九州大学 山田研究室

如何提升教师的数据应用能力?培训项目的成果与对LAD设计的启示

2025年07月28日

大家好,我是硕士二年级的樋口。
我从去年9月开始去土耳其进行了交换留学,6月份已经回国,今后将继续在山田研究室努力进行研究。请大家多多关照。

在这篇文章中,我将对这次在英语文献研讨会上介绍的论文进行回顾。

论文信息
标题:Mediating Teacher Professional Learning with a Learning Analytics Dashboard and Training Intervention
出版:Technology, Knowledge and Learning
页码:981-998
出版年份:2023
作者:Khulbe M & Tammets K

背景
近年来,受GIGA学校构想等影响,日本国内学校现场的数字化进程不断推进。在海外,教育现场利用数字技术收集多样化数据并将其应用于学习和课堂的动向也十分活跃,对基于数据的教师决策需求和期待也在不断提高。
在此背景下,本论文作者着眼于“为了有效利用数据,教师必须获得新的教学、技术以及数据相关的知识和应用技能”这一观点,以爱沙尼亚的在职高中数学教师为对象,实施了为期8个月的数字素养培训项目。在总结相关见解的基础上,提出了有效的LAD(学习分析仪表盘)设计方案。

研究课题
本研究主要聚焦于“数据素养”和“学生参与度”两个方面。关于数据素养,使用了“为了作为决定教学阶段的线索,通过收集、分析和解释多样化数据,将信息转化为可执行的教学知识和课堂实践的能力 (Mandinach & Gummer, 2016)”这一定义。关注学生参与度的原因在于,人们公认其与学习成果的预测和达成有着密切联系。此外,在参与度中,考虑了1) 行为参与(学习时间、任务完成等)、2) 认知参与(深度理解、为学习目标使用适当策略等)、3) 情感参与(对学习的情感)、4) 主体参与(积极参与学习活动)这4种类型。

本论文的研究课题如下:
RQ1:培训项目在多大程度上支持了教师提高对教育数据在衡量数学课堂学生参与度方面重要性的理解?
RQ2:在培训期间,教师的数据素养发生了怎样的变化?
RQ3:在设计面向教师的数据素养培训时,应考虑哪些设计原则?

方法
在验证RQ1和RQ2时,实施了为期8个月的数学教师培训项目“the Teacher Innovation Laboratory”,并通过针对教师的数据应用问卷调查(定量分析)和参考反思报告(定性分析)总结了结果。该项目有21名在职高中教师参加,每月一次的培训包括讲师进行的旨在提高教师数字素养的讲座,以及与其他教师共同制定旨在提高参与度的教学计划。在下次培训前,每位教师实施制定的教学计划,并在下次培训中分享见解。确认学生参与度时使用了名为“LAPills”的问卷应用程序,教师可以分发问卷、收集学生回答并确认结果。此外,RQ3基于培训项目中获得的见解进行了设计讨论。

结果与讨论
关于教师对数据认知的报告
针对教师对数据在教学中有效性的认知进行的问卷调查结果显示,事前事后的数值有显著提高(事前M=3.75, 事后M=4.02, t(11)=-2.59, p=.02.)。此外,为了进行定性分析,针对“在多大程度上同意LAPills的结果,以及从这些结果中学到了什么”这一问题进行了自由回答。分析结果确认,教师获得了“在实施新计划的课堂中,学生比平时表现出更多兴趣”等,若不使用LAPills就可能会错过的有益洞察。

教师的数据素养技能
从以下四个维度,对通过培训项目获得的教师素养技能进行了结果确认和讨论。

1. 数据选择与收集技能:通过问卷调查教师是否通过培训项目能够进行适当的数据选择和收集,结果显示选择和收集两方面在事前事后均有显著的数值上升(选择:事前M=2.35, 事后M=3.12, t(16)=-3.05, p=.007.;收集:事前M=2.29, 事后M=3.35, t(16)=-4.24, p<.001.)。
2. 数据解释技能:为了评估教师的数据解释和转化为教学活动的能力,对教师的反思报告进行了分析。结果确认,大多数教师利用数据准确识别了学生的参与度,特别是在认知参与方面表现出高度关注。
3. 基于数据的教学行为实践:虽然大多数教师仅停留在确认认知参与方面的课题,但有2位教师基于自己发现的参与度课题,提到了促进更深层学习体验的具体策略(例如:更频繁地引入概念重述、在课堂结束时引入概念理解讨论)。
4. 教师面临的障碍:关于用于确认学生参与度的LAPills的使用,大多数教师能够解释所收集的数据,但部分教师反映了解释困难(2人)、数据展示的可视性低(1人)、定制化程度低(1人)等问题。

基于培训项目见解的LAD设计
作者从培训项目的结果中发现了“无法充分确认将新的教学知识与从数据中提取的信息联系起来以制定未来教学计划的能力(仅停留在关注特定数据)”这一课题。为了解决这一课题,作者提出了基于理论的LA工具设计,旨在明确将教学设计要素(例如:学生参与度等)、培训中学到的教学知识以及实际在课堂中获得的数据联系起来,为教师专业发展提供脚手架(阶段性成长援助)。作为LA工具,特别聚焦于近年来为了深入理解学生学习而应用日益广泛的LAD(学习分析仪表盘),并提出了以下三个设计考虑要素:

1. 基于理论的LA工具在教师学习脚手架中的有用性:
为了支持获得有效的教学和数据应用技能,LA工具应提供策略性的阶段性脚手架。在作者的研究中,通过通知有关教学中重要的学生参与度信息,以及基于教育理论的教学实践建议,旨在促进教学知识和数据应用技能的发展。
2. LA工具的理论基础:
在进行教师脚手架和利用教育数据(本研究中为与参与度相关的数据)的LA工具设计时,主张其基础必须是相关理论。
3. 使用多个数据源:
本研究中的主要数据源是LAPills的学生自评,但为了更深入理解学生参与度这一复杂现象,建议利用更多样化的数据。

结论
本研究以K-12数学教师为对象,针对数据应用课题,实施了融入课堂数据和实践的协作式培训干预项目。结果显示,虽然大多数教师对数据利用表现出积极态度,但也存在关于数据展示方式的课题,以及大多数教师未能达到根据数据发现选择适当教育行为的阶段。此外,基于实践中获得的见解,作者还提出了LAD方案,作为教师基于教育理论,将教育知识、技能与课堂获得的数据联系起来并转化为适当课堂实践的学习脚手架。

感想
由于我今后要进行的研究是开发促进教师基于数据进行反思的LAD,因此我选择了这篇论文,希望能通过回顾非常接近的研究,加深对研究中的理论背景和评估方法等见解。
关于回顾的感想,一方面,我认为这是一个扎根于现场的优秀研究,因为它设置了8个月的长周期,与现场教师持续进行了实践。另一方面,虽然有关于LAD的设计建议,但作为研究实际执行的仅到培训干预为止,因此很难产生具体的形象。此外,在提议的LAD中,虽然提到了考虑到从课堂获得的数据和相关教学理论,展示应关注的信息并提出相应的适当教学行为,但即使有作为基础的教育理论,LAD内建议的行为也会受到课堂语境、学校/自治体的制约以及其他资源等因素的极大影响,因此感到将其一般化并预先定义是非常困难的。期待在今后的研究中,能看到如何平衡理论与教学行为并将其引入现场。

文责:樋口尚宏

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