基于能动学习的教师培训评价研究与应用*

茅育青， 解山娟， 吴诗涛， 章微微

(1.杭州师范大学 继续教育中心， 浙江 杭州 311121；2.杭州师范大学 信息与技术学院， 浙江 杭州 311121；3.杭州师范大学 经济学院， 浙江 杭州 311121；4.杭州师范大学 经亨颐学院， 浙江 杭州 311121)

一、背景综述

培训评价作为师资培训改革创新的方向标，其方法与体系也将随着“21世纪新能力”的需求及培训模式的创新而不断改变。目前针对教师培训主要采用三种经典的评价方法：柯氏四级评价、CIPP评价和SERVQUAL质量评价。

在现行培训模式下，以上评价方法尚有几方面待完善：一是主观性强和可靠性偏弱，缺乏真实有效的数据支撑；二是忽视学员内在行为、态度转变与成果产出的关系，过于注重对成果进行量化评价；三是以即时评价为主，忽视了学习效果的延迟性与持续反馈性；四是评价体系仍停留在传统教育模式下，未考虑新型学习空间对培训的绩效的影响。教学的过程实质上是师生之间的对话过程。教师参与培训借助师生、生生及生源(学生与学习资源)之间的多途径多方式互动，获得创见，从而促进自身成长。

为更好地解释教师培训的本质，提升培训成效，本研究突破研究范式固有的缺陷，依据能动学习理论对学员培训前、中、后的基本信息、行为数据和成果输出等数据进行决策树分析得到学员能动性类型，通过计算学员被动学习到能动学习转化率用于教师培训的绩效指标，解决原有评价方法中存在的学员行为能力评价可靠性、效用性和导向性偏弱的问题。同时，为了分析学员能动性的影响因素，基于学员空间环境感数据，通过回归分析法对培训的外部环境建立物理空间场所感和网络空间临场感；并以近二年教育部——乐高“创新人才培养计划”中小学教师培训项目浙江地区的实践为例，分析了虚实学习空间和培训师行为干预对于不同风格学习者的影响，尤其是边缘学习者的学习转化效果。

二、学员能动性评价与预测

所谓“能动学习”(active learning)是“基于学习者的主体性参与与学习者之间能动的交互作用的学习而产生的”[1]。它不是单纯记忆知识的学习，而是强调学习者自主提升知识技能，形成网络化的知识结构，参与问题解决甚至提出创造性的问题解决方法。

通过对学员培训前、中、后的基础信息和学习行为数据的分析，能够真实地反映学员的个人特征和兴趣，刻画出学员在各维度的兴趣偏好及特征，帮助培训师了解培训需求并做出反馈，甚至对学员的未来学习行为做出预测。因此，基于能动学习理论，通过对网络背景下的数据分析，对学员认知特征和主观效能进行结构化表示，将学员不同阶段的能动类型分为三类(引领型、普通型和潜水型)，最终计算能动转化率用于评价培训效果，其构建流程包括数据收集、特征提取、分类训练和测试四个阶段。

(一)数据采集

在用户画像研究中主要通过问卷调查、现场观察、网络数据采集和平台数据库采集等方法来获取用户数据。学员的数据包括基础信息数据和行为数据，在培训的不同阶段，数据采集的方式和内容有所差异。(1)培训前的基础信息数据是学员的身份标记，通常在培训平台报名信息和培训前问卷中获取，主要包括培训者性别、职称、年龄、所属学段学科、工作年限、兴趣特长、培训目的、培训需求、期望的培训方式、性格评价等。(2)培训中的行为数据是对学员在学习过程中产生的行为记录，是学员过程描述评价的重要特征，包括培训预设性行为数据，例如课堂有效提问互动参与度，教师布置的各类任务的反馈时间、态度和结果；还包括不设限的生成性行为，例如网络学习行为数据，即观看视频、发言次数、答题速度、准确率、完成度、转载分享次数等。其中共享行为是反映教师培训成员参与度和活跃度的重要因素之一，是维持教师培训交流活力的命脉所在。学员通过共享优质资源，调动其他学员的研修积极性，来实现人影响人、智力资源再生智力资源的目的。(3)培训后的评价数据通过个人访谈记录学员认知和情感维度的培训收获，问卷方式获取的场地、服务、内容、目标达成度等满意度信息，以及培训后期论文、课题、获奖等成果产出情况。

(二)特征提取

主成分分析法(PCA)的目标是利用一组较少的不相关变量代替大量的相关变量，同时尽可能保留原始变量的信息，用“方差累计解释率”表示提取的主成分对原有变量的解释能力，解释率越大，提取的主成分越有效[2]。提取的各主成分是原有变量的线性组合，如第一个主成分为：

PC1=a1X1+a2X2+…+akXk

以教育部——乐高“创新人才培养计划”教师培训项目为例，对用户数据进行整理和分类，通过主成分分析法分别为培训三个阶段提取主成分特征，以各阶段主成分方差累计解释率达到60%为标准，其中培训前和培训后两阶段各提取三个主成分，培训中阶段提取四个主成分。培训前和培训后的方差累计解释率分别为70.32%和68.59%，培训中阶段四个主成分方差累计解释率到达81.35%，提取效果最好。

(三)用户分类与判定规则

在能动学习理论的支持下，根据学员是否具有高度参与的特征，采用聚类分析和专家经验相结合的方法可将学员分为三种：

(1)引领型学习者：具有明显的知识流动“路径”；

(2)普通型学习者：这类学习者建立“路径”的效果和效率一般；

(3)潜水型学习者：没有明显的学习痕迹，未能建立有效的“路径”。

潜水型学习者更需要接受能动学习的培养，通过培训团队制度支持、个性化诊断与处方、学习资源供应等方式，强化学习参与度，有效促进潜水型学习者从“极少参与”到“充分参与”，从“被动学习”到“能动学习”的转化。

(四)转化率计算

转化包括正向转化与负向转化。正向转化有：普通学习者向引领型学习者转化、潜水型学习者向普通学习者转化、潜水型学习者向引领型学习者转化；反之，为负向转化。

通过计算培训中各类能动性转化率，作为培训评价的一个指标。以潜水型学习者向普通型学习者转化为例，其能动性转化率的计算公式为：

三、学员能动性影响因素分析

鉴于学员难以在传统知识传递型教学中进行深度学习，如果想要达成能动学习的目标，培训师的培训行为应遵循一定的基本准则。本文根据钟启泉教授的“能动型教师”教学行为准则和管理学“全面质量管理”理论中的“人机料法环”五大因素，结合教师培训的实际场景，提出了“环境—主体—制度”三层能动学习评价体系，具体包含培训环境、主体行为和培训制度三个层面的能动性。设计学员用户画像原型，验证其感知有用性、感知易用性和使用态度，运用逐步回归分析法，发现三种类型学员在不同学习空间和不同学习阶段培训成效影响因素，并生成相应干预策略。最终研究结果有助于发挥用户画像的评价决策功能，帮助培训师精准施策，以提高培训成效。

(一)环境能动性：学习空间评价

学习环境是指学习者在学习活动过程中，可以使用的各种工具、资源和支持的场所[3]，是促进学习者个体发展的各种支持性条件的综合[4]。培训师应提供合适的学习环境支撑学员的学习活动，为促进学员高阶认知能力的提升创设适合探索、合作、交流的学习空间[5]。

针对目前教师培训中广泛出现的混合式培训模式，本研究从虚实结合角度，将学习环境能动性的评价分为物理空间的场所感和网络空间的临场感两个维度。

1.物理空间场所感

物理空间场所感是指学习者在学习过程中对所处场所产生的情感依恋感(场所依恋)、身份认同感(场所认同)和功能依赖感(场所依赖)，它的生成是一个由人、场所、过程所组成的、受多种因素影响的复杂动态过程[6]。其中，场所依恋体现学习者对于学习环境所产生的情感和兴趣；场所认同是考查学员对于学习环境的认可程度；场所依赖则是学习者对特定场所及其功能的依赖。通过对这三个指标的控制及干预，可以促进学习者与场所的互动关系，从而提高物理空间的场所感。研究中通过问卷方式采集了学员对于培训场所宽敞度、亮度、互动便捷性、座位适合性、多媒体设备、智能化设备的满意度信息。

2.网络空间临场感

网络空间的临场感即学习临场感，它代表学习者的自我效能以及支持自我调节的认知、行为和动机等方面的构成要素，是学习者自身建立存在关系的一种能力[7]，最早由加里森(Garrison)教授等提出，由认知临场感、社会临场感和教学临场感等三个部分组成[8]。其中认知临场感是指学习者通过学习、交流与反思，获得知识建构的程度；教学临场感是指培训团队是否为学习者获得更好的学习效果而对教学资源、教学过程进行最优设计，并合理引导管理学生的交流互动等；社会临场感是指学习者是否在一个友好的学习支持环境中，通过媒体技术进行社会化和情感化地表达自己的能力。良好的网络空间临场感能够减轻在线学习过程中学习者的焦虑感和孤独感，促进学习者之间的互通与互助。研究中通过视频、课件、图像、网络资源、文献等学习资源与学员需求匹配度来评价认知临场感，通过导学单设计、知识结构图评价教学临场感，以及合作学习、互动交流便捷性、成果展示等交流活动数据评价社会临场感。

(二)主体能动性：培训师行为评价

学员的兴趣爱好、学习经历是变化的，培训师应持续不断地对学员能力情况进行评价与诊断，根据学员学习风格上的差异提供个性化的支持。针对培训师行为的评价应与培训阶段相匹配。前置学习阶段，通过学情分析、设计与制作自主学习资源、精心设计导学单、在线师生互动答疑；在面对面培训前，了解学员的知识基础以及技能的最初状态、兴趣爱好和培训需求等，借以修正培训内容和教学目标。对于基础差或前置学习不充分的学员，增加个性化指导的机会，适当放慢教学进度；对于基础好或学习能力强的学员，减少基础技能的练习，而以综合性、多样化的活动来提升其高阶认知水平。培训中把握学员个体目标与全体目标的达成情况，明确学员的优势与不足，及时调整时间、场所、教材以及活动，加强对协同学习的支持与引导。培训后，跟踪学员的学以致用情况，及时帮助学员克服困难，形成知识向成果的转化。对于学员行为则主要通过平台自主学习数据，例如观看学习资源时长及次数、作业、互动与交流情况，以及课堂学习数据，例如：听讲、讨论、团队合作完成任务情况来测量。

(三)制度能动性：激励制度与教师行为支援评价

能动学习的课堂是以学员为中心的，学员是课堂的主人，学员之间的协同学习程度越高、能动性越强，发挥的作用就越大。因此，培训团队需要紧密关注学员的登录情况、出勤率，发言、互动、表达情况，完成作业情况等考勤数据；建立培训团队软硬件协同学习的保障机制，要为学员提供物理空间和网络空间、即时和非即时互动交流的场所和平台；同时要设置激励机制，对活动积极、成果显著的学员给予及时的奖励和宣传，不断提升“传、帮、带”的组织活力，适时开展评优、奖励、颁发证书、示范、推送、宣传等丰富的激励活动。

四、培训案例评价实践

(一)实践对象与情境

本研究基于教育部——乐高“创新人才培养计划”教师培训项目。该培训项目践行“互联网+”混合式培训模式，引导参训学员以项目为抓手开展自主、合作、探究活动，体验“玩”中学，旨在提升参训学员的核心素养、教师专业化水平和信息化教育教学能力。该培训项目以中小学教师创新思维培养的实践策略和创新理论为指导，在2018年6月至2019年12月期间，共有436位中小学一线教师分7批次参与了该主题的学习交流与讨论。本研究采集了全部参训学员数据，其中130名学员由3名资深培训师根据能动学生标准对学员进行类型标注，用于决策树分类的模型训练，剩余306名学员作为测试数据。每期培训后，培训团队通过反思探讨交流会议及时对过程中出现的问题进行剖析，在教学空间和教学模式上不断创新，为本研究的评价体系检验提供了很好的实验案例。

(二)“环境—主体—制度”能动性评价结果

1.环境能动性

在学习空间上，培训空间经历了学校专用乐高实验室、酒店会场、实践学校、线上线下混合等多元化教学空间。每期学员对学习空间的评价反馈结果如表1所示，其中空间场所感和临场感评价采用1～5分等级，等级越高代表程度越高。能动学习转化率分为正向和反向，正向代表从被动学习向能动学习转化，反向代表能动学习向被动学习转化。

表1 不同学习空间下能动学习转化率结果

从实验结果来看，学习空间对学员的学习能动性的影响很大。特别是酒店会场环境容易造成学员情绪过于放松，学习动机不足，效率低下，甚至出现比较明显的反向转化现象；而功能教室能给学生带来非常强烈的功能依赖，帮助学员建立更好的身份认同和情感依恋感，对于正向能动学习有一定的效果；混合式培训的出现，特别是培训前的线上导学的出现不仅增强了学员的在线临场感，也增强了学员的身份认同感。分析其原因可能是学员通过预研的前置学习后，能够更加清晰学习目标和学习内容，线上的交流也能帮助学员与培训师、学员之间建立一定的感情基础，带动了大多数的普通学习者向引领型学习者转化。部分潜水型学习者在培训前未表现出较强的学习积极性，但在培训后在在线平台留下了显著的学习数据，包括巩固学习、学员间的交互、分享等行为。

2.主体能动性

本研究就上述436名参训学员的参训全程，分析了培训开始前一个月、培训期间和培训后一个月的用户画像。

基于第一期和第二期培训前用户画像发现，学员认知存在较大差异。首次参与培训的学员中，认知水平达到预定水平的学员仅占8.6%(年轻学员比年纪大的学员基础好)，引领型学习者比例低于5%，潜水型学习者比例高于58%。培训中表示认知困难的学员比例高于50%，学员体验感不足，有明显的受挫感。

经过干预措施(详见本章(三))后，在后面几期的用户画像发现，学习能动性逐渐有了提升。培训后的潜水型学习者比例均低于10%，潜水型学习者向普通型学习者、引领型学习者转化率之和高于50%，引领型学习者比例达到15%。

3.制度能动性

在培训项目实施以来，培训团队充分尊重学习者的多样性，注重开发以学员为中心的教学视频、贴近生活实际的动手操作案例、创设合适的问题解决情境，学员可借助具体的生活经验，掌握促进其思考的“脚手架”，旨在更好地支持和促进学员开展能动性学习。

在培训中，重视与学员的对话，聚焦其思考过程，引导思维活跃者积极分享“火花”。此外，建立通过比赛、评优等活动颁发证书、奖状、奖品等激励机制，为学员提供示范榜样，激发学员的学习积极性。

(三)干预措施

为了提升学员能动性转化率，培训团队先后采取了以下干预措施：

1.培训前精心营造网络学习空间

(1)精心打造在线网络学习资源

由于学员水平参差不齐，培训团队采取了在培训前拉平学习起点的尝试，通过引入集学习资源、作业、实验、模拟练习、测评等功能于一体的在线学习平台，为学员展示丰富的多媒体学习资源(包括文献、视频、课件、图像、网络资源等)，使学员在知识结构图的引导下，多维度、多角度地构建系统的知识体系。例如，在EV3的在线学习资源建设中，教学活动从认识零件开始，包括课件、微视频、知识结构图和导学单等，以此带领学员循序渐进地提升机器人设计与编程技能。

(2)打造自主学习社区，落实前置学习

为确保学员自主完成学习任务，在前置学习中，培训团队精心设计了导学单(学习任务单)，引导学员自主学习。“导学单”包含了学习指南、学习任务、困惑与建议三大部分。其中，“课堂学习形式预告”中明确说明，在面对面学习时每位学员要动手设计制作、作品比赛并分享评优，督促学员去努力学习，争取在面对面时有个好形象；在“学习任务”中，培训团队将学习内容中的难点和重点转化为一个个问题的形式，引导学员去学习，强调“远程转化”(即当工作环境与培训环境不同时，学员在实际工作环境当中应用知识和技能的能力)。在前置学习过程中，培训团队鼓励学员把培训学习中强调的重点与实际工作的学习经验相结合，引导学员分享在不同环境和场合应用的成功经验，努力学会在不同的学习环境和工作环境中使用培训所学技能。

为保证学员主动学习的流畅性，培训团队除了保证平台上的互动外，同时在微信和QQ群里随时提供咨询与指导。实践证明，这种前置学习不仅不受时空的限制，方便学员灵活安排学习，解决学员的工学矛盾，而且，学员之间、师生、生源之间实现了互动沟通，弥补了学员间不同学习起点问题。

2.培训中营造学习情境，促进学习体验

线下培训过程中，团队注重培训环境的建设。通过摆放生动有趣的易拉宝、在墙面粘贴乐高机器人图片等方式、团队面带笑容的服务，为学员营造快乐的学习氛围，促进学员“玩”中学。“破冰行动”中，为打破学员初次见面的生疏感，设计需要小组合作完成的故事游戏、创新思维训练游戏等，增进学员及师生间的彼此了解、对场所的兴趣和情感依恋，同时让学员体验合作创新的魅力，提升学员学习的主体能动性。

3.培训后实践指导，个性规划强落地

培训学员来自不同地域，即使学员在课程中所学得的内容一致，回到工作单位后，将培训内容落地实践的程度仍具有差异性，主要原因包括各地教学环境和硬件配套设施建设千差万别，甚至教学文化也各有差异。对此，在培训结束后，培训团队需进行调研，根据学员需求和当地现有的硬件资源、教育环境等进行个性化指导。

五、结语

未来，教育的时空将随着教育与信息技术的深度融合不断发生转变。依据学员的特点，利用分析技术对学习空间和教学方式进行辅助诊断，通过教学空间的改进，将帮助学员增加对场所的兴趣和情感依恋，达成对场所由浅至深的感知、认知和自觉行为；针对培训低效的现象，应该突破传统评价范式，及时进行干预；要强调“知”与“行”之间的鸿沟跨越，以能动学习转化为目标切实提高教师培训的成效。本文只是在这方面做了一些浅层面的探索性研究，后续尚需继续努力改进。▲