师范生数字化教学能力模型的构建研究

高谦

摘要：教育数字化转型促进了教学环境和教学方法的变革，对教师的教学能力提出了新的要求。数字化教学能力是教师有效应对教育数字化转型的必备素质，是数字时代教师培养和教师专业发展的重要保障。师范生是未来教师的主力军，构建其数字化教学能力模型对于培养胜任数字时代的未来教师至关重要。本研究在已有数字化教学能力及其测量的研究基础上，构建师范生数字化教学能力模型，并在此基础上开发师范生数字化教学能力量表，对贵州某师范大学的100名师范生进行测评和统计分析，结果显示该量表表现出较好的信效度水平。因此，本研究为师范生数字化教学能力的测量提供了一种新的教师能力理论模型和测评工具，能够为面向教育数字化的教师培养提供理论支撑和实践指导。

关键词：教育数字化转型；数字化教学能力；教师专业发展；数字伦理素养

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）11-0127-04

0 引言

隨着人类实现第三次数字革命，云计算、大数据、物联网等新一代互联网和人工智能技术成熟发展并广泛应用，推动着社会各个行业全面且快速地进入数字时代和智能时代[1]。教育数字化转型不仅是数字社会发展下技术可供的驱动产物，也是教育自身变革的主动输出[2]。伴随着5G、人工智能、云计算、物联网、区块链等数字技术在教育中的应用，促使教育在教学场景、教学法和知识形态上发生重大变革[3-4]。在教学场景上，首先是数字化教育突破时空限制，形成了随时随地、人人可学的泛在学习新形态[5]。与此同时，数字技术的应用能够帮助教育者实时获取和分析更细粒度、范围更广的数据，为教育者快速提供出色的决策指导。这使得教育者能够在更加精细化的水平上，随时随地诊断和评估学习者的学习风格、学习能力、学习需求和学习进度，并为其提供具有针对性的学习支持服务和接近真实的学习体验，从而实现个性化学习和提高学习效果的目标[6-7]。在教学方法上，数字技术的应用同时也推动了新的教学法的诞生。例如，AI 课堂教学助手能够通过帮助教育者的许多例行工作和管理任务（如学习过程记录和评分）实现自动化，从而释放出大量的时间，使教育者能够有更多的精力投入其他更具有创造性、新颖性和鼓舞性的教学方案与活动的设计上，提供更具价值性的教学法案例，扩大教学法的范围[8-9]。在教学知识形态上，数字技术的应用推动知识自动化生成和更新，实现教学内容的表征、传递、导航、推荐和呈现方式的个性化和精准化[10]。

教育者是教学活动的主导者，是构成教学活动的最重要支撑性要素，是技术赋能教育高质量发展的关键变量[11]。同时，不断地更新和提升教育者的数字化教学能力也是数字化转型的核心内容和前提条件[12]。而高校师范生作为未来教师队伍的主力军，其数字化教学能力的水平对教育教学效果有着重要的影响作用[13]。如果缺乏相应的能力结构作为支撑，教育数字化转型必将导致新技术束之高阁的现象，与教育数字化转型的现实需要背道而驰。除此之外，数字技术突破了物理空间的限制，推动教育资源的分享、传递以及创造的效率提高。然而，数字技术在支持教育变革，为教育赋能的同时也带来了很多伦理风险[14]，所以教师的数字伦理素养对教育教学有着重要的意义。因此，本研究在相关研究的基础上，构建面向师范生的数字化教学能力模型，为提升师范生数字化教学能力提供理论依据。

1 研究基础与依据

1.1 师范生数字化教学能力的内涵

近年来，数字技术背景下的教学能力成为研究教师的重要视角，但目前对数字化教学能力的认识研究尚未达成共识[15]。通过对不同的定义进行分析，发现主要有两种观点：一种观点认为数字化教学能力是教师完成数字化教学目标所需要具备的各项能力特征，比如何齐宗认为这种能力特征包括知识、能力、动机、态度、价值观、个人特质群；另一种观点则认为数字化教学能力是在教学过程中能区分优秀教师和普通教师的能力特征，比如任玉丹认为教师的教学能力是指能将在教学工作中体现出高效能的教师与一般效能教师区分开来的可测量的个体潜在的特征，主要包括知识素养、教学能力、职业品格以及相关的人格[16]。综上所述本文的教师的数字化教学能力是指教师在数字化教学中能够完成数字化教学目标所具备的各种个人行为特征的总和。

1.2 国内外教师能力结构测量工具

国外评价教师教学能力主要是基于TPACK框架的评价。例如，2009年，美国亚利桑那州立大学的Archambault开发了7个维度、共24道题目的五点式李克特量表，测量了596名在职教师的TPACK水平，并通过对测量数据的统计分析检测了该测量量表的信效度，信效度指数均在较好范围[17-18]。2007年，Koehler 和Mishra等基于对TPACK框架的构成认识，通过选择样本、设计协议以及数据分析等步骤对职前的教师的TPACK水平进行了定量研究。国内研究主要通过确定能力指标构建能力模型来测量教师的能力水平，其能力结构要素紧紧围绕教学环节，基本包括教学设计、教学实施能力、教学监控、教学评价、教学研究、管理能力等能力[19-20]。

2 模型的构建与验证

2.1 指标体系的构建

教师技术支持下的教学能力是一个动态发展的过程，教育数字化转型背景下，教师的数字化教学能力应该包括数字知识、数字应用与创新能力、数字教学与学习能力、个人特质、数字伦理素养等5种一级维度的能力，同时也包括26项二级维度的能力。以上要素之间双向强化、相互影响、相互促进，是教师数字化教学能力的重要组成部分，因此，可以构建相应的师范生数字化教学能力的结构模型。能力结构图如图1 所示。

2.2 量表的编制

基于已有的师范生数字化教学能力指标体系，构建了师范生数字化教学能力测量量表。该量表采用五点式里克特量表，包括5个一级维度和38个题项。具体包括数字化知识、数字应用与创新、数字教学与学习能力、个人特质、数字伦理素养5个一级维度。

2.3 措施

首先，本研究查阅了相关文献，包括数字化知识、数字应用与创新、数字教学与学习能力、个人特质、数字伦理与素养等方面的测量，并开发了一套评估工具。该工具采用类似TPACK的调查风格和方法，旨在测量师范生对自身数字化教学能力的自我评估情况，而不是对TPACK的态度。其次，编制了一份初步的调查问卷，包含属于5个因素的38个项目，并邀请了11名教师、教学伦理和数字教育方面的专家对项目的内容效度进行评估。专家们使用4点量表（1=“不相关”到4=“高度相关”） 对每个项目测量领域的相关性进行评分。每个项目的内容效度指数（I-CVI） 和量表水平的内容效度指数（S-CVI） 均高于0.9。

2.4 数据分析

通过探索性因素分析，结果显示KMO值为0.971，卡方值为3171.026，p<0.05。总方差解释累计达到80.561%，大于60%的标准。经过因子旋转后，刪除了10个题项，最终量表剩余28个题项。对问卷进行信度检验显示，问卷整体克朗巴赫α系数为0.986，分半信度为0.973。各个维度之间的内部一致性信度在0.890～0.969，表明问卷具有良好的信度。聚合效度和区别效度检验结果显示，量表各个维度的平均方差抽取量（AVE） 介于0.725～0.762，组合信度（CR） 在0.892～0.969。这表明问卷各维度测量关潜在变量可解释变异量的比值较高。

通过对问卷的区别效度进行计算，结果显示，问卷各维度的平均方差抽取量（AVE） 的平方根均小于各维度之间两两相关的相关系数，表明各维度之间的区别度较差。结果详见表2。

经过探索性因素分析，建立了师范生数字化教学能力的一阶的CFA的测评模型，如图2所示。师范生的数字化教学能力测评模型的标准化回归系数均小于1，表明测评模型估计的参数均处于合理范围之内。师范生的数字化知识、数字化应用与创新、数字教学与学习、个人特质、数字伦理素养五个构念与测量变量的因素负荷量均大于0.60，表明构念与测量变量之间具有较高的一致性，模型与数据具有良好的契合度。同时，选取CMIN/DF、RMSEA、GFI三项绝对拟合度指标，选取NFI、RFI、CFI三项增值拟合度指标来测查模型的拟合度程度。

通过使用AMOS23对问卷进行结构方程模型建构，结果显示模型具有良好的拟合度，具体指标如表3 所示。

3 结果讨论

在过去的几十年里，信息化教学能力的测评模型研究和相关的TPACK框架因其能够准确地反映了教学的复杂性而成为一个广受认可和广泛使用的教师能力理论框架，并开发了大量的教师技术支撑下的能力测评工具。然而，教师的数字伦理素养却没有被作为教师的能力而被综合考虑。

如今，人工智能、大数据、虚拟现实等各种新兴技术越来越多地被应用于教学环境之中引发了相关的技术、内容和教学法紧密相关的新的伦理问题。因此，在教师能力研究中，强调伦理素养的重要性至关重要。为了解决第一个问题，本文提出一个新的框架，将伦理素养加入教师能力测量之中，使其变得更加复杂。

根据信度分析、EFA和CFA的结果，提出师范生数字化教学能力框架，将伦理素养和个人特质也作为技术环境下教师教学能力的一个组成部分是可行的。我们发现，量表的克朗巴赫α系数为0.986，可以认为是可靠的。AVE结果表明，每个维度都可以显著区分，但根据皮尔逊系数，它们之间存在显著的相关性：数字化知识和数字应用与创新（0.851） 数字应用与创新和数字教学与学习能力（0.873） 数字教学与学习能力和个人特质（0.860） 个人特质和数字伦理素养（0.872） 数字伦理素养和其他四个维度的相关性在0.857～0.963之间。这表明教师的数字化教学能力和各部分之间的理论关系，而这些部分是相互关联的。

师范生数字化教学能力框架的提出，有助于我们理解和认识数字伦理素养与教学能力、技术能力一样，是教师能力结构的重要组成部分。它是在教学能力相关研究的基础上对技术支持下的教学能力结构理论的发展和创新。随着数字技术在教学中的广泛应用，师范生数字化教学能力的框架揭示了教师能力结构的新特点和伦理因素的考量。它还指出，数字伦理素养与其他能力组成部分之间的相关联，并通过相互关系产生一系列新兴的综合能力组合，这对教师在使用新信息技术时解决复杂的伦理问题至关重要。

因此，师范生数字化教学能力框架可以为数字时代的职前教师专业发展提供理论依据。一方面，该能力框架对教师教育项目的启示是，伦理知识和师范生数字化教学能力的培训应从综合的角度出发，而不是从孤立的角度出发。换言之，培训学科内容、教学法、技术和伦理的课程应针对不同的能力要素及其组合提供各种学习体验，因为某一要素的发展不会自动导致其数字化教学能力的发展。另一方面，师范生也面临着在教学实践中使用数字技术所带来的伦理挑战。师范生数字化教学能力框架能让他们从更多元、更全面、更整体的角度理解技术教学的伦理复杂性，提高他们的数字化教学能力水平，而该框架也是其在教学实践中进行伦理教育的知识基础。

目前，鲜有研究在开发教师数字化教学能力测量工具时考量教师的数字伦理素养和个人特质对教学效果的影响。本文试图开发一个初步的师范生数字化教学能力测量工具，信度分析，EFA、CFA的结构表明，它可以被认为是一个有希望测量师范生数字化教学能力水平的工具，将数字伦理素养和个人特质因素融入教师数字化教学能力测量的构想被认为是有效的、可靠的和可行的。

4 结论和局限性

总的来说，本研究建立了一个新的理论框架，即师范生数字化教学能力框架，以更深入了解数字伦理素养和教师数字化教学能力之间紧密而复杂的关系。本研究的实证结果是对早期考量伦理素养的教师数字化教学能力组成的一种补充。此外，它还为评估教师数字伦理素养提供了一个整体框架和评价方法。然而，目前的研究仍存在以下局限性：

首先，师范生数字化教学能力的哲学认识和理论建构仍需要深入探讨。同时，其认识论和方法论的问题也需要进一步研究，以实现理论的稳健性和清晰性。此外，伦理素养被视为教师能力的一个新的组成要素，还是指导教师理解和实践的上位价值或方法论，仍需要哲学和认识论的进一步讨论。

其次，伦理素养的测量难度较大，因为很难保证伦理项目设计的准确性和客观性。伦理素养本身的抽象性、复杂性和模糊性也对被试的理解能力提出了一定的挑战，而这正是他们做出客观反应的必要条件。这可能也是很少有研究开发伦理素养方面的测量工具的原因。此外，通过问卷调查的自我报告式项目，师范生很难客观地报告自己的伦理素养，也无法避免潜在的误差。今后，有必要通过反复的设计过程，进一步加强项目的准确性、全面性和客观性，以避免教师的误解。同时结合自我报告和其他评估方法，如课堂观察和价值观澄清法，可以解决自我报告法带来的偏差。

最后，本研究样本量较少，研究对象对教师数字化教学能力中数字知识以外的其他部分的理解有限。未来的实证需要更大的样本量或不同的非师范生群体，以提高工具的总体效度。另外，还需要进一步研究教师数字化教学能力的测评工具、数字化教学能力各组成部分之间的关系的评估以及数字化教学能力的发展模式和策略，以构建教师数字化教学能力框架的理论的完整性、合理性和有效性。

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