态度和能力影响师范生数字化素养培育 ｜ Cell Press论文精选

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　　Interdisciplinary

　　数字化转型背景下，教育正在经历不可逆的转变，所有学科教学都需要拥抱技术。师范生的数字化应用能力在此时凸显其重要性。本篇文章作为一项探索性研究，基于技术教学内容知识模型对不同学科集群师范生的数字化应用能力的相关影响因素进行了分析，其结果证明了技术能力和态度会影响师范生在教学中应用技术媒体的行为取向，为未来的数字化素养师训提供借鉴。2023年8月，这项文章以“Self-assessments, attitudes, and motivational orientations towards the use of digital media in teaching a comparison between student teachers of different subject clusters”为题，发表在Cell Press细胞出版社期刊Heliyon上。

　　论文摘要

　　教师教育研究结果表明，师范生缺乏利用数字媒体的能力，经常忽视数字概念在课堂上的附加价值。为师范生和教师提供自适应教育机会，提高数字领域的能力，是师训机构面临的核心挑战。目前各种教学科目设置繁多，数字能力培养的具体起点、学生实际需求以及相关课程设置方面仍然未得到解决。本研究针对这一主题，探讨了科学、技术、工程和数学（STEM），语言文学艺术（LLA），和社会科学（SOCS）这几个学科集群的师范生之间的共性和差异。

　　本研究基于问卷调查，探究了师范生对自己在数字媒体方面的能力、态度以及在教学中使用数字媒体的动机取向的自我评估。结果表明，STEM师范生在技术知识、技术内容知识和技术教学法等能力方面具有更高的自我评价，但不同学科集群的师范生的态度和动机没有差异。尽管所调查的影响因素对动机的相互关系影响因学科集群而异，但本研究仍可以表明，提高技术能力和积极态度可以增加在教学中使用数字媒体的动机。

　　引言

　　师训机构和大学在数字化转型的背景下发挥着重要作用。数字化正在改变教学设计和教学所基于的学习过程。师训机构肩负特殊责任，应让师范生在专业化的框架内具有数字化相关素养，以便未来能使用新的数字技术和相应概念进行教学和自我发展。根据相关研究结果，称职的教师应确保在校生为未来的生活和工作做好最佳准备，并且根据数字化的发展不断完善和更新。教师必须能够利用现代数字技术促进特定学科教育和跨学科教育目标的实现。但是在课堂上使用VR或视频等数字技术并不是目的，而是必须与对教与学的附加值期望挂钩。

　　数字技术在数学和科学教学中的应用对学习成绩产生了积极影响。根据研究结果，虽然数字技术在自然科学教学中具有很大的影响，但其对社会科学教学的影响可以忽略不计，对于语言和数学教学的影响则处于中间值。这一现象的形成有许多影响因素，其中一个影响因素可能是教师本身的数字化应用能力。有研究表明，师范生的数字化应用能力极弱，在其学习过程中几乎没有任何进步；与其他学生群体相比，师范生数字媒体使用率最少。为了找到在大学教学中实施数字化培训的可能性，以分析解释师范生在课堂上使用数字媒体的动机。

　　理论背景

　　1.学习中使用数字媒体的态度和动机导向

　　根据Weinert的相关研究，未来教师的专业能力不仅包括专业知识，还包括相关的态度和动机取向。在教学实践中，积极的态度和相应的动机取向对于日后应对棘手的教学难题非常重要。因此，数字媒体在日常教学中的整合不仅取决于教师的数字化知识和技能，还取决于他们对使用数字媒体进行学习的态度，以及他们在课堂上使用数字媒体的动机。

　　虽然对态度的心理结构有不同的定义，但各种研究基本认同将态度定义为在认知、情感和行为信息过程的基础之上“对我们社会世界中的物体、人、群体和其他类型的物体的评估”。Ajzen进一步认为，态度包括从信仰和个人经历中产生的积极和消极的判断，是一个人执行特定行为意图的关键指标。行动在很大程度上受到态度的指导，行为和经历也会反过来影响态度。教师在数字化应用能力相关的态度即是其对在课堂上使用数字媒体进行教学的态度。例如，在课堂上使用数字媒体可以与更有效的学习过程、更好的学习成果和激励效应的积极态度相关。反之，对课堂上使用媒体的恐惧和负面评价也可以决定其态度。

　　态度是一种语境建构，这意味着对数字媒体的态度可能因语境不同而产生变化。教师可能会在私下频繁地使用数字媒体，并对其使用持原则上的开放态度，但不相信数字媒体会对教学实践有益、有用。Eagly和Chaiken称态度为“心理层面的评估倾向”。态度及相关判断是根据当前的语境信息和经验不断构建的。在技术课程或其他技术支持下的学习环境中，新的学习经验可以改善教师对使用数字媒体教学的态度。对技术接受度的研究还表明，态度会影响教师的感知和行为，进而影响他们将数字媒体融入课堂的接受度和动机。动机导向是技术教育背景下教学专业精神的重要组成部分，被认为是“激发和维持目标导向活动的过程”。基于理性行动理论（TRA）、计划行为理论（TPB）和技术接受模型（TAM），我们可以假设，数字媒体进课堂的态度决定了在课堂上使用数字技术的行为意图；反过来，由此产生的动机影响了课堂上的实际行为。为了持续地提高使用数字媒体的意愿，必须促进在课堂上使用数字媒体等具体行为的态度，而不仅仅只是对数字媒体本身的态度。

　　2.教师的数字化应用能力

　　有许多概念和模型描述教师数字化应用能力的概念多样性和不同意义主张。本文基于van Ackeren等人的思想上使用术语“数字化应用能力”。不同概念和模型内容的多样性反映了快速变化和日益数字化的媒体世界。相关的国际和国家数字化应用能力模型包括意志技能工具和教育学模型、欧洲教育工作者数字能力模型框架（DigCompEdu）和杜伊斯堡-埃森大学教师培训数字化应用能力综合模型（UDE Model）。

　　技术教学内容知识模型（TPACK）是其中一个具有国际意义的重要模型。TPACK模型是指教学过程的复杂性，描述了特定学科和非特定学科知识领域动态交互的结构。该模型将教学知识（PK）、内容知识（CK）和教学内容知识（PCK）定义为教师专业能力的核心知识领域。PCK包含关于教学和学习过程的知识、CK包括特定学科的概念、理论和结构的内容知识。这两个知识领域的重叠（即PCK）描述了学科内容的适当呈现和交流所需的知识。在教学过程日益数字化的背景下，Mishra and Koehler将这一概念扩展到与技术相关的知识组成部分，包括关于各种教育技术应用的知识。描述数字化应用能力的模型包括关于如何使用数字媒体和技术呈现和传达与主题相关的内容（技术内容知识，TCK），以及关于各种数字媒体和技术支持教学过程的知识（技术教学知识，TPK）。成功使用数字媒体进行教学的核心决定因素是所有三个知识领域的交集——TPACK。TPACK模型是国际上专业教师知识研究的最好经验模型之一，该模型还能够与教师教育中数字化应用能力领域的大量经验和面向实践的研究项目具有良好的兼容性。

　　研究设计

　　针对上述研究需求，本研究旨在提供关于STEM、LLA和SOCS师范生在数字化应用能力背景下的特定学科评估、态度和动机的信息（研究目标1）。此外，本研究亦会展示自我评估对师范生使用数字媒体学习的效能和态度以及他们在教学中使用数字媒体的动机取向（研究目标2）。

　　1.研究问题（RQ）和假设

　　RQ1：

　　从比较的、学科集群的视角来看，在TPACK模型的七个知识方面（TK，CK，PK，PCK，TCK，TPK和TPACK）上，师范生如何评估他们的数字化应用能力，对使用数字媒体学习的态度，以及他们在教学中使用数字媒体的动机取向？

　　假设（H）1—4：与LLA和SOCS师范生相比，STEM师范生认为自己在TPACK模型的每个技术相关方面（H1：TK；H2：TPK；H3：TCK；H4：TPACK）都更有能力。

　　H5：STEM师范生对使用数字媒体进行学习的态度明显高于LLA和SOCS集群中的学生教师。

　　H6：与LLA和SOCS的师范生相比，STEM师范生在教学中使用数字媒体的动机取向更高。

　　RQ2：

　　根据TPACK模型（TK、TPK、TCK和TPACK）进行的评估以及对使用数字媒体进行学习的态度是否影响学生在课堂上使用数字媒体的动机取向？

　　结果

　　1.各学科集群的自我评估检验（RQ 1）

　　根据上图所示，STEM和SOCS组之间存在显著的组间差异，STEM和LLA在技术内容知识方面存在高度显著的组间差异（TCK；dSTEM-LLA=0.29；dSTEM-SOCS=0.19）。在技术知识评估中（TK；dSTEM-LLA=0.23；dSTEM-SOCS=0.20），LLA和STEM组差异极显著，SOCS和STEM差异显著。对于技术教学知识（TPK；dSTEM-LLA=0.21），STEM和LLA之间也有显著差异，但STEM和SOCS之间没有。

　　上表显示了主题簇的比较方差分析的统计参数。STEM和LLA或SOCS之间关于使用数字媒体学习的态度（H5）和在课堂上使用数字媒体的动机取向（H6）的群体差异分析没有显示任何意义。正如预期的那样，在知识领域CK、PCK和PK的自我评估中，STEM、LLA和SOCS之间没有统计学上的显著差异。

　　因此，本研究证实了与LLA组和SOCS组比较的假设H1（TK）和H3（TCK）以及与LLA亚组比较的假设H2（TPK），证伪了假设H4（TPACK）。假设H5和H6在组间比较中也被证伪。这意味着对使用数字媒体进行学习（ALDM）的态度和对在课堂上使用数字媒体的动机取向（MUDM）所考虑样本的学科集群无关。

　　2.使用数字媒体学习对动机表达的影响（RQ 2）

　　在逐步回归中，我们确定了研究中观察到的哪些自变量（ALDM和TPACK知识方面的评估：TK、CK、PK、PCK、TCK、TPK和TPACK）以最佳的方差解释预测了数字媒体使用的动机取向（因变量：MUDM）。

　　用三个变量预测对使用数字媒体学习（ALDM）、技术知识评估（TK）和技术教学知识（TPK）的态度的最终回归模型产生了R2=0.45的方差解释（βALDM=0.39，tALDM=7.55，pALDM<0.001，95%CIALDM[0.265,0.484]；βTK=0.30，tTK=5.65，pTK<0.001，95%CITK[0.199,0.397]；βTPK=0.17，tTPK=3.17，pTPK<0.01，95%CITPK[0.065,0.299]；F（3,231）=62.51；p<0.001）。下图显示了 3D 回归模型的示例，其中对因变量 MUDM 具有两个最强的预测变量（TK 和 ALDM）。

　　为进一步研究具有最高方差解释模型的个体预测因子对动机取向的影响关系，进行了序列多重中介分析，结果（如下图）显示态度（ALDM）对课堂使用数字媒体的动机有显著的正向影响（总效应，β=0.513，p<0.001，R2ALDM-MUDM=0.263）。

　　模型包含中介因素后，使用数字媒体进行学习的态度（β=0.385，p<0.001）、TK（β=0.296，p<0.001）和TPK（β=0.174，p<0.001）被证明是动机的显著正向预测因子。此时态度对动机的影响的直接路径较弱，但仍然保持显著（a1*d*b2=0.024，95%CI[0.007,0.049]）。这种部分中介（path：a1*d*b2）的影响强度较弱，但也表明态度和动机之间的关系是由TK和TPK介导的。此外，态度对通过TK的动机的间接影响（路径：a1*b1）也很显著，但影响较弱（a1*b1=0.09，95%CI[0.043,0.144]）。

　　基于上述中介模型中的跨学科考虑，出现了分析三个子组（STEM、LLA和SOCS）特定特征的问题。为了检查各组内的具体影响因素，参考下面的主题特定量表考虑了回归相关性。下表概述了具有最高方差解释的各个模型。

　　在三个学科群（SOCS、STEM和LLA）中，TK和ALDM继续成为三种回归模型中动机取向的重要预测因子。对于STEM和SOCS，自变量TK、TCK和ALDM提供了最高的方差，分别为R2SOCS=0.381和R2STEM=0.388。对于集群LLA，对于自变量TK和ALDM，方差由R2LLA=0.617解释。

　　额外的中介分析提供了关于个体模型中变量相关性的进一步信息，见下图。态度和动机之间关系的分析在主题集群LLA中通过TK部分介导（下图a）。这种中介作用较弱（a*b=0.161，95%CI[0.052,0.298]）。ALDM（β=0.503，p<0.001）和TK（β=0.450，p<0.001）的直接路径对动机产生了显著更高的影响。在SOCS中（下图c），TK对MUDM的影响部分由TCK介导（a*b=0.134，95%CI[0.023,0.280] ）。除了间接效应外，变量ALDM的直接影响更强（β=0.365，p<0.001）、TK（β=0.234，p<0.05）和TCK（β=0.270，p<0.05）对MUDM的直接影响也很明显。在STEM聚类中没有中介效应（下图b），仅观察到预测因子ALDM（β=0.290，p<0.01）、TK（β=0.294，p<0.01）和TCK（β=0.234，p<0.05）对动机取向的直接影响。

　　总结与讨论

　　本研究的第一个研究目标是比较分析STEM、LLA、SOCS师范生对其数字化应用能力的自我评估以及他们对使用数字媒体学习的态度（RQ1），第二个研究目标是分析师范生在课堂上使用数字媒体的动机取向。

　　总结第一个研究结果表明，STEM师范生对他们的技术内容知识（TCK）和技术知识（TK）的评价高于LLA和SOCS师范生，这一发现与假设一致。与LLA师范生相比，STEM师范生对技术教学知识（TPK）的评价在统计上明显更高。与假设并不符的是，小组比较没有显示对使用数字媒体学习的态度或对在课堂上使用数字媒体的动机取向有任何差异。无论学科集群如何，师范生对使用数字媒体学习的态度和对在课堂上使用数字媒体的动机取向具有可比性。

　　对于第二个研究目标，使用数字媒体的动机取向受到师范生对其技术知识（TK）、技术教学知识（TPK）的自我评估以及他们对使用数字媒体进行学习的态度影响。据此，本研究假设在学校使用数字媒体促进自主学习、激励学生学习或开辟学习创造力范围的师范生更倾向于在课堂上使用数字媒体。

　　在跨学科建模时，使用数字媒体进行学习的态度、技术知识（TK）、技术教学知识（TPK）这三者与使用数字媒体的动机取向相关。然而在单个学科集群内的分析中，STEM和SOCS组的结果显示除了态度和技术知识（TK）之外，技术内容知识（TCK）也与解释数字媒体的使用相关。在特定学科分析中，特定学科预测因子TCK（在学科教学意义上）取代了预测因子TPK（媒体教学方面）似乎是合理的，因为这一现象也存在于跨学科模型中。

　　这项研究的结果证实了现有研究，并进一步将它们扩展到STEM、LLA、SOCS师范生三个亚组之间的差异。对于整体样本来说，除了技术相关能力和媒体教学能力的培训之外，研究过程中态度的形成对促进学生教师对使用数字媒体的积极动机取向至关重要。对于个别学科集群而言，TCK与STEM和通识教育师范生的动机取向解释相关，但与 LLA 实习教师的动机取向解释无关。

　　跨学科分析的结果并不表明需要有任何针对特定学科支持措施，而应侧重于培训技术能力和促进所有学科师范生的积极态度。根据研究结果，在个别学科教学的背景下额外发展技术内容能力具有一定合理性。回归模型的定量结果与Zinn等人在数字应用能力背景下对学生教师进行的访谈研究结果相符。这项访谈研究的结果表明，学生希望看到更多的示范案例、教学学科课程和其他技术相关课程中进一步融合技术。行为学研究发现，教师和学员的行动在很大程度上受态度的指导，其在课程中的行为也会影响态度。因此，在教师培训课程中扩展更多选择，有助于促进在教学中使用数字媒体的积极动机。

　　* 参考文献见原文

　　相关论文信息

　　论文原文刊载于CellPress细胞出版社旗下期刊Heliyon上，点击“阅读原文”查看论文

　　▌论文标题：

　　Self-assessments, attitudes, and motivational orientations towards the use of digital media in teaching a comparison between student teachers of different subject clusters

　　▌论文作者：

　　Marcus Br?ndle, Christina Sotiriadou, Bernd Zinn

　　▌论文网址：

　　https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(23)06724-5

　　▌DOI：

　　https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e19516

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