九州大学 山田研究室

基于学习分析的干预效果如何?

2023年08月28日

大家好,我是D3的耿学旺。
在这篇文章中,我将介绍本次英语文献研讨会所阅读论文的内容及感想。

论文标题: Developing a Learning Analytics Intervention in E‐learning to Enhance Students’ Learning Performance: A Case Study
期刊:Education and Information Technologies
卷号与页码:27, 7099-7134
出版年份:2022
作者: Si Na Kew, Zaidatun Tasir

以下是论文内容的概要。

近年来,大学中电子学习(e-learning)的普及不断推进。在电子学习中,学生按照自己的节奏和知识水平进行学习,因此各自的进度也各不相同。因此,在电子学习中,需要根据学生的个人需求进行定制,识别他们面临的问题,并为学习提供支持。此外,学生的学习动机在电子学习中发挥着重要作用。特别是当学生的学习动机下降时,学习意愿会减退,中途退课的可能性也会增加。此外,学生的认知参与度和知识留存也是电子学习中的课题。

学习分析(以下简称:LA)为了解决上述电子学习中的课题,通过调查学生的学习行为并对学习环境进行干预,可以改善学生的学习。许多大学都在使用LA开发支持学生学习的干预措施(例如普渡大学、北亚利桑那大学等)。然而,这些教育实践表明,基于学生的学习风格和动机,对电子学习中的学习对象(Learning Object)和教材的干预可能尚不充分。因此,本研究开发了一种整合了Felder-Silverman学习风格模型和ARCS模型的LA干预,并从动机、学习成果、认知参与度和留存率等方面调查了LA干预的有效性。

论文作者对修读计算机课程的50名大二学生进行了为期17周的LA干预评估。具体而言,调查按以下步骤进行:
・第1周至第7周:学生通过电子学习自由访问学习对象。利用并分析电子学习生成的数据,使用数据挖掘的决策树方法,从动机、参与度、知识留存以及学习成果等因素中识别出处于风险中的学生。此外,被识别出的学生根据学习风格数据进行了分类。
・第8周:实施基于LA的干预:整合学习风格模型和ARCS模型,通过根据学生的课程主题添加动机和学习风格要素,创建了新的学习对象。
・第9周至第14周:将新创建的学习对象作为基于LA的干预措施整合到电子学习中,特别是针对处于风险中的学生,根据他们的学习风格额外提供了学习对象。并收集了通过电子学习生成的学习数据。
・第15周至第17周:分析收集到的学习数据,进一步测量学生的动机、学习成果、认知参与度和知识留存,以评估LA干预的有效性。

关于学习日志和心理数据,学生的动机使用IMMS(Instructional Material Motivational Survey)问卷测量了学习前后的动机。此外,从电子学习讨论中收集的数据,基于Van der Meijden (2005)提出的编码方案,由多名评估者进行判断,计算出学生的认知参与度。学生的学习风格使用了ILS(Index of Learning Styles)学习风格诊断问卷。此外,学习成果和知识留存通过根据课程内容编制的前测和后测进行评估。

使用威尔科克森符号秩检验的结果显示,LA干预后,学生的动机和知识留存在统计学上显著提高。此外,对前测和后测进行配对t检验分析的结果显示,两次测试的得分存在统计学上的显著差异,表明接受LA干预的学生的学习成果得到了促进。此外,关于认知参与度,干预后,高参与度的学生人数从16人增加到48人,低参与度的学生人数从17人减少到2人。这表明LA干预提高了学生的认知参与度。换言之,LA干预对提高学生的动机、学习成果、认知参与度和知识留存做出了巨大贡献。这表明,在电子学习中及早识别学习滞后的风险学生,并提供基于学习风格的学习对象,会对学习成果、动机和参与度的提升产生影响。特别是,通过LA干预提供适合学生需求的学习对象,学生能够通过明确的内容结构、适合学习风格的学习内容及相关信息进行学习,从而完成电子学习的任务,并被认为能够高效地获取知识。此外,通过提供整合了ARCS模型动机要素的学习对象,学生的动机可能会得到提升,讨论中的参与度也会提高,知识留存也会变得更加容易。

以下是我的感想。我认为LA的目标不仅仅停留在分析层面,而是支持学习者理解学习,促进学习的改善,并最终提升学习效果。基于LA的干预作为改善学习的方法之一备受关注,我因为对这种改善学习的方法感兴趣而选择了这篇论文。此前,我曾阅读过使用Felder-Silverman学习风格模型在电子学习中提供学习内容的先行研究,但这项研究将学习风格模型与ARCS模型整合来提供学习内容,让我感受到了创新性,并从中获得了参考。不过,原文中记载较少,我也想了解针对处于风险中的学生提供LA干预的具体方法。例如,是提供符合活跃型(Active)学习风格学生的活跃型学习对象,还是提供反思型(Reflective)等其他风格的学习对象,这一点我很在意。我认为这些学习风格的提供方式也是干预的重要要素。此外,从本次的分析结果来看,我认为很难确定学习成果、认知参与度和动机之间的因果关系。通过引入进一步的分析方法来明确这种因果关系,我认为可以获得更有趣的见解。

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