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在线学习资源交互性对学习成...—基于教学交互视角的元分析_任天毓.pdf
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1、信息化与计算机教育本栏目责任编辑:王 力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月)第19卷第18期(2023年6月)在线学习资源交互性对学习成效的影响基于教学交互视角的元分析任天毓,刘丽丹(哈尔滨师范大学教育科学学院,黑龙江 哈尔滨 150025)摘要:目前学习资源交互性对于学习成效的影响如何,学界尚未达成共识。对20112021年国际英文期刊29篇实证研究(53个效应值)进行元分析,揭示学习资源交互性的有效性。研究表明:学习资源交互性对认知活动、元认知活动、情感动机三种学习成效均具有显著正向影响;学习资源交互性应用于小学
2、、大学、成人学段均具有显著影响,而对初中学段具有中等程度影响;学习资源交互性应用于社会科学、其他学科、人文科学、自然科学的四种学科领域效果依次增加,学习资源分类中交互式网站、交互式教材、交互式视频或软件、交互式多媒体工具对学习成效的影响依次增加。最后根据不同调节变量的差异性结果作出解释,并根据结论提出学习资源交互性设计优化等建议。关键词:在线学习;教学交互;学习资源交互性;学习成效;元分析中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2023)18-0143-04开放科学(资源服务)标识码(OSID):0 引言随着数字网络技术和教育信息化技术的发展,在线教育时空分离的特点
3、为师生提供极大的便利条件,在线学习已经成为主要的学习方式之一1。同时随着国家“三通两平台”工程的推进等社会现实背景,学习资源在在线学习中逐渐具有更重要的地位2。交互具有由信息交流而引发的相互作用的本质,学习资源交互性设计对促进学习者个性化的学习具有巨大的潜力3。然而学习资源交互性对学习者学习成效的影响如何目前还没有学界上的共识。因此本研究旨在探究其影响效果,并进一步对比学习者的学段、学科领域、学习资源交互性类型等对学习成效的影响差异,为教育工作者的开发与设计学习资源交互性提供一定的借鉴意义。1 文献综述1.1 学习资源交互性的概念研究国内关于学习资源交互性的研究最早有陈丽学者相关阐述。陈丽提出
4、远程教育中的学习资源交互性是指学习资源能够引起与学生相互作用的某一个或一些品质4。刘清堂认为交互在学习过程中十分重要,特别是学生与学习资源之间的交互,它是各类教学交互中的基础5。关于学习资源交互性的国外研究可以从教学交互相关研究,即从学习者与学习资源的交互行为找到界定6。Hillman等学者从多媒体交互活动的特殊性的方面将教学交互扩充为四个分类,即学习者-教师交互,学习者-学习者交互,学习者-内容交互和学习者-界面交互7。Reichert 和Hartmann认为在线环境下的教学交互又可以归纳为人际交互与人机交互,其中人机交互是指学习者直接与媒体的相互作用,主要包括学习者与媒体界面的交互和学习者
5、与课程资源的交互8。因此本研究中的学习资源交互性在上述研究中属于人机交互范畴,被界定为学习者通过与学习内容或学习界面进行交互的智力过程,在过程中可以全面地控制学习资源,从而改变学习者的理解或认知结构。1.2 学习资源交互性的影响研究对于在线学习中学习资源交互性对学习成效的影响如何,学界中得出不同的实证研究结论,国外研究中目前主要有以下三种观点。第一种观点认为,学习资源交互性对学生的学习成效具有正向影响。例如Razis等人(2018)的研究表明,使用交互式视频完成任务的学习者的总体成绩比对照组要高,同时研究结果还强调交互式视频除了提升学习成绩外还在保留信息记忆方面发挥了重要作用9。Palaige
6、orgiou 等人(2019)的研究结果揭示了交互式视频和平板电脑的学习资源,能够帮助学生实现高水平的自我控制,更好地管理自己的学习进度10。收稿日期:2023-04-11基金项目:黑龙江省教育科学“十四五”规划2022年度重点课题高师院校STEAM教育改革研究(GJB1422286)作者简介:任天毓(1998),女,黑龙江齐齐哈尔人,硕士研究生,主要研究方向为教育技术学;刘丽丹(1981),女,吉林舒兰人,副教授,主要研究方向为教育技术学。E-mail:http:/Tel:+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge an
7、d Technology 电脑知识与技术Vol.19,No.18,June 2023143DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0850本栏目责任编辑:王 力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月)第19卷第18期(2023年6月)第二种观点认为,学习资源交互性能够部分提升学习者的学习成效。例如,Huang Y M等人(2012)的研究结果表明,交互式电子书系统可以通过学习过程跟踪日志为学习者提供帮助,从而为小学生提供个性化学习体验,然而结论显示其对于学生的阅读准确性没有明显作用11。第三种
8、研究结果表明学习资源交互性对学习成效产生负面影响。例如,Cathy等人(2018)的实验得出结论,在单元期末考试中使用传统电子教材的学生反而比使用交互式电子书的学生有更高的学习成绩12。1.3 问题提出综上所述,在线学习中学习资源交互性对于学习者的学习成效有没有显著影响以及效果如何,学术界的结论迥然不同。研究认为良好的学习成效可能与多种因素有关,如学习资源类型、学习者学段、学科领域等。因此本文对检索主题为学习资源交互性与学习成效的影响关系的英文实证研究进行元分析,以探索以下问题:1)在线资源交互性对学习成效的整体影响效果如何,对不同类型学习成效是否有差异性及具体影响效果如何?2)不同类型在线学
9、习资源交互性对学习成效影响是否有差异性及具体影响效果如何?3)学习资源交互性应用在不同学段、学科领域对学习成效影响是否有差异性及具体影响如何?2 研究设计本研究按照元分析方法流程,对纳入研究范围的包含53项效应量的29篇实证研究文章进行编码与合并计算,以及对其敏感性、发表偏倚、主效应和调节效应等进行分析,严格遵循库伯的元分析步骤进行分析13。2.1 文献检索与遴选文献检索分两轮进行。第一轮是在Web of Science数据库中进行大范围检索。其中,在线学习搜索关 键 词 包 括“online learning”“e-learning”“distance education”“web-base
10、d learning”,交互关键词包括“interactive”“interaction”。文献发表时间限定为2011年1月2021年12月,语种为“English”。第二轮进行引文回溯法。本研究在剔除重复文献后得到2186篇文献;初步筛选文章题目、摘要后获得726篇文献;初读样本全文,最后筛选文章得到29篇文献。文献遴选标准如下:1)研究主题为在线学习资源交互性对学生学习成效的影响关系;2)研究方法为随机对照实验或准实验研究;3)研究数据应包含平均值、标准差、样本量、P值等,以便计算出实验效应值。最终获得29篇有效实证文章,效应值数量为53(部分研究包括多个效应值)。2.2 特征值编码文献选
11、择的主要编码元素为学习者学段、学科领域、学习成效类型、学习资源类型。学段编码包括小学、中学、大学(包括本科生、研究生、专科生)、成人(包括教师等)四类。学科领域编码为自然科学、社会科学、人文科学、其他学科四类。学习成效划分为认知活动、元认知活动和情感活动三类。学习资源类型编码参考已有研究,如学生与内容的交互包含的多种教学工具类别14,以及教学交互领域中人机交互/人与信息交互编码体系15,最终编码为交互式教材(包括电子书、PPT资料等)、交互式视频或软件、交互式网站(包括网站或系统平台)、交互式多媒体工具(包括交互式白板、AR 辅助教学工具等)四个类别。(见表1)。表1 编码体系一级维度学习者学
12、段学科领域学习成效学习资源类型二级维度小学、中学、大学、成人自然科学、社会科学、人文科学、其他认知活动、元认知活动、情感活动交互式教材、交互式视频或软件、交互式网站、交互式多媒体工具2.3 数据处理本研究通过分析计算相关文献的样本量、平均值及标准差等参数,以标准化平均差(SMD)作为效应值,表示学习资源交互性对学习成效的影响效果。比较并分析多个相同主题的最终结果,表征调节变量对学习成效的影响。数据分析工具为Comprehensive Meta Analysis 3.2(CMA)。3 研究结果3.1 发表偏倚检验及异质性检验本研究采用漏斗图和失安全系数来研究53项样本是否具有发表偏倚。首先得到如
13、下漏斗图(见图1)。大部分效应值分布于漏斗图的上部有效区域,且相对均匀地分布在漏斗图的中线的两侧,初步判断纳入的53项元分析样本科学有效,出现发表偏倚的可能性较小。从失安全系数(Classic fail-safe N)来看,其值为4929,远远大于“5n+10”,说明本研究存在发表偏倚的可能性较小,可进入下一步分析。本研究采取I2统计量方法判断样本的异质性程度,研究结果为Q值为307.786(P0.001),I2=83.105%(见表2),表明本研究的异质性较高,因而采用随机效应模型以消除样本的异质性。3.2 主效应检验学习资源交互性对学习成效的影响从总体效应和不同类别学习成效两方面进行考察。
14、学习资源交互性对学习成效影响的整体效应结果显示,53项实验研究的合并效应值SMD为0.638(P0.05),达到显著水平。说明整体而言,学习资源交互性能够显著影响学生的学习成效。学习资源交互性对不同类别学习成效的影响见表3。认知活动、元认知活动、情感活动的效应值分别为0.524、0.655、0.934(0.5SMD1),表明学习资源交互性对三种学习成效均有显著正向影响,且影响效果递增。异质性检验结果P0.1600.05,表明学习资源交互性对不同类别学习成效的影响没有显著差异。144信息化与计算机教育本栏目责任编辑:王 力Computer Knowledge and Technology电脑知识
15、与技术第19卷第18期(2023年6月)第19卷第18期(2023年6月)-5-4-3-2-10123450.00.10.20.30.40.50.6Standard ErrorStd diff in meansFunnel Plot of Standard Error by Std diff in means图1 发表偏倚检测漏斗图表2 整体效应检验结果模型固定效应随机效应数量5353效应值0.5300.63895%置信区间下限0.4710.491上限0.5890.786双尾检验Z值17.6208.473P值0.0000.000异质性检验Q307.786df52P0.000I2(%)83.10
16、5表3 学习成效效应检验结果学习成效认知活动元认知活动情感活动数量35513效应值0.5240.6550.93495%置信区间下限0.3590.3920.533上限0.6880.9191.336双尾检验Z值6.2424.8784.562P值0.0000.0000.000异质性检验Qbet3.663df2p0.1603.3 调节效应检验1)学段的调节效应学段对学习成效的调节作用具有显著性差异,如表4所示,异质性检验结果P=0.0180.05。不同学段的效应值排序为成人(SMD=1.472)小学(SMD=0.730)大学(SMD=0.660)中学(SMD=0.286)。说明除在中学学段应用学习资源
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