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学生在线学习行为的描述特征与定量分析及其与自我报告感知和学习成果的关系

期刊:IEEE Transactions on Learning TechnologiesDOI:10.1109/tlt.2022.3153001

该文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


一、研究作者与发表信息
本研究由Feifei Han(格里菲斯大学教育研究所)、Robert A. Ellis(格里菲斯大学教育副校长办公室)和Abelardo Pardo(南澳大利亚大学STEM学院)合作完成,发表于2022年2月的《IEEE Transactions on Learning Technologies》期刊(卷15,第1期)。研究标题为《Descriptive Features and Quantitative Aspects of Students’ Observed Online Learning: How Are They Related to Self-Reported Perceptions and Learning Outcomes?》。

二、学术背景与研究目标
研究领域为教育技术(Educational Technology)与学习分析(Learning Analytics)。背景问题源于现有研究未能明确区分在线学习行为的描述性特征(descriptive features,如不同学习活动的比例分布)和量化特征(quantitative aspects,如学习会话总次数),导致学习策略分析的偏差。此外,传统基于自我报告(self-reported measures)的研究存在主观性局限,而数字痕迹(digital trace data)可提供更客观的行为记录。
研究目标包括:
1. 基于学习行为比例分布识别学生在线学习策略的变体;
2. 分析描述性特征与量化特征的关系及其对学业成绩的影响;
3. 探究自我报告的学习环境感知与观察到的学习策略之间的关联。

三、研究设计与方法
研究流程分为数据收集、聚类分析、关联分析三部分,具体如下:

  1. 研究对象与数据收集

    • 样本:317名澳大利亚工科本科生,参与一门混合式(blended learning)必修课程,采用翻转课堂(flipped classroom)设计。
    • 数据来源
      • 自我报告数据:通过问卷测量学生对混合学习环境的感知(包括“线上线下整合度”和“在线学习价值”两个维度,Likert 5级量表)。
      • 数字痕迹数据:从学习管理系统(LMS)提取四类在线学习行为(课程内容学习、理论学习、实践学习、反馈学习)的比例及学习会话总次数。
      • 学业成绩:形成性评估(课堂准备、电路设计项目)和终结性评估(期中、期末考试)。
  2. 分析方法

    • 聚类分析:基于四类学习行为的比例分布,采用层次聚类(hierarchical cluster analysis)和方差分析(ANOVA)识别学习策略类型。
    • 关联分析:通过ANOVA检验不同策略组在量化特征(学习会话次数)和学业成绩上的差异;通过卡方检验分析策略类型与自我报告感知的关联。
  3. 创新方法

    • 首次明确分离描述性特征与量化特征,避免混合指标导致的偏差。
    • 结合数字痕迹与自我报告数据,实现多维度学习行为分析。

四、主要研究结果
1. 学习策略变体
- 内容导向型(content-oriented):占50.8%(161人),显著高比例参与课程内容和理论学习(p<0.01,效应量η²=0.14-0.20)。
- 实践导向型(practice-oriented):占49.2%(156人),显著高比例参与实践学习(η²=0.20)。

  1. 量化特征与学业表现

    • 内容导向型学生具有更多学习会话(均值差显著,p<0.01,η²=0.48),且在形成性(η²=0.13)和终结性评估(η²=0.10)中成绩显著更高。
  2. 与自我报告感知的关联

    • 报告积极感知的学生中,58.4%采用内容导向策略(χ²=10.27,p<0.01,效应量φ=0.18);消极感知学生中59.5%采用实践导向策略。

五、结论与价值
1. 理论意义
- 验证了学生感知、学习策略与学业成绩的逻辑关联,支持“学习路径模型(3P模型)”的预测。
- 数字痕迹与自我报告的三角验证(triangulation)增强了研究结论的稳健性。

  1. 实践应用
    • 教学建议:教师需通过课程设计强化线上线下整合,引导实践导向学生关注理论内容。
    • 技术改进:建议LMS开发实时策略分析工具,为学生提供个性化反馈。

六、研究亮点
1. 方法创新:首次分离描述性与量化指标,为学习分析提供新范式。
2. 跨学科价值:结合教育心理学(SAL理论)与数据挖掘技术,推动教育技术领域的理论-实践融合。

七、其他发现
研究发现,学业成绩差异主要由学习策略类型(而非单纯学习量)驱动,提示教学设计需关注行为质量而非仅强调参与度。


(报告总字数:约1500字)

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