國內教師數字素養的可視化分析

汪俊忠,陳麗敏,黃志進,袁麗芳

(1.廣東機電職業技術學院電子與通信學院,廣東廣州,510515;2.廣東財貿職業學院經濟貿易學院,廣東廣州,510445)

數字素養對處于數字時代的教師而言至關重要,也成為近年來實踐領域與學術界關注的熱點之一。在推進教育數字化轉型過程中,教師扮演著不可或缺的核心角色。《教育部關于實施第二批人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》強調,要積極推進人工智能、大數據、第五代移動通信技術(5G)等新技術與教師隊伍建設的融合,高等學校要重點推進提升教師技術素養與應用能力、推進教師大數據建設與應用等重點工作。[1]與此同時,關于教師數字素養的研究逐步增多并逐漸深入。關于數字素養的早期實踐和研究主要集中在發達國家,如美國、德國等,不少國家和地區已在教育領域內針對數字素養出臺了實施指導方案或政策,并且取得了一定成效。我國對數字素養的培育仍處于起步階段,梳理我國關于教師數字素養的研究熱點與趨勢,具有重要的理論意義和現實意義。本文運用CiteSpace科學知識圖譜軟件,深入梳理當前我國教師數字素養的研究現狀和演進路徑,同時揭示未來的研究動態和趨勢,為同行學者提供未來研究的思路參考。

一、研究設計

(一)研究方法與數據來源

CiteSpace是一種適用于多元、動態、分時的信息可視化技術,已成為科學計量學普遍應用的新方法之一。本文借助CiteSpace 6.1.R6對教師數字素養的相關研究文獻進行關鍵詞共現、聚類、突現、時間線圖等可視化分析,探析教師數字素養在國內的研究熱點和研究趨勢。本文基于中國知網數據庫,將檢索條件設置為主題含“教師”AND“數字素養”,檢索截止時間設置為2022年12月31日,剔除與研究主題無關的資訊、選題指南、期刊介紹、投稿說明和無作者的文獻后,最終獲得280條有效文獻數據。

(二)文獻基本概況

1.發文時間與發文數量

數字素養最早由Eshet-Alkalai正式提出[2],隨后在圖書館研究領域得到發展。發文量趨勢梳理結果如圖1所示。國內關于教師數字素養的研究最早出現在2006年。在2018年以前,相關研究成果較少且增長趨勢不明顯。但隨著新一代信息技術發展并逐步與各行各業深入融合發展,尤其是近年來數字經濟快速發展,以及2019年底因疫情的突發而致使授課模式由線下轉到線上,均凸顯了數字素養對數字時代的教師發展具有不可忽視的重要性,并迅速成為學術界的一大研究熱點方向,且至今仍尚待深入探究。

圖1 發文量趨勢圖

2．核心作者與合作網絡圖譜

圖2 作者合作網絡圖譜

二、研究熱點、研究內容與研究趨勢

(一)研究熱點

關鍵詞的頻次和中心度分析是探究該領域研究熱點的重要方法。運行CiteSpace軟件,將Threshold設置為6,可得如圖3所示的關鍵詞共現圖譜。同時,綜合考慮詞頻和中心度,選取排名前33位的關鍵詞,結果顯示,當前國內關于教師數字素養的研究高頻關鍵詞主要有“數字素養”“人工智能”“高等教育”“信息素養”“翻轉課堂”“教師”“信息技術”“提升策略”“高校教師”“數字化”“數字技術”“智慧教育”“人才培養”“信息科技”“影響因素”“挑戰”“教學設計”“數字教育”“數字時代”“數字經濟”“新興技術”“歐盟”等。其中,“數字素養”的中心度高達0.99,與其他關鍵詞存在共現關系;其次是“翻轉課堂”(中心度0.15)、“人工智能”(中心度0.09)、“高等教育”(中心度0.09)、“教師”(中心度0.07),這說明學者對上述研究熱點尤為關注并且在相關領域已取得一定的研究成果。同時,“信息素養”“信息技術”“提升策略”“高校教師”的詞頻相對較高但中心度偏低,說明目前圍繞這四個領域開展的教師數字素養研究仍然較少,尚待進行更為深入的探析。

圖3 關鍵詞共現圖譜

(二)研究內容

聚類分析側重探究聚類間的結構特征[3],聚類編號數字越小,代表聚類規模越大,所包含的關鍵詞越多。運行CiteSpace軟件進行關鍵詞聚類圖譜分析,通過LLR算法共得到55個聚類,模塊值Q=0.6963,大于0.3;聚類結果結構顯著,平均輪廓值S=0.8748,大于0.7,聚類結果信度較高。綜合考慮提取聚類規模size≥5的前13大聚類,得到如圖4所示的13個聚類,依次為:#0數字素養、#1影響因素、#2翻轉課堂、#3人工智能、#4數字經濟、#5智慧教育、#6高等教育、#7數字移民、#8學習分析、#9數字教育、#10鄉村振興、#11未來教室、#12中學教師。進一步分析教師數字素養聚類的詳細熱點,可得到當前國內關于教師數字素養的研究內容主要聚焦在以下五個方面。

圖4 關鍵詞聚類圖譜

1.教師數字素養影響因素與實施路徑探究

信息技術的快速發展以及數字經濟時代的到來,促使學術界和教育實踐都強調教師數字素養在未來提升教育質量工作中的重要性,尤其是在人機協同的新型教學角色、個性化教學規模化、數據驅動下的教學效能、數字倫理等方面將發揮重要價值。[4]然而,不少研究表明,當前我國教師普遍存在教師數字勝任力標準不統一、教師數字技術與學科教學的整合能力薄弱、數字環境中教師網絡安全意識缺乏、教師數字技術的應用能力和創新意識不足等諸多問題[4-6],教師數字素養提升整體效果不明顯。未來加快提升教師“數字+教學”實踐技能是促進教育數字化轉型至關重要的一個環節。[7]已有研究認為可通過教學設計[8]、教學評價體系[9]、課程建設[10]、專業建設、學科建設[11]等方面系統地提升教師數字素養,其中關于中小學教師[12-13]和高校教師[14]的數字素養評價標準和提升路徑均開展了探討,且以中小學的實踐和理論探討居多。此外,有學者提出提升教師數字素養要重視大數據,分析挖掘教師教學、工作過程中所產生的海量數據,為教師教學設計和教學決策提供數據支撐與教學評判的實證,進而促進教師數字素養的提升。[15]總的來說,教師需要提高數字勝任力,在數字化資源、教學和學習、賦能等方面為學生提供支持。[16]

2.教師數字素養與翻轉課堂研究

翻轉課堂在現代教學過程中扮演著至關重要的角色,尤其是混合式翻轉教學模式可將翻轉課堂與混合式教學進行有效結合進而實現不同教學模式間的優勢互補。然而,實施翻轉課堂或混合式翻轉課堂的一大挑戰是教師的數字素養不足。近年來,學者圍繞翻轉課堂展開了激烈探討,提出在推進翻轉課堂以及混合式翻轉課堂的教學模式過程中要注重教師數字素養的提升。關于如何提升教師數字素養的研究,則較多圍繞外語教師的數字素養提升,例如,方義桂認為可通過線上與線下學習相結合提升教師數字能力,提高課程設計和課堂活動有效性,打造優質“雙師”教學團隊等多維度提升教師數字素養。[17]

3.教師數字素養與國外數字教育研究

信息技術的迅速迭代發展,使得信息技術成為驅動教育變革的重要力量,也使得數字素養成為未來教師的重要核心素養之一。研究國外數字教育實踐路徑,進而為我國數字教育轉型發展提供啟示和經驗借鑒,成了一大研究熱點。數字素養最早的實踐和研究主要集中在發達國家,例如,為解決歐盟成員國之間數字教育不均衡、教師數字素養不足、在線教育大規模緊急使用引發的諸多問題等,歐盟委員會發布《數字教育行動計劃(2021—2027年)》,這是歐盟繼2018年頒布首份數字教育行動計劃后的第二份計劃,該計劃聚焦于數字教育中運用數字技術開展教與學以及培養學習者的數字能力。[18]此外,歐盟經過不斷探索和實踐,總結出七個教師數字素養框架的核心構成要素:數字化教學、數字化內容創造、數字化交流協作、數字化安全、數字化評估等。[19]為縮小數字化時代可能引發的教育差距,德國聯邦政府和州政府達成共識,啟動數字教育戰略,并在德國聯邦政府和州政府召開的教育委員長會上發布戰略文件《數字世界中的教育》。[20]學者對國外數字教育經驗的探討,為我國教育數字化轉型的實踐提供了啟示與借鑒。

4.教師數字素養與人工智能研究

人工智能成為推動新一輪科技革命與產業變革的核心驅動力,彰顯出變革教育的巨大潛能,例如,人工智能擴展學習支持服務功能,為開放教育發展增添動力。[21]但這也使得教師面臨著職能和角色、數字素養和教學能力等多方面的挑戰。因此,如何提升教師數字素養成為應對人工智能帶來的諸多風險的重要一環。張大偉認為教師應從重新定位角色、提升數字素養以及人機協同發展等方面來積極應對人工智能的挑戰。[22]在提升數字素養基礎上,許亞鋒等人提出了以融合數據素養和AI素養為基本屬性的教師數智素養是教師應對挑戰的必然選擇,未來應該圍繞一組“數智核心實踐”培養教師數智素養,不斷促進教師數智知識、技能和信念的發展[23]。

5.教師數字素養與鄉村振興研究

鄉村教師是鄉村教育與鄉村振興的重要力量,是我國實現教育現代化的重要組成部分。教育數字化轉型對鄉村教師發展是機遇也是挑戰。鄉村教育依舊是我國教育發展的短板,其中尤為突出的問題是鄉村教師數字化教學創新水平顯著低于城市教師,鄉村教師數字化教學勝任力不強,鄉村教師數字素養不足。[24]鄉村教師數字素養欠缺成為制約鄉村教育振興的首要問題,如何提升鄉村教師數字素養成為學術界研究的一大熱點。黃小倩等人認為應從數字政策提意識、數字資源促公平、協同主體降成本、數字素養優行動四個層面探尋教育數字化轉型背景下鄉村教師專業發展的路徑,為鄉村教師專業發展創造新的紅利,實現鄉村教育振興。[25]其中,教學資源在支持鄉村學校數字化轉型成功方面發揮基礎性作用。因此,王靜賢等人認為讓鄉村教師廣泛充分地應用數字資源開展教學,是實現鄉村學校教育的高質量發展的重要一環。[26]在未來鄉村振興背景下的鄉村教師數字素養提升仍是一個值得深入探討的重要話題。

(三)研究熱點和趨勢分析

圖5為2006—2022年教師數字素養相關研究的關鍵詞突現圖譜,共14個突現關鍵詞。

圖5 關鍵詞突現圖譜

由圖5可知,2018年是教師數字素養研究熱點的轉折點。2018年以前,研究熱點聚焦在“翻轉課堂”“幼師生”“學前教育”“數字課堂”“學習者”“高等教育”“新興技術”等領域,這時期的研究熱點以教師數字素養的現狀、核心要素、趨勢等基礎研究為主,其中,關于“翻轉課堂”的研究持續時間最長。2018—2022年這一階段則著重關注教師數字素養提升的影響因素、應對策略以及提升措施,這一時期的研究熱點主要聚集在“應對策略”“教學模式”“影響因素”“數字能力”“智慧教育”“信息素養”“提升策略”,其中“數字能力”“信息素養”“提升策略”仍是接下來一段時間教師數字素養研究的重要熱點方向。

時間線視圖可以展示聚類的歷史跨度和各聚類之間的關系。在關鍵詞聚類圖譜的基礎上,對教師數字素養的相關研究成果進行時間線視圖分析,得到如圖6所示的結果。結果分析顯示,2018年以前已出現了以下聚類:#0數字素養、#1影響因素、#2翻轉課堂、#3人工智能、#4數字經濟、#5智慧教育、#6高等教育、#7數字移民、#8學習分析、#12中學教師,而#9數字教育、#10鄉村振興、#11未來教室三大聚類則出現在2018年及以后。其中,聚類#0數字素養在關于教師數字素養的研究演進路徑中發揮著最重要的影響,基本上與大多數聚類共同出現,并且該聚類出現在2007年,是最早出現的一個聚類,從2007年起學者對教師數字素養的研究也逐漸增多。截至目前,#0數字素養、#1影響因素、#3人工智能、#4數字經濟、#5智慧教育、#9數字教育六大聚類仍是當前以及未來研究的重要方向,尤其是#1影響因素聚類中的“信息科技”和“現狀調查”,#3人工智能中的“職業教育”和“智能教育”,#5智慧教育中的“新課標”和“義務教育”,這幾大關鍵研究熱點從2021年起得到了學者的高度關注,將是未來需要深入探索的領域。同時,雖然#10鄉村振興這一聚類的影響力較低、與其他聚類的關系不強,但這一聚類出現于2022年,并得到了學者較多的關注,說明未來關于鄉村教師數字素養與鄉村振興的相關研究將是一大研究熱點。此外,#2翻轉課堂、#6高等教育、#7數字移民、#8學習分析、#11未來教室、#12中學教師這些聚類的研究熱度從2022年開始逐步趨冷,說明過往研究較多且基本上已取得了趨于穩定的研究成果,未來可探索的空間較為局限。

圖6 相關研究成果的時間線圖

三、研究結論與研究建議

(一)研究結論

首先,從發文數量趨勢和核心作者合作網絡分析可知,從2006年出現第一篇相關研究至今,目前有關研究已取得了基本的研究成果,并在近年來得到了學者的高度關注。但已有研究中的大部分作者并未建立起合作關系,尚未形成核心作者合作網絡,未來關于教師數字素養的相關研究仍有待豐富和完善。

其次,從時間維度來看,國內的教師數字素養研究可劃分為兩個階段。第一個階段是2006—2017年的萌芽階段:互聯網時代到來,教育信息化改革促使學術界和實踐界關注教師數字素養,眾多學者從教師數字素養的現狀、核心要素、趨勢、重要性等角度出發展開探討。第二個階段是2018—2022年的起步階段:大數據、物聯網、5G、人工智能等新一代信息技術迅速迭代發展,推動了教育數字化轉型,教師數字素養已被公認為是教師未來的核心素養之一,從這一階段開始,學者開始關注教師數字素養的影響因素、應對策略和提升策略,這些關注點在當前及未來一段時間內仍會是熱議話題。總體而言,當前國內關于教師數字素養的研究尚未到達巔峰階段。

最后,基于關鍵詞進行共線和聚類圖譜分析結果可知,教師數字素養的研究視角主要聚焦在影響因素與實施路徑、國外數字教育啟示、翻轉課堂和人工智能,但基于中國情境下的“信息素養”“信息技術”“提升策略”“高校教師”“現狀調查”“職業教育”“智能教育”“新課標”“義務教育”“鄉村教育”“鄉村教師”的相關研究仍相對不足。

(二)研究建議

教師數字素養已成為學術界和實踐界關注的焦點,研究成果尚待豐富和完善。綜合上述文獻分析,未來可從以下幾個角度深入研究教師數字素養。

1.基于中國情境的教師數字素養的現狀和實踐路徑研究

雖然教師數字素養的話題提出已有一段時間,國內學者對國外數字教育實踐經驗研究進行了諸多探討,為國內實踐提供啟示和借鑒,但缺乏基于中國情境的現狀探究和實踐路徑研究。關于我國教師數字素養的現狀研究和實踐路徑研究仍是一個值得持續探討的重要話題。

2.教師數字素養的影響因素與提升策略研究

多數已有的研究成果強調了數字素養對教師未來發展的重要性,但已有研究仍處于“現狀+啟示”階段。當前我國教師普遍存在著數字技能實操能力低、不同地區教師的數字素養水平參差不齊、鄉村教師數字素養和數字資源不足等問題。教師數字素養培育整體上收效甚微,教育數字化轉型及數字技能人才培養對教師提出高水平數字素養的“需求”與當前教師數字素養嚴重缺失的“供給”之間形成矛盾關系,且缺乏可推廣復用的實踐路徑。因此,如何提升教師的數字素養仍是一個亟待解決的重要課題。同時,當前研究中的實證研究相對缺乏,采用實證研究驗證和考究已有研究成果將是未來開展研究的重要切入點。

3.教師數字素養與人工智能研究。

數字素養提升是一項系統的復雜的長期工程。隨著人工智能等新技術的出現,人工智能時代的到來在教育領域掀起了一場新的技術革命,教師數字素養與人工智能之間也存在諸多尚待解決的命題,例如,教師如何為人工智能驅動教育做好準備[27],從而助推我國發展和推進“人工智能+教育”的工作。