技術增強學習環境中的編排教學國際研究進展與啟示

摘 要：技術增強學習是學習科學與教育技術領域研究者關注的重要話題之一。技術增強學習環境中的編排教學是國際研究者關注的重要話題之一。該研究采用系統文獻綜述法，對國際上關于技術增強學習環境中的編排教學研究進行了梳理、分析和歸納，發現在技術增強學習環境中，編排教學相關研究主要集中在5個方面：編排框架、學習分析對編排教學的支持、編排教學支持工具、教師編排教學能力、編排教學實踐成效。最后，基于研究發現，從5個方面就未來我國相關實踐與研究提出了針對性建議，以期為數字化轉型背景下編排教學相關實踐與研究提供借鑒。

關鍵詞：技術增強學習；編排教學；學習分析；學習設計

中圖分類號：G4 文獻標志碼：A 文章編號：2096-0069（2025）01-0077-08

引言

盡管技術的廣泛應用使校園面貌煥然一新，從電子迎賓屏到創意視頻，數字化元素遍布校園，但其對學習成效的實際提升作用有限。單純的技術投入難以保證教學質量的提升，學者正致力于探究如何讓技術真正影響學生學習，其中編排教學成為關注的焦點。關于編排教學，不同學者雖然給出了不同的定義，但共識在于編排教學的核心是通過技術優化學習活動的設計與實施，支持教師適時調整教學策略，促進學生學習[1]。鑒于技術增強學習仍屬新興領域，編排教學研究也正處于發展階段，本研究通過系統性的文獻綜述，全面梳理國際編排教學研究，旨在揭示學術進展、核心發現及研究空白，為未來技術增強學習與編排教學研究定標，同時為我國數字化教育轉型提供參考與啟示，推動教育實踐與學術探索并進。

一、研究設計

（一）研究方法

本研究采用系統文獻綜述法，聚焦編排教學，系統收集并分析相關文獻，揭示其研究核心與重點。

（二）研究步驟

1.定義與細化研究問題

為系統揭示編排教學的國際研究現狀，本研究提出以下5個研究問題：

（1）理論：編排教學概念框架研究有哪些？其核心思想是什么？

（2）過程：編排教學過程是什么？

（3）技術：編排教學支持工具研究進展如何？

（4）能力：教師編排教學能力研究進展如何？

（5）效果：編排教學已有實踐成效如何？

2.確定研究類型與明晰文獻篩選標準

根據研究問題，將研究類型確定為理論與實證研究。文獻排除標準包括：不是英文文獻；收錄期刊是非核心期刊；低質量會議論文；不是主要討論編排教學的文章。

3.文獻檢索

本文選取“Web of Science”為研究工具進行文獻檢索。首先以“編排”“編排學習”“編排教學”為關鍵詞檢索。出于對文獻樣本全面性、可靠性和實時性的考慮，還增加了“編排技術”“技術增強學習設計”等關鍵詞。同時，2011年研究者提出編排框架，編排教學相關研究開始進入正軌，因此設置檢索時間為2011年1月至2024年5月。

4.篩選檢索結果

根據篩選標準，剔除了相關性較低、質量較差的文獻，確定最后所選取的文獻與本次研究高度契合且有較高質量。通過第一輪篩選得到86篇，通過第二輪篩選得到60篇，接著，通過閱讀全文，最終選取43篇文獻作為分析對象。

5.評估研究、綜合證據、評價研究間的異質性

根據研究問題，對43篇文獻進行扎根性分析，邀請同行專家進行節點創建、參考點選取、節點歸類與組織等。節點創建和參考點提取是一個持續發展過程，因此本研究經過與專家的多次討論后確定了具體分類。

二、研究發現

通過對樣本文獻進行類比、歸納、演繹和分析，最終將相關研究梳理和提煉為以下5個方面：

（一）理論：編排框架研究

編排學習框架為如何進行學習編排提供了支架。有學者提出的編排學習框架包括3個主要元素：學習設計、課程實施與知識傳播[2]。路易斯·P.普列托（Luis P. Prieto）等[3]提出了“5+3”編排概念框架，用來編排真實、復雜的課堂環境中的學習過程、技術和學習活動。其中，“5”指的是“設計/計劃、調節/管理、適應性/靈活性/干預、警覺/評價、教師以及其他角色”，回答了“何為編排學習”；“3”指的是“實用性/實踐、協調/協同、模式/理論”，關注“如何進行編排”。隨后，路易斯·P.普列托等[4]在“5+3”編排概念框架的基礎上，提出了“精心編排”研究框架，此框架更清楚地闡釋了不同類別元素在編排中發揮的作用，包括編排所需要的活動、執行活動的參與者及編排執行的背景3個水平層次，如圖2所示。該框架描述了教師精心編制技術支持教學的關鍵過程，具體包括教師完成學習設計、實施學習設計、管理學習設計、感知（評價）學生學習、根據實際情況進行調整5個環節[5]。這3個編排框架有相似之處：強調技術的支持，并指出學習設計是重要組成要素之一。

編排框架作為編排教學實踐的基石，承載著明晰教學編排本質與實踐路徑的重任，是連接理論與實踐的橋梁。它不僅需要界定編排教學的內涵，更要引領實踐者洞悉其操作要領。遺憾的是，當前的編排框架研究多囿于理論象牙塔，較為脫離教師一線教學的鮮活情境，致使框架難以貼合教師的實際需求與教學現狀，靈活性與實用性欠缺，不利于其在教育現場的落地生根與廣泛傳播。

（二）過程：學習分析對編排教學的支持

學習分析技術專注于捕捉并分析學生及其所處學習環境的多維度數據。在技術增強學習環境中，研究者關注學習分析對于教師編排學習任務的支持，主要通過儀表盤支持教師在關鍵時刻對學生學習進行即時干預。首先，一些研究者基于平板電腦開發儀表盤，使學生學習過程可視化。例如，伊斯雷爾·古鐵雷斯·羅哈斯（Israel Gutiérrez Rojas）等[6]在實驗課上設計與開發儀表盤跟蹤學生的學習幫助請求，以可視化的方式顯示學生學習進度和教師輔導等內容，支持教師進一步編排教學。邁克·提森鮑姆（Mike Tissenbaum）[7]等開發了一個平板電腦教師儀表盤，支持教師實時查看班級狀態，控制學生學習活動流程，了解學生何時何地需要干預指導。伊莎莉·阿馬拉辛格（Ishari Amarasinghe）等[8]利用儀表盤支持教師及時向學生群體提供支持。其次，一些研究者在設計儀表盤時考慮了其沉浸性和便利性。例如，肯尼斯·霍爾斯坦（Kenneth Holstein）等[9]開發的儀表盤幫助教師識別實際課堂中學習水平表現最低的學生，通過警報的方式喚起教師對這些學生的關注。羅伯托·馬丁內斯-馬爾多納多（Roberto Martinez-Maldonado）[10]使用手持儀表盤來支持計算機支持的協作學習（CSCL）課堂編排，該儀表盤能顯示小組成員參與任務進展的實時信息，自動檢測并通知教師學生可能存在的誤解。最后，有研究者針對特定學習環境開發了儀表盤。例如，奧弗拉·阿米爾（Ofra Amir）等[11]針對化學虛擬實驗室環境，設計了學習分析儀表盤。馬諾利斯·馬夫里基斯（Manolis Mavrikis）等[12]設計了一套適用于探究學習的儀表盤。

簡而言之，學習分析助力教師洞察學生參與度，理解學習設計對學生行為的影響，從而優化后續設計。然而，儀表盤設計往往忽視學習設計以及教師與學生的實際需求，造成參與度低、個性化不足與評估模糊的問題。此外，編排教學在初始設計階段并未將學習分析視為不可或缺的構成部分，通常在后期才融合學習分析，減弱了其即時反饋的潛力。值得注意的是，將學習分析與學習設計有機結合已被證實為提升編排教學質量的關鍵途徑，但當前多數研究仍局限于對學習數據的采集與分析，過分聚焦于學習分析，而鮮有研究致力于探索如何通過學習分析反哺學習設計的編排策略。

（三）技術：編排教學支持工具研究

編排教學旨在關注如何編排技術工具，從而實現技術對于教師教學和學生學習的影響。首先，一些研究者關注正式面對面學習情境中的編排工具。例如，皮埃爾·迪倫堡（Pierre Dillenbourg）等[13]設計與開發了支持教師對CSCL進行編排的工具，旨在向教師提供小組工作狀態，并且基于此提出了CSCL編排工具的設計原則。托賓·懷特（Tobin White）[14]應用多層次課堂活動理論，通過數字設備促進面對面合作學習環境中的個人、小組內及跨組互動。研究指出，CSCL工具能有效增強師生間的互動，優化小組活動等。其次，一些研究者關注非正式學習情境下的編排技術。例如，詹姆斯·麥克諾頓（James McNaughton）等[15]利用大型觸摸屏，實現了小學生之間的跨時空合作學習，兩臺平板電腦自動記錄小組交流視頻會議內容，兩個位于不同地點的教室都使用獨立攝像頭記錄小組桌面界面和周圍的互動。巴魯赫·B.施瓦茨（Baruch B. Schwarz）等[16]基于虛擬數學團隊，在幾何課上利用小組學習系統幫助教師注意到小組學習的關鍵時刻，并支持教師同時觀察多個小組解決幾何問題的過程，從而為小組提供適應性指導。貝特朗·戴維（Bertrand David）等[17]通過監督虛擬助理了解學生學習情況，與此同時，虛擬助理能基于學生成績和教育情緒等多方面因素評估學生。呂塔梅·勞倫斯（Luettamae Lawrence）等[18]設計了AI協同編排工具，支持個人學習和協作學習之間的動態轉換，通過該AI協同編排工具增強教師對不同學習活動的設計與編排能力。

盡管編排工具有望革新教學，但在一線課堂的應用并未達到預期。其主要障礙在于工具設計與教師實際需求之間存在認知鴻溝，加之研究偏重CSCL領域，忽視常規教學中持續性編排工具的開發，導致編排工具在主流教育中被邊緣化，應用范圍受限。簡言之，供需不匹配和研究偏向限制了編排工具在日常教學中的應用與推廣。

（四）能力：教師編排教學能力研究

任何技術支持的教學都離不開教師發揮的重要作用，編排教學更是如此。首先，部分研究者關注教師編排教學能力影響因素。例如，蘇珊·麥肯尼（Susan Mckenney）等[19]指出，教師使用技術的興趣、信心、動力和自我效能感等非認知因素影響其對于技術增強學習的設計。阿努什卡·范·勒文（Anouschka van Leeuwen）等[20]提出，可通過降低信息負荷來提高教師的編排教學診斷與干預能力。其次，有研究基于TPACK框架展開教師編排教學能力研究。例如，艾麗絲·巴克菲施（Iris Backfisch）等[21]調查了教師的專業知識和信念對其整合技術能力的影響，發現教師感知效用對其設計技術增強教學起著重要作用。薩賓·蘇費爾特（Sabine Seufert）等[22]介紹了教師應該具備的與技術相關的知識、技能、態度及其發展策略，旨在最終提升教師編排課堂教學能力。再次，有研究基于歐洲數字勝任力框架（DigCompEdu）研究教師編排教學能力。例如，伊莎貝爾·容格（Isabell Runge）等[23]指出教師能力信念是決定其編排教學能力的關鍵。最后，有研究致力于開發支持探究學習編排的技術指南，包括分析設計、教師參與、為非專家搭建腳手架、融入現有生態系統等，從而支持教師編排教學能力的發展[24]。

教師編排課堂教學能力是影響教師教學質量和學生學習效果的重要因素之一。相關研究發現編排課堂教學能力受到教師專業知識、信念等因素的影響，并且從TPACK和DigCompEdu兩個理論框架出發，評估教師的技術編排教學專業能力和教學質量。然而，評估教師能力與數字技術應用效果的數據依賴自我報告，缺乏客觀測試基礎。此外，缺乏專門的教師編排教學能力框架，阻礙了對其具體影響路徑的系統研究，限制了教師編排能力的整體提升。

（五）效果：編排教學實踐成效研究

首先，一些研究者通過問卷和訪談了解編排教學成效。例如，伊斯雷爾·古鐵雷斯·羅哈斯（Israel Gutiérrez Rojas）等[25]發現編排教學能幫助教師了解學生的學習進展和幫助請求，提供及時、公平的反饋，同時幫助教師優化課堂時間管理和計劃未來學習活動。此外，編排教學為學生提供個人、班級學習數據，以及個人與班級情況的差異，從而支持學生在后續學習過程中有效分配注意力。萊婭·哈梅萊寧（Raija H?m?l?inen）等[26]調查及訪談了學生對教師編排教學的看法，發現編排教學賦能學生擁有更多自主權。安妮塔·迪亞茲（Anita Díaz）等[27]通過實驗研究發現編排教學對學困生有較大幫助。此外，有研究者通過收集編排教學應用案例，從理論層面總結了編排教學優勢[28]。

現有研究雖多角度探討了編排教學的效果，但仍存在深度與廣度的不足，主要體現在：首先，評估方法偏重定性，如訪談與問卷，雖能反映直覺反饋，但缺失嚴格的實驗設計與量化分析，難以精確衡量實際效益。其次，盡管已有研究從不同角度探討了編排教學的優勢與成效，但在揭示其內在機制，特別是如何有效促進學生學習方面，仍存在研究空白。最后，目前關于編排教學策略的研究相對匱乏，尤其是在教師如何根據不同的教學情境、學生特點和學習目標靈活運用編排教學策略方面，缺乏具體指導與實證案例。

三、總結與展望

（一）通過建立研究—實踐共同體，設計與開發一線教師能夠理解和采納的編排概念框架

編排概念框架是實踐者進行編排實踐的理論依據，是教師在技術增強學習環境中進行有效教學的重要依托，對于指導實踐具有重要意義。編排概念框架要賦能教師在個人、小組乃至班級層面，對時間與學習活動進行精簡而有序的調控，以實現精簡和有組織的編排。然而，已有編排概念框架是研究者自上而下的設計，沒有考慮到編排框架對于一線教師的可操作性，而且研究者設計的編排教學概念框架本身比較偏理論，這導致開發的編排框架在真實課堂教學中的可用性不高。鑒于此，本研究建議研究者與一線教師建立研究—實踐共同體，了解一線教師對于編排教學的理解，傾聽并融入一線教師的心聲，與一線教師共創簡明實用的編排框架。這一過程需緊密結合教師的實踐智慧，避免框架構建時“元素堆砌”，警惕理論過剩導致的實踐困境，確保產出的理論框架既貼近教學現場，又能有效指導技術增強學習的設計與實施。特別地，共同體設計的編排概念框架應在教學目標設定、課程內容規劃、教學形式選擇及學習成效評估等多個維度，為教師提供指引，助力教師在紛繁復雜的技術增強教學場景中游刃有余，充分發揮技術的教育潛能。

（二）通過聯結學習設計和學習分析，促進有效編排

學習分析對教師編排任務的支持，本質上就是學習分析啟發學習設計的過程，其核心在于通過技術手段捕捉、剖析、整合學習過程中的數據，進而驅動以提升學習成效為目標的學習設計迭代升級。學習設計與學習分析的交織融合，不僅明確了技術介入教育的切入點與時機，還顯著增強了教學評價的精準性與反饋機制的時效性。對于教師而言，學習分析與學習設計的聯袂演出，主要體現在兩大維度：一是將學習分析視作工具，有機嵌入學習設計之中；二是基于學習分析的前瞻性洞察，對學習設計進行適時修正與重構。然而，目前多數研究仍拘泥于“后知后覺”的模式，即單純依賴學習分析結果進行學習設計的微調，最常見的實踐形態便是借助學習分析儀表盤，實時監控并解析學習者的行為軌跡，以圖表化的直觀呈現助力教師精準編排課堂活動。鮮有研究將學習分析作為學習設計的必要組成，在編排學習設計之初就將學習分析整合到學習設計中，這導致學習分析對教師編排教學的支持大打折扣。鑒于此，本研究倡導未來的研究與實踐應將學習分析置于學習設計的核心位置，將學習分析作為學習設計的必要組成，從設計伊始便深思熟慮其與學習設計的內在聯系，尤其需要考慮學習分析可以為學習設計提供哪些支持、學習分析何以助力教師精進學習設計，從而最大限度地發揮學習分析在編排教學中的價值。

（三）開發多種高質量編排工具，支持教師在多種常態化教學情境中進行編排教學實踐

編排教學的核心是利用技術支持教學活動，通過技術工具對學生學習數據進行實時收集與管理，為教師優化教學設計提供證據。然而，當前編排工具的研究與開發領域面臨著多重挑戰，其局限性主要體現在以下幾點：其一，研究視角狹隘，多數探索聚焦于單一技術工具，試圖以孤立的視角支持教師編排教學活動，忽視了技術生態的豐富性和復雜性。其二，一些技術工具的開發往往由缺乏教育實踐背景的工程師主導，導致產品往往難以精準對接教師的實際需求，功能設計粗糙，僅能滿足教學編排的表層需求。其三，現有工具在學習分析層面存在明顯短板，對學習者認知、社交與情感維度的洞察膚淺，無法深刻理解學習的本質，亦難以激發學習者的深度學習潛能，反饋機制的缺失更使得教師難以即時調整教學策略。簡言之，缺乏高質量的、可以支持教師進行編排教學的技術工具。因此，本研究建議教師深度參與編排工具的共創過程，依據自身的教學實踐經驗，與技術專家攜手定制一系列高精度、高適配性的編排工具。理想的編排工具應兼具易用性和實用性，能夠在提升教學效能的同時，促進學習者的全面發展。具體而言，編排技術工具應具備三大核心功能：一是增強教師對學生學習狀態的實時感知，二是賦予教師在課堂教學中靈活引導與管理的能力，三是促進學生間的協作交流，營造積極互動的學習氛圍。

與此同時，當前編排工具的應用領域主要集中于CSCL，而面向常規教學情境的編排技術支持顯得捉襟見肘。鑒于常態化教學是教師日常施教的主戰場，開發適配此類場景的高質量數字技術對于深化技術在教育領域的全面滲透與優化教學效果具有深遠的現實意義。因此，未來研究應將視野拓寬至CSCL以外的教育領域，精心設計與研發能夠有效支持教師在多樣化教學環境中實施編排教學的數字工具，以推動技術在教育領域的深度融合與創新應用，最終實現技術賦能教育的宏偉愿景。

（四）從影響因素、干預策略與能力框架等多視角，展開教師編排教學能力研究

教師教學能力是課堂編排教學質量的基石，其強弱直接關乎教學質量與學生學習體驗的優劣。當前，已有研究發現教師的專業知識、興趣、動力、信心等多元因素共同塑造其編排教學能力，并且嘗試通過自評問卷等形式評估教師的數字能力信念。然而，這種主觀性較強的評估方式存在明顯的局限性，難以全面反映教師編排教學的真實能力。為此，本研究提出以下幾點未來研究的方向與建議：首先，要構建更為客觀、系統的教師教學行為數據收集與分析機制。通過記錄教師在編排教學過程中的實際行為，如教學策略選擇、課堂互動模式、學生反饋處理等，結合大數據分析技術，深入挖掘隱藏在教學實踐背后的規律與模式，從而客觀評估并精準定位影響教師編排教學能力的關鍵因素。其次，鑒于現有研究只關注了教師編排教學能力影響因素，缺乏具體指導教師提升編排教學能力的策略與路徑，未來可以通過開展實證研究、案例分析等，構建促進教師編排教學能力發展的有效策略。最后，鑒于現有框架如TPACK和DigCompEdu在描述教師技術增強學習情境下的編排教學能力方面雖有所貢獻，但仍缺乏一套專門針對教師編排教學能力的全面框架，未來研究應致力于開發一個綜合性框架，旨在系統地闡述教師編排教學能力的構成要素與評估標準等，幫助教師清晰認識自身在編排教學中的優勢與不足，同時為其制訂個人發展計劃、尋求專業支持提供明確的導向，從而加速教師編排教學能力的提升。

（五）系統全面研究編排教學實踐成效

編排教學作為一種革新性的教學實踐，已顯現出其對教學過程的優化作用。編排教學不僅能夠顯著提升教師對教學全局的把控力，還通過精細化的內容編排與時間調度，助力教師深入了解學生的學習動態，同時為學生學習提供即時干預，提高學生個人及小組合作的學習質量。然而，盡管編排教學的潛在價值已得到初步認可，但對其實際成效的科學驗證與深入剖析仍需進一步探索。首先，當前對編排教學成效的評估多依賴于學生反饋與教師訪談，雖能反映主觀感受，卻難以全面揭示教學干預的客觀效果。未來研究應引入嚴謹的實驗設計，通過設立對照組與實驗組的對比分析，結合多變量考察，系統評估編排教學對學習成效、教學策略及學生發展等多維度的影響，以實證數據夯實編排教學的理論基礎與實踐價值。其次，盡管現有研究從不同視角論證了編排教學的優勢，但對于其如何深層促進學生學習，特別是其長期影響機制尚缺乏深入探討。未來研究應采用縱向研究設計，跨越較長周期跟蹤編排教學的實施效果，深入剖析其對學習成果、認知發展及社會情感技能等方面的持久效應。最后，鑒于編排教學策略的多樣性與情境適應性，當前對教師如何依據具體教學環境與學生需求進行有效編排的研究尚顯不足。未來研究宜采取基于設計的研究方法，開發教學干預原型，通過在真實教學場景中的應用與迭代優化，探索其對學習成效的促進作用，為教師提供具體、可行的編排策略與實踐指南。

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（責任編輯 孫興麗）

Advances and Insights in the International Research on Arrangement Teaching in Technology-Enhanced Learning Environments

— Based on the Method of Systematic Literature Review

Sun Yu1， Jiang Yujun2， Bai Xuemei1， Zhang Ling1

（1. College of Teacher Education， Ningxia University， Yinchuan， Ningxia， China 750000;

2. Faculty of Education， Jinggangshan University， Ji’an， Jiangxi， China 343009）

Abstract： Technology-enhanced learning is one of the important topics of concern for researchers in the fields of learning science and educational technology. The arrangement teaching in technology-enhanced learning environments is also an important topic of concern for international researchers. This study uses a systematic literature review method to sort out， analyze， and summarize the relevant research on the arrangement teaching in technology-enhanced learning environments internationally. It is found that the research on the arrangement teaching in technology-enhanced learning environments mainly focuses on five aspects： arrangement framework， support of learning analysis for arrangement teaching， arrangement teaching support tools， teacher’s ability for arrangement teaching， and the effectiveness of arrangement teaching practice. Based on the research findings， this study proposes targeted suggestions for future relevant practices and research in China from these five aspects， in order to provide reference for the relevant practices and research on arrangement teaching under the background of digital transformation.

Key words： Technology-enhanced learning; Arrangement teaching; Learning analysis; Learning design

收稿日期：2024-07-16

基金項目：2021年度國家自然科學基金青年項目“基于教師制品的教師技術采納評價與歸因研究”（62007008）

作者簡介：孫彧（1999 — ），女，寧夏固原人，碩士研究生，研究方向為技術支持的學習分析與學習設計等；江毓君（1993 — ），女，江西鄱陽人，碩士，講師，研究方向為教師教育研究；白雪梅（1992 — ），女，回族，寧夏固原人，博士，副教授、碩士生導師，研究方向為技術支持的學習分析與學習設計等；張玲（1966 — ），女，寧夏銀川人，教授、碩士生導師，研究方向為現代教育技術、信息化教學設計等。