蔡慧英 盧琳萌 董海霞

(江南大學 教育技術系 江蘇“互聯網+教育”研究基地，江蘇無錫 214122)

一、引 言

在線教學是教師整合信息技術、組織和實施在線教學活動的一種新型教學方式(馬婧等，2014)。經過多年發(fā)展，我國教師的在線教學意識和能力普遍提高，但仍存在在線教學創(chuàng)新能力不足的問題(教育部，2019)。從教師角度看，由于缺乏新的學習設計理論與實踐方法，教師容易產生復制傳統教學模式的行為傾向。這會導致教師對在線教學技術的運用流于淺表，未達到通過激發(fā)技術功能，創(chuàng)新教學形態(tài)、提升教學效能的境地(袁振國，2017)。在這一背景下，如何提升教師在線教學能力，促進信息技術與課程教學深度融合，創(chuàng)新教育教學服務，成為當前亟待解決的問題。

本研究基于證據啟發(fā)的學習設計理念(Neelen & Kirschner, 2020；蔡慧英等，2021)，運用學習科學領域的“教師—研究者”協同設計方式提升教師在線教學能力，并通過實證研究驗證此方式的有效性。本研究最后提出提升教師在線教學能力的策略，以期為在線教學創(chuàng)新提供新思路。

二、文獻綜述

(一)在線教學能力

在線教學能力指教師利用在線學習技術設計學習活動，支持學習者建構與創(chuàng)造知識的教學能力(黃榮懷等，2021)。

在線教學對教師的學科知識、教學法知識、技術知識以及這三種知識要素組成的綜合性知識的應用能力提出了要求(Koehler & Mishra，2009)。研究表明，在線教學能力高的教師可以在掌握在線學習技術使用方法的同時，知曉如何整合在線學習技術、教學法知識以及學科內容知識，從而設計豐富的在線學習活動，提升在線學習質量(Tondeur et al., 2016)。

(二)在線教學態(tài)度

已有研究表明，教師在線教學態(tài)度是影響教師在線教學能力發(fā)展的關鍵因素。教師在線教學態(tài)度體現為教師對在線教學方式的感受、認同感和行為意向(王文嵐等，2007)。教師在線教學態(tài)度會影響其教學是否使用技術，以及如何規(guī)劃和使用技術(Agyei & Voogt, 2011)。從對教師在線教學能力的影響由弱到強看，教師的在線教學態(tài)度主要體現在三方面(Farjon et al., 2019)：第一，教師對在線技術的態(tài)度。它指教師對支持在線教學技術的總體態(tài)度(Christensen & Knezek，2009)。無論技術支持教學的功能多么強大，其教學應用的程度取決于教師對技術的態(tài)度。第二，教師使用技術開展在線教學的態(tài)度。它指教師對教學中整合技術必要性的態(tài)度(Van Braak, 2001)。教師對技術的教學實用價值和重要性的態(tài)度是影響教師在教學中整合技術的重要因素(Nelson & Hawk, 2020)。第三，教師整合技術開展在線教學的態(tài)度。它指教師教學中整合技術的意愿和行為傾向(Avidov-Ungar & Iluz，2014)，是教師整合技術進行在線教學的最主要預測因素(Knezek & Christensen, 2016)。

(三)在線教學信念

在線教學信念也是影響教師在線教學能力發(fā)展的關鍵因素(Voogt & McKenney, 2017)。教學信念是幫助教師解釋經驗、指導教學實踐的心理構建(Pajares，1992)。其中，教師教學法信念、教師使用技術的價值信念和教師使用技術的自我效能感是預測教師在線教學能力的主要因素(Miller et al., 2003)。第一，教師教學法信念可分為兩種：以教師為中心的傳統教學法信念和以學生為中心的建構主義教學法信念(Deng et al.，2014)。堅持傳統教學信念的教師意識不到技術對創(chuàng)新教學的重要性和價值，認為沒有必要改變現有的教學文化(Tondeur et al.，2016)。堅持建構主義教學信念的教師是運用技術創(chuàng)新教學的革新者，他們會在教學中嘗試運用新型的教學方法組織教學活動(Donnelly et al.，2011)。第二，在熟悉技術使用方法后，教師會對技術的教學應用價值進行評估，形成使用技術的信念(Ertmer & Otenbreit-Leftich，2010)。研究發(fā)現，當教師意識到技術對學生學習的重要性和實用性時，他們較可能在課堂使用技術(Atsoglou & Jimoyiannis，2012)。第三，教師使用技術的自我效能感，它是教師使用技術完成教學的能力信念。相比于關注教師掌握技術方面的知識和技能，它更關注教師使用技術開展教學的信念或信心(Al-awidi & Alghazo, 2012)。研究發(fā)現，教師使用技術的自我效能感是決定教師教學中技術使用方式的重要因素。技術自我效能感高的教師，更可能在教學中利用技術開展以學習者為中心的教學(Lee & Lee, 2014)。

(四) “教師—研究者”協同設計

提升教師在線教學能力的主流干預方式目前有兩種：第一，以講授為主的培訓方式。培訓者為教師開設學術講座或課程，向教師講授在線教學技術的功能和應用案例等。這種培訓方式易于實施，受眾面廣。但由于與教學實踐情境缺乏銜接，教師在培訓中習得的惰性知識不能有效地遷移到真實教學情境，導致學用脫節(jié)(徐鵬等，2015)。第二，以教師共同體的方式開展教學研討。在以學?；驅W科教研組為抓手形成的教師共同體中，教師在教研員或學科帶頭人的主導下開展教學研討，目的是共享和反思教學經驗，以“傳幫帶”的方式提升教師在線教學能力(肖正德，2007)。但由于缺乏外部創(chuàng)新知識的有效供給，教研共同體中的教師教學趨同，難以突破傳統的教學思維模式，教學創(chuàng)新能力難以得到發(fā)展(郭紹青等，2020)。

為了優(yōu)化干預方式，學習科學研究者提倡教師與研究者以協作的方式，開展“以設計為中心”的社會性交互，促進教師專業(yè)發(fā)展(Voogt et al., 2015)。研究表明，研究者與教師的知識儲備、角色定位和行為習慣不同，這有助于教師與研究者之間產生有效的互動(Gomez et al., 2018)。學習科學研究者持教學研究的立場，對學習理論和教學方法的認知具有系統性和連貫性，倡導基于研究證據驅動的教學決策。教師具有教書育人的立場，熟知教學場景中的要素特點，與教學實踐場景互動頻繁，習慣開展基于實踐需求驅動的教學決策。因此，在協同設計中，學習科學研究者可以為教師開展證據啟發(fā)的學習設計提供指導，這樣，教師不再只基于經驗和直覺，而是基于教育規(guī)律開展教學實踐創(chuàng)新(蔡慧英等，2021)。此外，基于教師的教學實踐行為，學習科學研究者可以重新審視學習理論和教學方法，生成更具教學實踐指導意義的理論和方法。因此，教師與研究者協同設計可以互補互惠。在動態(tài)互動的過程中，教師可以生發(fā)出更靈活的、自適應的且有科學原則指導的教學行為(Wong et al., 2011)。這能提升教師動能，助力教師自我發(fā)展(McKenney et al., 2015； Cviko et al., 2015)。

教師與學習科學研究者協同設計的實踐模式多樣。其中，教師與研究者協同設計的抓手主要包括設計軟硬件教學工具、課程資源、項目式學習課例、整合技術的課例等(Gomez et al., 2015)。協同設計過程包括概念化、編輯、實施與反思等環(huán)節(jié)(蔡慧英等，2020)。其中，在概念化階段，研究者與教師互動交流，幫助教師熟悉教學創(chuàng)新的理論和策略。在編輯階段，研究者輔助教師完成設計任務，引導教師應用與呈現概念化階段習得的知識。教師最終完成的衍生品可以是學習活動、任務、工具、分組方案等的設計，也可以是教案設計或課程描述等。在實施和反思階段，教師實施設計的衍生品，通過與研究者或其他教師的對話互動，開展教學反思。

(五)研究問題

從理論的角度看，協同設計為提升教師在線教學能力提供了新的干預思路。目前我國鮮有運用協同設計理念探究教師在線教學能力的實證研究。基于此，本研究以學習科學經典的基于網絡的科學探究環(huán)境(Web-based Integrated Science Environment，簡稱WISE)為抓手，基于協同設計理念開展干預實驗，一方面旨在驗證協同設計促進教師在線教學能力提升的有效性，另一方面希望分析和反思協同設計實驗過程，得出提升教師在線教學能力的策略。

因此，本研究的研究問題包括：1)基于WISE平臺的協同設計能否提升教師在線教學能力？2)基于WISE平臺的協同設計能否對教師在線教學的態(tài)度和信念產生積極影響？3)基于WISE平臺的協同設計過程會使教師對在線教學產生哪些反思？4)在基于WISE平臺的協同設計的過程中，教師面臨哪些挑戰(zhàn)？

三、研究設計

(一)參與者與研究情境

為了探究提升教師在線教學能力的方法，筆者建立了研究團隊，招募了64名職前教師，實施了為期16周的基于WISE平臺的協同設計干預實驗。參與協同設計的64名職前教師為某高校教育技術學專業(yè)大二學生。他們有相同的師范教育經歷，具備計算機操作能力，實驗實施前均沒有接觸過WISE平臺。參與協同設計的研究團隊包括四名研究者。其中，一名成員是某高校教育技術學專業(yè)教師，有近十年學習科學、信息技術整合課程的研究和教學經驗。該教師在協同設計中扮演核心研究者的角色，主要對職前教師在線項目式學習單元設計提供理論與實踐指導。其余三名成員是該校教育技術學專業(yè)研究生。他們扮演研究助理的角色，主要為職前教師提供WISE技術咨詢服務、解答在線項目式學習單元設計的各類問題等。

(二)在線學習設計與實施平臺：WISE平臺

本研究以WISE平臺為載體開展協同設計研究。WISE平臺是加州大學伯克利分?，斘鲖I·林恩(Marcia C. Linn)教授1996年創(chuàng)建的在線教學平臺，主要支持教師整合網絡技術開展科學探究教學。教師可以運用WISE平臺的編輯環(huán)境和集成工具，設計在線項目式學習單元。

與其他在線教學平臺相比，WISE平臺支持教師在線教學創(chuàng)新的優(yōu)勢獨特。第一，WISE平臺是支持教師在線教學設計和實施的一體化平臺。借助WISE平臺，教師不僅可以基于某一學習主題或內容設計在線項目式學習單元，還可以運行在線項目式學習單元，開展在線教學。第二，WISE平臺的在線項目式學習單元由不同學習活動組成，每項活動包含不同的學習步驟。因此，按照WISE平臺設計好的學習步驟，學生可以像科學家或工程師一樣，自主完成實操性學習任務，習得知識和技能。第三，WISE平臺為教師提供各類組件，支持教師開展在線學習設計。組件是WISE平臺為支持教師開展學習設計而提供的工具性模版。例如，教師可利用超文本標記語言組件在學習步驟頁面上添加個性化文字、圖片、視頻等，供學習者閱讀(見表一)。借助組件的技術功能，教師可以在學習步驟頁面?zhèn)€性化地編輯學習資源和任務，為學習者提供不同類型的支持。

表一 WISE平臺的組件及功能

(三)基于WISE平臺的協同設計干預實驗

基于WISE平臺的協同設計干預實驗自2021年2月開始實施，歷時16周。研究團隊與職前教師每周面對面交流1次，雙周面對面交流2次，每次交流約90分鐘。本次協同設計過程主要包括概念化、編輯和反思三個階段。

在概念化階段，基于證據啟發(fā)的學習設計理念，研究者用11周的時間為職前教師系統講授了行為主義、認知主義和建構主義等學習理論的基本內容，以及基于每種學習理論形成的指導學習設計的原則、策略和優(yōu)秀案例。在這一階段，研究者還帶領職前教師完成了基于WISE平臺功能的概念化培訓，包括講解WISE平臺的技術架構和功能等基本知識，并通過設計實驗任務，幫助職前教師熟練WISE平臺組件的使用方法。研究者為職前教師提供了基于WISE的在線項目式學習設計案例，要求每位職前教師創(chuàng)建WISE教師賬號，在平臺上照著做，并撰寫項目評析報告。

在編輯階段，研究者組織職前教師自主分成16組，每組3-4人。研究者要求每個小組在3周內完成一項基于WISE平臺的在線項目式學習設計。為了幫助每個小組順利完成設計任務，研究者為職前教師提供數學和科學課程標準、教材等資源，供職前教師選擇教學主題和內容。研究者為每個小組配備一位研究助理，解答小組在線項目式學習設計過程中遇到的問題。最后，研究者還為職前教師提供了項目式學習設計模板，輔助每個小組有序完成在線項目式學習設計任務。

在反思階段，研究者用兩周時間組織每個小組匯報在線項目式學習設計，每組匯報15分鐘。每組匯報完后，研究者和其余學生對該組設計的作品進行打分。研究者也會對每組匯報情況進行點評，引發(fā)學生對在線項目化學習設計的思考。

(四)數據收集工具與分析方法

根據研究情境特點，研究團隊改編了蔡敬新等(Chai et al.，2011)編制的TPACK量表，從在線技術應用能力、在線教學內容組織能力、在線教學法應用能力、基于內容的在線教學法應用能力、基于技術的教學內容組織能力、基于技術的教學法知識應用能力、整合技術的內容教學法知識應用能力等七個維度設計了18道題目，用于評估教師的在線教學能力；改編了法爾榮等(Farjon et al.，2019)的量表，從教師對在線教學平臺WISE的態(tài)度、使用技術進行在線教學的態(tài)度、整合技術進行在線教學的態(tài)度等三個維度設計了17道題，用于評估職前教師的在線教學態(tài)度；改編了帕克等(Parket al.，2007)的量表，從教學法信念、使用在線教學技術的價值信念、使用在線教學技術的自我效能感等三個維度設計了12道題，以評估職前教師的在線教學信念。在三個量表中，每道題均以李克特五點量表的形式呈現，其中，“1”表示非常不同意，“2”表示不同意，“3”表示一般，“4”表示同意，“5”表示非常同意。每個維度的克隆巴赫系數均高于0.68，表明三份量表信度較好。

64名職前教師在協同設計概念化階段結束后填寫了三份量表數據。在協同設計反思階段結束后的兩周，64名職前教師再次填寫三份量表。為了回答研究問題1和2，本研究對前后測數據進行了配對樣本T檢驗分析。

此外，為了探究職前教師在協同設計過程中的反思和面臨的挑戰(zhàn)，本研究設計了兩個開放性問題，要求每位教師用約100字回答。在協同設計反思階段結束后的兩周，64名職前教師均提交了回答文本。為了回答研究問題3和4，本研究運用扎根理論的基本思想，借助NVivo11軟件對64份文本進行三級編碼(Strauss，1987)。在開放式編碼階段，本研究對職前教師提交的文本中具有單一語義的話語進行分割式編碼，形成獨立的自由節(jié)點；在關聯式編碼階段，對自由節(jié)點進行聚類，劃分出更高層級的主要范疇，即形成樹節(jié)點；在類屬歸類階段，對所有樹節(jié)點進一步概括、歸類，形成核心類屬。

研究團隊的三位研究者接受了扎根理論編碼培訓，首先對10個樣本數據進行初步編碼和討論。在對編碼方法形成統一認識后，研究者兩兩一組，對64份文本數據進行三級編碼。編碼者一致性信度均在90%以上，并對編碼結果不一致的自由節(jié)點進行協商，形成統一意見。最終，對于反思問題，本研究基于62份文本數據編碼得出166個自由節(jié)點，歸類后產生32個樹節(jié)點，最終得出4個核心類屬(見表四)。對于挑戰(zhàn)問題，本研究基于61份文本數據編碼得出160個自由節(jié)點，歸類后形成27個樹節(jié)點，最終得出4個核心類屬(見表五)。

四、研究發(fā)現

(一)基于WISE平臺的協同設計對職前教師在線教學能力的影響

本研究對職前教師在線教學能力的前后測數據進行了配對樣本T檢驗分析。由表二可知，體現職前教師在線教學能力的技術性知識的后測數據(M=4.00，SD=0.50)顯著高于前測數據(M=3.70，SD=0.55)，t(63)=4.24，p=0.000<0.05。同理，除了在線教學法知識，職前教師在線教學能力的其他方面均有顯著提升。這表明，基于WISE平臺的協同設計過程對職前教師在線教學能力提升具有積極影響。

表二 職前教師在線教學能力的配對樣本T檢驗結果

(二)基于WISE平臺的協同設計對職前教師在線教學態(tài)度和信念的影響

本研究對職前教師在線教學態(tài)度和信念的前后測數據進行了配對樣本T檢驗。由表三可知，經過基于WISE平臺的協同設計，職前教師對在線教學平臺WISE的態(tài)度的后測分數與前測分數不存在顯著差異，t(63)=0.65，p=0.52>0.05。職前教師對整合技術開展在線教學的態(tài)度不存在顯著差異，t(63)=1.03，p=0.31>0.05。但是，職前教師對使用技術開展在線教學的態(tài)度存在顯著差異，t(63)=7.35，p=0.00<0.05，其中，教師對使用WSIE平臺開展在線教學的態(tài)度后測分數(M=3.95，SD=0.46)顯著高于前測分數(M=3.53，SD=0.34)。這說明，基于WISE平臺的協同設計過程不一定能提升職前教師對在線教學平臺WISE的態(tài)度和整合技術開展在線教學的態(tài)度，但能顯著提升職前教師使用技術開展在線教學的態(tài)度。

表三 職前教師在線教學態(tài)度和信念的配對樣本T檢驗結果

此外，職前教師教學法信念的后測分數(M=2.98，SD=0.16)顯著低于前測分數(M=3.05，SD=0.21)，t(63)=-2.15，p=0.04<0.05。教師使用在線教學技術的價值信念后測分數(M=4.03，SD=0.51)顯著高于前測分數(M=3.85，SD=0.53)，t(63)=2.25，p=0.03<0.05；教師使用在線教學技術的自我效能感后測分數(M=3.96，SD=0.46)也顯著高于前測分數(M=3.67，SD=0.63)，t(63)=3.47，p=0.00<0.05。這說明，基于WISE平臺的協同設計過程不能對教師的在線教學法信念產生積極影響，但能顯著提升教師使用在線教學技術的價值信念和自我效能感。

綜上所述，我們發(fā)現，基于WISE的協同設計干預只能部分提升教師在線教學的態(tài)度和信念，但職前教師初次學習在線項目式學習設計的理論與方法，就能在在線教學態(tài)度和信念上表現出積極的學習結果，這說明協同設計的有效性。協同設計的干預方式可以賦予職前教師自我改變和提升的動能，為教師在線教學能力提升做鋪墊。

(三)職前教師的反思

對62份職前教師反思的編碼結果表明(見表四)，在協同設計過程中，職前教師主要進行對自我學習的反思(15人，占24.2%)、對小組協作過程的反思(20人，占32.3%)、對在線項目式學習設計過程的反思(23人，占37.1%)、對在線項目式學習設計過程的上位反思(44人，占71.0%)。

表四 基于反思文本的編碼結果

在對自我學習的反思中，職前教師主要意識到自身課程學習態(tài)度不端正(3人，占4.8%)、課程匯報能力有待提升(3人，占4.8%)、對課程理論知識的學習不到位(5人，占8.1%)。在對小組協作過程的反思中，職前教師意識到小組成員合理分工(7人，占11.3%)與加強交流(9人，占14.5%)在協同設計中的重要性。在對在線項目式學習設計過程的反思中，職前教師認識到在線教學內容的編排與設計(17人，占27.4%)與在線教學情境創(chuàng)設(5人，占8.1%)的重要性。在對在線項目式學習設計過程的上位反思中，32.3%的職前教師跳出小組協同設計項目的情境，對教師如何開展教學有了更深的體會，理解了學習設計理論對在線教學設計實踐的支撐和引導作用。30.6%的職前教師在協同設計中反思有效在線教學設計的技巧，如意識到依據學生特點選定教學目標，創(chuàng)新性情境導入的重要性；對教學內容進行設計時應注重內容之間的邏輯，以及盡可能利用思維導圖等工具將內容可視化。19.4%的職前教師對在線教學設計的指導原則有了深入理解，如認識到對在線項目式學習進行整體規(guī)劃的必要性，明確在線教學設計需站在學生角度進行思考，盡可能地降低學生的認知負荷。12.9%的職前教師通過協同設計過程對WISE支持在線教學的價值有了深入的認識，12.9%的職前教師關注基于WISE項目化學習設計的教學實踐及有效性。

總的來看，除了對自身學習狀態(tài)和小組協作學習技巧有了反思性認知，大部分職前教師圍繞在線項目式學習設計過程進行了本位和上位的反思。這說明，在協同設計過程中，職前教師不僅對在線項目式學習設計獲得了全面的認知，還對在線教學實踐、教師角色等形成了增益性理解。

(四)職前教師面臨的挑戰(zhàn)

對61份職前教師挑戰(zhàn)文本的編碼結果表明(見表五)，在協同設計過程中，職前教師面臨的挑戰(zhàn)主要來自小組協作過程(18人，占29.5%)、自身因素(25人，占41.0%)、客觀因素(26人，占42.6%)和在線項目化學習設計過程(51人，占83.6%)。

表五 基于挑戰(zhàn)文本的編碼結果

就小組協作的挑戰(zhàn)而言，職前教師認為小組成員觀點不一(13人，占21.3%)、成員之間磨合不夠(4人，占6.6%)，會給在線項目式學習設計造成困難。就自身問題而言，職前教師認為有不能熟練使用WISE平臺(9人，占14.8%)、無法將理論知識有效轉化(7人，占11.5%)、缺乏在線教學設計能力(6人，占9.8%)。就客觀挑戰(zhàn)而言，21.3%的職前教師認為WISE平臺不穩(wěn)定，14.8%的職前教師認為難以在較短時間內完成在線項目式學習設計任務，8.2%的職前教師認為WISE平臺功能有局限性。

就在線項目化學習設計的挑戰(zhàn)而言，50.8%的職前教師感覺難以較好地編排、組織和設計教學內容。例如，他們困惑于如何保證內容之間的邏輯性、如何恰當地選擇教學內容的表征方式等。24.6%的職前教師認為不能恰當地應用組件，18.0%的職前教師認為在線學習活動設計存在困難。10%的職前教師認為設計在線項目式學習時不能形成整體思維和規(guī)劃，較難找到與教學內容匹配的教學資料和素材。

總的來看，在四類挑戰(zhàn)中，來自小組協作、自身和客觀的挑戰(zhàn)占比較低。加強技能訓練、延長任務完成時間、優(yōu)化技術平臺功能等方法可解決這類挑戰(zhàn)。來自在線項目式學習設計的挑戰(zhàn)占比偏高。這啟示我們后續(xù)需要為職前教師提供知識編排和學習活動設計的策略指導。

五、結論與討論

基于證據啟發(fā)的學習設計理念，本研究對64名職前教師實施了基于WISE的協同設計干預實驗。研究發(fā)現，職前教師雖然在協同設計過程中面臨挑戰(zhàn)，但在線教學能力有所提升。這一干預方式不僅對教師在線教學態(tài)度和信念產生積極影響，還讓職前教師對在線學習設計形成了全面且深刻的反思。這說明基于WISE平臺的協同設計在提升教師在線教學能力上的有效性，從側面印證了協同設計是促進教師專業(yè)發(fā)展的可取路徑(Kyza & Nicolaidou, 2017；Gomez et al., 2018)。本研究進而得出了促進教師在線教學能力發(fā)展的策略。

(一)創(chuàng)新知識供給，將學習科學理論知識轉化為指導教師教學的實踐性知識

在協同設計概念化階段，除了給職前教師講授指導學習設計的經典學習理論，研究者還系統講解了不同學習理論立場下，學習設計的關鍵原則、策略和學習設計案例等，目的是幫助教師對證據啟發(fā)的學習設計形成連貫、深度且全面的認知。職前教師的反思文本也表明，這種概念化的干預使職前教師對在線教學有了積極的認知和理解。這說明，研究者可以將學習科學理論知識轉化為指導教學的實踐性知識，供教師學習。

學習科學研究旨在連接學習研究與教學實踐。經過多年針對真實情景中學習的研究，學習科學領域產生了大量的可以指導教師教學設計創(chuàng)新的理論知識。但是，我們大多數情況下把理論知識應用于教學的任務留給了教師(Sawyer，2005)。然而，中小學教師還難以將這些晦澀的理論知識應用于教學實踐。針對這一矛盾，學習科學研究者需要扮演“轉化者”和“中介者”的角色(Sousa，2013)，將基于學習研究的理論知識轉化為指導教師教學實踐的行動方案，引導教師開展基于證據啟發(fā)的學習設計，觸發(fā)教師轉變傳統的教學行為、信念和態(tài)度，獲得創(chuàng)新教學形態(tài)的動能。

因此，作為提升教師在線教學能力的助力者，學習科學研究者可以從大腦認知層面向教師呈現在線教學創(chuàng)新模式的本源性解釋，使教師對在線教學創(chuàng)新形成理論性認知；從學習設計層面向教師呈現實施在線教學創(chuàng)新的設計原則和策略，讓教師對在線教學創(chuàng)新模式形成操作性認知；從教學實踐層面向教師呈現實施在線教學創(chuàng)新的完整教學樣例，讓教師對在線教學創(chuàng)新的應用場景形成情境性認知。此外，由于不同學科的學科知識屬性和育人價值不同，學習科學研究者在協同設計過程中需要關注學科知識的獨有屬性，引導教師理解不同學科的知識結構和邏輯體系，教授教師一定的教學內容編排和活動設計策略。當對創(chuàng)新學習設計形成兼具理論與實踐的連貫理解時，教師將會大概率地表現出具有遷移性和創(chuàng)造性的在線教學能力。

(二)創(chuàng)新互動模式，引導教師開展“以設計為中心”的實踐，增強教師對實踐性知識的深度理解

在協同設計編輯階段，職前教師以小組為單位，借助WISE平臺設計在線項目式學習單元。為了順利完成這一任務，職前教師需要把概念化階段習得的學習設計知識應用于實踐。研究表明，設計過程不僅加深了職前教師對概念化階段理論知識的理解，還完善和深化了教師對在線教學設計的遷移性理解。這說明，教師要掌握在線教學能力，需要進行“以設計為中心”的實踐，把對在線教學創(chuàng)新的理論認知具體化實踐，促成自我反思與發(fā)展。

學習科學與教師教育研究領域的大量文獻表明，參與設計過程是促進新手教師深度學習的最佳實踐機會(Edelson, 2002)。在設計過程中，教師的認知資源會被激活，例如，識別設計任務中的問題，運用已有認知解決問題達到設計目的，依據設計結果判斷是否達到設計目的等(Kali et al., 2011)?！耙栽O計為中心”的實踐為教師提供了集合分布式知識的場景，要求他們在完成設計任務的過程中代入已有的學科內容、教學法和技術應用等知識。這能引發(fā)教師從知識的接受者轉變?yōu)樘囟ōh(huán)境中的教學創(chuàng)造者(Papanikolaou et al., 2017；Voogt et al., 2015)，從而對教學內容、教學法和學習技術形成更加融通的理解(Agyei & Voogt, 2012)。也就是說，“以設計為中心”的實踐可以讓教師對教學創(chuàng)新的理解超越邏輯層次的認知，向實操層次的認知轉化。此外，教師完成設計任務的過程會為其認知發(fā)展構建生成性的實踐情境，驅動教師對自身設計行為以及所處設計實踐情境進行反思，促進教師檢視、理解和發(fā)展已有的教學行為、信念和態(tài)度，還能在實踐、反思、再實踐的迭代中促進其隱性經驗知識的積累與綜合教學能力的提升(Voogt et al., 2015；吳秀圓等，2017)。

因此，作為提升教師在線教學能力的幫扶者，學習科學研究者不僅需要“告知”教師如何設計在線教學，還需要為教師創(chuàng)設“以設計為中心”的在線教學設計情境。一方面，研究者可以為教師設置“以設計為中心”的專業(yè)發(fā)展培訓項目，讓教師在培訓中完成概念化、編輯、反思等協同設計階段，提升教師在線教學能力，為在線教學創(chuàng)新奠定基礎。另一方面，研究者可以聯通教師專業(yè)發(fā)展培訓場景與真實的課程教學場景，讓教師將培訓場景中編輯的在線教學設計方案，在真實的教學場景中實施。這可以在更大程度上增加教師對在線教學創(chuàng)新的感受，有助于促使教師調整、內化對實踐性知識的認知，從而催生教師在線教學創(chuàng)新行為。

(三)創(chuàng)新技術支持的設計環(huán)境，發(fā)揮學習技術的動能作用，引發(fā)教師在線教學創(chuàng)新行為

在本次協同設計中，除了研究者，WISE平臺在改變教師在線教學設計的行為上也發(fā)揮著重要的中介作用。與只關注呈現文字和視音頻學習資源、支持教師在線交流、記錄教師培訓過程等事務性事件的學習技術平臺不一樣，WISE平臺可以從教學法和技術兩方面支持教師設計項目式學習單元，幫助教師具體化在線教學設計方案。借用WISE平臺各類組件，教師可以設計豐富的學習任務，可視化學習者學習過程，創(chuàng)新在線教學方式。

活動理論認為，人的意識是在一定歷史文化和社會情境中表現出來的，并在實踐活動中產生(項國雄等，2005)。在個體與外界互動的實踐過程中，心理或者物質工具起到中介作用，不僅影響人的外部行為，還影響個體的心智發(fā)展。在工具中介的影響下，個體會經歷內化和外化兩種不同的認知過程。內化是指將外部活動轉化為內部活動的過程，如心智模仿、想象、選擇性計劃等。外化是個體將內部活動轉化為外部活動的過程。外化的過程可以幫助個體對自我的內部活動進行評估、衡量和糾正。在內化和外化過程的幫助下，個體認知得以發(fā)展。借助活動理論，我們可以發(fā)現，WISE平臺是促進教師對在線教學形成有效認知的中介工具。它不僅促進教師對在線教學設計的內化，還引導教師對在線教學行為進行外化。例如，WISE平臺引導職前教師聯想、應用和深化對學習設計理論知識的心智表征和決策，讓職前教師完成內化過程，還促使職前教師把自身對在線教學創(chuàng)新行為的內在認知活動外顯化、具體化，進而引發(fā)其認知發(fā)展。因此，學習科學研究者需要為教師提供類似WISE的平臺和工具，讓教師有機會在真實情景中內化和外化習得的在線學習設計知識，設計與實施在線教學創(chuàng)新。

本研究以職前教師為研究對象，論證了基于WISE平臺的協同設計在提升教師在線教學能力上的有效性，提出了提升教師在線教學能力的策略。同時，本研究是連接學習科學研究與教師專業(yè)發(fā)展的本土實踐，為從學習科學視角助力教師專業(yè)發(fā)展提供了新路徑。本研究也存在局限。例如，由于條件限制，本研究只針對職前教師實施了協同設計干預方案。另外，本研究是針對協同設計干預實驗的初次探索，對協同設計中教師在線教學能力提升的機理挖掘不夠。未來研究將擴大研究對象，關注不同學科、學段的職前和在職教師協同設計干預方案的成效，為教師在線教學能力個性化發(fā)展提供指導。