【学术研究】在线教学:用图形演绎数学概念对学习效果的影响

发表于 2014年12月12日 19:34:25

Student Profiling from Tutoring System Log Data:When do Multiple Graphical Representations Matter?

Carlson, R., Genin, K., Rau, M., and Scheines, R.,

来源:Proceedings of the 6th International Conference on Educational Data Mining (EDM 2013)

许敏骥编译

研究问题:

在在线教学中,使用多种图形演绎数学教学,是否对学习成果有效?

对于采取不同类型学习策略的学习者来说,使用多种图形演绎数学教学的效果是如何的?

研究背景:

Multiple Graphical Representation (MGR) 是在数学和科学教学中一种比较特殊的教学方式,用图形来演绎比较复杂的(数学/科学)概念。由于在线教学网站能够收集学习者比较详细的数据,和测试学习效果,因此可以设计试验,测试MGR对于学习效果的影响。

方法论:

试验在4-5年级学生中进行,是一个5小时的在线数学教程。

在对学生教学方式的试验上,学生们被随机分成5组,采用不同程度的MGR方式。一种极端是没有使用任何MGR,另一种极端是,从一开始,就是用MGR的方式教学。

根据学生的在线学习数据,以两个纬度为标准,将学习者分为4类。这两个纬度是错误率和寻求帮助的行为。4类学生为 (1)高错误率,高寻求帮助率;(2)高错误率,低寻求帮助率;(3)低错误率,低寻求帮助率;(4)低错误率,高寻求帮助率。

结论:

试验结果有三个发现:

(1)学习环境和学习结果是有明显关联的:MGR的采用对于总体学习效果有正面影响;

(2)学习环境和学习策略没有明显关联:MGR的采用和学习者采取哪种学习策略没有影响;

(3)MGR对于采取某一类学习策略的学习者特别有帮助,就是那类高错误率,低寻求帮助率的学习者。一个可能的原因是,高错误率,低寻求帮助率的学生在现有学习策略失效的前提下,缺乏认识技能,以寻求帮助。因此,他们对于教学方式的改善反应最为灵敏,因为他们最缺乏技能,掌控和结构化自主学习。

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