编译：康玉琼 东南大学脑与学习科学系
研究生导师：姜飞月
作者：Thasmai Dhurumraj，Sam Ramaila，Ferhana Raban，Ahmed Ashruf
【摘要】：COVID-19对科学、技术、工程和数学（STEM）等具有抽象概念的学科的教学提出了严峻的挑战。本研究探讨了为应对COVID-19，STEM教师如何转变其教学实践作为向在线教学过渡的一部分，并进一步研究了在线教学的有效性。该研究采用了探索性和描述性调查设计，并有针对性地从穆斯林学校协会赞助的学校中挑选出STEM教师，基于整合技术的学科教学知识（TPACK）框架，通过李克特量表来收集定量数据，采用推理和描述性统计进行分析。研究结果显示，COVID-19从本质上促使教师向在线教学过渡，从而对教师的教学实践产生了深远的影响。教师们对在虚拟平台上进行在线教学的模式提供了不同的观点。讨论了通过虚拟平台上的在线教学以及可持续的教师专业发展对教学中的技术整合拓宽STEM教育途径的意义。
【关键词】：COVID-19，在线教学，流行病，教学法，STEM，教学实践
01
引言
COVID-19给教学带来了前所未有的巨大挑战。特别是在南非，COVID-19的流行严重地暴露了现有的社会经济差异，这些社会经济差异渗透到经济的各个部门，基础教育部门也不例外。虽然COVID-19是一个全球范围内的基本挑战，但它提供了一个有意义的机会来重新思考提供教育的关键方式。此外，COVID-19迫使教师从根本上转变其教学实践，作为向虚拟平台上的在线教学过渡的一部分。2020年3月，南非政府宣布进入全国灾难状态，以应对COVID-19的大流行。第四次工业革命的到来为教师提供了参与专业发展的机会，以促进朝着强制性混合学习的方向发展。然而，COVID-19迫使在职教师开始了一项艰巨的任务，即发展他们在虚拟数字平台上进行在线教学所需的技能。本研究探讨了教师在COVID-19期间通过在线教学拓宽STEM教育途径的观点。
02
理论框架
本研究以Koehler和Mishra (2009) 提出的整合技术的学科教学知识（TPACK）为基础理论框架。TPACK框架强调教学知识、内容知识和技术知识之间的相互作用。TPACK框架如下图所示。
03
研究目的
该研究旨在探讨教师在COVID-19期间通过在线教学拓宽STEM教育途径的观点。实证研究是在以下研究问题的指导下进行的: 在COVID-19期间，如何通过虚拟数字平台的在线教学来拓宽STEM教育的教育途径？
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研究方法
本研究采用了探索性和描述性调查设计，挑选了来自穆斯林学校协会的45名STEM教师，教师无需事先接受在线授课模式的专业培训。本研究采用的是基于网络的调查，通过李克特量表来收集定量数据，调查内容主要包括：南非共和国STEM教师在封闭期间对ICT的使用、STEM教师的在线教学实践、教师对在线教学的看法以及教师对在线教学中采用的评估方法有效性的看法。
05
研究结果
本研究探讨了教师在南非COVID-19期间通过虚拟数字平台的在线教学拓宽STEM教育途径的观点，研究结果以所调查的关键结构形式呈现。（李克特量表的规格如下：非常同意=SA，同意=A，中性=N，不同意=D，非常不同意=SD）表1描述了RSA的STEM教师在封闭期间使用ICT的情况。可见，南非封闭期间，在应对虚拟数字平台上的在线教学的基本挑战时，参与者对使用ICT工具表现出积极态度。虽然COVID-19迫使向在线教学过渡，但教师们在很大程度上有信心采用虚拟数字平台为学习者提供指导。
表1 STEM教师在封闭期间使用ICT的情况
表2 STEM教师在线教学实践的回应分布
表3提供了教师对在线教学的看法的分布情况。参与者指出了各种挑战，如高昂的数据成本、创建演示文稿所花费的时间等等，这些挑战使在虚拟数字平台上实施在线教学成为一项艰巨的任务。这些挑战强调了在使用ICT工具方面提供可持续的教师专业发展的必要性，实现这一关键的战略要务将为教师发展专业能力铺平道路，通过虚拟数字平台的在线教学拓宽STEM教育的教育途径。
表3 教师对在线教学的看法的分布情况
表4描述了教师对在线教学过程中采用的评估方法的有效性的看法。参与者对在线教学中采用的评估方法的有效性表示保留，主要是由于利用ICT工具的专业能力不足。因此，迫切需要发展教师的专业能力，以在虚拟数字平台上有效地使用评估，确保连贯地实现设想的学习成果。
表4 教师对在线教学中采用的评估方法的有效性的看法
表5提供了所研究结构的平均值，表明了参与者主要关注他们在在线教学方面的一般专业能力 (M = 2.0)，并且对在虚拟数字平台上开展有意义的教学实践缺乏专业信心 (M = 2.6)。这些问题应该可以通过提供可持续的教师专业发展机会得到充分解决。
表5 所研究结构的平均值
06
讨论与结论
在全球范围内，拓宽STEM教育的教育途径仍然是一项重要的战略任务。STEM教育不仅可以提高学生的学习成绩，还可以提高真正的问题解决能力。此外，STEM教育促进了个人对STEM学科的喜爱和对STEM职业的追求。
COVID-19的大流行对全球的教学法产生了深远的影响。尽管教师接受了向在线教学的过渡，但仍需要减缓阻碍在虚拟数字平台上提供教学的巨大挑战。教师们对使用数字技术作为在线教学的一个组成部分表示赞同。在第四次工业革命到来的背景下，迫切需要在数字资源的利用方面提供可持续的教师专业发展，确保私立学校与公立学校均准备好迎接当前的数字化转型。
本文是Thasmai Dhurumraj,Sam Ramaila, Ferhana Raban,Ahmed Ashruf学者于2020年发表于Journal of Baltic Science Education的论文。
DOI：10.33225/JBSE/20.19.1055
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