审视评估和适应在自我调节学习中的关键作用外文翻译资料

 2023-03-28 17:01:51

审视评估和适应在自我调节学习中的关键作用

作者：Mladen Rakovi ́c a, *, Matthew L. Bernacki b, Jeffrey A. Greene b, Robert D. Plumley b, Kelly A. Hogan c, Kathleen M. Gates d, Abigail T. Panter c

单位：a Centre for Learning Analytics, Faculty of Information Technology, Monash University, Australia b School of Education, University of North Carolina at Chapel Hill, USA c College of Arts amp; Sciences, University of North Carolina at Chapel Hill, USA d Quantitative Psychology, University of North Carolina at Chapel Hill, USA

摘要：

研究人员和许多教育工作者一致认为，自我调节学习的能力对学业成功很重要。然而，许多学生很难预测学习困难并做出相应调整。此外，尽管从理论上说，自我调节学习涉及跨学习周期的适应，但很少有研究人员研究学生的评价判断、它们对学生在随后的学习周期中的行为的影响，或它们对成绩的影响。利用一门大型大学生物学入门课程的数据，我们研究了在第一次单元考试后困难学生的评估判断如何预测学习行为的变化，以及这些变化如何预测后续考试的成绩。我们使用自然语言处理来分析第一次单元考试后撰写的反思性文章中的数据，确定反映先前学习评估和计划适应学习的语言。然后，我们利用学习行为的数字痕迹来衡量学生对学习资源使用的实际适应性。路径分析的结果显示，学生的评估预测了他们讨论计划以适应学习过程的广度。书面反思中描述的适应计划预测了理想学习行为的频率增加，在控制了之前的考试成绩后，这反过来又预测了更高的后续考试分数。这些发现为多种理论化的自我调节学习过程提供了实证证据，包括学习周期结束时的学习评估如何告知后续学习周期中的计划和行为变化，有效学习策略的实施增加，可以预测复杂学习任务中的表现改善。

关键词：自我调节学习；元认知；评价；改编；反思性写作

1.引言

STEM课程的高辍学率阻碍了在美国扩大STEM劳动力的努力[1,2]。辍学之路早在学生的本科学习中就开始了[3]，早期在入门课程中的表现是影响学生对其在所选STEM学位和职业生涯中取得成功的能力的关键输入[4]。这可以决定他们是否会继续依次攻读学位[5]。帮助学生在这些课程中取得成功并完成STEM学位，许多教师利用主动学习，这是一种以学生为中心的教育实践，促进学生积极参与[6,7,8]。主动学习是STEM各学科讲师广泛使用的一个术语，通常理解为被动课堂教学法的比例减少，转向要求学生更多地参与学习活动的活动，以此作为构建自己知识的一种方式[9]。这些类型的活动包括在阅读教科书时回答问题以确保理解（而不是被动阅读），以及在家庭作业、测验、实践考试或基于探究的小组项目中排练、解释和详细阐述他们的知识。研究人员发现，在STEM本科课程中实施主动学习可以提高整体考试成绩，缩小STEM学科和班级规模之间的成绩差距[10,11]。

然而，需要主动学习的课程非常严格，对学习者来说是一个挑战。学生有时会对教学设计产生负面反应[12]，许多人很难确定如何最好地利用丰富的学习活动和资源[13]。因此，在主动学习STEM课程中，许多学生的分数低于他们在早期考试中预期的分数，其中许多学生随后难以克服这些最初就产生的糟糕表现。这可能会低估学生的动机和自我效能感，进而对他们未来的学习方式产生负面影响[14,15]，包括他们是否以及如何自我调节学习[16]。学生在自我调节学习方面的成功与其学业成绩呈正相关[17]，需要进行更多的研究，以了解积极学习STEM课程的学生如何反思考试成绩不佳，以及这种反思是否以及如何与后续的学习行为和表现相关。

在这篇文章中，我们关注的是在初始课程考试中未能达到自己期望的学生，以了解这些学生（1）如何评估他们对课程的初始参与度，以及（2）如何计划调整他们的学习，然后（3）我们检查这些学生如何执行该计划，以及（4）他们未来的学习行为与未来表现之间的关系。这项研究可以为那些旨在支持学生在其学术计划中经历最初困难后的适应的从业者提供见解。这项研究还可以提供一个关键阶段的发生和重要性的实证证据，该阶段为自我调节学习的过程模型（SRL）[18] 提供了周期性结构：对当前学习方法的定期评估，以及该方法的适应。

为了在主动学习课程中取得成功，低估早期表现的学生需要自我调节后续学习[19]。他们不仅需要重新评估课程需求，选择有助于他们掌握学习目标的材料和活动，而且，他们必须评估自己过去的学习行为（即，判断哪些学习方法对他们有效，哪些学习方法对他们无效）[20]，并做出调整，以确保未来的学习行为将促进他们的学习，提高他们的表现。理论[21]和研究[21,22,23]都表明，最初低估学习和表现的学生将难以有效地参与SRL[24]，通常是因为未能对他们的学习做出准确的评估性判断，以及难以规划和实施对未来学习行为的有效调整。在这项研究中，我们利用了一个明确的、外部评价的判断——课程中的第一个考试成绩，并使用学生对他们先前的方法、考试成绩和未来计划的反思来理解他们是如何描述他们最初的执行（即，第一个学习周期对应于考试单元1的内容）。以及他们计划如何在第二个周期中调整学习。

此外，对先前研究结果的评估是否以及如何与后续学习周期中的规划和学习制定相关，是SRL的一个关键方面，尚未进行彻底调查[25]。迄今为止的研究主要集中在单个学习周期内反映认知或元认知过程的离散行为或判断上（例如，为课程单元考试做准备的学习和学习行为）[26]。理论表明，在一个学习周期结束时收到的结果（例如，一门课程第一单元的考试成绩）应进行评估，并在下一个学习周期开始时进行生产性调整（例如，在一门课程的第二单元中制定不同的学习和学习计划）[27]，但缺乏支持这一假设的研究。

在这项研究中，我们试图了解学生在获得低于预期的考试成绩后是否以及如何适应他们的学习方式。为此，我们将调查重点放在考试成绩比预期差的学生身上，收集他们对过去学习方法的评估，他们的适应计划，以及他们在下一个学习周期中学习行为的后续执行情况，所有这些我们都用来预测学生的下一次考试成绩。我们对研究第一次考试成绩低于预期的学生特别感兴趣，因为最初的糟糕表现为他们提供了反思和改变学习的明确提示。在收到他们的单元1考试成绩后，这些学生响应提示撰写书面反映，包括在前一单元中评估他们的学习，并计划在随后的内容单元中调整他们的学习行为。我们通过应用一种新颖且可扩展的自然语言处理（NLP）方法来计算一组反映他们元认知评估的语言特征，并计划调整他们的学习，从而评估他们的反应。在第二个内容单元中，使用反映学生使用课程学习管理系统（LMS）学习资源的数字跟踪数据来衡量学生对学习行为的适应情况。然后，我们评估了从第一个学习周期（即第一次考试之前）到第二个学习周期（即第一次考试之后到第二次考试）的评估、建议的适应和学习行为的实际变化如何预测第二次考试成绩。

研究学生对其学习的评估、他们计划如何适应这种学习，以及这些评估和计划在指导未来适应方面的作用，可以使那些旨在支持大学课程早期考试成绩不佳的学生的从业者受益。gateway STEM课程早期表现不佳对学生构成了重大挑战[28]。我们的研究结果可以为未来的教学工作提供参考，帮助这些学生进行有成效的SRL，从而对后续的成绩产生积极影响。这些努力可以包括设计干预措施，帮助有困难的学生对他们的学习进行更有效的元认知评估，并对他们随后的学习行为进行更有效的调整，使他们能够在本科生、STEM入门课程中实现积极学习教学法的强大启示。

2.文献综述

2.1 自我调节学习

有充分的经验证据表明，学生的SRL知识、技能和性格可以预测他们在多个学科的学业成绩[29]，包括STEM课程[30]。SRL是一个周期性的过程[31]，学习周期以学习者产生的或环境施加的外部评价判断为标志。对于监控学习效果的自我调节学习者，即生成元认知评估以确定策略是否有用的学习者，学习周期可以与启动和评估之间的时间跨度一样短，并且这个时间跨度可以因学习者而异。学习周期的结束和下一次迭代通常在外部进行标记，通常通过考试等标准事件进行标记。

构成学习周期的内容通常是特定于个体学习者的。然而，在正式的本科教育环境中，学习者要经历一系列由课程表定义的外部学习周期。在课程的每个内容单元中，向学习者介绍指导教学的主题和学习目标。然后继续课程，直到通过总结性单元考试评估学习目标的掌握情况。

每一个不同粒度的周期都由过程组成，过程可以分为四个松散有序的阶段：任务定义、目标设定和规划、战略制定、反思和适应[32]。因此，自主学习者评估学习任务提供的启示和施加的约束，设定目标并制定计划，制定他们认为有助于实现目标的学习策略，并监控学习策略的有效性。在一段时间的参与之后，一个学习周期以一段时间结束，这段时间是对学习过程进行总结性评估的时间，学习者循环回去重新审视他们对任务的看法，以及是否需要在下一个学习周期中修改目标、计划或制定策略。例如，当返回考试分数时，自律学习者会在之前的学习中进行阐述和评估，并制定前瞻性计划，以便在与考试结果一致的下一个学习周期中改进他们未来的学习下一个课程单元。

因此，对学习行为的成功适应取决于学生对先前学习的准确评估判断，以及他们将这些判断转化为有成效的后续学习行为的能力[33]。因此，在多个学习周期而非单个学习周期内检查学习，可以阐明评估判断（如元认知评估）和适应对后续学习周期中学习绩效的理论化积极影响。该分析的结果可以增加对跨多个学习周期的SRL的有限研究，进而支持理解和促进有成效的SRL行为，使积极学习课程的学生受益，尤其是那些尽管尽了最大努力，但没有达到预期目标的学生。

2.2 元认知评价

研究SRL认知和元认知过程的研究人员报告了许多自我调节学习过程的积极影响，包括学生的时间管理、计划、实现目标定向、认知和元认知策略对绩效结果的使用[34,35]。研究元认知过程的大多数研究观察到的事件反映了任务参与前的计划或任务参与期间的监控[36,37,38,39,40]。不太常见的研究集中于元认知过程，这些过程发生在SRL的离散观察适应阶段[41,42]。大量关于元认知过程的现有研究已经证明了SRL周期规划阶段的过程对后续过程和结果的关键作用[43]。同样，策略制定期间的元认知监控和学生改变策略的决定也是学习的关键预测因素[44]。较少被观察到的是学习周期结束时的元认知过程，其中回顾性评估会影响未来自我调节学习周期中可能观察到的、并对改善学习负责的规划和实施。当学生评估学习并提出调整未来方法时，促使他们以书面形式将这些反思形式化，可以揭示他们监控过程的细节，以及指导他们选择和实施学习策略的方式。学习理论家提出，这一过程对于优化学习至关重要，这种评估实践对于学习者巩固关于有效学习的经验教训至关重要，这样他们就可以在后续的学习周期中进行转移，以及未来可能跨越不同领域的学习任务[,45,46,47]。在这项研究中，我们利用学生自然产生的绩效反馈。

2.3 自我调节学习中的适应

高效的自我调节学习者有意识地运用认知和元认知过程来实现学习目标[48]，随着时间的推移，学习者通过在实现目标的过程中周期性地评估和改进他们的方法来优化他们的学习努力[49]。学习者的元认知监控（即对学习行为的修改）对SRL周期的每个阶段都至关重要[50,51]，在SRL周期中，根据元认知知识和经验对任务条件线索进行评估，并为目标设定和规划提供信息。在执行该计划时，元认知控制会进一步发挥作用，然后随着学习者调整学习行为而调整[52]，这取决于元认知监控判断，评估他们制定的策略是否适当地推动他们实现既定的学习目标[53]。在课堂环境中，当考试成绩等学习产品表明学生的努力未能满足学生的学业期望时，自律学习者可能会在下一个学习周期中调整学习投入的水平和类型，以确保他们取得满足其学业期望的成绩[54]。

Binbasaran Tuysuzoglu和Greene[55]研究了元认知监控和控制之间的这种联系，以及学生在做出学习负面判断后的适应如何预测他们在科学学习任务中的成绩[56]。他们发现支持这样一个理论假设，即对消极的元认知监控判断进行元认知控制和调整学习策略选择对成功学习至关重要。元认知判断自己的学

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