一種提升學生21世紀技能的路徑*
——基于混合式移動學習活動的實證研究

林曉凡，胡欽太，張映能，黃柳慧

( 華南師范大學 教育信息技術學院，廣東 廣州 510631)

一種提升學生21世紀技能的路徑*
——基于混合式移動學習活動的實證研究

林曉凡，胡欽太，張映能，黃柳慧

( 華南師范大學 教育信息技術學院，廣東 廣州 510631)

綜述近十年來國內外基于移動學習活動提升學生的21世紀技能文獻發(fā)現(xiàn)，目前大多研究只從理論層面上分析21世紀技能的培養(yǎng)策略，極少從實證研究的角度去驗證移動學習活動中21世紀技能的影響因素。因此，該研究通過316名學生的實證分析發(fā)現(xiàn)，混合式移動學習活動中21世紀技能可以分為學習過程技能和高級思維過程技能兩類，其中學習過程技能會正向影響高階思維過程技能，學習過程技能借助高階思維過程的中介作用，才能影響學習者的學習動機。因此，該研究凝練了基于混合式移動學習活動培養(yǎng)學生的21世紀技能的優(yōu)化策略：“開展多元化混合式移動學習—基于移動技術提升高階思維過程技能—整合學習過程和高階思維過程的培養(yǎng)”。該實證分析結論和本研究凝練的策略，能為管理者和教師開展移動學習活動培養(yǎng)學生的21世紀技能提供一種可行的路徑。

21世紀技能；移動學習活動；混合學習；動機

一、引言

隨著信息時代的到來，教育的未來導向功能愈顯重要。21世紀技能教育是美國應對信息時代所提出的教育的新思想，對我國的教育提供了一定借鑒。本研究通過分析近10年的關于21世紀技能的研究，發(fā)現(xiàn)目前關于21世紀技能的研究大多數(shù)停留在理論層面上的分析，極少從實證研究的角度去驗證21世紀技能的影響因素。因此，本研究將從實證角度探討移動學習活動中21世紀技能的影響因素及其對學習者學習動機的作用關系，以期為管理者和教師開展移動學習活動促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供借鑒和可行的路徑。

二、國內外研究的現(xiàn)狀與啟示

(一)基于混合式移動學習活動提升學生21世紀技能的研究現(xiàn)狀

21世紀技能的概念起源于美國。為應對信息時代的挑戰(zhàn)，“美國21世紀技能合作聯(lián)盟”將21世紀人才應具備的基本技能進行了整合，制訂了“21世紀技能框架”，其中包含了學習與創(chuàng)新技能、生活和職業(yè)技能以及信息、媒介與技術技能[1]。美國21世紀技能合作聯(lián)盟強調促進學生批判性思維、創(chuàng)造性思維以及問題解決思維的重要性，歐盟則提出學生學會學習、自我導向以及有計劃的學習是21世紀技能的重要因素[2]。移動學習活動可以實現(xiàn)無縫學習、隨時隨地的學習[3]。綜合多位學者的定義，本研究中的混合式移動學習活動指教師根據(jù)教學內容的特點，結合在線學習活動和線下學習活動(課堂與戶外)的優(yōu)勢，充分發(fā)揮混合學習的優(yōu)勢，借助移動設備開展的具有明確主題的學習活動。線上的優(yōu)勢主要在于促進師生分離情況下的交流互動，每一位學生都可以參加活動并得到教師關注，同時可以通過網(wǎng)絡方便快捷地獲取信息，學生在課前可以根據(jù)自己需要反復觀看教學材料，給學生留下足夠的學習和反思時間。線下優(yōu)勢在于教師可以通過面對面交流，針對性反饋學生遇到的困難。在實際教學中，教師可以通過增加混合和翻轉課堂的要素而不減少其他教學要素。如下頁圖1所示，為結合翻轉課堂模式的混合式移動學習活動優(yōu)勢。

文獻研讀發(fā)現(xiàn)，移動學習活動的開展可以有效提升學生的21世紀技能。Gifford and Enyedy根據(jù)活動理論提出借助技術進行學習應做到提高學生協(xié)作學習能力，預測學習者如何在技術的協(xié)助下參與活動，設計恰當?shù)墓ぞ邔⑵溥\用在實際教學中，支持學習者高效參與各種情境下的活動[4]。國外學者Hung、Yang、Fang、Hwang和 Chen結合戶外學習活動,提出在移動學習環(huán)境下基于視頻提示的方法能促使學習者思考，并且為他們提供及時和個性化指導[5]，有助于學習與創(chuàng)新技能的培養(yǎng)。李青和張遼東利用增強現(xiàn)實技術開展移動學習活動，實驗結果顯示該活動可以提高學生的學習成績和效果，實驗組學生相對對照組能更好地將理論知識聯(lián)系實際[6]。Ahmed和Parsons通過實驗驗證了移動學習活動提高了學生的學習成績，有利于學習技能的培養(yǎng)，也有利其知識的建構[7]。余燕芳通過構建基于移動學習的混合式O2O翻轉課堂教學模式，有效重構了學生課內和課外學習，為學生提供一個引導式的學習路徑安排，以實現(xiàn)個性化學習、學習分析和資源的精準推送[8]。Hwang, Wu 和Ke提出地圖式學習可以激發(fā)學生積極的學習態(tài)度，以及提高其學習成績[9]。對于教師的課程，教學與專業(yè)發(fā)展，Hsu, Rice和 Dawley利用工作坊(Workshop)對教師進行APP開發(fā)的培訓，以此提高教師的教學、學習和工作[10]，有利于教師的專業(yè)發(fā)展。國內學者林曉凡和胡欽太等構建并驗證了基于SPOC混合式學習模式能有效激發(fā)員工的創(chuàng)造性思維，形成問題解決的創(chuàng)造性策略。以上研究均為本研究開展混合式移動學習活動，促進學生的21世紀技能提供借鑒[11]。

圖1 結合翻轉課堂的混合式移動學習活動的優(yōu)勢

(二)國內外研究現(xiàn)狀的總結與啟示

文獻研讀結果顯示移動學習活動的開展可以有效促進21世紀技能的培養(yǎng)，然而，目前針對移動學習活動提高21世紀技能的研究還比較欠缺，且大多研究只從理論層面上分析21世紀技能的作用及培養(yǎng)策略，極少從實證角度去驗證21世紀技能的影響因素。因此，本研究將移動學習活動與21世紀技能的培養(yǎng)進行結合，通過實證研究探討了移動學習活動中21世紀技能和學習動機之間的作用關系。

根據(jù)文獻分析結果，本研究發(fā)現(xiàn)在21世紀技能的相關研究中，以下5個維度的技能被廣泛使用，被視為21世紀技能的核心要素，分別是基于移動技術的自我調控學習能力、基于ICT的協(xié)作學習能力、批判性思維能力、創(chuàng)造性思維能力和問題解決思維能力[12]。國內在應試壓力的驅動下，當前混合式移動學習在培養(yǎng)學生演繹思維方面較強，記憶、練習和測試的比例過大，而在培養(yǎng)批判性思維、真實問題解決技能和創(chuàng)新思維技能等方面則相對較弱。因此，本研究以培養(yǎng)學生的這5項核心技能為目標來設計混合式移動學習活動，試圖彌補當前混合式移動學習中存在的問題，這正是本研究以“混合式移動學習”作為提升21世紀技能的路徑的核心所在。其中基于移動技術的自我調控學習和基于ICT的協(xié)作學習屬于學習過程，批判性思維能力、創(chuàng)造性思維和問題解決思維屬于高階思維過程。同時通過移動學習活動的開展，學生的學習過程需要實現(xiàn)情境化學習和普適學習。普適學習是基于普適技術，整合了無線技術、可穿戴技術、無處不在的計算理念和嵌入式技術來彌補數(shù)字空間的學習和物理世界學習的“鴻溝”[13]。因此，本研究界定的基于移動學習活動的21世紀技能的可分為兩階段：第一階段是學習過程，包括了基于移動技術的自我調控學習，基于ICT的協(xié)作學習，情境化學習和普適學習；第二階段是涉及學生的高階思維能力培養(yǎng)的過程，包括了批判性思維、創(chuàng)造性思維以及問題解決思維。

三、本研究的數(shù)據(jù)與變量

2015年，本研究對316個五年級學生進行了一項為期九個月的干預研究，每個人都配備了一個三星智能手機，具備內置數(shù)碼相機，Wi-Fi接入。主要問卷調查的方式來收集數(shù)據(jù)，總共回收有效問卷316 份，樣本來自6所學校。

混合式移動學習：活動一是在課堂或校園環(huán)境中的科學學習：這項活動旨在幫助學生的知識建構。讓學生建立對科學知識或問題的聯(lián)系，激勵學生參與到課后活動。每節(jié)課上展示一些關于知識或問題的動畫，闡明科學的涵義。同時，老師組織指導學生進入情境化協(xié)作學習。例如，促使學習小組在校園里拍照和用文字闡述科學知識或問題?；顒佣钦n外情境化學習：學生在手機上除了重復觀看動畫之外， 要在日常生活中發(fā)現(xiàn)和探索與科學知識或問題相關聯(lián)的情境。他們需要拍照，并用涉及科學知識或問題的文字作為照片的注釋，然后上傳到班級網(wǎng)站(對每個科學模塊建立一個頁面供上傳照片或文字，同學們可以比較自己在真實情境中的文字解釋與相關的科學知識或問題之間的不同)?；顒尤菓敉庠诰€同伴學習：學生利用移動技術工具對同學們發(fā)表在維基上的文字進行評論，修改他們張貼在維基上的文字?；顒铀氖庆柟烫嵘豪蠋熯x擇學生有爭議的關于科學知識或問題的文字，促使班級或者小組進行討論。

本研究采用上文提到的新加坡Chai教授編制的關于學習過程的量表、高階思維過程和學習動機對學生進行測量。通過因子分析，發(fā)現(xiàn)基于移動設備的21世紀技能的學習過程可以分為“普適學習”“基于ICT的協(xié)作學習”“情境化學習”以及“基于移動技術的自我調控學習”四個維度，共17道題項。21世紀學習的高級思維過程技能量表包含是“問題解決思維”“創(chuàng)造性思維”和“批判性思維”三個維度，共有11道題項。學習動機包含3個題目。每個題項均采用李克特5維量表。

表1 21世紀學習的學習過程和思維過程變量維度

四、數(shù)據(jù)分析與結果

(一)學習過程、思維過程和動機的相關分析

表2顯示了主要研究變量的相關關系矩陣。從自變量與因變量之間的相關關系系數(shù)看，學習過程與學習動機之間存在著顯著性的正相關關系，其中學習過程分為基于移動技術的自我調控學習、基于ICT的協(xié)作學習、普適學習以及情境化學習，這些與學習動機的相關系數(shù)分別為0.35(p＜0.01)、0.34(p＜0.01)、0.39(p＜0.01)和0.39(p＜0.01)。同時思維過程與學習動機與效能感之間也存在著顯著的相關關系，其中思維過程分為問題解決思維、創(chuàng)造性思維和批判性思維，它們與學習動機的相關系數(shù)分別為0.49(p＜0.01)、0.55(p＜0.01)、0.46(p＜0.01)和0.53(p＜0.01)。

表2 主要研究變量的相關關系矩陣

(二)學習過程和思維過程對學習動機的路徑分析

學生學習過程對思維過程、學習過程和思維過程對學習動機的路徑分析如圖2所示。

圖2 學習過程、思維過程和學習動機間的作用路徑

在學生的學習過程對思維過程的路徑分析中，普適學習(β=0.18，p＜0.001)，基于ICT的協(xié)作學習(β=0.10，p＜0.01)與創(chuàng)造性思維之間都存在著顯著正相關關系，表明了在學生進行普適學習或基于ICT的協(xié)作學習時，這種學習過程有助于形成和促進學生的創(chuàng)造性思維過程。

通過數(shù)據(jù)，本研究發(fā)現(xiàn)批判性思維(β=0.57，p＜0.001)與創(chuàng)造性思維之間存在著顯著正相關關系。這說明了學生在進行批判性思維的同時，會大力促進學生的創(chuàng)造性思維。同時，它對學生進行創(chuàng)造性思維的影響更大，說明了批判性思維的重要性。

普適學習(β=0.18，p＜0.001)、情境化學習(β=0.16，p＜0.01)與問題解決思維之間都存在著顯著正相關關系，這表明學生在進行普適學習與情境化學習的學習過程中，有助于促進學生解決實際問題，促進其問題解決思維能力。

與此同時，本研究通過數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)批判性思維(β=0.54，p＜0.001)與問題解決思維之間存在著顯著正相關關系。這說明了學生在進行批判性思維的同時，會大力促進學生的問題解決思維的發(fā)展。同時，它對學生進行問題解決思維的影響更大，這也說明了批判性思維的重要性。由于其他項顯著性達不到顯著的要求，綜上所述，學習過程與思維過程正相關得到了部分支持。

在學生的思維過程對科學學習動機的路徑分析中，創(chuàng)造性思維(β=0.36，p＜0.001)與科學學習動機存在顯著正相關關系。這表明了學生在進行創(chuàng)造性思維的過程中，其科學學習動機會得到增強。

數(shù)據(jù)分析結果顯示，問題解決思維(β=0.15，p＜0.05)與科學學習動機存在正相關關系，但這種關系不顯著。這表明了學生在進行實際問題解決的過程中，其科學學習動機會得到增強。由于在數(shù)據(jù)中無法表明批判性思維與科學學習動機正相關，綜上所述，思維過程與科學學習動機正相關得到部分支持。

從圖2總體結果來看，思維過程在學習過程與學生學習動機的關系中發(fā)揮一定的中介作用。因此，思維過程在學習過程和學習動機之間的關系中起著一定的中介作用成立。

綜上所述，學習過程與學生科學學習動機正相關得不到支持；思維過程與科學學習動機正相關得到了部分支持；學習過程與思維過程正相關得到了部分支持；思維過程在學習過程和學習動機之間的關系中起著一定的中介作用成立。

五、基于混合式移動學習活動培養(yǎng)學生21世紀技能的優(yōu)化策略

本研究通過探討混合式移動學習活動的開展對21世紀技能的影響，探究學生的學習過程和思維過程對其科學學習動機的影響，對教師開展混合式移動學習活動促進學生21世紀技能提升有一定的借鑒意義。基于該結論形成基于混合式移動學習活動的學生21世紀技能的培養(yǎng)策略：“開展多元化混合式移動學習—基于移動技術提升高階思維過程技能—整合學習過程和高階思維過程的培養(yǎng)”，如圖3所示。

圖3 基于混合式移動學習活動的學生21世紀技能的培養(yǎng)策略

(一)開展多元化的混合式移動學習活動，促進學習者學習過程的技能

分析結果顯示，學生21世紀技能的學習過程會影響思維過程，主要體現(xiàn)在學生進行普適學習和情境化學習的表現(xiàn)與學生的創(chuàng)造性思維和問題解決思維能力正相關，說明優(yōu)化21世紀技能學習過程對培養(yǎng)學生的高階思維很重要。即在設計移動學習活動時，教師應注重學生的學習過程，利用各種工具進行基于ICT的協(xié)作學習，普適學習以及情境化學習等，并根據(jù)教學內容的不同特點，選擇最適合混合式移動學習活動，促進學生的21世紀技能的學習過程。例如針對科學類知識和操作性知識，可以采用戶外教學等情境化學習方式，借助移動設備獲取相關資源，理論結合實踐，在戶外實操中掌握知識。針對理論性較強的知識，教師應該適當結合利用移動技術有利于互動的各種功能，例如利用短消息，QQ、微信等使用范圍廣的社會性軟件或平臺的討論區(qū)功能等，鼓勵學生積極討論，促進學生的協(xié)作學習，提高師生以及生生之間的互動質量，從意見碰撞中更好地建構自身的知識體系。通過這樣的形式，促進學生對于知識的掌握，也有利于提升學生的信息媒介技能。

(二)合理采用移動學習技術，促進學生高階思維過程技能的培養(yǎng)

分析結果顯示，學生在學習科學時的思維過程對學生科學學習動機的提升會有映射影響，主要體現(xiàn)在學生學習科學時的“創(chuàng)造性思維”和“問題解決思維能力”與學生的學習動機正相關。因此，教師借助移動學習技術培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維、積極地探究與解決問題，以此幫助提高學生科學學習動機。移動學習技術不僅可以作為知識的載體，同時可以借此創(chuàng)設各種與工作或生活相關的情境，提高師生之間和生生之間的互動，促進學生高階思維過程技能的培養(yǎng)。例如學者Huang，Jeng和Huang借助移動博客系統(tǒng)在協(xié)作學習環(huán)境中開展學習活動，最終發(fā)現(xiàn)移動博客系統(tǒng)可以提供更權威的案例[14]。林曉凡和胡欽太發(fā)現(xiàn)借助新技術營造深度互動的氛圍，可以激發(fā)學生在協(xié)作過程中及時創(chuàng)新和形成可視化的作品和產品，有助于協(xié)作質量的提升[15]。在設計移動學習活動時，教師利用即時通訊工具開展活動，促進學生對于知識的建構，提升學生的學習與創(chuàng)新技能。例如在課前階段，教師可以利用QQ、問卷星、微信等平臺對學生進行元認知測試和學習風格測試，通過測試結果更好地把握學生的學習風格和認知水平，以便教師更好地制定教學方法。在課中，可以通過微信群，討論板等工具實現(xiàn)師生高效的互動，通過師生的互動，促進學生對于新知識的建構與理解，提高學生的問題解決能力。而課后可以安排學生利用思維導圖等個人知識管理工具進行新知識的總結歸納，檢驗學生原有認知結構是否發(fā)生改進與變化。通過移動學習活動的開展，促進學生21世紀技能中高階思維過程技能的培養(yǎng)。

(三)整合學生的學習過程和思維過程，引導學生進行高階思維能力培養(yǎng)

本研究的重要發(fā)現(xiàn)是通過實證驗證了學生的21世紀技能中的學習過程技能會影響思維過程技能，同時思維過程技能中的批判性思維對問題解決思維和創(chuàng)造性思維有著正向映射關系。這說明與前人的研究結論是契合的。郭炯和郭雨涵通過學習支架支持批評性思維的培養(yǎng)，其核心在于評價和改善思維過程[16]，這對問題解決思維和創(chuàng)造性思維的提升大有裨益。學者Yang也提出在語言學習中，通過同學間的分析、比較、提問和評價的學習活動可以促進學生的批判性思維能力[17]，從而促進其高階思維能力的培養(yǎng)。學者Chang，Chen和Hsu利用WebQuest結合戶外學習展開情境化學習實驗，提出博客、維基和思維導圖等學習輔助工具有助于學生記錄和分享他們的觀點，促進提高學生的批判性思維能力，進而促使學生的思維多維發(fā)散，潛移默化地激發(fā)學生的創(chuàng)造、創(chuàng)新潛力，提高學生的學習表現(xiàn)能力[18]。本研究從實證的角度證明了這一點，在移動學習活動開展的過程，由于對學生批判性思維的積極引導，學生批判性地看待科學學習中的問題，進而能形成自身對問題的獨特看法，同時也能運用所學的科學知識去解決日常生活中的問題，因此促進了學生進行科學學習的創(chuàng)造性思維和問題解決思維。因此，學生的思維過程是相互聯(lián)系，相互影響的。

數(shù)據(jù)分析結果顯示， 21世紀技能的學習過程借助高階思維過程的中介作用，影響學習者的學習動機，因此，本研究建議教師在開展移動學習時，鼓勵學生借助恰當?shù)囊苿釉O備進行學習以及溝通互動，同時引導學生批判性地看待問題，獨立思考，形成自己關于科學知識的獨特看法，運用所學知識解決日常生活中的問題，以此促進學生對于掌握科學知識的信心和動機。在設計移動教學活動時，教師既要注重學生的學習過程，為學生創(chuàng)設高度參與、互動和趣味化的學習環(huán)境與活動，還要引導學生的高階思維過程。在教學設計時，教師應將學生的思維過程和學習過程都考慮到，以便形成一個完整系統(tǒng)的移動學習活動方案。通過這樣的形式和方法，在教學中引導學生批判性地看待問題和知識，客觀地解決問題，鼓勵學生進行創(chuàng)造性思維。

六、結束語

本研究的重要發(fā)現(xiàn)是通過實證驗證了學生的21世紀技能可分學習過程技能和高階思維過程技能兩類，并梳理出二者間的作用機制：學習過程技能會正向影響思維過程技能，學習過程技能借助高階思維過程的中介作用，才能正向影響學習者的學習動機。該作用機制為提升學生的21世紀技能提供了一種可行的路徑：教師在設計和實施移動教學活動時，應同時將學生的學習過程和高階思維過程打包整合到教學設計中，并注重高階思維過程技能的培養(yǎng)。本研究驗證的提升21世紀路徑具有可遷移性，在未來研究中，還需要在更大樣本和不同學科中開展培養(yǎng)學生21世紀技能的優(yōu)化策略的應用研究。

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An Effective Approach to Improving Students’ 21st Century Skills—Empirical Studies on Mobile Blended Learning Activities

Lin Xiaofan, Hu qintai, Zhang Yinneng, Huang Liuhui
(School of Information Technology in Education, South China Normal University, Guangzhou Guangdong 510631)

On the basis of the literature research on 21st Century Skills and mobile blended learning activities, most studies focused on ideas of improving 21st Century Skills based on a Perspective of theory analysis. The paper explores the correlation between the conduction of the mobile learning activities and the 21st Century Skills which mainly refers to learning motivation. The Empirical Studies were administered to 316 students. We found that scientifically dealing the relationship between the students’ learning progress and the thinking progress is supposed to experience during the cultivation of students’21st Century Skills under the support of mobile technology. That is to say, the teachers are supposed to lay emphasis on the cultivation of the students’ critical thinking and encourage the students to think independently and adopt a critical perspective on the issue, which is beneficial to promote students to the formation of creative thinking and problem solving thinking. Proceeding to the next step, it play an intermediary role to improve students’ motivation. Finally, the study constructed an e ff ective approach to improving students’21st century skills: The implementation of multi-mobile blended learning activities, improving the high-order thinking process based on mobile technology,embedding the learning practices and the high-order thinking process to the creation of meaningful activities. The study may provide reference for teachers to carry out mobile learning activities to cultivate innovative talents.

21st Century Skills; Mobile Learning Activities; Blend Learning; Motivation

G434

A

林曉凡：博士，研究方向為數(shù)字化學習應用研究(linxiaofan@m.scnu.edu.cn)。

胡欽太：博士，教授，博士生導師，研究方向為信息化教育，教育傳播(huqt8@scnu.edu.cn)。

2016年5月10日

責任編輯：趙云建

1006—9860(2016)11—0039—06

* 本文系廣東省重大科技專項“基于大數(shù)據(jù)分析的智慧學習云服務及示范應用”(項目編號：2015B010109003)的研究成果。