)展做準備。