網絡環境下知識圖譜協同建構對教師實踐性知識的效果研究

馬 寧，謝敏漪，馬 超，趙若辰

(1.2.4.北京師范大學教育學部，北京 100875;3.北京師范大學未來教育高精尖創新中心，北京 100875)

一、問題的提出

在教育信息化工作的推進過程中，我國一直致力于提升教育質量，深化教育改革，并將教師教育的發展和創新作為教育改革的突破點和著力點。2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020 年)》將建設高素質專業化教師隊伍作為保障教育發展改革的戰略任務。[1]2018年，教育部等五部門印發的《教師教育振興行動計劃(2018—2022 年)》強調，要不斷優化教師培養培訓的內容方式，不斷提升教師的綜合素質水平和創新能力。[2]教師是教育活動中的重要因素，實踐性知識作為影響教師教育教學實踐的重要因素，在教師專業成長過程中起著決定性的作用。[3]

目前，教師培訓被各級部門高度重視，并在教育實踐者和研究者的長期探索中，取得了一定的成果。隨著移動技術的普及，基于微視頻、微課、微論壇的微型培訓因其碎片化、小顆粒度、自定步調等特點，已成為快速提高廣大中小學教師專業水平和技能的一種新型在線培訓模式。[4]但教師在線培訓在實踐過程中仍存在著一些問題，如教師被動接受知識、資源缺乏結構化、教師之間缺乏協作交流等。[5][6]而這些問題的存在使得教師對培訓內容的掌握缺乏結構化，對實踐性知識的增長較緩慢。因此，關于如何實現教師培訓知識與能力向實踐性知識的轉化有待進一步研究。

因其系統化、結構化的知識呈現方式，知識可視化技術在教育領域逐步興起，并得到越來越多的關注和應用，將知識可視化技術應用于教師在線培訓可以改善教師培訓內容缺乏結構化的問題。同時，教師協同知識建構也在不斷受到關注，如陳麗[7]、余勝泉[8]、馬寧[9]分別提出了加強教師協同知識建構的策略、通過網絡協同教研的方式來促進教師實踐性知識的發展策略、以協同知識建構為核心的教師混合式研訓模型。由此可見，知識可視化技術與協同知識建構的發展，為解決教師在線培訓中實踐性知識增長緩慢的問題帶來了可能。因此，本研究運用了知識圖譜工具，擬開展網絡環境下教師知識圖譜協同建構的研究，探究其對教師實踐性知識增長的效果。

二、教師協同知識建構相關概念

(一)實踐性知識

最早研究實踐性知識的是弗里曼·艾爾貝茲，她將實踐性知識分為關于自我的知識、關于環境的知識、學科內容知識、課程的知識和教學的知識。[10]克蘭迪寧和康納利指出教師實踐性知識是對教師在其實踐中建構的、直接支配教學行為的個人觀點、準則、信念等的泛稱。[11]陳向明則提出實踐性知識為教師真正信奉的，并在教育教學實踐中實際使用和表現出來的對教育教學的認識。[12]可見，教師的實踐性知識是一個多方面的概念，并沒有形成統一的定論。但普遍認可的是實踐性知識是在實踐中指導教師行動的知識。[13]

此外，研究者們也探討了教師實踐性知識的形成機制。吉艾爾、貝賈德和威魯普把提升教師實踐性知識的途徑概括為四個方面：在網絡中學習和發展、同伴指導、合作的行動研究和案例的使用。[14]王陸認為教師的實踐性知識是在共同參與實踐性知識建構的過程中逐漸形成的，是一種動態性的知識。[15]而對于實踐性知識變化的評價并沒有統一的測量方法，Connelly等人通過分析在教師的談話和采訪中對典型案例的不同表述來測評教師的實踐性知識的變化。[16]Peterson等人則用量表結合采訪的方式測量教師知識。[17]因此，本研究的培訓活動涉及了“在網絡中學習和發展”“同伴指導”“合作的行動研究”等促進教師實踐性知識增長的途徑，并通過觀察教師在教育教學實踐中實際使用和表現出來的知識來檢驗教師實踐性知識的增長情況。

(二)知識圖譜

知識圖譜是指通過可視化方式呈現領域知識之間的結構關系，描述知識的載體以及其資源的可視化工具，可以很好地幫助突破已有在線培訓研究中的薄弱點——知識內容缺乏結構性。知識圖譜既可以用來揭示領域的研究熱點和研究現狀，又可以用來展示知識的動態發展。[18][19]知識圖譜具有直觀性、結構性、動態發展性等特點，目前知識圖譜在教育中的應用現狀集中在呈現領域發展趨勢與研究進展、識別研究領域學術群體及特點、描述領域的核心期刊等。而利用知識圖譜來組織資源、或是自主建構圖譜的研究甚少，屬于研究的一個薄弱點。

(三)協同知識建構

Scardamalia與Bereiter提出，協同知識建構是一個創建、分享個體知識經驗，并且不斷修改調整公共知識的過程，在這個過程中，學習者創建共同愿景，協商討論，共享理解，形成共識，創人造物。[20]國內外著名的協同知識建構模型主要有Gunawardena交互知識構建模型、[21]Stahl知識建構模型、[22]王佑鎂協同知識建構過程模型、[23]野中郁次郎知識轉換模型(SECI)。[24]將協同知識建構應用于教師在線培訓有以下優勢：(1)促進群體知識和個體知識的雙重增長；[25](2)促進隱性知識向顯性知識的轉化，有助于教師實踐性知識的發展與傳播；[26](3)促進理論知識向實踐的遷移運用。[27]

(四)知識圖譜協同建構

知識圖譜協同建構是指處于一個群體中的學習者采用協作的方式共同建構一個知識圖譜，群體中的每一個個體都能夠對知識點進行添加、修改、刪除等操作，通過協商、論證，形成集體認可的知識圖譜，并動態發展。當前，基于可視化工具開展協作學習的研究大多使用的是概念圖工具，如聶黎生運用CmapTools概念圖工具開展網絡協作學習。[28]知識圖譜工具相較概念圖工具功能更加豐富，操作更靈活，探索知識圖譜協同建構的效果研究成為了可視化工具風靡教育領域背景下的一大研究趨勢。

三、知識圖譜協同建構的在線培訓工具與活動

(一)知識圖譜協同建構工具

本研究依托于 “學習元”平臺(http://lcell.bnu.edu.cn/)，設計并開發了知識圖譜協同建構工具。該工具可內嵌于在線學習平臺中，并支持教師開展協同知識建構，具體有如下功能：(1)主動建構知識：用戶可以手動添加任意知識點，形成知識網絡(圖1)；(2)協作添加知識點：群體中的其他用戶可針對已創建的節點進行投票與討論，依據投票結果完成知識點的進化(圖2)；(3)創建資源：用戶可以為圖譜中的任意一個知識點創建相對應的資源(圖3)；(4)學習社區：用戶可利用學習元的批注功能、協作修改功能、評論/回復功能在一個學習共同體中對所建構的資源進行交流與學習(圖4)。

(二)知識圖譜協同建構活動

在參考借鑒國內外研究學者的協同知識建構模型的基礎上，本研究關注學習者的需求、交互、資源生成等，注重個人和群體的雙重知識建構，以SECI知識轉換模型為框架，設計了教師知識圖譜協同建構活動，如表1所示：

為了充分發揮教師協作學習的效果，筆者給教師們提供了豐富的交流空間，貫穿整個培訓過程，本次培訓的交流空間主要有：QQ群(30人)、QQ小組、學習元各討論區等。

四、研究設計

(一)研究對象

本研究的研究對象為30名小學語文教師，授課年級集中于中低年段。實驗開始之前，每位教師提交了一份課堂教學視頻。由三位學科專家依照《圍繞常見問題的小學語文課堂觀察量表》(表2)對教師提交的教學視頻進行評定(肯德爾和諧系數檢驗W=0.940(p=0.000，p<0.05))，然后依據分值將教師分為水平相當的5組，每組6人。分組后對各小組教師的前測成績進行單因素方差分析，結果顯示，不同組的教師在前測成績上并未表現出明顯的差異(F(4,25)=0.076， p=0.989，p>0.05)。

表1 教師知識圖譜協同建構活動及知識轉換

表2 圍繞常見問題的小學語文課堂觀察量表

(二)實驗流程

本研究采用單組前后測的對比實驗，自變量為“知識圖譜協同建構”，在培訓開始前對教師的初始授課視頻進行評分，實驗結束后為教師提交的新授課視頻進行評分，比較前后差異，分析實驗效果。具體實驗流程如圖5：

(三)研究量表

1.教師課堂實踐知識測量量表

課堂是教師的實踐基地，對教師實踐性知識的共識是它指導了教師的實踐行動。[29]因此，本研究采用教師的教學課堂來反映教師的實踐性知識。筆者通過文獻調研得出初步的圍繞常見問題的“小學語文課堂觀察量表”各級指標，經過三位跨越式專家評審，進行修改與調整，確定最終的課堂觀察量表指標，并采用層次分析法計算各級指標權重，為各級指標賦分值，得出《圍繞常見問題的小學語文課堂觀察量表》(表2)。

2.知識圖譜結構化程度量表

關于可視化圖形的結構化程度評價，筆者選用了Markham[30]提出的結構評分法，該量表的指標、評價方式很好地契合了知識圖譜的特征，從概念數、連接數、分支數、層級數、交叉連接數、實例數六個方面對圖形進行結構化評分，指標及分值如表3所示。

表3 Markham結構評分法

五、數據分析

(一)教師實踐性知識增長的效果

利用《圍繞常見問題的小學語文課堂觀察量表》(表2)，三位“跨越式”課題組專家為教師第二次上交的課堂教學實錄(后測視頻)進行觀察與評分，得出教師的后測成績。

筆者對全體參訓教師的實踐知識增長效果進行了分析(見表4)，對教師前測視頻成績與后測視頻成績進行獨立樣本t檢驗后得出：教師的前測和后測成績表現出明顯的差異(t=-4.214， p<0.001)，從t值為負，結合“組統計量”教師前后測成績比較可知，教師在此次培訓中的后測成績高于前測成績，且有顯著性差異。

表4 教師前后測成績獨立樣本t檢驗組統計量

注：***p<0.001。

通過對教師視頻的觀察記錄可知，教師確實將培訓當中所學的理論知識對應著運用到實踐當中。如zyx老師的前測視頻中，在識字教學部分僅僅是采用了齊讀、點名讀的方式來識字，學生記憶效果不佳；而在后測視頻中，zyx老師大膽采用了學生自主識字法，鼓勵學生用“加一加”“減一減”等方法記住生字，學生識字熱情高漲。通過查看該組建立的圖譜可知，該組建立了“自主識字”資源，可推測教師將所學運用于實踐中，實踐知識有了明顯的提升。

(二)知識圖譜的結構化程度與教師實踐性知識增長的關系

為驗證知識圖譜與培訓效果的關系，培訓者將教師分為了5個小組，分別開展知識圖譜協同建構的培訓活動。培訓結束后，利用Markham的結構評分法(表3)進行評分，得出各組圖譜得分為：1組47分；2組107分；3組88分；4組38分；5組70分。將“小組圖譜得分”與“小組培訓成績”進行K-S檢驗，得出兩組數據呈正態分布，可進行相關性檢驗(見表5)。

表5 小組圖譜得分與小組培訓成績Pearson相關性分析

注：** p<0.01；N=5。

由Pearson相關性分析得知，兩個變量之間的相關性高達0.992(p<0.01)，達到顯著性水平，表示“小組成績平均分”與“小組圖譜得分”之間具有顯著的相關關系，并且由相關系數為正值可知，小組的知識圖譜得分越高，小組成績越高。

利用Markham的結構評分法對組內各教師的知識圖譜結構化程度進行評價，得到各教師的圖譜得分，與教師培訓前后測成績差值進行比較，發現培訓成績排名前3的教師在個人圖譜成績上也具有較高的得分，由此現象反映出教師創建的個人知識圖譜與教師的實踐性知識增長具有一定的正相關關系。

(三)教師協同參與度與教師實踐性知識增長的關系

為探索教師協同參與度與培訓效果的關系，筆者參考協同參與度評價工具的相關研究，評估教師在培訓過程中的貢獻、交互、協作等參與情況。在本研究中，教師創建節點、資源，并學習資源、開展討論，留下了大量的平臺數據。根據本研究的實際情況，筆者通過9項指標來評估教師的參與度情況，探索各項指標與培訓成績之間的相關關系：(1)創建的節點數；(2)創建的資源數；(3)學習的資源數：學習本組所創建資源的數量；(4)學習的資源百分比：學習的資源數/本組創建的資源總數；(5)QQ群討論數：在班級大群中參與討論的數量；(6)QQ小組討論數：在小組內參與討論的數量；(7)QQ私信數：參訓教師給培訓者發私信的數量；(8)知識點討論數：創建知識節點時開展討論的數量；(9)學習元評論數：協作學習資源時的評論或回復的數量。

表6 協同參與度與培訓成績的Pearson相關性分析

注：培訓成績為后測成績減前測成績得分；**p<0.01；*p<0.05；N=30。

從表6的數據結果可知，筆者預設的協同參與度九項指標分別與教師培訓成績有著正相關關系，“學習的資源百分比”指標與培訓成績在0.05的水平(雙側)上顯著相關，其它指標均與培訓成績在0.01的水平(雙側)上顯著相關。由此說明，教師在培訓中的協同參與度與教師實踐性知識增長有著顯著的正相關關系。

為進一步探索九項指標分別對教師培訓成績的貢獻值，以及探索各項指標之間的聯系，筆者采用多元回歸分析方法，以“培訓成績”為因變量，檢驗各個自變量(協同參與度指標)對因變量的解釋力，使用逐步法篩選自變量。

表7顯示了構建教師培訓成績回歸模型的數據結果，在回歸分析逐步進入的過程中刪去了解釋力不足的6個變量，保留了自變量“學習元資源數”(β=0.594，p<0.001)、“創建節點數”(β=0.333，p<0.001)以及“學習元評論數”(β=0.241，p<0.001)，表明這三個變量在預測教師的培訓成績上具有顯著影響。由三個變量所構成的模型3的整體R2值高達0.922，表示該模型可以解釋教師培訓成績92.2%的變化量。三個顯著預測因子中“學習的資源數”是最有影響力的預測因子，本次培訓教師協同參與度的3項指標，依據貢獻值排序為：“學習的資源數”“創建的節點數”以及“學習元評論數”。

表7 教師培訓成績的多元回歸模型

六、研究結論與討論

(一)知識圖譜協同建構有助于促進教師實踐性知識的增長

本研究采用知識圖譜協同建構的方式開展教師培訓，通過收集教師的前測、后測視頻，評估教師在前后測課堂中的實踐知識，從而探討教師的實踐性知識增長情況。從數據分析可知，教師的后測成績顯著高于前測成績，說明教師在解決常見問題方面，后測課堂相較于前測課堂有明顯的改善。從課堂觀察的記錄可知，教師確實有將培訓所學的理論知識遷移運用于實踐，轉換為實踐知識，促進了教師實踐性知識的增長。

(二)知識可視化工具有助于促進教師理論性知識向實踐性知識的轉化

研究人員對概念圖、知識地圖等知識可視化工具的應用效果進行了研究，發現概念圖工具有助于學員了解培訓內容結構、清晰展示概念之間的關系，[31]知識地圖工具能幫助教師定位知識點、減少學習的迷航現象，從而提升教師的知識結構化程度等。[32]本研究使用支持主動、協同建構的知識圖譜開展教師培訓。通過訪談可知，知識圖譜的導航作用、結構化呈現知識點、資源之間結構關系等特點，使得教師能夠系統化、結構化地學習、掌握知識。此外，由培訓數據分析發現，知識圖譜的結構化程度與教師實踐性知識增長具有顯著的正相關關系，促進了教師將理論性知識向實踐性知識的轉化。

(三)協同參與度對學習者知識增長具有正向影響

在協同參與度對學習者知識增長的影響方面，研究人員從小組和個人的角度都指出協同參與度有助于促進小組成績[33]和個人知識的增長。[34]本研究聚焦職后教師這一群體，針對知識圖譜協同建構擬定了9項協同參與度指標，并發現協同參與度的各項評價指標均與教師實踐性知識的增長有較強的相關關系。后通過多元回歸分析的逐步法，確認了本次教師協同參與度貢獻值最大的3項指標。本研究再次驗證了協同參與度對學習者知識增長具有正向影響，并針對教師協同知識建構中的協同參與度指標進行了詳細的討論。

七、小結

信息時代，利用數字化工具來促進教師專業發展已成為必然趨勢。本研究將知識圖譜工具運用于教師培訓中，采用知識圖譜協同建構的方式，探討該培訓方式對教師實踐性知識增長的效果，通過實驗數據可知：知識圖譜協同建構的在線培訓能夠促進教師實踐知識的增長，知識圖譜的結構化程度、教師的協同參與度均與教師實踐性知識增長有顯著的正相關關系。由此可得，知識圖譜工具以及教師協同知識建構的培訓方式能夠為教師專業發展產生良好的促進作用。