教育论文：小学教育专业师范生专业认知的特征—基于认知网络分析的途径.docx

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1、教育论文：小学教育专业师范生专业认知的特征一基于认知网络分析的途径摘要：师范生专业素质的高低与其专业知识的多寡、深浅和结构特征密切相关。优化师范生的专业认知结构可从知识掌握程度调研的方向上发力，但更需要关注专业认知各要素的内在关联。研究采集了150名小学教育专业师范生在专业课上提交的写作文本，通过认知网络分析法从认知内容与认知技能两个角度对师范生的专业认知结构展开建模。研究发现，师范生群体对于儿童性有着更深刻和全面的认知，而对教育性的把握则稍逊一筹，此外，师范生的阐释式表达远高于运用和分析式表达；在性别对比中，不同性别师范生在认知内容与认知技能上各具优势；在成绩水平对比中，优秀组的专业认知网络

2、则更为复杂与丰富。研究结果揭示了师范生群体与群体内部在专业认知结构上的特征和差异，建议师范院校优化师范生培养观念，注重课程思政的落实和学生实践能力的提升；师范生则需要关注自身高阶思维的培养和专业认知网络的丰富。关键词：专业认知特征；师范生；小学教育；认知网络分析；教育理念一、引言师范生的专业知识储备是其走上专业化道路的重要基础。搭建完整的专业认知结构、夯实专业技术能力是师范教育的关键任务。在传统教学中，对师范生的认知内容与认知能力的评估主要通过纸笔考试或者是实习实践的方式进行。但是纸笔考试往往局限于教学知识点，无法完整地考察学生认知结构的完整性；而实习实践虽然能够比较全面地反应学生的知识应用情

3、况，但是却过于偏向整合，无法细致地鉴别学生的认知内容与认知技能的优势与短板。学习分析技术提升了对学习者知识建构过程、学习特征模式等方面的探查能力。但大多数学习分析方法利用学习管理系统内置的预设模型对数据进行研究，难以全面、动态地揭示研究对象的认知结构1。例如，社会网络分析的呈现形式虽然为网络结构，但其更善于把握个体而非认知元素间的关系；滞后序列分析法可用于探索知识建构过程，但却主要站在行为视角而非认知视角。因此，需要借助新型的分析方法来完成对师范生认知结构特征的评价。认知网络分析(EpistemicNetworkAnalysis,简称ENA)是一种以认知框架理论为基础，通过建构网络模型对学习者

4、个体和群体认知元素间的网络关系进行可视化表征和分析的方法。认知网络结构图可以清晰地呈现学习者的认知网络结构特征，不同群体的网络结构差异等，能够对学习者的认知状态进行比较深入的刻画。目前，认知网络分析的相关研究还刚刚起步，针对师范生所进行的研究仍比较鲜见。据此，本研究以此为研究方法,探究师范生专业认知结构的特征。以期为师范生的培养效果提供实证证据和改进建议。二、文献综述（一）小学教育师范生专业认知特征教师的专业认知涉及对学科知识、学习者特征以及教学策略等多方面的理解与掌握2,是其在学习与工作过程中通过长期积累、实践与反思而得来的综合思想3。对于教师专业知识的划分，以舒尔曼的7类知识最为经典4。舒

5、尔曼指出教师应该具备内容知识、一般教学法知识、课程知识、学科教学知识、学习者及其特征的知识、学习环境的知识以及教育目标、目的、价值、教育的哲学和历史基础的知识等。在舒尔曼所定义的教师专业知识的基础之上，针对小学教育的学段特点、学生特点，不少研究对小学教育专业师范生在专业认知上的培养进行了更细致的讨论。小学生心理活动以不随意性为主、自控能力较差、缺乏一贯性等特点都表明其在生理和心理层面上尚未成熟。这就要求小学教育专业师范生自身需要树立不断进步的儿童观，遵循小学生身心发展特点和教育教学规律，提供适合的教育，促进小学生生动活泼学习和健康快乐成长。以“儿童教育”为本位的观念凸显了对儿童生命成长需要的关

6、注，是小学教育师范生所必须具备的专业认知5。对于小学教育的课程内容和教学知识，目前学者们强调综合性专业知识结构与学科文化基础的塑造6o传统师范院校的专业设置往往与学科课程直接相关，而小学教育专业则跳脱出专门学科的培养框架，跨学科教学的趋势明显。这既是基于小学生认知与心理发展特征的需要，又与基础教育新课程改革中“改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状”的目标相契合。因此，小学教育专业师范生需要具备复合的知识结构，能够适应小学综合性教学的需要。另外，小学生年龄尚幼，正处于身心迅速发展且极具可塑性的阶段，小学教师不仅有传授知识的义务，更有帮助儿童养成良好品德与习惯的责任。有学者将这一

7、阶段教学教育的主要特性归结于养成性，认为当代小学教育要把握儿童成长方向，还要帮助儿童学会学习，培养其终身学习的意识与能力7。认知技能与学习时的阅读、理解、思考、解决问题等过程息息相关，对于个体知识的获得、细化与发展发挥着重要的作用。例如，有学者就提出将认知技能作为理解英语专业教师教学思辨能力的维度之一8。当前的对于教师认知的研究大多仍停留在认知内容的范畴里，而对师范生专业认知特征的探索还应包括知识构建与表达过程中所依仗的认知技能。双维结构模型9和修订版布鲁姆教育目标分类理论10是国内外有关于思辨认知能力理论框架的典型代表，前者认为认知技能包括阐释、分析、评价、推理、解释和自我调节六个部分，后者

8、则将认知过程维度划分为记忆、理解、应用、分析、评价、创造六个层次。通过文献调研我们也发现，现有对师范生专业认知实然状态的研究大多通过编制试题、发放问卷等形式，对师范生的教学认知能力或教学知识掌握状况做出评估11。虽然此类研究能够借助分值比较师范生在各个时期各个维度专业认知能力发展水平的高低，但并未涉及到要素间的内在关联与结构。（二）认知网络分析法认知网络分析由Shaffer教授等人提出12,是一种通过对交互数据的定量分析来描述个体或群体认知框架模式的分析方法。ENA通过创建模型的方式来描述话语数据中概念的关联网络，从而记录特定领域中专业思维要素之间的联系和变化。在具体操作上，ENA首先将内容相

9、关的多行话语数据划分至同一节中，并为每个节构建一个邻接矩阵，以量化单个节内编码元素的共现情况。其次，根据分析单元将多个节对应的邻接矩阵进行累加以生成累积邻接矩阵，并将后者转换为高维空间的邻接向量。随后，对每个邻接向量进行归一化,以保证生成的网络模型不受每个分析单元内节的数量的影响。之后，通过奇异值分解的方法，旋转原始高维空间以达到降维并保留核心数据的目的。最后，ENA将直观地把网络节点表示在二维空间中，并以质心和节点间连线的方式表示每个分析单元的相对位置与认知网络结构，从而辅助研究者进行横向的组间对比与纵向的组内发展趋势研究。在教育领域，ENA因其独特的可视化表征能力被广泛地应用于学习分析领域

10、中，当前的学术研究主要集中在思维发展、学习评价、知识建构等方面。例如，有研究从反思类型与反思策略两方面入手，重点关注师范生教学反思能力的发展过程，以达成帮助师范生重新认识自我与改变自我的目的13；有学者通过对学生递交的作业论文进行分析，帮助教师完成了对学习者的总结性评价，并比较了不同水平的学生进行学科学习时的认知差异，为下一步教师展开针对性的指导提供了有力支持14；借助教学互动、协作学习等形式了解学生的知识建构过程也是认知网络分析在教育领域中的另一应用。吴忤等学者对协作编程过程中的讨论交流进行全程的音视频记录，采用类似于新手一专家的比较研究方法将学生群体分为高水平组和低水平组，以揭示两类学生在

11、完成协作编程任务的不同阶段，计算思维能力各维度间的关联特征和发展轨迹的呈现特点15。对于师范生专业认知的某一要素，如专业知识的掌握程度，传统纸笔测试的评价方式可以方便地做出研判，但一旦涉及到各要素间的结构特征，分数就会显得格外单薄，难以对其内在联系做出深入剖析。当前，现有研究主要采用问卷调查、专家访谈等研究方法，相比之下，认知网络分析法从师范生的话语内容出发，能够更全面地呈现师范生整体以及不同小组的专业认知图式和结构特征。三、研究设计(一)研究问题为了解小学教育专业师范生在师范教育过程中所形成的专业认知结构特征，本研究采用认知网络分析法，研究问题将聚焦于以下两个方面：问题一：师范生群体的专业认

12、知结构存在何种特征？问题二：不同性别与不同成绩水平的师范生在专业认知结构特征上有无差异，若有差异，体现在何处？(二)数据收集与分析本研究的参与者为150名小学教育专业的高年级本科生，均来自于某师范类院校。在2020年春季学期所开设的一门必修课中，学生被要求以“我的教育理念”为题，围绕美国学者帕克帕尔默在教学的勇气中提醒教师的“我们需要教什么内容(What)?好的教学需要运用什么样的方法和技术(HOW)?我们的教学目的和最终目标是什么(Why)以及谁是教学的自我？自我品质如何形成或改变？一一包括我与学生、我与教学内容、我与同事以及与我与周围世界产生联系的方式(Who)等问题来撰写自己的教育理念。

13、从师范生的职前学习历程来看，其所需具备的专业知识与专业素质种类多样16,而本次写作并非局限于对某一具体专业知识的考察，而是更具概括性、典型性和思考张力，给予了学生更大的阐述空间，使其能够更完整、清晰地展现自身对教育的认识，并从侧面反映出其在师范教育过程中的知识积累和逻辑思路。本文将之作为研究师范生专业认知结构特征的数据集。在具体分析前，本文对原始数据进行预处理。首先，以句号、感叹号、省略号等代表一句话结束的符号作为文本拆分的间隔点，每两个间隔点之间的内容作为认知网络分析中的一条数据，总计获得1560条数据。其次，按照教师提出的4W原则，将每名师范生有关于What、How、Why、Who的回答内

14、容分别设置为节（StanZa）,保证同一节中的元素相互关联。在完成数据收集与预处理后，具体编码过程由三位编码员协作完成。首先，三位编码员在编码框架的内容理解上进行确认，并开展了预编码。经SPSS24.0分析发现，预编码的KaPPa系数大于0.7。为进一步提高编码一致性，编码员通过再一次的协商讨论找出预编码结果中存留的分歧以统一认知。随后，三人继续完成了余下的编码任务。（三）编码框架本研究对小学教育专业师范生的专业认知从认知内容与认知技能两个维度进行编码。在认知内容维度，选择采用了更具有小学教育专业特性，符合小学教师专业标准（试行）和新课程改革相关要求的3个维度，即以儿童性、综合性及教育性构建认

15、知内容的编码框架，以此呼应“学生为本”“能力为重”“德育为先”等师范生所需的专业认知特征。由于对认知技能如果采用双维结构模型或布鲁姆教育目标分类的6层次编码，会造成编码量过大而可获得的编码项相对较少的问题，在通览师范生的写作文本内容之后，本研究最终确定了阐释、运用、分析三个维度，以此构建师范生群体思维层次的认知网络。所选维度归属于学习者特征中的基础性与高阶认知特征17,既强调“阐释”与“运用”能力背后的基础性，又不失分析”能力所注重的能动性。关于认知内容与认知技能框架的具体含义，如表1所示。表1师范生认知内容与认知技能编码框架在实际编码过程中，本文将两个维度的编码项交叉结合起来，建构起一个3X

16、3的师范生专业认知结构特征编码框架，共包含9个编码项，即儿童性一阐释、儿童性一运用、儿童性一分析、综合性一阐释、综合性一运用、综合性一分析、教育性一阐释、教育性一运用和教育性一分析。四、研究结果编码结束后，本研究首先对参与者们所完成的写作进行概览性的统计分析。随后，应用认知网络分析工具对文本进行深入挖掘，完成对以该师范类院校学生为代表的师范生群体以及不同组别师范生的专业认知结构特征的评估。(一)师范生群体的专业认知结构特征本研究首先对师范生群体写作文本中认知元素出现频率进行统计整理，所得统计分布表如表2所示。出现频率指某一编码项在所有数据行中出现的比例，取值范围为0%IO0%。而由于一条数据有可能符合不止一个编码项的描述，因此，在统计分析时会出现总和大于100%的情况。表2师范生认知元素统计分析表从认知技能的角度来看，在个人教育理念的表达上，师范生的