史 月,汪 周,赵向军
江苏师范大学智慧教育学院, 江苏 徐州 221116
互联网与教育的深度融合,引发了教育理论和教育实践的全面变革,借助高速以太网、丰富传感设备和实时通信网络等技术,我国已经形成了开放灵活的远程教学模式。远程教学能够突破时空限制,便于优质教育资源的共享,且相比传统课堂教学更具个性化和自由度。但其在实践中也存在一些局限性,比如缺乏教学实时互动,缺乏教学环境烘托,教学临场感不足等,因此,在学校教育中难以有效实施。在“互联网+”的时代背景下,该研究推出协同课堂教学新形态并开展实践教学研究。协同课堂着眼于改变现有课堂结构,将传统课堂与远程教学充分融合,充分利用二者的长处,具有课堂容量大、交互效果好、信息传输渠道丰富、避免教师重复教学工作等诸多优点,在可预见的未来,能够成为学校教育传授知识和技能的主要渠道。
江苏师范大学智慧教育学院建设了协同课堂专用教室,有机融合了传统课堂教学和远程教育的优点,为在课堂教学中实现优质教师资源共享,开展精准个性化教学提供了便利。其布局特色和功能主要包含:
①协同课堂不仅设置了主课堂的主讲教师,还在各个教室配备助讲教师,使得原有的单一授课方式改变为由主讲和助讲教师协同完成。主讲教师与助讲教师在课前需要协同备课。课堂中主讲教师不仅负责讲授教学内容,还需调度所有助讲教师有序参与课堂,并安排他们与其所在教室学生进行互动并且把现场课堂情况实时汇总、反馈。比如主讲教师可以适当留白,让助讲教师对该教室学生进行提问或者答疑解惑等。
②每个教室内配备若干摄像机,分为教师摄像机和学生摄像机。教师摄像机实时跟踪主讲教师的位置、获取主讲教师的影像,利用超大屏幕在每个教室前以及每个学生电脑桌面上呈现主讲教师高清影像,同时,借助高速以太网、丰富传感设备和实时通信网络实现每个学生与主讲教师的无障碍交流。再加上每个教室中有助讲教师,这样就可以极大地增强学生的课堂沉浸感和教师临场感。主讲教师通过主讲机可以操控任何教室的任何一台电脑,助讲教师只可以操控该教室电脑,主讲教师和助讲教师通过Teamvie- wer进行交互。
学生摄像机用于捕捉每个学生的影像。主讲教师通过主讲控制台操控摄像机捕捉每个学生影像,并远程控制将任一摄像机画面发送至所有教室。例如:在对学生进行提问时,主讲教师通过分教室的摄像头远程锁定回答问题的学生,并将学生影像同步显示在各教室屏幕上,使每个学生都能感受到自己是课堂中的一份子,有效弥补远程教育中学生沉浸感、参与感不足的问题。
③主讲教师通过摄像机捕捉的学生影像、在线学习平台、助讲教师反馈等多渠道获取学生的各种信息,以此来调整教学内容与教学媒体,呈现高度融合、互动增强的教学效果。通过师师、师生及生生间的协同互动,使处于分离状态的学习者和讲授者获得真实的面对面交流的效果,增强协同课堂的教学临场感,以期实现教学活动一体化。主讲教师可以通过主讲控制台配备的触摸屏,实时记录对演示文稿的标注以及修改。
④协同课堂配备的在线学习判读系统,可以用于课堂检测、课后练习以及考试测评。该学习平台能够实时评判程序对错,并将学生答题情况通过数据、表格、图形等形式实时在后台显示,给予教师和学生及时反馈。协同课堂还配备有实时录播系统,可实时保存课堂影像,这些影像都是宝贵的学习资源,学生课后可以通过PC端和手机端登录平台系统查看视频、PPT以及相关学习资源。
协同课堂能够同时容纳数个班级,属于远程教育的升级模式,具有规模大、辐射广等特点,又由于可以高清呈现主讲教师的影像,同时,配备有助讲教师和在线学习系统,因此,其教学效果逼近甚至超过面对面教学效果。
目前,教育界对协同理论运用于教育领域的关注度正逐步提升,该研究从国内相关数据库中检索到一些文献,李仲涟在《湖南师范大学学报》上发表的《论心理的协同效应》一文,首次将协同学习引入到教学研究领域[1]。刘新福等利用CSCW的方法,提出和实现了一个基于Web方式的面向群体的协同工作的远程教学系统,通过这个系统,组成学习群体的成员能够很好地进行协同式的教学过程,基于H.323和T.120协议,实现了多媒体现场课程会话[2]。郭俊风等从协同学原理探讨了课堂教学的三要素及其背景[3]。
通过对国内外相关文献的对比研究,目前,对协同理论应用于课堂的研究主要集中在对教学环境搭建和教学模式探索上,从学习者角度对协同课堂教学满意度的调查研究少之又少,关于协同课堂教学满意度与协同课堂教学效果之间关系的定量研究也很少见。因此,文章从实证和理论相结合的角度,建设协同课堂专有教室,通过协同课堂教学满意度的模型构建、设计量表、量表分析等一系列的工作,分析影响协同课堂教学满意度的因素,并对教学满意度与教学效果之间的关系进行定量研究,提出相关对策以提升协同课堂教学满意度,以弥补相关研究的不足。
根据已有课堂教学要素和评价的相关研究[4-7],该研究结合江苏师范大学智慧教育学院协同课堂程序设计课程教学实践的特点,构建了协同课堂教学满意度结构模型,这一模型包含了教学态度、教学流程、教学管理、教学内容和教学环境五个维度,但是与传统课堂教学满意度模型维度不同的是,针对协同课堂这种新形态,每个维度都有了新的释义(如表1所示)。
表1 协同课堂教学满意度结构模型说明表
在此模型的基础上,构建了协同课堂教学满意度与教学效果关系的整体研究框架(如图1所示),并提出研究假设:
图1 协同课堂教学满意度与教学效果关系整体研究框架
在该研究框架中,内生潜在变量为协同课堂教学效果,外生潜在变量分别为教学态度、教学流程、教学管理、教学环境和教学内容五个维度。同时提出假设,五个维度与协同课堂教学效果均正相关,即五个维度越好,则协同课堂教学效果越好。
主要采用文献分析、问卷调查、座谈等方法。问卷主体部分运用结构方程模型,进行定量分析和实证研究。结构方程模型(structural equation modeling,SEM)是一个包括一组自变量和一个或更多因变量的定量模型。它是一种实证分析模型方法,通过寻找变量间内在的结构关系验证某种结构关系或模型的假设是否合理、模型是否正确,并且如果模型存在问题,可以指出如何加以修改[8]。相对于传统的统计方法,SEM是一种可以将测量(measurement)与分析(analysis)整合为一的计量研究技术,它可以同时估计模型中的测量指标、潜在变量,不仅可以估计测量过程中指标变量的测量误差,也可以评估测量的信度与效度[9]。该研究运用统计软件SPSS 17.0录入数据,结构方程模型软件AMOS编制路径图,运用极大似然法(maximum like- lihood)估计得到参数估计结果。
该研究选择江苏师范大学智慧教育学院共166名大一学生作为研究采样对象,将大学C语言课程作为教学采样项目,运用结构方程模型分析法,建立协同课堂教学满意度的评估模型;并采用极大似然法对模型进行验证,获得影响协同课堂教学满意度的因素及这些因素的权重大小。该研究运用问卷量表获得数据,问卷由三部分组成,第一部分是个人基本信息,第二部分是协同课堂教学满意度的测量题项(如表2所示),第三部分是单项选择题与开放性试题,主要考察学生对当前协同课堂教学的总体满意度以及存在的问题及改进措施。问卷采用李克特五点量表进行测度,选项分“非常不符合”“比较不符合”“一般”“比较符合”“非常符合”5种,分别对应以1~5分计分,分值越高代表认可度越高[7]。共发放问卷166份,人工判断并剔除不完整或极端问卷,最终得到有效问卷122份,有效率为73.5%。
表2 问卷设计
此外,教学态度、教学流程、教学管理、教学环境、教学内容和教学效果六个维度为潜变量,具体的测量指标为显变量。教学态度的测量指标为Q1、Q2等2个指标,教学流程的测量指标为Q3、Q4、Q5、Q6等4个指标,教学管理的测量指标为Q7、Q8等2个指标,教学环境的测量指标为Q9、Q10、Q11等3个指标,教学内容的测量指标为Q12、Q13等2个指标,教学效果的测量指标为Q14、Q15、Q16、Q17等4个指标。
4.3.1信效度检验该研究使用Cronbach α系数对问卷的信度进行检验和计算,各变量的Cronbach α系数均>0.7,说明问卷的信度良好。该研究对问卷进行探索性因子分析发现,KMO=0.924,sig=0.000,适合做因子分析(如表3所示)。使用AMOS 21.0软件进行验证性因子分析,该方法可客观地考察测量结果的数据结构与问卷设计是否相符(如表4所示),发现各变量的标准化因子载荷均≥0.4,说明该研究所构建的教学满意度模型结构效度良好。
表3 KMO检验和Bartlett球形检验
4.3.2模型整体适配度检验按照荣泰生提出的标准[10],问卷各项指标均达到要求(如表5所示),该研究提出的假设模型与实际观察数据的拟合情况良好,可以检验文章提出的理论假设。
该研究使用SPSS 17.0和AMOS 21.0对数据进行分析。吴明隆指出所建立的结构方程模型是一个含有二级因子的模型[11],一级因子为协同课堂教学满意度,二级因子分别是教学态度、教学流程、教学管理、教学环境和教学内容五个维度(如图2所示)。从该次调研看,教学环境对协同课堂教学满意度的标准化因子载荷最大,为0.99,说明教学环境对于教学满意度的影响最大。接下来依次是教学流程(0.98)、教学管理(0.93)、教学态度(0.90)、教学内容(0.75)。上述变量的标准化因子载荷均大于0.7,说明该研究所构建的协同课堂教学满意度结构效度良好。
该研究利用AMOS 21.0分析发现,教学态度、教学内容、教学环境与教学效果正相关(P<0.05),其中,教学态度对协同课堂教学效果影响最大,标准化回归系数为0.98,接下来是教学内容,标准化回归系数分别为0.70,最后是教学环境,标准化回归系数为0.62,如图3和表6所示。
表4 问卷信效度检验
表5 模型拟合度检验
图2 协同课堂教学满意度因子结构 图3 标准化路径系数与显著性
5.2.1教学态度与协同课堂教育效果正相关该研究认为教学态度是协同课堂中教学满意度的一种重要表现形式,其包括主讲教师和助讲教师协同备课是否认真,讲课是否条理清楚、助教辅导学生是否耐心等。该研究发现教学态度对协同课堂教学效果影响最大,由于主讲教师与学习者空间分离,主讲教师授课态度、助教与主讲之间的配合程度以及助教对学习者的课堂指导是否认真就显得非常重要。良好的教学态度能够帮助学习者解决学习过程中遇到的问题,激发学习者的学习动机,有助于学习者保持学习热情。
表6 标准化回归权重和显著性
注:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001
5.2.2教学内容与协同课堂教学效果正相关该研究教学的内容为C语言课程,C语言程序设计课程意在培养学生的程序设计素质,提高学生的程序开发能力,课程要求学生具备较好的计算机操作能力,能够掌握C语言的语法现象,同时,能够利用语法规则进行结构化程序设计,包括操作技能、语言知识和运行能力等。传统的C语言教学普遍存在一个误区,认为难点和重点分布在后续章节,课时分配后续章节偏重。因此,章节目标设定不够科学,任务分解不够合理,教学效果也就难尽人意。该研究发现教学内容对协同课堂教学效果影响较大,标准化回归系数为0.70。可见,针对协同课堂,对教学内容进行重组是一种非常好的督促学生学习和提升协同课堂教学效果的手段。
5.2.3教学环境与协同课堂教学效果正相关该研究涉及的教学环境包含课堂协同需要完备的软硬件系统支撑,鉴于市场成熟系统缺乏定制性、自主开发周期又太长等原因,我们借用一组软硬件设备,采用系统集成和规模不大的源代码修改,实现了上述功能。为保证主讲教师和各教室机之间的通信,需要用远程控制软件。为保证各教师机和所在教室学生机之间通信,需要局域网管控软件。触摸屏书写软件用于教师在触摸屏上任意书写标注。各教室录像系统以及录播系统,保证了画面的合成和切换,主讲机需要安装录播控制软件,方便录播机的远程控制。此外,协同课堂还构建了功能强大的私募课平台以及程序在线判读平台等,并将其部署于学院云平台之上等。良好的教学环境有利于课堂有效实施且教学环境对协同课堂教学效果影响较大,标准化回归系数为0.62。因此,需要对教学环境进行不断优化。
该研究发现,针对协同课堂这一课堂新形态而言,教学环境是最重要的,良好的教学环境在提升协同课堂教学临场感、保证课堂教学顺利实施、营造良好的课堂教学氛围以及促进学生学习等方面起着重要作用。协同课堂教学环境即智能化的软硬件支撑系统,包含教学硬件设施、局域网管控软件、触摸屏书写软件、各教室录像系统以及录播系统等,此外,还包含部署于云平台之上的一系列功能强大的私募课平台。
良好的协同课堂教学环境需要注重用户体验,注重激发师生的工作激情和学习热情,营造平等活跃的工作学习氛围。需要注重自然交互,减少技术束缚,协同课堂教学环境的设计要充分尊重教育用户的学习习惯,尽量减少新技术对其产生的束缚,解放其思维,激发其创新、攻关的热情和欲望。目前,录播设备中教师影像、学生影像、课件视图的切换全自动化尚不够成熟,录制效果常常不尽人意,为此,如果由教师直接控制,录播视频质量将会明显提高。此外,键盘和鼠标控制操作将会束缚教师的思维,禁锢主讲教师的活动,如果能够实现形体语言控制,将更加方便教师临场发挥,教学效果将会更好。最后,协同课堂教学环境还需要注重在具体教学情境中的动态系统优化,根据不同情境使用教学平台的不同功能等。
该研究结论表明,协同课堂教师的教学态度是影响教学满意度和教学效果的重要因素。教师的教学态度会影响到教师教学工作中的行为表现方式,进而影响教学质量的提高[12]。主讲教师上课态度认真、条理清晰、语言表达生动、教案准备充分是课堂教学成功开展的必要因素;同时,协同是协同课堂的典型特征,涉及教师与教师、教师与学生、本地课堂与远程课堂、教师与设备管理人员等个体与群体之间的协同互动,协同课堂需要配备主讲教师和后备主讲各一人,安排若干名助讲教师,助讲教师除了完成课程资源的录入和在线问题解答外,还能够起到维持课堂秩序、指导学生等作用,助讲教师的即时指导,对促进学生的学习起着关键作用。
此外,协同课堂整体呈现的质量,直接受主讲教师和助讲教师协同语言艺术的制约。虽然技术进步拉近了参与协同各方的距离,然而,这个距离永远存在,在特定的情况下还会被夸大,此外,各方参与协同加大了语言协作交流的难度。因此,需要研究多方互动的基本模式,各种场景下适宜的话语形式,授课语言基调的控制,以及适时的反馈评价方法等。
教学内容是影响协同课堂教学满意度的重要因素,且教学内容直接影响教学效果。协同课堂的主讲教师与学生不在同一个空间,所以,要想牢牢抓住学生注意力,更要有效地组织教学内容。需要教师对课程总体目标进行明确,在总目标的统领下,分解为章节教学目标,并且和课程内容各占一维,构建教学内容—目标能力矩阵,合理分解任务,减小能力提升跨度,为课程内容的重组制定纲领性文件。在章节目标的驱动下和学习理论的帮助下,进行章节内容细分,厘定章节内容的类型,采用最适宜的教学、训练法进行针对性教学和训练。
同时,教学内容分析不仅要从教学材料中分解提取知识点,同时,也要考虑知识点之间关系的学习乃至上位知识点的学习,在知识点之间的逻辑关联中建构和显现知识点的意义,从而改善教学过程,实现教学效果的优化[13]。此外,需要注意教学材料开发的周期性循环、滚动提高,以保证教学材料的不断更新。
总之,协同课堂教学新形态能够有效融合传统课堂教学与远程教学的优势,结合传统课堂教学克服了远程教学中存在的缺乏教学实时互动、缺乏教学氛围营造、教学临场感不足等问题,具有打破时空界限、课堂容量大、交互效果好、信息传输渠道丰富、优质教学资源共享、个性化精准教学、减少教师重复教学工作等诸多优点,并通过实例探究得出要想保证协同课堂学生满意度和教学效果,需要在完善教学环境、端正教学态度和优化教学内容方面进行努力。