(A Progressive Prompting Approach to Conducting Context-Aware Learning Activities for Natural Science Courses)

Advance Access publication on 21 February 2014

一、摘要

研究目的：本研究提出一种递进式的基于提示的情境感知学习方法，以发展情境泛在学习系统，引导学生在真实活动中学习，以提高学生的学习绩效。并以某小学自然科学课程为实验对象，对所提方法的有效性进行评估。

实验结果：与传统的单阶段提示的情境感知学习系统相比，该方法可以有效地提高学生的学习成绩。有趣的是，通过提供更具挑战性的任务，建议的方法鼓励学生投入更多的精力来检查上下文信息和解释学习内容。

二、研究问题

（1）渐进式提示机制是否有利于提高学生的学习成绩?

（2）采用渐进式提示学习方法的学生在学习态度和动机方面与采用传统情境学习方法的学生有显著差异吗?

（3）采用渐进式提示式学习方法的学生与采用传统情境式学习方法的学生在学习感知方面是否存在显著差异?

三、研究设计

（一）实验工具

本研究提出一种递进式提示机制如图1所示，以支持小学自然科学课程情境泛在学习活动。为了评估所提出的方法的有效性，我们为小学自然科学课程中的“校园植物的花卉特征”单元设计了一个情境泛在学习活动。本实验的目的是比较渐进式提示式情境泛在系统与传统情境u型学习模式的学生在学习成绩、态度和动机方面的差异。

图1 渐进式提示式学习引导机制

本研究的测量工具包括前测、后测、学生学习动机与学习态度问卷、学习知觉量表。

学习成绩前测旨在评估两组学生在参与学习活动前对花卉的先验知识是否相等。它包括39个选择题，满分为39分。后测包括10个选择题(30%)、10个配对题(30%)、10个填空题(30%)和2个简答题(10%)，用于评估学生对花卉的区分和识别知识。

学习态度问卷是根据Hwang et al .(2013)开发的问卷进行修改的。它由七个项目组成，采用五点李克特量表，如“我认为花单元是有趣和有价值的”和“花单元教的那些东西值得学习”。

学习动机问卷是在Pintrich和DeGroot(1990)的调查问卷基础上修改而成的。它由七个项目组成，采用七点李克特量表，如“我希望我能在这门课程中取得好成绩”和“我认为这门课程的内容对我有帮助”。

学习知觉问卷是在Hwang et al .(2013)在Sweller et al .(1998)提出的项目的基础上，对Hwang et al .(2013)开发的测量方法进行了修改。它由八个项目组成，其中五个是“任务挑战”维度，三个是“学习内容的指导”维度，基于七点李克特量表。

（二）实验对象

实验的参与者是台湾北部一所小学的两个六年级班级，他们每周学习四小时的自然科学。共有60名学生参与了本研究，其中女生32名，男生28名。其中一个班为实验组(n = 31)，另一个班为对照组(n = 29)。这两个班是由同一个老师教的。在学习活动之前，这些学生都没有上下文感知/单提示/ u-学习系统的经验。此外，为了避免霍桑效应，这两组人被安排在不同的时间访问校园。

（三）实验过程

实验过程如图2所示，分为两个学习阶段。在第一阶段，两组学生由同一位老师指导关于花卉的基本知识。随后，学生进行了学习动机和学习态度的前测和前问卷。

第二阶段进行情境泛在学习活动，在学习活动中，实验组学生采用渐进式提示型情境u-学习方法进行学习，控制组的学生使用传统的情境u型学习方法学习。

学习活动结束后，所有学生都进行了后测，并填写了后测问卷，以测量他们的学习动机、学习态度和学习感知。

四、研究结果

（一）学习成绩

为了比较两组在学习活动前的先验知识，对前测分数进行独立t检验。实验组前测得分均值和标准差分别为27.4和2.4，对照组前测得分均值和标准差分别为26.3和1.9。t检验结果显示，两组前测成绩差异无统计学意义(t = 1.893, p > 0.05)。因此，我们得出结论，两组学生在参加学习活动之前对花卉有相当的了解。

对两组的后测成绩进行ANCOVA分析，其中前测为协变量，后测结果为因变量，“不同的u-学习方法(两组)”为控制变量。如表1所示，ANCOVA结果显示，在排除前测成绩对后测成绩的影响后，两组间差异显著(F = 80.8, p =0.033< 0.05)。这说明由于u-learning方法的不同，两组学生的后测成绩存在显著差异。结果表明，渐进式提示型情境泛在学习系统与单阶段提示型情境泛在内场学习方法相比，更有利于提高学生的学习成绩。

变量	组别	N	M	SD	SE	F
后测	实验组	31	65.42	3.09	0.55	80.80
后测	对照组	29	47.79	7.44	1.38

表1 两组学习成绩后测的方差分析结果

（二）学习态度和动机

如表2所示，ANCOVA结果显示，在排除问卷前评分的影响后，两组学生的学习态度和学习动机差异不显著。这一结果是合理的，因为两组学生都是在语境泛在环境中学习的。

变量	组别	N	Mean	SD	F
学习态度	实验组	31	3.65	1.45	8.54
	对照组	29	3.69	1.29
学习动机	实验组	31	5.03	1.08	2.04
	对照组	29	4.93	1.22

表2 两组学生问卷后学习态度和学习动机的方差分析结果

（三）学习观念

两组学生的“学习内容指导”评分差异无统计学意义( t=0.79,p ＝0.43> 0.05)。另一方面，对于“任务挑战”，t检验结果显示，实验组的“任务挑战”显著高于对照组(t = 3.58, p < 0.05)。

变量	组别	N	Mean	SD	F
学习内容指导	实验组	31	3.74	1.32	0.09
	对照组	29	3.48	1.21
任务挑战	实验组	31	4.06	1.12	0.90
	对照组	29	3.10	0.94

表3 两组学习知觉评分的t检验结果

五、结论

基于提示的渐进式情境泛在学习方法有利于学生在本真学习活动中提高学习成绩。本研究的结果与之前的几项研究结果一致，表明在情境泛在学习活动中提供有效的学习支持的重要性和必要性。在未来，我们计划通过考虑更多的个人因素，如学生的知识水平、学习风格和认知风格，来探索将这种机制应用到其他课程和其他年级的效果。此外，通过对使用不同提示方式学习的学生进行访谈，对可能影响学生学习绩效和态度的因素进行深入的研究是值得的。