（教育技术学专业论文）自适应学习系统中用户学习风格模型修正研究.pdf

r 1 o v 独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的 成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的 说明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：亭匹l 日期： 0 6 知6 。弓 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东：i i 二i i i 范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东北 师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权东j i l l 范大学可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编 本学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士学位论文全文数据库( 中国 学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全文数据库( 中国科学技术信息研 究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：狸丝兰 指导教师签名： e t期：0 舶6 - 弓日 期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 摘要 2 l 世纪人类进入信息时代，信息技术的发展要求网络教育为学生提供适应个性化学 习的机制，而自适应学习系统可根据学习者的个性化特征动态的提供课程内容，使网上 学习内容呈现、学习过程交流更适合学习者个人的特征与需求，因而备受人们关注。 学习风格作为个体重要的个性倾向，在自适应学习系统中常用来作为提供适应性的 基础，国外在此方面研究相对成熟，国内研究则相对零散且多数自适应系统只是简单的 利用学习风格量表作为前测来提供适应性课程，由于量表设计并不完全合理以及学习者 可能不认真填写问卷等原因，其测试结果可能存在偏颇，因此如何更准确的测得学习者 学习风格来动态提供适应性是本文的研究课题。由于学习风格模型大都是在传统教学中 应用的，要把它应用到在线课堂中，需要将传统学习环境中的学习行为映射到在线学习 环境中。本文在国内外相关文献研究的基础上，以f e l d e r s i l v e r m a n 学习风格模型为 依托，首先探讨了用户学习风格与学习行为之间的关系，根据相关研究文献得出可以根 据学生在线行为推测学习者的学习风格，进而据学习风格各维度的内容提取出相关行为 模式，确定了各维度相关模式的阂值，其次本文采用基于文献的方式计算学生学习风格 偏好，提出了根据学生学习行为修正用户学习风格模型的体系结构并给出了相应的修正 实例，论文最后对全文进行总结与展望，同时指出了文中的不足及待改进之处。 关键词：自适应学习；学习风格模型；行为模式：行为阈值；诊断方式 a b s t r a c t w i n lt h ec o m i n go ft h e21 瓢c e n t u r y , h u m a ni se n t e r i n gi n t ot h ei n f o r m a t i o na g e t h e d e v e l o p m e n to ft h em o d e mi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yr e q u e s t so n l i n ee d u c a t i o np r o v i d e s t u d e n t sw i t hp e r s o n a l i z e dl e a r n i n gm e c h a n i s m w h i l et h ea d a p t i v el e a r n i n gs y s t e mc o u l d p r o v i d ea d a p t e dc o u r s e st h a t f i t st ot h ei n d i v i d u a ln e e d so ft h eu s e r sa n dm a k et h e p r e s e n t a t i o no ft h el e a r n i n gc o n t e n ta n dt h ec o m m u n i c a t i o ni nt h e1 e a r n i n gp r o c e s sm o r e s u i t a b l et oi n d i v i d u a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dn e e d s ，i th a sa t t r a c t e dp e o p l e sa t t e n t i o n a st h ei m p o r t a n ti n d i v i d u a lt e n d e n c y ，l e a r n i n gs t y l ei sc o m m o n l yu s e da sab a s i s if o r p r o v i d i n ga d a p t i v i t yi na d a p t i v el e a r n i n gs y s t e m s t u d ya b r o a di nt h i sr e g a r di sr e l a t i v e l y m a t u r ew h i l er e s e a r c hi no u rc o n t u r yi sr e l a t i v e l yf r a g m e n t e d b e s i d e s ，t h em a j o r i t yo ft h e s y s t e m so n l yu s et h el e a r n i n gs t y l eq u e s i o n n a r es i m p l ya sap r e - t e s tt op r o v i d ea d a p t e d c o u r s e s d h et ot h er e a s o n st h a tt h eq u e s t i o n n a i r ei sn o tt o t a l l yr e a s o n a b l ea sw e l la sl e a r n e r s m a yn o tf i l lq u e s t i o n n a i r e ss e r i o u s l y , l er e s u l tm a yb ew r o n g s oh o wt oa b t a i nt h ea c c u r a t e l e a r n i n gs t y l et op r o v i d ed y n a m i ca d a p t i v i t yi st h et o p i co fo u rr e s e a r c h a sl e a r n i n gs t y l e m o d e li sb a s e do nt r a d i t i o n a ll e a r n i n gr a t h e rt h a no n l i n el e a m i g t oa p p l yi ti no n l i n e e n v i r o n m e n t s 。s o m es o r to fm a p p i n gb e t w e e nt h eb e h a v i o u ri nt r a d i t i o n a le n v i r o n m e n t sa n di n o n l i n ee n v i r o n m e n t si sn e c e s s a r y b a s e do nt h ef e l d e r - s i l v e r m a nl e a r n i n gs t y l em o d e la n d r e l a v a n tl i t e r a t u r ea th o m ea n da b r o a d ，t h i sp a p e rf i r s td i s c u s s e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nu s e r l e a r n i n gs t y l ea n dl e a r n i n gb e h a v i o r , a n db a s e do nt h er e l a v a n tr e s e a r c hw ec a l li n f e rs t u d e n t s l e a r n i n gs t y l ea c c o r d i n gt o u s e rl e a r n i n gb e h a v i o r t h e nw ed i s t r a c t e dr e l a v a n tb e h a v i o r p a t t e r n sf r o me v e r yl e a m i n gs t y l ed i m e s i o na n dd e t e r m i n e db e h a v i o rt h r e s h o l d so fe v e r y b e h a v i o rp a t t e m s e c o n d w eu s e d1 i t e r a t u r e b a s e da p p r o a c ht oc a l c u l a t el e a r n i n gp r e f e r e n c e p r o p o s e da l la r c h i t e c t u r ew h i c hm o d i f i c a t e du s e rl e a r n i n gs t y l em o d e la c c o r d i n gt ot h e l e a m i n gb e h a v i o r , a n dg i v eac o r r e s p o n d i n gm o d i f i c a t i o ne x a m p l e s l a s tb u tn o tt h el e a s t t h i s p a p e rs u m m a r i z e dt h ew o r kc o n d u c t e da n dl o o k e df o r w a r dt ot h ep r o s p e c t sa n dp o s s i b l e i s s u e s m e a n w h i l ei tp o i n t e do u tt h ed e f i c i e n c i e sa n df u r t h e ri m p r o v e m e n t k e yw o r d s ：a d a p t i v el e a r n i n g ；l e a m i n gs t y l em o d e l ；b e h a v i o rp a t t e r n ；b e h a v i o rt h r e s h o l d ； d i a g n o s ea p p r o a c h i i 目录 摘要i a b s t r a c t i i 目录i i i 第一章前言1 1 1 国内外研究现状1 1 1 1 国外研究现状1 1 1 2 国内研究现状2 1 2 选题意义4 1 3 研究内容概述4 第二章学习风格理论6 2 1 学习风格概述6 2 1 1 学习风格的内涵6 2 1 2 学习风格的要素7 2 1 3 学习风格的分类：8 2 2f e l d e r - s i l v e r m a n 学习风格理论9 2 2 1f e l d e r - s i l v e r m a n 学习风格模型9 2 2 2f e l d e r - s i l v e r m a n 学习风格测量工具1 1 2 3 学习风格对教育的启示1 2 第三章自适应学习系统中用户学习风格与学习行为之间的关系1 4 3 1 自适应超媒体与自适应学习系统1 4 3 1 1 用户建模：1 5 3 1 2 适应性提供1 6 3 2f s l s m 在自适应学习系统中应用的优势1 6 3 3 菲尔德学习风格各维度行为模式的确定1 7 3 3 1 系统可提取的行为模式1 7 3 3 2 菲尔德学习风格各维度相关的行为模式1 8 3 4 行为模式中各行为阈值的分析一2 0 第四章自适应学习系统中用户学习风格模型的修正设计2 4 4 1 自适应学习系统中用户学习风格模型修正体系结构2 4 4 1 1 数据提取加工2 4 4 1 2 用户学习风格行为模式值预处理2 5 4 1 3 用户学习风格模型的修正方式2 5 4 2 自适应学习系统中用户学习风格模型修正效果实例2 8 第五章总结与展望3 0 参考文献3 1 附录3 4 后记3 6 i i i 东北师范大学硕士学位论文 第一章前言 1 1 国内外研究现状 计算机技术和网络技术的迅猛发展使得现代远程教育凭借其开放灵活、机会均等、 时空分离等优势应运而生，相对于传统的教学模式，现代远程教育更能满足新时代人才 培养的需求，无论是国内还是国外，远程教育的迅猛发展都给教育带来了新的飞跃，但 其中也存在不少问题：许多现存的网络学习系统都不能根据学习者的个性化特征( 如： 前项知识、认知能力、学习风格等) 动态的提供课程内容，因而不利于激发学习者学习 的积极性，也摒弃了因材施教的原则。为了解决上述问题，国内外开始了以“学生”为 中心的自适应学习系统的研究。 1 1 1 国外研究现状 在国外，对网络教学中学习者个性特征的研究主要集中在适应性超媒体系统 ( a d a p t i v eh y p e r m e d i as y s t e m ) 领域。其中能将学习风格纳入设计因素并给予特别关 注的系统有以下几个：c s 3 8 3 ，i n s p i r e ，t a n g o w 等。 c s 3 8 3 是第一个整合f e l d e r s i l v e r m a n ( 菲尔德希尔曼) 学习风格模型的适应性超 媒体系统。它根据菲尔德模型的三个维度( 感悟直觉型，视觉言语型，序列综合型) 来提供适应性。对于活跃沉思型维度，该系统的开发者认为系统本身既可以提供活跃性 学习又可以提供反思性学习。一方面系统会让学习者作出选择以便使学习者极的参与到 学习过程中，这体现了活跃性学习；另一方面学习者在学习过程中的任意时刻都有可能 思考教材，因此系统也支持反思性学习。该系统开发的课程内容包括幻灯片、超文本、 反馈系统、媒体片段等。系统使用所罗门开发的学习风格问卷第一个版本来鉴定学习者 的学习风格，鉴定出的学习风格存储在用户模型中，学习者学习过程中可根据自己的学 习风格( 或不考虑自己学习风格) 来对媒体对象进行排序。这种方式的关键是看哪种媒 体更适合不同的学习风格。 i n s p i r e ( i n t e l l i g e n ts y s t e mf o rp e r s o n a l i z e di n s t r u c t i o ni nar e m o t e e n v i r o n m e n t ) 系统是雅典大学开发的个性化网络教学系统，用以辅助课堂教学。该系 统采用h o n e y m u m f o r d 学习风格模型将学习者分为行动者、反思者、理论者与实用主义 者，系统以学习者的学习风格和知识水平作为主要变量因素，结合梅瑞尔的内容呈现理 论和瑞格鲁斯的精细加工理论实现个性化，其中知识水平因素决定学习内容的多少及难 易程度，并作为实现自适应导航的重要依据；学习者的学习风格作为自适应呈现的基础。 尽管系统记录学习者的学习行为与活动，但该信息并不作为诊断学习风格的依据而是利 用h o n e y m u m f o r d 问卷作为学生第一次登陆系统的前测来获得学生学习风格，此外学 习者也可自己更改用户模型中有关学习风格的信息。该系统提出了非常具有参考价值的 自适应课程内容生成技术、排序技术、导航技术和内容呈现技术，但该系统较适合于以 东北师范大学硕士学位论文 概念为中心的教学，对其他内容( 如事实、程序、原理) 的教学缺乏通用性。瞳1 t a n g o w ( t a s k b a s e da d a p t i v el e a r n e rg u i d a n c eo nt h ew e b ) 是根据教 和规则来设计网络课程的系统。课程内容是与教学任务相关的媒体元素。该系统 f s l s m ( f e l d e r s i l v e r m a nl e a r n i n gs t y l em o d e l ) 中的两个维度( 感悟直觉型 综合型) 。系统通过修改任务顺序以及任务中各元素的顺序来提供适应性。课程 可通过使用a n d ，a n y ，o r ，以及x o r 等规则来建立任务的默认顺序。例如对于序 习风格，所有的a n d 规则替代a n y 规则来提供一个适合序列型学习者的结构化的 径；对于全局型学习风格则将a n d 规则转变为a n y 规则。对于感知型直觉型维 要修改任务中各元素的顺序，对于感知型学习者首先呈现实例，而后呈现内容；对于直 觉型则顺序相反。学习者第一次登陆课程学习时需填写i l s 问卷进行用户模型初始化， 之后系统会通过观察学习者学习课程中的行为来自动更新用户模型。当学生行为与事先 确定的学习风格偏好不相符时，事先存储的信息将被更改。1 此外，还有一些系统如l a s a ，i w e a v e r ，a l i a 也是整合了不同学习风格模型的某一 类或某几类来提供适应性，在此就不一一阐述。值得一提的是，除了这些成型的自适应 学习系统，许多研究者也重点研究了如何根据学习者的学习行为来诊断学习风格。 c h ae ta l ( 2 0 0 6 ) 在研究中采用的是菲尔德学习风格模型，根据该模型提取出几个 相关行为模式，并应用决策树模型与隐马尔科夫模型来计算学习者的学习行为。其中决 策树用来计算各学习对象的点击次数与停留时间，而隐马尔可夫模型用来分析学习过程 中的顺序信息，研究表明：决策树在推断感知直觉型，活跃沉思型，视觉言语型这 三个维度方面更合适，而在推断序列综合型方面应用隐马尔可夫模型更准确。h 1 s a n g i n e t oe ta l ( 2 0 0 7 ) 采用模糊值方式来估算菲尔德学习风格模型四个维度( 感 悟直觉型、活跃沉思型、视觉言语型、序列综合型) 学习偏好。系统为每个学习者 创建了一个个性化学习路径，其中包含了与学习风格相吻合的学习资源。哺1 g r a fs ( 2 0 0 7 ) 研究了如何在m o o d l e 学习管理系统中根据学习风格提供动态适应 性，系统考虑了f s l s m 的四个维度，记录了学生与m o o d l e 平台的交互行为并比较分析 了应用贝叶斯网络算法与基于规则的算法来计算学习风格偏好的优缺点。除了根据用户 学习行为来诊断学习风格外，g r a f 也研究了用户认知能力尤其是工作记忆容量与学习风 格之间的关系，并在根据工作记忆容量推测学习风格方面做了初步尝试。最后系统提供 了与学习偏好相关的各种学习资源( 如：实例、练习、自我测试、内容对象等) 。怕1 p o p e s c ue ( 2 0 0 8 ) 对常见的学习风格模型进行总结分析，提出了一个统一学习风 格模型( u n i f i e dl e a r n i n gs t y l em o d e l ) ，并设计了相应的风格问卷。随后，p o p e s c u e 将设计出的学习风格模型应用到所开发出的实验性教育系统w e l s a ( w e b b a s e d e d u c a t i o n a ls y s t e mw i t hl e a r n i n gs t y l ea d a p a t i o n ) 中以提供适应性课程。系统采 用基于规则的方式来根据学生学习行为推测学习风格，并对基于规则的方式得出的学习 风格与学习风格问卷中的结果进行对比分析进一步验证了该计算方式的有效性。h 1 1 1 2 国内研究现状 2 东北师范大学硕士学位论文 国内对网络学习者个性特征的研究也多集中在适应性超媒体系统领域。自上世纪九 十年代中期以来，该领域逐渐引起一些学者和科研机构的关注，取得了一定进展，如： 浙江大学胡尚需、徐海平等研制的基于超文本的智能汉语教学系统；清华大学开发的 m a s t h - 3 系统；北师大的v c l a s s 及上海交大的a n s w e r w e b 系统也已投入到教学中。 针对学习风格因素，王陆等人以首师大虚拟学习社区为网络教学支撑平台，就学习 者的个性因素和学习风格对网络学习效果的影响进行研究，得出五项影响网络学习效果 的学习者特征因素，即：恒性因素、实验因素、创造能力因素、在新境中的成长能力因 素和世故性因素。哺1 陈卫东等在其研究中提出了基于学习风格的网络课程教学设计信息处理三维模型， 利用功能强大的在线分析技术( o l a p ) 对模型信息综合处理，通过一定的匹配算法，选 取与学习风格匹配的课程内容和学习方式。口1 陈品德在其博士毕业论文基于w e b 的适应性学习支持系统研究中，通过借鉴国 内外适应性超媒体、智能教学系统和网络教学系统的研究成果，开发了a - t u t o r 适应性 学习支持系统，在该系统中实现了一定程度上的适应性内容呈现、适应性导航、适应性 练习发布和适应性帮助。n 崔凤梅在其硕士毕业论文基于学习风格的网络教学系统的设计与开发中分析了 现代网络教学系统的现状，选择了一种适合网络学习的学习风格划分方法，系统通过学 习风格量表来分析学习者的学习风格，对其进行分类，并根据不同类型设计与之相适应 的学习材料与教学媒体，实现了一个基于学习风格的网络教学系统的简单雏形。n u 沈霞娟在其硕士毕业论文基于学习风格的个性化网络课程设计与开发中以学习 风格为切入点，探讨了一种在网络课程中实现个性化教学的手段和方法，提出了较为完 整的个性化教学策略，并以一门课为实例，给出了能体现个性化设计思想的核心模块的 实现方案。n 羽 杨成一在其硕士毕业论文基于学习风格和概率推理的智能教学系统研究中提出 了一个在线c + + 计算机变成教学系统。系统一方面利用基于概率推理的图形化贝叶斯网 络来构建学生知识状态模型，另一方面集成了学习风格评价指标体系工具，利用其内部 的计算规则来探测学生不同的学习风格特征。通过这两种技术该系统能够通过i n t e r n e t 同时提供风格匹配的学习材料、自适应的教学策略与学生进行c + + 编程知识的学习。系 统为如何应用学习风格和贝叶斯网络实现智能教学系统给出了一个解决方案。n 3 1 从总体上来看，国内外在此领域都取得了一定的研究成果，但相比较而言，国外研 究更加深入和广泛，不仅对学习者个性特征进行深入研究并有成型的系统，而且有对学 生个性特点尤其是学习风格进行后期诊断与修正环节，这使系统更加完善，更能明确学 习者个性需求以便提供更好的在线学习。而国内研究还比较浅显，各研究者只是在如何 根据学习风格提供个性化网络课程方面有所涉及，并没有对学习风格模型进一步的改进 环节，因此国内该方面应用研究有待加强。 东北师范大学硕士学位论文 1 2 选题意义 学习者智力水平的高低、学习风格的类型、成就动机的强弱及相应的个性特征对学 习与教学的不同方面有着不同的影响。而作为个体典型学习方式或学习倾向的学习风 格，在一定程度上决定着学习活动基本进程的内容侧重、方法选择、深广度和进度等， 因此对学习过程产生直接的影响，对学习活动有很大的调节作用。自适应学习系统作为 一种个性化的学习支持系统，不仅考虑到学生的知识水平、情感因素、学习动机等认知 因素，也更加关注学习者的学习风格，国内外许多研究者也试图将学习风格整合到系统 当中，并据此提供符合学习者个性化需求的网络课程。 通过前一节的内容可以了解到国外对此方面的研究相对成熟，国内虽然在对根据学 习风格来提供适应性方面有初步进展，但系统大多也只是简单的根据量表来提供符合学 习者学习风格的网络课程，由于量表本身设计并不完全合理而且学习者有可能随意填写 问卷并且学习者在学习的过程中学习风格可能会有所变化，因此测得的结果可能存在偏 颇，必须对其测试结果进行进一步修正以便更准确的了解学习者学习偏好提供更加符合 其个性特征的适应性课程，而国内研究中只是将学习风格量表作为前测，有些系统只根 据学习者前向知识提供网络课程，并没有进一步对学习风格进行动态诊断与修正环节。 本研究是语义网环境下的自适应学习系统研究( 吉林省科技发展计划项目) 的 一个子课题，本研究在阅读和研究大量外文文献的基础上提出了一种在自适应学习系统 中修正用户学习风格模型的理论框架。首先利用所罗门开发的i l s 问卷来收集学生的具 体信息，提供与学习者学习风格偏好相吻合的课程结构。其次，根据学习者与系统的交 互活动获得学生的学习行为，最后通过一定的算法分析学习者的学习偏好来自动修正 ( 或不修正) 学习风格模型信息并动态的调整( 或不调整) 先前所提供的课程结构。学 习风格代表学生的差异，在价值上是中立的，它是系统提供适应性课程的基础，通过用 户学习行为来修正学习风格，可以更准确的提供符合用户需求的自适应课程。本研究的 理论价值在于弥补国内在此方面研究的不足并进一步深化国内在此方面的研究。其现实 意义在于一方面便于教师了解、监控学习者的学习风格，为教师在学习风格多样性方面 提供指导，并帮助教师设计符合学习者需求的教学，改善学习者的学习环境，努力提高 学习者学习效率，使自适应学习系统真正变为个性化的学习系统；另一方面让学习者了 解自己的学习风格，更好的理解学习过程，助长学习者自信，使学生主动积极的参与学 习，并使学习者意识到自己学习中的强项与弱项以便努力锻炼自己的弱项逐步使劣势变 为优势从而提高网上学习的成功率。 1 3 研究内容概述 本文共由五章组成。 第一章是全文绪论。对该课题国内外研究现状进行分析，介绍了国外几个典型的基 于学习风格提供适应性的自适应学习系统及国内相关研究，通过对比得出国内研究的不 4 东北师范大学硕士学位论文 足及本文所要做的工作，同时对课题研究的意义，全文的组织结构进行了概括性说明。 第二章从学习风格的内涵、要素、分类来简要概述了学习风格理论，在此基础上着 重阐述了f e l d e r s i l v e r m a n 学习风格模型及其测量工具，该部分最后简要描述了学习 风格对教育的启示。 第三章对自适应超媒体系统与自适应学习系统的关系、内涵及系统提供适应性的两 个前提条件进行简要概括，介绍了菲尔德学习风格模型与其他模型相比在自适应学习系 统中应用的优势，最后对自适应学习系统中用户学习风格与学习行为之间的关系进行研 究，确定了菲尔德学习风格模型各维度的相关行为模式，并对各行为模式的相关行为阈 值进行界定。 第四章以第三章为基础，对自适应学习系统中用户学习风格模型的修正方式进行分 析，而后描述了计算方式的评价方法；最后针对前几章的研究提出了自适应学习系统中 用户学习风格模型的修正框架，并给出了一个简单的修正实例。 第五章总结全文，并对本文不足和待改进之处进行了分析和总结，对下一步的工 作前景进行了展望。 东北师范大学硕士学位论文 第二章学习风格理论 2 1 学习风格概述 在现代教育学及心理学研究中，通常用“能倾( a p t i t u d e ) 表示人的个别差异， 并把它分为三类：1 智力和已有的知识；2 成就动机及其相应的个性特征；3 学习 风格。这三类能倾反映了一个人在认知、情感、意动三方面的特征。在这三类能倾中， 对学习风格的研究最晚。“学习风格 又名“学习方式，这一概念由美国学者哈伯特一 塞伦( h e r b e r t t h e l e n ) 在1 9 5 4 年首次提出。半个多世纪以来有3 0 多种相关学习风格 的理论和模式相继产生。n 钔学习风格为教师分析学生的特点、改革教学方式，全面激发 学生的学习动机、提高教学效率提供了重要依据。目前，它已成为学习心理学、教育心 理学、教学论等学科共同关注和探讨的一个重要课题，被誉为“现代教学的真正基础”。 2 1 1 学习风格的内涵 中外研究者从不同的视角和维度，对学习风格的内涵做了不同的诠释。正如r i t a d u n n 所说，“学习风格研究者如同盲人摸象一般，根据自己摸到的部位描述学习风格。 n 司”这句话形象地揭示了学习风格定义上的分歧。 全美中小学校长联合会主席凯夫( k e e f e ，j w ) 认为学习风格是学习者特有的认 知、情感和心理行为方式，是反映学习者如何知觉，如何与学习环境相互作用并作出反 应的相对稳定的指标。n 剀 美国圣约翰大学的邓恩夫妇( d u n n ，r & d u n n ，k ) 认为学习风格是学生集中注意 并试图掌握和记住新的或困难的知识技能时所表现出来的方式。u 7 1 f e l d e r 认为学习风格是学习者接收和加工信息时表现出来的个人特征和偏好。剐 r e i d 认为“学习风格是指学习者自然地、习惯地吸收、处理和储存新信息，掌握新 技能的方式。学生可以鉴别自己倾向的学习风格，并可通过考查和练习各种学习策略来 扩展之。n 9 3 k o l b 教授认为，学习风格是“儿童和成人思考和学习的不同方式，我们每个人都形 成了一套偏爱的或稳定的学习方式或学习方法。啪抑 南京师范大学谭顶良先生把学习风格界定为学习者持续一贯的带有个性特征的学 习方式，是学习策略和学习倾向的综合。晗 康淑敏认为学习风格是学习者个体在其心理、生理特征基础上形成的、接受和加工 信息过程中的持久性偏好，其构成要素一般包含生理、心理、社会三个层面。口幻 尽管对于学习风格的定义各学者对其都有独特的解释，观点纷呈，但我们可以看出 研究者普遍认为学习风格是学习者在研究和解决其学习任务时，所表现出来的具有个人 特色的方式。它有以下几个方面特征： 其一，独特性。学习风格是学习者在个体神经组织结构及其机能的基础上，受特定 6 东北师范大学硕士学位论文 的家庭教育和社会文化的影响，通过个体自身长期的学习活动而形成的，它具有鲜明的 独特性。 其二，稳定性。学习风格一经形成，很少因学习内容、学习环境的变化而变化。但 这并不表明它不可改变，只是这种变化是量的变化，建立在人的神经系统先天因素基础 上的学习风格的基本类型却是改变不了的。 其三，可塑性。学习风格受遗传的影响，但主要在与环境的交互作用中发展，受社 会、家庭、学校等环境因素的影响，不是永恒不变的。 其四，双重性。学习风格直接参与学习过程，以其活动功能和个性功能直接影响学 习活动及其结果。 2 1 2 学习风格的要素 纽约州圣约翰大学的邓恩夫妇从内在要素角度研究学习风格。他们在2 0 世纪7 0 年代早期的研究将学习风格分为四大类2 4 个要素：他们在2 0 世纪7 0 年代早期的研究 将学习风格分为四大类2 4 个要素( 环境类要素、情绪类要素、社会类要素、生理性要 素) ，8 0 年代他们又增加了第五大类要素，即心理性要素。 美国中学联合会主席凯夫对学习风格的要素作了如下划分：1 认知风格( 接受风 格、概念化与保持风格) ；2 情感风格( 注意风格、期望与动机风格) ；3 生理风格( 男 性女性行为、与健康有关的行为、时间节律、活动性、环境因素) 。 以上专家虽然从各角度较全面地剖析了学习风格的要素，但他们对要素的剖析和分 类仍存在某些缺陷，表现在：1 对学习风格要素的剖析面过宽。学习风格是个性特征 在学习活动中的表现，但它本身并不包括学习活动的所有方面。2 某些要素与中国的 文化教育制度不相符合。3 划分的逻辑层次较混乱。4 凯夫所剖析的学习风格要素， 有些尚缺乏必要的基础研究，因而其含义较模糊，不易为人们所理解、采用。由于人类 具有生理、心理和社会属性，我国学者谭顶良认为应从生理、心理和社会三个层面对学 习风格进行划分。 1 学习风格的生理要素。包括个体进行学习时对外界环境生理刺激、时间节律以 及感知觉通道的偏爱。如有的学习者学习需安静，而有的喜欢听背景音乐；有的喜欢清 晨学习，有的喜欢深夜学习；有的需要直接听教师的讲授；而有的学生自己阅读学习时 效果更好。 2 学习风格的心理要素。包括认知、情感和意志三个部分，如认知中归类的宽与 窄、信息的继时加工与同时加工、观察中的精细与粗略倾向、思维中的分析和综合偏好， 成就动机的差异，解决问题时的沉思与冲动反应，焦虑性质与水平的差异，克服困难时 坚持性以及冒险与谨慎等。 3 学习风格的社会性要素。包括个体在独立学习与结伴学习、竞争与合作等方面 所表现出的特征。如有些学习者喜欢独立学习，与他人在一起则难以集中精力，导致“社 7 东北师范大学硕士学位论文 会干扰现象”，而有些人则相反，喜欢与他人一起学习，以此相互激励，产生“社会促 进作用； 2 1 3 学习风格的分类 目前，在学习风格的研究上，主要集中在对风格模型的探讨方面。研究者大多来自 心理学或教育学界，他们从人格、认知、社会互动等不同角度出发，提出了各种各样的 学习风格模型。每个学习者似乎都可被归到某一特定的类型中，而在学习上具有最多相 似性的学习者可以被看成是同一类学习风格的人。学习风格模型无非是对学习风格理论 更具体的一种表达，它是理论假设，也是为可操作部分做准备。 表l 国外常见的学习风格模型 研究者学习者分类评价工具参考文献 顺应型( 具体体验，主动实验) 同化型( 反思观察，抽象概括) 由1 2 个题目组成的学习风格量 科尔勃( k o l b )表( l s i ) ，每个题目都包括1 2k o l b ，1 9 8 4 聚合型( 抽象概念，主动实验) 个句子来描述学习者如何学习 发散型( 反思观察，具体体验) 为3 1 2 年级学生设计的学习风 邓恩夫妇环境类要素、情绪类要素、 格量表l e a r n i n gs t y l e d u n n d u n n ， ( d u n na n d 社会类要素、生理类要素、 i n v e n t o r y ( l s t ) ；为成人设计 的“高效环境量表” 1 9 7 8 ；d u n n d u n n ) 心理类要素d u n n ，1 9 9 9 ( p r o d u c t i v i t ye n v i r o n m e n t a l p r e f e r e n c e s u r v e y ，p e p s ) 菲尔德一希尔佛感悟直觉型、视觉言语型、 由4 4 道题目组成的所罗门学习 f e l d e r - 曼( f e l d e r 陈述推断型、序列综合型、 风格问卷测量学习风格类型 s il v e r m a n ，1 9 8 8 s il v e r m a n )活跃沉思型 四象限全脑模型： h b d i 工具量测：由专家设计的 赫尔曼左脑本体( 象限a ) 、左脑根 问卷( 1 2 0 题) 针对个人在工作、r i d i n g c h e e m a ， ( h e r r m a n n ) 部( 象限b ) 、右脑根部( 象 生活和家庭方面的喜好，作答后1 9 9 1 ； 交由作分析评量，得到自己的思r i d i n g ，1 9 9 4 限c ) 、右脑本体( 象限d ) 维偏好报告 哈尼( h o n e y ) 行动者、反思者、学习风格量表分两个版本：4 0h o n e y m u n f o r d ， 与芝福 理论者、实用主义者题和8 0 题版 1 9 9 2 ( m u n f o r d ) 以梅耶斯人格模型及测量工具 梅耶斯布里格 水平维度：内倾型与外倾型为基础发展了学习风格模型和 斯 垂直维度：思维型与情感型测量量表，从对应的三个维度， m y e r s & k r i b y ， ( m a y e r s - b r ig g 深度维度：判断型与观察型四个二分角度上判定学习风格 1 9 9 4 ；m y e r s ，1 9 9 8 s ) 类型 表1 列出的是国外研究者所划分的学习风格模型，我国学者从中国学生及教育的实 际出发，对学习风格也进行了比较全面的分析。比如：廖泽英从感觉通道、生活方式、 认知方式、大脑单侧化方面共四个维度对学习风格进行了分类：位4 1 谭顶良先生在学习 风格论一书中从大脑功能、个性及心理发展方面比较全面地考察了学习风格的各种分 类；陈丽等研究者采用学习的信息加工理论、经验学习理论以及荣格的人格特征类型理 东北师范大学硕士学位论文 论，由外及内，从外在的感觉通道偏好、与内部认知结合的学习方式偏好，以及与学习 相关的内在人格特征三个角度，构造一个适合中国学习者的学习风格的三维理论模型。 可以看出，我国学者虽然也积极的对学习者的学习风格进行研究，但并未构造出一个可 信的测量工具，陈丽等研究者提出的中国远程学习者学习风格的三维模型对于了解学习 者的学习风格特征，改善远程学习的质量有一定的积极作用，但适合中国远程学习者学 习风格的测量工具也正处于研究设计阶段。 综上所述，各种学习风格分类模型中，国外的分类模型相对完整，国内则尚待开发， 而通过第一章的现状研究可知在自适应学习系统中应用较多的是f e l d e r s i i v e r m a n 学 习风格模型，该模型在自适应系统中成功的实践应用可为本课题的开展提供有益参考， 加之考虑到量表的可获得性，笔者同样选择了f e l d e r s i l v e r m a n 学习风格模型和测量 量表，下面将给出详细介绍。 2 2f eld e r - siiv e r m a n 学习风格理论 f e l d e r s il v e r m a n 学习模型是由f e l d e r 和s il v e r m a n 于1 9 8 8 年提出的。当时，本 科学生逐渐对计算机和工程专业失去兴趣，导致招生率下降。晗础很多高校研究者一贯认 为这些辍学学生在学习能力上普遍较差且没有能力成长为技术专家，但是s e y m o u r 与 h e w i t t 进行的“关于学生离校的讨论”研究中表明这些半途辍学的学生与那些在学校学 习的学生在能力上并无差异。真正的原因是这些学生对学习已经失去了兴趣，对他们所 上的课程感觉不满。啪1 在f e l d e r 的研究中，他也建议与其将持续的不满归咎于学生， 不如大学等教学机构尝试着改进教学方法和提高教学质量，反过来研究学生具有的不同 需要，来设计适合于不同学生的教学材料。因此菲尔德与希尔曼设计了 f e l d e r s i l v e r m a n 学习风格模型，该模型设计的目的就是希望获取和发现计算机与工程 专业中不同学生之间最明显的差异，并且提出一种能让工程系教师在教课过程中提高学 生学习兴趣的方法。晗 2 2 1f e l d e r - s il v e r m a n 学习风格模型 菲尔德在前入学习风格分类的基础上，将学习风格从信息加工( p r o c e s s i n g ) 、感 知( p e r c e p t i o n ) 、信息输入( i n p u t ) 、内容理解( u n d e r s t a n d i n g ) 四个方面分为4 个 维度8 种类型，分别是：活跃沉思、感悟直觉、视觉言语，序列综合。每个维度可 被看作是彼此独立的。通过将学生在每一个维度上属于哪种类别进行归纳，从而得出学 生在四个维度上的学习风格。 1 活跃型沉思型( a c t i v e r e f l e c t i v el e a r n e r s ) 将观察到的信息转换成知识的复杂大脑处理过程可以分为两类：活跃型与反思型。 该维度与k o l b 的积极实践沉思观察维度相似。活跃型学习者倾向于通过积极地做一些 事、讨论或应用或解释给别人听来吸收知识，喜欢团队合作；沉思型学生通常倾向于采 9 东北师范大学硕士学位论文 用反省的方式来观察和处理信息，他们通过深入思考来学习，偏爱单独学习或者与固定 的学习搭档共同学习。 通过课堂教学来传授知识时，活跃型或沉思型的学生都可能无法有效的学习。要同 时教授这两种类型的学生，教师在授课过程中要有暂时的停顿，以让学生进行反思，并 且加入一些讨论或问题解决活动。 2 感悟型直觉型( s e n s i n g i n t u i t i v el e a r n e r s ) 该维度是从m y e r s - b r i g g s 的理论中提取出来的，和k o l b 理论中的抽象概念积极 实践也比较相似。感悟型学习者喜欢学习事实，而直觉型学生喜欢