（发展与教育心理学专业论文）提示方式的使用和训练对使用支持手段及迁移效果的影响.pdf

一 学位论文独创性声明 y 1 8 9 d 若岩驾i 本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得盼研究成果。论文中除特别加以标注 和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究成果 对本人的启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示谢意。 学位论文作者签名：煎盛 学位论文版权的使用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学 校有权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本文授权辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子 文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后使用本授权书。 学位论文作者签名：受盛 指导教师签名： 签名吼纱f f 年 瑶 辽宁师范大学硕士学位论文 摘要 以往的研究发现，在计算机辅助系统的学习中，学生使用支持手段的频率较低，而 且学习效果不够明显。为了提高支持手段使用的次数、时间和学习效果，作者设计了两 种不同提示方式的使用和训练程序，并考察了提示方式的使用和训练对学生后续使用系 统支持手段的次数、时间和学习迁移效果的影响。作者通过“概率计算问题的测验”， 筛选出9 0 名概率知识应用差的学生为被试，并将其随机分到“无提示”组、“及时提示 使用 组和“自我解释提示训练”组中尝试解决概率计算问题，并进行不同提示使用的 训练，然后，在“后测”阶段中考察被试使用支持手段的次数、使用时间及学习迁移测 验的成绩。 ( 1 ) 被试在“后测 阶段使用支持手段的次数上，“自我解释提示训练”组被试使 用支持手段的次数最多，其次是“及时提示使用”组被试，“无提示 组被试使用支持 手段的次数最少，但三种不同提示方式的使用和训练对被试在使用支持手段的次数上差 异不显著。 ( 2 ) 被试在“后测 阶段使用支持手段的时间上，“自我解释提示训练”组被试使 用支持手段的时间最长，其次是“及时提示使用 组被试次之，“无提示”组被试使用 支持手段的时间最短，但三种不同提示方式的使用和训练对被试使用支持手段的时间无 显著差异。 ( 3 ) 在“后测”阶段的学习迁移效果上，三组被试的近迁移测验成绩之间差异不 显著，但远迁移测验成绩之间差异显著，即“自我解释提示训练 组被试的远迁移效果 最好，其次是“及时提示使用 组，“及时提示使用组最差，其中“自我解释提示训 练”组被试的远迁移测验成绩明显优于“及时提示使用组被试的远迁移测验成绩。 ( 4 ) 被试在“后测”阶段使用不同支持手段的频次上，“题目解析型支持手段被 使用的次数显著高于“背景知识”型支持手段被使用的次数。 关键词：计算机辅助系统；提示方式；支持手段；自我解释提示 辽宁师范大学硕士学位论文 t h ei n f l u e n c eo fd i f f e r e n tp r o m p t so nt h eu s a g eo ft h es u p p o r td e v i c e s a n dt r a n s f o t i ne f f e c t sf o rs t u d e n t s a b s t r a c t t h e r ea r et h ep r o b l e m so ft h el o wu s a g eo ft h es u p p o r td e v i c e sa n dl i t t l el e a r n i n ge f f e c t f o rs t u d e n t si nt h ep a s tr e s e a r c h e si nt h ec o m p u t e r - b a s e dl e a r n i n ge n v i r o n m e n t n ea u t h o r d e v i s e st w op r o m p t su s a g ea n dt r a i n i n g ，t h a ti s ，“a d a p t e dp r o m p t su s i n g a n d “s e l f - e x p l a i n i n g p r o m p t st r a i n i n g ”，t oi m p r o v et h e 仔e q u e n c yo fs t u d e n t so ft h es u p p o ad e v i c e su s a g ea n d l e a r n i n ge f f e c t a n di n v e s t i g a t et h ei n f l u e n c e so ft h eu s a g ea n dt r a i n i n go fd i f f e r e n tp r o m p t s o ns u p p o r td e v i c e su s a g ea n dt r a n s f e re f f e c t s ，w es e l e c t9 09 “g r a d es t u d e n t sw h oh a v el o w l e v e lo fp r o b a b i l i t yk n o w l e d g ev i ap r o b a b i l i t yc a l c u l a t i o nq u e s t i o nt e s t ，a n ds e n dt h e m r a n d o m l yi n t o “w i t h o u tp r o m p t su s a g ea n dt r a i n i n g ”g r o u p ，“a d a p t e dp r o m p t su s i n g g r o u p a n d “s e l f - e x p l a i n i n gp r o m p t st r a i n i n g ”g r o u pt os o l v et h ep r o b a b i l i t yc a l c u l a t i o nq u e s t i o n s ， a n di n v e s t i g a t et h e 仔e q u e n c ya n dt h et i m eo fs u p p o r td e v i c e su s a g ea n dt h e i r st r a n s f e rt e s t s p e r f o r m a n c ei nt h ef o l l o wt e s t 硼心e x p e r i m e n tr e s u l t ss u g g e s tt h a t ： ( 1 ) i nt h ef o l l o wt e s t ，t h e 仔e q u e n c yo fs u p p o r td e v i c e su s a g eo ft h e “s e l f - e x p l a i n i n g p r o m p t st r a i n i n g ”g r o u ps t u d e n t sa r em o s ti nt h et h r e eg r o u p s ，a n dt h e “a d a p t e dp r o m p t s u s i n g g r o u ps t u d e n t sa r em o r et h a nt h e w i t h o u tp r o m p t s g r o u ps t u d e n t s ；b u tt h e r e sn o s i g n i f i c a n td i f f e r e n c ea m o n g t h r e eg r o u p ss t u d e n t s ； ( 2 ) i nt h ef o l l o wt e s t ，t h et i m es p e n to nt h es u p p o r td e v i c e so ft h e “s e l f - e x p l a i n i n g p r o m p t st r a i n i n g ”g r o u ps t u d e n t sa r em o s ti nt h et h r e eg r o u p s ，a n dt h e “a d a p t e dp r o m p t s u s i n g g r o u ps t u d e n t sa r em o r et h a nt h e w i t h o u tp r o m p t s g r o u ps t u d e n t s ；b u tt h e r e sn o s i g n i f i c a n td i f f e r e n c eo ft h et i m eu s i n gt h es u p p o r td e v i c e sa m o n gt h r e eg r o u p ss t u d e n t s ； ( 3 ) i nt h ef o l l o wt e s t ，t h e r ei sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e si nt h en e a rt r a n s f e rt e s t s p e r f o r m a n c ea m o n gt h et h r e eg r o u p ss t u d e n t s ，b u ts i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nt h ef a rt r a n s f e r t e s t sp e r f o r m a n c e ，t h a ti s ，s t u d e n t sw h oa r ei nt h e “s e l f - e x p l a i n i n gp r o m p t sg a i n i n g g r o u p a r eb e s t , t h es t u d e n t sw h oa r ei nt h e a d a p t e dp r o m p t su s i n g g r o u pa r eb e t t e rt h a nt h e s t u d e n t sw h oa r ei nt h e w i t h o u tp r o m p t su s a g ea n dt r a i n i n g g r o u p ；a n dt h ef a rt r a n s f e rt e s t s p e r f o r m a n c eo ft h es t u d e n t si nt h e s e l f - e x p l a i n i n gp r o m p t st r a i n i n g g r o u pa r es i g n i f i c a n t b e t t e rt h a nt h es t u d e n t si nt h e w i t h o u tp r o m p t su s a g ea n dt r a i n i n g ”g r o u p ； ( 4 ) i nt h ef r e q u e n c yo fs u p p o r td e v i c e su s a g e ，t h et y p eo ft h es u p p o r td e v i c e so ft h e p r o b l e mr e s o l v ea r es i g n i f i c a n t m o r et h a nt h et y p eo ft h es u p p o r td e v i c e so fb a c k g r o u n d k n o w l e d g e ； k e yw o r d s ：c o m p u t e r - b a s e dl e a r n i n ge n v i r o n m e n t ；p r o m p t ；s u p p o r td e v i c e s ；s e l f - e x p l a i n i n g 辽宁师范大学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 弓l言1 1 文献综述2 1 1 有关“支持手段 和“提示”的研究2 1 1 1 支持手段和提示的概念2 1 1 2 手段和提示的实验研究2 1 2 自我解释及其效应的研究4 1 2 1 自我解释的概念4 1 2 2 自我解释效应的认知机制5 1 2 3 自我解释的类型5 1 2 4 自我解释能力的培养6 1 2 5 自我解释的实验研究7 1 3 支持手段使用中的帮助寻找过程模型。8 2 问题提出与研究假设l5 2 1 问题提出1 5 2 2 研究假设1 6 2 3 研究意义1 6 3 实验研究17 3 1 实验目的17 3 2 实验方法17 3 2 1 实验被试1 7 3 2 2 实验材料17 3 2 3 实验设计17 3 2 4 实验程序17 3 3 结果分析18 3 3 1 支持手段使用次数的组间差异分析1 8 3 3 2 支持手段使用时间的组间差异分析。1 9 3 3 3 迁移测验成绩的组间差异分析1 9 3 3 4 两种支持手段使用次数的组间差异分析2 0 4 讨论2 2 4 1 提示方式和支持手段的类型对支持手段使用次数的影响2 2 v 提示方式的使用和训练对使用支持手段及迁移效果的影响 4 2 提示方式对支持手段使用时间的影响2 2 4 3 提示方式对学习迁移效果的影响2 3 结论2 5 参考文献2 6 附录1 2 9 附录2 3 0 附录3 3 1 攻读硕士学位期间发表学术论文情况。3 3 致谢3 3 辽宁师范大学硕士学位论文 引言 计算机辅助系统是一种新的不同于传统课堂教学的学习环境。它的一个主要特征是 在学习过程中为学生提供支持手段( s u p p o r td e v i c e s ) 。所谓支持手段是指计算机辅助 系统中的一种教学干预手段。它通过计算机子系统，为学生提供与学习相关的背景专业 知识和其他帮助性信息。这些帮助性信息通常采用特定的提示、词汇表功能、提供相关 信息的超文本链接等形式。对支持手段的研究起源于在多媒体学习中有关提示的研究。 研究者围绕支持手段的使用及其对学习效果的影响展开了大量的研究。而且已证明支持 手段的易获得性与较好的学习效果之间存在因果关系，支持手段所提供的帮助性信息对 学习效果具有潜在的影响作用。但是，有些研究发现，在计算机辅助系统的学习中，存 在着支持手段不能被有效使用或使用效率较低的问题。尽管以往的研究对支持手段的有 效使用问题已经做了一些有益的尝试，但是仍然存在着学习效果不很明显的问题。 为了试图提高支持手段的使用频率并提高学习效果，我们设计了两种提示方式的使 用和训练程序，即“及时提示使用 和“自我解释提示训练”。为了考察“及时提示使 用”状态和两种提示方式的使用和训练对学生后续使用系统支持手段的次数、时间和学 习迁移效果的影响，我们通过“概率计算问题的测验 ，筛选出9 0 名概率知识应用差的 学生为被试，并将其随机分到“无提示组、“及时提示使用 组和“自我解释提示训 练”组中尝试解决概率计算问题，并进行不同提示使用的训练，然后在“后测”阶段中 考察其使用支持手段的次数、时间及学习迁移测验的成绩。研究得出了有参考价值的实 验结果。 提示方式的使用和训练对使用支持手段及迁移效果的影响 1 文献综述 1 1 有关“支持手段 和“提示 的研究 1 1 1 支持手段和提示的概念 所谓支持手段( s u p p o r td e v i c e s ) ，指的是计算机辅助学习系统中的一种教学干预 手段。它通过计算机的子系统，为学生提供与学习相关的专业背景知识和其他帮助性信 息。支持手段或者像辞典和知识列表那样为学生提供有关的专业背景知识；或者像导航 图和概念图表那样引导学生学习的方向，简化学习的认知过程或元认知过程。所谓“提 示 指的是嵌入在计算机辅助系统所呈现的学习内容的文本中、用来提醒学生执行某种 活动的教学指令( b a n n e r t , 2 0 0 3 ) 乜1 。提示通常是在某一段学习内容之前或之后呈现， 或者是根据学生的学习需要来呈现，例如，在新的学习单元开始或结束时呈现。及时而 有效的提示可以提醒学生及时使用支持系统或做出其他有益的学习活动，帮助学生及时 解决学习中遇到的问题或困难，并且有助于激发学生对学习内容的反思以及对知识的深 加工。 1 1 2 手段和提示的实验研究 支持手段的研究起源于多媒体学习中有关提示的研究。在多媒体学习环境下，为了 使学生的学习更有效，一般都会插入提示。t o b i a s 和r a i n e r ( 2 0 0 9 ) 在多媒体学习环境 下，研究了大学生学习植物学概念时，两种不同的提示( 数字标签和加亮) 对形成一致 的知识结构的影响口1 。实验将大学生随机分配到：“数字标签”组、“加亮 组、“数字标 签及提示 组和“加亮及提示”组四个不同的实验组。结果发现：在“加亮 的条件下， “有提示”组学生的学习效果要好于“无提示组的学生。提示这种教学指令，嵌入在 学习文本中指导学生进行特定的学习活动，激发学生对学习任务的反思及对信息的深加 工。由此可见，提示其实是一种元认知支持手段，它提醒学生进行某种有意义的认知活 动。l i n 等人( 1 9 9 9 ) 的研究证明，自主学习中的元认知提示对学习产生了积极的影响 乜3n 一。在l i n 和l e h m a n ( 1 9 9 9 ) 的研究中，他们多次采用提示提醒在生物模拟环境中进 行实验的学生对自己的行为做出解释，例如“你的计划是什么? ，“你是如何决定? ” 等等。结果表明：与没有提示的控制组学生相比，有提示的学生取得了较高的远迁移成 绩引。 计算机辅助系统的一个主要特征是为学生提供各种支持手段。在计算机辅助系统的 学习中，支持手段通常是借助提示来呈现的。在学生需要帮助的时候为他们提供可选择 的支持手段晦1 。研究者发现不同类型的支持手段不仅会产生不同的学习效果，而且对应 着不同的任务要求。b a r t h o l o m 吾, s t a h lp i e s c h 和b r o m i n e ( 2 0 0 6 ) 对支持手段的有效 辽宁师范大学硕士学位论文 性问题进行了研究。他们在基于计算机的交互式学习环境( 几d 中，分析了植物识别 任务的表现( 正确性和继续错误) 对两种不同类型支持手段( 与上下文相关的帮助和词 汇功能表) 的影响口1 。结果发现：这两种支持手段都是有效的，但是他们的使用频数是 完全不同的。与上下文相关的支持手段与较好的任务表现之间存在着显著的正相关。另 外，c a r e b o u t 和e e n ( 2 0 0 9 ) 在水杯的实验研究( d r i n g k i n gc u ps t u d y ) 中，采用开 放式的学习环境，考察了建议对支持手段使用的影响，在支持手段的使用频率上，信 息工具的主效应显著。适时建议组的学生更多地访问官方文件；定时建议组的学生则更 多地访问主观信息，如相关政策的影像资料。 在探究支持手段有效使用的同时，一些研究者发现学生并不总是能够有效地利用支 持手段眵3 。a l e v e n 和k o e d y n g e r ( 2 0 0 0 ) 探究在智能辅导系统中，学生是否具备使用系 统所提供的支持手段所必需的元认知能力时，他们使用了两种类型的支持手段，即词汇 表( 就是当学生不知道怎么做时，可以利用这个帮助性工具查询一下，看一下自己解决 的是哪种类型的问题，然后查词汇表寻找与该问题相关的定理) 和按需提示脚。结果发 现，学生并没有按照提示的使用步骤来进行学习。实验结果恰好与假设相反，在有困难 的步骤中学生并没有首先利用词汇表的功能，学生实际使用词汇表的比率只有2 7 ，而 且使用的正确率也只有0 3 3 。在大多数情况下，学生都忽略了如何解决数学问题中的 提示，而直接去查看问题的答案。 在多媒体学习中，研究者提出要优化学习就需要探究支持手段的有效性 ( a z e v e d o ，2 0 0 5 b ：c a r e b o u t & 髓o , 2 0 0 9 ：) 嘲。为了使支持手段能够得到充分的利 用，研究者从不同角度对支持手段的无效使用的原因进行了分析。s t a h l 和b r o m m e ( 2 0 0 8 ) 认为是帮助一寻找过程的复杂性导致了学生不愿去寻找支持手段n 0 1 。研究者们认为学生 不能充分地利用支持手段，是因为他们不能很好地对自己的知识进行监控，因而也就不 能意识到当前的学习内容与自己已有的知识之间的差距。b a n n e r t ( 2 0 0 3 ) 主张仅仅给学 生提供支持手段是不够的，还要确保这些支持手段能够得到学生的充分使用，这些支持 手段的信息由提示强制给出( 例如，提出关于实际活动的问题) ，这样支持手段就能够 不被轻易地忽略掉瞳1 。另外很多学习系统都是仅仅根据学生的要求来提供支持手段的。 因此，学生必须判断何时以及如何利用支持手段，这就要求他们对自己的知识进行判断 ( 自我监控) ，还要求他们能够判断何时能够从支持手段中受益。这说明学生必须对自 己什么时候需要支持手段以及使用哪种形式的支持手段是合适的做出判断。但是，学生 在面临支持手段选择的时候，往往做出较差的选择( c l a r k , 1 9 9 0 ) n 。于是有研究者 提出借助用提示来支持学生的帮助一寻找过程。 在学习环境中加入支持手段以及让学生自己决定如何使用，这是建立在学生对自己 的学习过程有了较好的判断的假设基础之上的。研究者们一致赞同这样的观点：学生普 遍缺乏做出适当学习决策的能力( c l a r k , 1 9 9 0 ：历- 星h a n n a f i n , 2 0 0 1 ：h o r z , w i n t e r , 提示方式的使用和训练对使用支持手段及迁移效果的影响 f r i e s , 2 0 0 9 ) n 1 1 。p e r k i n s ( 1 9 8 5 ) 指出在学习环境中虽然给学生提供了支持 但是他们却常常不能有效地使用这些支持手段n 钔。他提出了在计算机辅助学习系统中， 能够促进支持手段使用的三个条件：( 1 ) 学习环境中存在支持手段；( 2 ) 学生能够意识 到支持手段的存在：( 3 ) 激发学生学习使用支持手段。其中第二个条件是我们所关注的， 而且我们还要思考提示采用什么样的呈现方式，使学生意识到支持手段的存在。 研究者为了缩小学生现有的知识与当前学习所需要的知识之间的差距，而且能促进 学生对所学内容的深入理解方面，他们的不少研究都致力于借助支持手段在当前学习内 容与学生的知识之间建立起桥梁。例如，可以为学生提供元认知提示。采用提问的形式， 学生需要在学习之前或学习过程中独自回答一些问题( 如：我的学习目标是什么? 到现 在为止我理解了以上所有内容吗? ) ，从而使学生在计算机辅助学习系统中的学习能够 顺利地进行。但是，在利用提示促进学生使用支持手段的研究中也发现，支持手段的使 用并没有预期地提高学生的学习成绩。例如，h o r z , w i n t e r 和f r i e s ( 2 0 0 9 ) 在提示的情 境化整合对支持手段使用的影响的研究中，他们把被试分配到两种不同的学习环境中， 即“提示情境化整合 组( s i t u a t e d i n s t r u c t i o n a l p r o m p t s ) 和“提示物理整合 组。 结果表明：在提示的情境化整合条件下，帮助性信息的使用要多于在提示的物理整合的 条件下的使用；但是“提示情境化整合 组学生的学习成绩低于“提示整合 组n 引。 c l a r e b o u t 和e l e n ( 2 0 0 9 ) 在探究电子学习环境( e l e c t r o n i c e a r n i n ge n v i r o n m e n t ) 中插入支持手段的益处的研究中，他们在实验2 中考察了建议对支持手段使用的影响。 实验是以“非良好”结构的实际问题为材料，采用2 3 的实验设计，探究定时建议( f i x e d a d v i c e ) 和适时建议( a d a p t e d a d v i c e ) 两种提示对支持手段的影响。在定时建议组中， 每隔七分钟系统就会随机选出一种支持手段，并向学生说明支持手段的作用和为什么使 用以及什么时候使用支持手段是有帮助的：在适时建议组中，系统每隔七分钟对学生的 学习活动进行一次评估，并在此基础上建议学生使用某种特定的支持手段。结果发现： 在学习成绩上，适时建议组与定时建议组不存在差异。 1 2 自我解释及其效应的研究 1 2 1 自我解释的概念 自我解释是一种由自我产生并指向自我的知识建构活动。它是学生用来帮助自己理 解，以“问题或“判断 等形式呈现的外部信息的加工过程n 翮。自我解释活动本身不 需要是外显的行为，它是学生所从事的一种学习活动。其目的在于使学生更好地理解学 习内容，让学生从自己的知识基础中探索或产生出缺失的知识，这是一种产生新知识的 推理。c h i 在1 9 8 9 年首先揭示出学生的自我解释活动n 副。c h i 等人( 1 9 8 9 ) 发现学生 在学习过程中停顿下来为自己解释样例，试图建立一种解题步骤的理论原则，从而有利 于自己理解样例，这会比没有这样做的学生学到了更多东西，功j ( 2 0 0 0 ) 等把这种现象 4 辽宁师范大学硕士学位论文 称为“自我解释效应 1 5 , 1 6 。 1 2 2 自我解释效应的认知机制 功趿其同事( 1 9 8 9 ) 首先提出：就学生而言，自我解释效应主要包括产生推断， 就是学生通过自我解释可以推断文章段落、样例中所缺失的信息n 5 1 。c h i ( 2 0 0 0 ) 在修 改先前的自我解释效应后，提出自我解释效应实际上包括两个过程。第一个过程包括产 生推断和修改学生自己的心理模型；第二个过程是如果学生觉察到自己的心理表征与文 章段落、样例的答案所传递的模型间存在分歧，他们就会产生自我解释n 制。按照c h i 提 出的“每个学生自己都可能有一个简单模型，从某些方面来说这种模型可能是唯一的， 所以实际上每个学生都是在修改自己的自我解释模型，使之适合自己的心理模型”来说， 这种新的观点扩展了产生推断的过程。虽然胎础z ( 1 9 9 7 ) 发现大部分学生实际上都是被 动型和表层型的自我解释者，他们并没有学到很多知识。但是，在学习同一材料时，有 效的学生却能比无效的学生产生更多的自我解释，尽管二者在解决问题时可能具有相同 的知识水平，但是有效的学生在尝试学习程序性知识时，能够自发地产生更多的、更深入 的自我解释u 。 1 2 3 自我解释的类型 劬j 和v a n l e h n ( 1 9 9 1 ) 把学生的自我解释分为“高自我解释”( h i g hq u a l i t y s e l f - e x p l a n at i o n s ) 与“低自我解释( 1 0 wq u a l it ys e l f - e x p a n at i o n s ) 两类。高 自我解释指的是对文本内容的综合性陈述，对文本中的规则、程序和概念进行的自我解 释，以及根据已有知识对文本内容进行的推理等等；低自我解释指的只是对文本内容的 简单重复或重读n 羽。r e n k l ( 1 9 9 7 ) 对学生口头报告的内容进行了编码和分层聚类分析， 他得出了四种水平由高到低的自我解释类型：预期推理型( a n t i c i p a t i v er e a s o n e r s ) 自我解释、原理型( p r i n c i p l e - b a s e d ) 自我解释、被动型( p a s s i v e ) 自我解释和表面 型( s u p e r f i c i a l ) 自我解释。预期推理型自我解释指的是对样例的子步骤或子目标进 行预期推测；原理型自我解释指的是对样例步骤中隐含的原理或规则进行解释；被动型 自我解释指的是学生在遇到理解困难时，不能进行积极的样例观察或自我解释；表面型 自我解释指的是对多个样例进行观察，但观察的时间都很短n 7 1 9 】。同时，船础，( 1 9 9 7 ) 又将成功的自我解释者分成两类：预期推理型自我解释者和原理型自我解释者n7 1 。预期 推理型自我解释者在解决样例问题时倾向产生“预测下一步的自我解释，然后他们检 验并判断预测步骤与实际步骤是否相一致，这种类型的学生已经具有了较高的先前知识 经验；原理型自我解释者具有较低的先前知识经验，他们倾向清楚地表达问题的目标结 构，进而弄清问题的本质意义。同时又会详尽地阐述样例中所蕴含的原理，从而得出原 理型自我解释。对先前知识经验少的学生来说原理型自我解释是有效的，同时，我们要 鼓励先前知识经验高的学生使用预期推理型自我解释，这对他们来说是有效的。 提示方式的使用和训练对使用支持手段及迁移效果的影响 1 2 4 自我解释能力的培养 学生的自我解释能力是存在个体差异的。在样例学习过程中，能够进行自我解释的 学生的学习成绩要好于那些不能进行自我解释的学生。在计算机辅助系统中的学习同样 也存在这种现象。与不能进行自我解释的学生相比，能够成功地进行自我解释的学生1 在样例学习过程中能够想到多种自我解释；表现出更加准确的自我监控；在问题 解决过程中很少返回观察样例；如果在问题解决过程中返回观察样例，他们更注意观 察重要的解题步骤。不能进行自我解释的学生往往无法通过样例来理解与掌握新知识。 但我们可以使用以下三种方法来培养和促进学生进行自我解释n 引。 第一，通过结构性操作来培养学生的自我解释能力。迄今为止，研究者们已经提出 了三种通过结构性操作培养自我解释的方法砼“刎：使用子目标编码；使用整合样例； 使用不完整样例。其中，子目标编码与整合样例都是采用避免“分散注意的策略来 提高学生对样例的结构特征进行注意与解释。 第二，通过社会性激励来培养学生的自我解释能力。r e n k l ( 1 9 9 5 ) 认为，大多数 学生都属于被动型或表面型的自我解释者，在合作学习情境中指派一名学生为解释者是 一种改变这种状况的可能途径。基于这种想法，r e n k 在实验中指派一名被试担任“教 师”的角色，他做出预期：“教师角色能够激发学生对所学样例进行自我解释。在实 验过程中，r e n k l 要求实验组被试学完样例学习后，向同组的其他成员合理地解释关键 步骤的解题方法，而控制组的被试学完样例学习后进行练习。实验结果发现，角色扮演 并没有提高实验组被试的学习成绩，相反还阻碍了其学习成绩的提高。分析其原因， r e n k 认为，这可能是因为“教师 这一角色引起了被试的心理紧张，影响了他们对所 学样例的解释。虽然，r e n k l 的实验没有得到预期的结果，但是他为促进学生的自我解 释提供了一种训练方法。如果实验中能够减轻或消除被试的心理紧张，可能会得到预期 的效果2 射。 第三，进行自我解释的训练。自从c h i 等人发现了自我解释的重要性之后，许多研 究者开始对学生进行自我解释训练。例如，b i e l a c z y c ，丹加j 和b r o w n ( 1 9 9 5 ) 对实 验组被试逍行自我解释训练，训练的内容包括：向被试介绍和激发自我解释；观看 一个被试的示范录像；检验被试进行精细自我解释的能力。控制组被试也要接受一些 训练，但不进行明确的自我解释策略训练。结果发现，实验组被试的学习成绩( 编程成 绩) 要好于控制组被试的成绩心劓。n a t h a n ，m e r t z 和r y a n ( 1 9 9 4 ) 要求实验组被试在学 习样例的时候进行自我解释，而控制组被试在学习样例的时候不进行自我解释。结果表 明，经过自我解释训练的被试在解决应用题时的成绩要显著好于没有经过自我解释训练 被试的成绩瞳5 1 。s t a r k 等人( 2 0 0 2 ) 的研究发现，学习兴趣可以提高被试的自我解释水 平，而自我解释训练可以明显提高被试样例学习的成绩n 卅。 辽宁师范大学硕士学位论文 1 2 5 自我解释的实验研究 在学习过程中，自我解释被认为是促进学生对知识进行建构、整合和监控的一种有 效方法。他们认为这是学生在努力修复自己的错误理解n 6 1 。a l e v e n 和k o e d i n g e r ( 2 0 0 2 ) 在智能教学环境下，发现提示学生进行自我解释在问题解决过程能够得到了积极的结果 啪1 。特别地，他们验证了在智能教学环境中，在明确了问题解决定律的条件下，提示学 生进行自我解释，可以使问题解决实践能够得到提高。在学习过程中用提示提醒学生对 自己的学习行为进行理由解释( j u s t i f y ) ，这样可以使学生思考有关应该学习什么、为 什么学习、什么时候使用以及怎么样使用有效策略等问题。这种理由解释提示的最大优 点就是能够使学生在学习和问题解决过程中，把注意力集中到自己的思维过程以及学习 任务的理解上。l i n 和l e h m a n ( 1 9 9 9 ) 在研究中，考察了元认知支持能否使学生对变量 控制形成深度理解并将知识应用到新的问题解决中h 1 。实验结果表明，在远迁移学习任 务上，“理由解释 组学生的成绩要显著高于“建议提示组和控制组学生。这说明用 提示提醒学生对他们的思维过程进行明确的解释，可以提高他们的远迁移测验成绩。“理 由解释 组的突出成绩说明，在学习过程中提示学生明确问题解决的过程并进行解释， 这在帮助学生调整自己的知识去解决新的复杂问题方面是比较有效的。我们提醒学生解 释其问题解决过程，并且使用了明确的提示，使学生进行元认知思维过程并解决包含变 量控制的问题，这都有助于学生更明确自己的思维过程，更便于对思维过程的自我监控 和修改。l i n 和l e h m a n 对此结果的解释是：首先，支持( s u p p o r t ) 学生解释自己的行 为有助于他们对思维过程和问题解决进行组织，有助于学生对他们设计的活动进行计划 和监控；其次，学生对自己的行为进行解释，有助于学生明确地知道哪些知识是他们没 理解的、哪些知识是他们需要知道的。这一水平的监控与评估有助于学生确定自己还未 掌握的具体知识。第三，学生对自己的行为进行解释给学生提供了用专业知识解释他们 学习程序和步骤的机会h 。 然而，学生能够有效使用自我解释也是很困难的。例如，在r e n k l , s t a r k , g r u b e r , 和m a n d ( 1 9 9 8 ) 的研究中，在用生动模型给实验组的被试呈现如何进行自我解释之前， 先向他们说明自我解释的重要性啪3 。而在呈现教学样例之前，他们只对控制组的被试进 行出声思维的训练。根据胎础，( 1 9 9 7 ) 等人的结果，短暂的自我解释训练程序增加了实 验组学生的自我解释活动的频率，并且提高了学生在近迁移和远迁移的学习成绩n 7 1 。 c o n a t i 和v a n l e h n ( 1 9 9 9 ，2 0 0 0 ) 通过提示学生进行自我解释，创建了一种在计算机学习 环境下，完整样例中包含支持手段的学习，并对这种学习环境进行了评估啪棚3 。教学成 分( t u t o r i a lc o m p o n e n t ) 中包含了模板，这些模板是由自我解释中基本成份的浏览程 序项( 如解题步骤中的物理定律和子目标) 组成。另外，当某些方面需要进行深入的自 我解释时，教学成分会给出提示。然而，与预期正相反，这种学习环境并没有提高学习 结果。类似的，h a u s m a n n 和c h i ( 2 0 0 2 ，实验1 ) 在基于计算机的学习环境中，鼓励学 提示方式的使用和训练对使用支持手段及迁移效果的影响 生把自己的自我解释输入到计算机中，但也没有得到积极的效果m 1 。 1 3 支持手段使用中的帮助寻找过程模型 帮助一寻找过程模型是n e s o n - eg a l l ( 1 9 8 1 ) 在课堂教学环境中提出来的，是有关 于帮助性信息使用的一个模型。此后，n e w m a n ( 1 9 9 4 ) 又对此模型进行了详细阐述2 3 羽。 他认为帮助一寻找过程包括连续的五个步骤： 1 学生意识到自己需要帮助性信息。学生首先应该意识到任务很难或者自己做不 下去了，并能够意识到自己需要帮助性信息。当然，这些信息可能不是直接给出的。学 生对任务难度的估计、任务过程的监控以及对自己的理解和知识的评价，这些能力是主 要的元认知功能h m 嘲。 2 学生决定寻找帮助性信息。这一过程可以看成是成本一收益的计算过程，这一过 程会受到不同的学生变量的影响。然后学生需要考虑所有可获得的信息，并决定是否去 寻找帮助性信息。 3 判断可能的帮助性信息。学生一旦决定去寻求帮助性信息，就需要找到及时的帮 助性信息。选择帮助性信息的标准会因学生的年龄而不同，这些标准包括学生对帮助性 信息的感知能力及其所预期的敏感性h 3 。 4 学生使用策略找出帮助性信息。学生对帮助性信息的需求应该以适当的方式表达 出来。该过程受学生的知识和在课堂上表达技巧的影响( n e w m a n , 1 9 9 8 b ) 啪3 ，而且帮助 性信息的要求应该与任务的要求相匹配。 5 评价帮助一寻找过程。在这个过程中，学生必须将新信息与已经存在的知识进行 整合，并对已经得到的帮助性信息做出评价。如果帮助性信息没有效果，他们需要层次 更深的帮助或者确定新的帮助。帮助一寻找过程可以看作是学生自身的任务，因而也适 用于学生在基于计算机环境下自主学习中的帮助一寻找过程。因此，了解这个模型有助 于我们理解帮助一寻找过程。 辽宁师范大学硕士学位论文 2 问题提出与研究假设 2 1 问题提出 综上所述，在计算机辅助学习系统中，研究者对提示的使用、支持手段的有效利用 以及学生学习效果等问题进行了一定的研究，也取得了一些研究成果。但是，仍然存在 一些问题需要进一步的探讨。 首先，在计算机辅助系统中，仍然存在着学生使用支持手段频率低的问题。以往研 究在不同类型提示方式对使用支持手段的影响上所得出的一致结论是，不同提示方式对 使用支持手段的频率有不同的影响。例如，问题、样例和图形等提示方式对支持手段的 使用频率会产生不同的影响。c l a r e b o u t f 6 j e _ l e n ( 2 0 0 9 ) 在他们的研究中也发现，采用“适 时建议提示 的学生更多地访问官方文件；而采用“定时建议提示的被试则更多地访 问主观信息，如相关政策的影像资料。也就是说，使用支持手段的频率既受提示方式 的使用类型的影响，也受到学习内容的影响。因此，我们设想，如果以专业知识问题为 实验材料，是否可能会提高学生使用支持手段的频率? 针对这个问题，我们拟以数学概 率问题的解决为实验材料，以初三学生为被试。在问题解决阶段设计了两种提示方式的 使用和训练，即“及时提示使用”和“自我解释提示训练，并在“后测阶段考察不 同提示方式的使用和训练对被试使用支持手段的频次数、时间的影响。所谓“及时提示 使用 是指当被试的答案错误或者得不出