《Journal of Geoscience Education》:Design and evaluation of data-rich undergraduate teaching resources that get used: the GETSI approach
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尽管在开发和传播免费的在线课程材料或开放教育资源(OERs)方面进行了大量投资,但关于教育工作者(尤其是高等教育领域)实际如何使用这些资源的研究相对较少。除了开发以本科生为导向的、聚焦于利用大地测量学数据解决从自然灾害到水资源等社会关键议题的OERs之外,GE
尽管在开发和传播免费的在线课程材料或开放教育资源(OERs)方面进行了大量投资,但关于教育工作者(尤其是高等教育领域)实际如何使用这些资源的研究相对较少。除了开发以本科生为导向的、聚焦于利用大地测量学数据解决从自然灾害到水资源等社会关键议题的OERs之外,GEodesy Tools for Societal Issues(GETSI)项目还评估了教师对这些材料的使用情况,以更好地理解OER的采纳过程。评估数据包括项目前调查、网站分析、仅教师可获取的资源请求以及教学后调查。GETSI模块以学生为中心、基于证据的实践为基础,并设计为便于教师采纳,借鉴了其他OERs的历史经验以及科学教育资源中心(SERC)和美国地球科学教师协会(NAGT)资源集合(例如InTeGrate)的网络托管优势。来自各类院校的教师认为GETSI OERs质量高,并打算再次使用。无论用户是否参与过正式的专业发展活动、是否对资源进行了显著修改,或者是否对该主题不熟悉,这一结论均成立。灵活性是关键因素,几乎所有实施者都对资源进行了调整以适应特定的教学需求。教师高度重视定量技能发展,以及“数据丰富”和“社会聚焦”两个方面。研究人员认为,GETSI模块设计实现了课程采纳的“最佳点”,反映了Rogers创新扩散理论中“感知属性”(相对优势、兼容性、复杂性、可试用性和可观察性)的一个成功地球科学实例。鼓励其他科学课程开发者——包括科学数据提供者——在未来工作中应用这些原则。
论文解读:数据丰富型本科教学资源的GETSI设计、评估与采纳策略
**研究背景与问题**
近年来,开放教育资源(OERs)的开发和传播投入巨大,但高等教育教师如何实际利用这些资源的研究却相对匮乏。尤其是在大地测量学(geodesy)领域——该学科研究地球的大小、形状、质量及其随时间变化,其技术(如GPS/GNSS、InSAR、激光雷达等)已在地球过程理解及气候变化、水资源和自然灾害等社会关键议题中产生重大突破——本科教学资源与教材却未能跟上技术发展。这导致在专业层面,教师难以用现代工具培养未来地球科学人才;在入门层面,学生无法获得足够的科学和技术素养。为此,GEodesy Tools for Societal Issues(GETSI)项目在NSF资助下启动,旨在通过开发基于研究级大地测量数据的学生中心化教学资源,改善本科生地学与大地测量学知识,并系统评估教师的采纳与改编行为,为未来OER开发者提供可推广的经验。论文发表在《Journal of Geoscience Education》。
**研究内容与结论**
GETSI项目在四个NSF本科教育资助期内,开发并发布了13个约2周长度的教学模块(覆盖自然灾害、水资源和气候变化三大学社会挑战),分别面向入门、专业和野外课程。研究通过预项目社区调查(n=182)、网站分析(2016-2023年)、教师材料请求表(n=972)和教学后调查(n=61,共81次实施)等多源数据,评估教师对模块的使用模式、改编程度及感知质量。主要结论包括:1)教师普遍认为GETSI模块质量高(平均评分8.7/10),100%表示可能或非常可能再次使用;2)灵活性是关键,约58%的单元被实际使用,其中约一半被显著改编或缩减范围;3)无论教师是否参与正式专业发展、是否对主题熟悉,均给出积极评价;4)定量技能发展被认为最重要(97%认为重要或非常重要),社会议题和数据/方法同样受重视(分别88%和87%)。研究还指出,GETSI模块的成功采纳契合Rogers创新扩散理论的“感知属性”框架,即相对优势、兼容性、复杂性、可试用性和可观察性。
**关键技术与方法**(不超过250字)
研究人员采用了混合方法评估体系,包括:1)网站分析:通过SERCket内容管理系统收集页面浏览量、访问者类型(普通、互动、深度)以及文件下载数据;2)教师意图调查:通过“教师材料请求”表格(附单选题)收集972名已验证教师的使用意向(如“已有特定课程打算使用”);3)教师使用后报告:通过“分享您的经验”调查(81次实施,61名教师)收集模块单元使用程度(未用/大幅缩减/显著修改/少量修改)及开放式定性反馈。样本队列覆盖美国及国际高等教育机构(博士、硕士、学士、副学士授予类型)及少量K-12教师。所有数据采用描述性统计和持续比较法编码分析,并三角互证以确保有效性。
**研究结果**
**使用证据(Evidence of use)**:通过网站分析发现,2016-2023年GETSI网站总页面浏览超40万次,来访者超15万,其中深度访问者(≥3分钟)超2.3万;文件下载超2.9万次(含密码保护的教师文件)。教师材料请求表显示,972名验证教师中,60%以上有明确课程使用意向或已在使用,且地理分布覆盖美国所有州及华盛顿特区。
**教师报告的使用情况(Instructor reported use)**:教学后调查显示,61名教师(90%来自美国高等教育机构)报告了81次实施,共涉及约4993名学生。模块单元使用率为58%,其中49%的已用单元仅少量修改,20%显著修改,31%大幅缩减范围。数据密集型和社会聚焦型单元的使用率相近,说明教师同时重视两方面。
**教师对材料的感知(Instructor perceptions of the materials)**:总体评分8.7/10,100%教师将再次使用,且与是否参与专业发展或已有知识无关。学生练习题被认为最有用(第1位),其次为动画/可视化材料和教师笔记。定量技能发展、社会议题和数据/方法分别被97%、88%和87%的教师评为重要或非常重要。开放式反馈强调模块的全面性和可定制性,以及作者来源的可靠性(由同行地学家开发)增强了信任感。
**讨论与结论**
讨论部分指出,GETSI OERs具有高度适应性和广泛覆盖性,教师实际使用类型与前期预测高度吻合(学生练习题最受青睐,评估任务最弱但仍有价值)。社会聚焦单元并未因教师选择性采纳而被忽视,表明提供高质量、易采纳的资源能有效促进社会议题融入科学课程。对后续课程开发者的启示包括:早期社区参与、多类型机构作者合作、数据预处理与支架设计、优先考虑专业发展活动。研究结论认为,GETSI模块的成功依赖于学生中心设计(基于证据的教法、社会相关数据分析、师生支架)、教师采纳便利性(全流程社区参与、SERC知名网站托管、多样化作者确保情境灵活、提供现成活动与资源)。模块通过满足Rogers创新扩散理论中的五个感知属性,实现了课程采纳的“最佳点”(sweet spot)。总之,构建灵活、易用且基于证据的开放教育资源能显著提高实际使用率,并值得在更大范围推广。