葛子剛 楊麗華 馬煥新
【摘 要】
自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在設(shè)計時必須考慮學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征。其中,學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格探討得較多。為了跟蹤現(xiàn)有研究在設(shè)計自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)時如何考慮這兩個學(xué)習(xí)特征,文章篩選出發(fā)表于SSCI和SCI收錄期刊的相關(guān)文獻(xiàn),從理論依據(jù)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)來源、自適應(yīng)算法、自適應(yīng)模式(動態(tài)或靜態(tài))、系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)和效果評估等多個維度進(jìn)行考量。發(fā)現(xiàn)多數(shù)只考慮其中一個因素,做孤立的探討,鮮有將二者同時納入自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計,采納的數(shù)據(jù)來源也比較單一,難以做到動態(tài)自適應(yīng)。完善的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)充分考慮學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征和學(xué)習(xí)過程中的其他因素。
【關(guān)鍵詞】 學(xué)習(xí)風(fēng)格;認(rèn)知風(fēng)格;學(xué)習(xí)系統(tǒng);動態(tài)自適應(yīng)
【中圖分類號】 G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1009-458x(2018)3-0062-08
自適應(yīng)學(xué)習(xí)(Adaptive Learning)獲得了全世界的矚目。這一概念的關(guān)鍵點在于“自適應(yīng)”三個字,如Lee和Park(2008)認(rèn)為任何照顧到學(xué)習(xí)者個人需求的教學(xué)形式(面授或遠(yuǎn)程)都可以被稱作“自適應(yīng)的”。學(xué)界一般用adaptive來表達(dá)“自適應(yīng)的”,間或用adaptable來指代。有學(xué)者則認(rèn)為有必要分清這兩個詞的名詞形式“Adaptivity”和“Adaptability”。如Burgos、Tattersall和Koper(2007)認(rèn)為,Adaptivity指的是教學(xué)系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,而Adaptability指的是學(xué)習(xí)者自己根據(jù)需求選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。隨著遠(yuǎn)程教育技術(shù)的發(fā)展,自適應(yīng)學(xué)習(xí)又有了進(jìn)一步的需求,一個強大的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是自適應(yīng)學(xué)習(xí)能夠獲得成功的關(guān)鍵。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)有不同的術(shù)語表達(dá):“自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)”(Adaptive Hypermedia System, AHS)、“自適應(yīng)教育超媒體”(Adaptive Educational Hypermedia, AEH)(?zyurt & ?zyurt, 2015)和“適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)”(Adaptive Learning Support System, ALSS)(高虎子, 等, 2012)等。但基本認(rèn)同一個自適應(yīng)的教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)該可以為學(xué)習(xí)者提供個性化的教學(xué)策略、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)支持和教學(xué)界面等(?zyurt, ?zyurt, Güven, & Baki, 2014)。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計可以依據(jù)的因素很多,不過基本上都是圍繞學(xué)習(xí)者的因素,如學(xué)習(xí)者的現(xiàn)有知識水平、智力水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知風(fēng)格、學(xué)習(xí)動機(jī)和自我效能感等(張舸, 等, 2012)。其中,學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格受到較多的關(guān)注。學(xué)習(xí)風(fēng)格(Learning Style)可以簡單定義為學(xué)習(xí)者偏好的學(xué)習(xí)方式(Truong, 2016)。稍復(fù)雜點的定義認(rèn)為,學(xué)習(xí)風(fēng)格指的是包含認(rèn)知、情感和生理因素的綜合概念,其能相對穩(wěn)定地表明學(xué)習(xí)者是如何對學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行感知、交互并做出回應(yīng)的(Keefe, 1979)。在Keefe給出的這一定義中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格是緊密相關(guān)的。認(rèn)知風(fēng)格指的是個體在對信息進(jìn)行加工的過程中表現(xiàn)出的較為連貫的特征(Kozhevnikov, 2007; 馬軍朋, 等, 2016)。有學(xué)者認(rèn)為學(xué)習(xí)風(fēng)格應(yīng)歸類于認(rèn)知風(fēng)格,認(rèn)知風(fēng)格是在實際中的表現(xiàn)(Riding & Rayner, 1998; Papanikolaou, Mabbott, Bull, & Grigoriadou, 2006);有學(xué)者認(rèn)為兩者雖然相關(guān)但有巨大區(qū)別,因為認(rèn)知風(fēng)格是和信息處理機(jī)制相關(guān)的相對穩(wěn)定的個體風(fēng)格,而學(xué)習(xí)風(fēng)格則可以依據(jù)學(xué)習(xí)情境而產(chǎn)生變化(Peterson, Rayner, & Armstrong, 2009)。不論如何,在設(shè)計自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)時只考慮學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格中的一個都是有失偏頗的。
不過可惜的是,通過檢索現(xiàn)有文獻(xiàn),本文研究者發(fā)現(xiàn)目前對于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計中將學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格同時納入考量的很少,少數(shù)研究雖然意識到了兩者的重要性,但也僅是點到為止,并沒有對此做深入研究??紤]到現(xiàn)有研究的不足,本文將對現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理,以期為自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提供思路。
一、文獻(xiàn)回顧
(一)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)
自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的構(gòu)建并非易事,要考慮的因素很多,如學(xué)習(xí)者的不同需求、不同特征(包括學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知風(fēng)格等)以及技術(shù)手段等。最難應(yīng)對的就是學(xué)習(xí)者的特征,因為每個學(xué)習(xí)者都是不同的個體,個體之間差異或大或小,為教學(xué)系統(tǒng)能否真正地提供個性化的教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)。正如Fischer(2001)指出的,教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計難點就在于設(shè)計階段如何能保證最后的成品可以滿足學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的個性化需求。對于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)來說,理想化的狀態(tài)下應(yīng)能夠基于某些數(shù)據(jù)通過一定的算法自動地為學(xué)習(xí)者提供人性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容(Perkowitz & Etzioni, 2002)。
如前所述,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以依據(jù)眾多因素形成自適應(yīng)規(guī)則。就現(xiàn)有文獻(xiàn)而言,納入設(shè)計考量范圍的因素有學(xué)習(xí)/教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)、學(xué)習(xí)者現(xiàn)有知識水平、學(xué)習(xí)者人口統(tǒng)計學(xué)方面的背景、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)系統(tǒng)的交互、學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知風(fēng)格等(Akbulut & Cardak, 2012)。如何收集與這些因素相關(guān)的數(shù)據(jù)是一個基本問題,常用的方法有問卷或者通過學(xué)習(xí)者在系統(tǒng)中留下的學(xué)習(xí)痕跡進(jìn)行收集和判斷。問卷過于直接,而且在學(xué)習(xí)過程中會打斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)程(Kobsa, 2002),所以更理想的做法是由系統(tǒng)自行對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)痕跡進(jìn)行收集和判斷,從而進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。根據(jù)這些數(shù)據(jù),通過一定的算法,判定學(xué)習(xí)者屬于何種類型(比如學(xué)習(xí)風(fēng)格的不同類型、認(rèn)知風(fēng)格的不同類型等),為學(xué)習(xí)者提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容等信息?,F(xiàn)有文獻(xiàn)提出了不少自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以使用的算法,如模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural-fuzzy Network)(Zatarain, Barron-Estrada, Reyes-Garcfa, & Reyes-Galavia, 2011)、蟻群算法(Ant Colony System)(Yang & Wu, 2009)和人工蜂群算法(Artificial Bee Colony Algorithm)(Hsu, Chen, Huang,& Huang, 2012)等。
(二)學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格
學(xué)習(xí)風(fēng)格對于教學(xué)的重要性已經(jīng)被很多學(xué)者所證實。如Reiff(1992)曾指出,學(xué)習(xí)風(fēng)格會影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程、教師的教學(xué)過程以及學(xué)習(xí)者和教師之間的交互;教學(xué)設(shè)計和學(xué)習(xí)干預(yù)需要考慮到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格(Coffield, Moseley, Hall, & Ecclestone, 2004; 姜強, 等, 2015)。還有不少研究則證實了學(xué)習(xí)風(fēng)格對于教學(xué)的積極效果(Graf, Lin, & Kinshuk, 2007;Tseng, Chu, Hwang, & Tsai, 2008; Hwang, Sung, Hung, & Huang, 2013)。
一方面,與學(xué)習(xí)風(fēng)格相關(guān)的理論層出不窮。很多學(xué)者根據(jù)自己的理解對學(xué)習(xí)風(fēng)格的概念做了界定(Dunn & Dunn, 1978; Keefe, 1979; 譚頂良, 1998; Reid, 2002)。Dunn (1984)對于學(xué)習(xí)風(fēng)格的構(gòu)成要素做了深入研究,認(rèn)為學(xué)習(xí)風(fēng)格的要素包括環(huán)境、情感、社會、生理和心理等。Kolb(1981)根據(jù)學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)周期(Learning Cycle)中四個環(huán)節(jié)的不同偏好,認(rèn)為學(xué)習(xí)風(fēng)格可以劃分為聚合型(Converger)、發(fā)散型(Diverger)、同化型(Assimilator)和調(diào)節(jié)型(Accommodator)。Reid(1987)則依據(jù)學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)感官的偏好將學(xué)習(xí)風(fēng)格分為視覺型(Visual)、聽覺型(Auditory)、觸覺型(Tactile)、動覺型(Kinesthetic)、小組型(Group)和個人型(Individual)。而Felder和Silverman(1988)提出的學(xué)習(xí)風(fēng)格模型(Felder-Silverman Learning Style Model)被廣泛認(rèn)為具有高信效度,可以用來設(shè)計自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)(Akbulut,et al., 2012; 李運福, 等, 2015)。該模型將學(xué)習(xí)風(fēng)格分為五種:感覺型(Sensing)/直覺型(Intuitive)、視覺型(Visual)/言語型(Verbal)、歸納型(Inductive)/演繹型(Deductive)、活躍型(Active)/沉思型(Reflective)、序列型(Sequential)/整體型(Global),其中“歸納型/演繹型”在后續(xù)版本中被刪除。有學(xué)者認(rèn)為該模型非常適合設(shè)計自適應(yīng)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)(Kuljis & Lui, 2005)。
另一方面,關(guān)于認(rèn)知風(fēng)格的研究也是層出不窮。Witkin、Moore、 Goodenough和Cox(1977)將認(rèn)知風(fēng)格分為場依存型(Field dependence)和場獨立型(Field Independence)。這里的“場”即環(huán)境,場獨立型的個體不易受外界因素影響,可以把整體和部分分開,而場依存型的個體則容易受到外界環(huán)境的影響,習(xí)慣于依照外部因素來行動。在學(xué)習(xí)過程中,場獨立型學(xué)習(xí)者自主性強,喜歡獨自學(xué)習(xí);而場依存型學(xué)習(xí)者則對合作學(xué)習(xí)情有獨鐘。Pask(1976)將認(rèn)知風(fēng)格分為整體型(Holist)和序列型(Serialist),整體型學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中多采用整體策略來看待問題,而序列型學(xué)習(xí)者則喜歡針對每一個部分循序漸進(jìn)式地學(xué)習(xí)。Riding和Cheema(1991)在對已有認(rèn)知風(fēng)格模型歸類的基礎(chǔ)上提出了二維認(rèn)知模型(Model of Two-Style Dimensions),將認(rèn)知風(fēng)格統(tǒng)一歸為兩個維度:整體-分析(Wholist-Analytic)和言語-表象(Verbal-Imagery),并開發(fā)出一個叫作認(rèn)知風(fēng)格分析(Cognitive Style Analysis, CSA)的評估工具。他們認(rèn)為,言語-表象是個體表征信息的方式,而整體-分析則是個體加工信息的方式。
二、 研究方法
本研究采取文獻(xiàn)分析法。首先,收集并篩選2005-2016年間發(fā)表于SSCI和SCI收錄期刊中的相關(guān)文獻(xiàn),然后對最終文獻(xiàn)做統(tǒng)計和歸納,并對統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行分析和討論,從而得出結(jié)論。SSCI和SCI是國際權(quán)威期刊論文檢索指標(biāo),其中的文章能代表相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威研究成果,因此本文將文獻(xiàn)來源鎖定為這兩大檢索庫。SCI本為理工類期刊檢索體系,本文將之納入檢索范圍主要是考慮到自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究并非局限于教育領(lǐng)域,其特征更偏向于多學(xué)科交叉領(lǐng)域,所以將兩大檢索庫綜合進(jìn)行檢索,獲得的文獻(xiàn)應(yīng)能更好地反映研究現(xiàn)狀。
本文檢索關(guān)鍵詞為“adaptive/adaptable/individualized/personalized learning system”“l(fā)earning style”“cognitive/thinking style”,檢索文章的標(biāo)題和關(guān)鍵詞。在對文獻(xiàn)的篩選過程中,本文將同一作者相似的研究只納入一篇,如Soflano、Connolly和 Hainey(2015a; 2015b)在同一年發(fā)表了兩篇相關(guān)研究,并且極度相似,后者是對前者的修補,所以本文只納入一篇。最后篩選出和本文相關(guān)的文獻(xiàn)共11篇。文獻(xiàn)統(tǒng)計概況如圖1所示。
圖1顯示,文獻(xiàn)作者的來源地非常集中,11篇文章中有6篇(54.55%)出自我國臺灣的學(xué)者,大陸地區(qū)僅有一篇合作的論文,而且作者排名靠后。此外,在國內(nèi)期刊檢索庫搜索后也表明此項研究發(fā)文率很低,多數(shù)文章都集中在學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格的劃分和實證方面,對于如何基于兩者構(gòu)建自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)很少涉及。圖1還顯示相關(guān)研究的發(fā)文期刊比較集中,最多的是兩本教育技術(shù)類期刊:Computers & Education(36.36%)和Educational Technology & Society(18.18%)。根據(jù)Thomson Reuters公司2016年發(fā)布的年度報告,前者2015年影響因子達(dá)2.881,在SSCI收錄的231種教育和教育研究類期刊中排在第9位(在教育技術(shù)類期刊中的排名更靠前),值得一提的是該期刊也是SCI收錄期刊,在SCI收錄的104種電腦科學(xué)、跨學(xué)科應(yīng)用期刊中排在第14位。后者在國際教育技術(shù)類期刊中的排名也十分靠前。表1按照期刊統(tǒng)計的11篇文獻(xiàn)被引次數(shù)對比也顯示,這兩份期刊發(fā)表的論文得到了最多的關(guān)注,因此本研究納入的文獻(xiàn)應(yīng)該能代表國際主流研究內(nèi)容。在檢索源方面,SCI、SSCI及雙檢索的期刊占比差別不大,唯一一份雙檢索刊物是Computers & Education,該期刊多被認(rèn)為屬于教育技術(shù)類期刊,其主頁只注明被SSCI期刊收錄,所以從某種意義上來說SSCI期刊對本話題關(guān)注度更高一些。
三、結(jié)果
自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計對學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格的考量可以基于的維度包括理論依據(jù)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)來源、自適應(yīng)算法、自適應(yīng)模式(動態(tài)或靜態(tài))、系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)、自適應(yīng)效果評估(Akbulut,et al., 2012; ?zyurt,et al., 2015; Truong, 2016)。下面將從這些維度對11篇文獻(xiàn)做分析。
(一)系統(tǒng)設(shè)計所參考的理論依據(jù)
將這11篇文獻(xiàn)在設(shè)計自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)時所參考的理論進(jìn)行歸納(如表2所示)。
從表2我們看出,絕大多數(shù)文獻(xiàn)(9/11=81.8%)在設(shè)計自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)時都參考了某種相關(guān)理論。其中,4篇文獻(xiàn)參考了Felder-Silverman的學(xué)習(xí)風(fēng)格模型(36.36%),2篇文獻(xiàn)參考了Myers-Briggs類型指標(biāo)理論(18.18%),各有1篇文獻(xiàn)分別參考了Witkin認(rèn)知風(fēng)格模型理論、Pask認(rèn)知風(fēng)格模型理論、Kolb學(xué)習(xí)風(fēng)格模型理論和Keefe學(xué)習(xí)風(fēng)格理論??梢钥闯?,在有關(guān)認(rèn)知風(fēng)格的研究中,F(xiàn)elder-Silverman的學(xué)習(xí)風(fēng)格理論仍是最受歡迎的理論。有2篇文獻(xiàn)參考了Myers-Briggs類型指標(biāo)理論。Myers-Briggs類型指標(biāo)理論一般被學(xué)界當(dāng)做是判斷性格類型的指標(biāo),闡述性格和職業(yè)間的關(guān)系,是國際流行的職業(yè)人格評估工具,其維度包括內(nèi)向(Introversion)-外向(Extraversion)、感覺(Sensing)-直覺(Intuition)、思維(Thinking)-情感(Feeling)、判斷(Judging)-直覺(Perceiving)(顧雪英, 2013)。對比這一理論和Felder、Kolb、Riding等人的理論,可以發(fā)現(xiàn)這些理論都有重合之處,所以被文獻(xiàn)參考使用并不奇怪。令人奇怪的是,該理論被1篇文獻(xiàn)當(dāng)作學(xué)習(xí)風(fēng)格理論進(jìn)行參考,而被另一篇文獻(xiàn)當(dāng)作認(rèn)知理論進(jìn)行參考。原因可能是不同學(xué)者對其解讀不同,也可能由于學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格這兩個概念是緊密相連的,難以完全分離(Riding,et al., 1998; Papanikolaou, et al., 2006)。
表2還顯示,11篇文獻(xiàn)中只有2篇(Paper 4和Paper 8)將學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格同時納入自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計,說明目前主流研究對于兩者有剝離的現(xiàn)象,這其實不利于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。研讀這些文獻(xiàn),我們可以發(fā)現(xiàn)不少文獻(xiàn)都提到自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計需要參考很多學(xué)習(xí)者特征,包括人口統(tǒng)計學(xué)特征、學(xué)習(xí)風(fēng)格特征、認(rèn)知風(fēng)格特征、現(xiàn)有知識水平等,所以在設(shè)計自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)時容納盡可能多的參考數(shù)據(jù)就顯得尤為重要了(Akbulut,et al., 2012)。
(二)數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)來源
基于參考的理論,接下來就是考慮系統(tǒng)設(shè)計中需要何種數(shù)據(jù)類型以及如何收集這些數(shù)據(jù)了。表3歸納了11篇文獻(xiàn)的此類信息。
從中可以看出,11篇文獻(xiàn)所使用的數(shù)據(jù)都是依據(jù)其參考的理論模型進(jìn)行劃分的,多數(shù)文獻(xiàn)都考慮了其參考模型中的所有分類,少數(shù)文獻(xiàn)只考慮了模型中的個別分類。值得注意的是,Paper 8的學(xué)習(xí)風(fēng)格數(shù)據(jù)類型融合考慮了Kolb、Fleming、Felder、Biggs等人的模型分類。這些文獻(xiàn)在文中都對數(shù)據(jù)類型的選擇做了說明,認(rèn)為其選擇的數(shù)據(jù)類型適合其研究。Paper 7在數(shù)據(jù)類型的選擇上比較模糊,也沒有具體說明所參考的理論依據(jù),但是表3顯示其最終選擇的數(shù)據(jù)分類為視覺-言語,這一點頗似Riding和Cheema(1991)提出的二維認(rèn)知模型中認(rèn)知風(fēng)格系統(tǒng)兩個維度中的言語-表象(Verbal-Imagery)維度,Paper 7將這一認(rèn)知風(fēng)格維度用于學(xué)習(xí)風(fēng)格數(shù)據(jù)類型的劃分。Paper 8的主題是基于學(xué)習(xí)風(fēng)格來設(shè)計自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),但是其考慮的數(shù)據(jù)卻又包含了認(rèn)知風(fēng)格數(shù)據(jù)(Sternberg思維風(fēng)格分類)。這兩篇論文出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)一步表明學(xué)界對于學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格的認(rèn)識很多情況下并不加以區(qū)分,混為一談,這并不利于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計,因為兩者雖然相關(guān)但并不等同(Peterson, et al., 2009)。
再看數(shù)據(jù)收集的方法。11篇文獻(xiàn)中只有2篇(Paper 2和Paper 6)利用收集學(xué)生和系統(tǒng)互動或是瀏覽的行為來收集需要的數(shù)據(jù),其余9篇文獻(xiàn)全部依賴問卷。問卷一般都是在學(xué)生初進(jìn)入教學(xué)系統(tǒng)時讓學(xué)生填寫,問卷回收后由教師或系統(tǒng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格或認(rèn)知風(fēng)格進(jìn)行判定,再據(jù)此提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)支持等,以達(dá)到“自適應(yīng)”。由于這種數(shù)據(jù)收集的方法大多只能靜態(tài)反應(yīng)學(xué)生的情況,我們可以判定多數(shù)文獻(xiàn)都認(rèn)為學(xué)習(xí)風(fēng)格在學(xué)習(xí)過程中是不變的,但是有學(xué)者提出學(xué)習(xí)風(fēng)格是可以依據(jù)學(xué)習(xí)環(huán)境而產(chǎn)生變化的(Peterson, et al., 2009)。所以,這些文獻(xiàn)所談到的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)多數(shù)其實都是靜態(tài)的,并不能對實際的情況做出動態(tài)反應(yīng)。
(三)自適應(yīng)算法和自適應(yīng)模式
表4顯示了11篇文獻(xiàn)中只有2個研究所設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以做到動態(tài)自適應(yīng),即真正的自適應(yīng),其他9個研究設(shè)計的系統(tǒng)都不是真正意義上的自適應(yīng)。這一點前文已經(jīng)指明,問題就在于多數(shù)研究采用的數(shù)據(jù)收集方式多是固定而唯一的問卷量表,而沒有考慮將學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)痕跡納入數(shù)據(jù)收集的范圍。學(xué)習(xí)行為反映在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)痕跡是可以反映學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格的(Soflano, Connolly, & Hainey,2015)。前文也提到學(xué)習(xí)風(fēng)格是可以依據(jù)學(xué)習(xí)情境的變化而產(chǎn)生變化的,所以自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)有必要將這些動態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,納入系統(tǒng)設(shè)計的考慮范疇。
在自適應(yīng)算法方面,有3篇文獻(xiàn)(Paper 5、Paper 9和Paper 11)沒有具體說明其設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用何種自適應(yīng)算法,也沒有說明系統(tǒng)所使用的自適應(yīng)模塊。另有3篇文獻(xiàn)(Paper 2、Paper 3和Paper 4)雖然沒有具體說明自適應(yīng)算法,但指明了其使用的自適應(yīng)模塊來源。5篇文獻(xiàn)(Paper 1、Paper 6、Paper 7、Paper 8和Paper 10)具體說明了采用的自適應(yīng)算法,包括聚類算法、多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、決策樹、人工蜂群算法和蟻群優(yōu)化算法,其中Paper 8融合了決策樹和聚類分析??上У氖?,這些算法多用在對問卷收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,沒有用于動態(tài)數(shù)據(jù)的分析,導(dǎo)致多數(shù)研究所設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)還是靜態(tài)的模式,無法做到真正的動態(tài)自適應(yīng)。
(四)應(yīng)用目標(biāo)和效果評估
表5顯示出11篇文獻(xiàn)設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在應(yīng)用目標(biāo)上有非常集中的趨勢,基本上都是理工類課程(只有Paper 8未明確說明),這反映出當(dāng)前此類研究覆蓋的教學(xué)科目較窄。此外,有3篇文獻(xiàn)(Paper 1、Paper 2和Paper 5)是基于游戲的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計,反映出基于游戲的教學(xué)(Game-based Learning)是當(dāng)前的熱點之一。在對自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的效果評估方面,有8篇文獻(xiàn)進(jìn)行了評估,所采用的評估方法多為短期教學(xué)實驗,評估結(jié)果表明各教學(xué)系統(tǒng)在教學(xué)實踐中都是成功的。只有Paper 8的效果評估表明其系統(tǒng)采用的問卷過于冗長,學(xué)生回答問卷時有厭倦感,不利于數(shù)據(jù)的收集,這在前文的表3中已經(jīng)得到反映,其所采取的數(shù)據(jù)分類過于繁雜。有2篇文獻(xiàn)(Paper 3和Paper 10)沒有對自適應(yīng)系統(tǒng)做評估,其效果不得而知。
四、討論
從上文對文獻(xiàn)的各維度分析,我們可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的相關(guān)研究有如下特點:
第一,參考的理論比較集中和傳統(tǒng)。多數(shù)研究參考的理論是學(xué)界已經(jīng)公認(rèn)的理論模型,如Felder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型、Witkin認(rèn)知風(fēng)格模型等。這些文獻(xiàn)多采取拿來主義,并沒有依據(jù)自己的教學(xué)設(shè)計而做相應(yīng)的調(diào)整,不利于設(shè)計出與新教學(xué)手段和技術(shù)相匹配的教學(xué)系統(tǒng)。此外,有少數(shù)幾篇將學(xué)習(xí)風(fēng)格理論、個人性格理論和認(rèn)知風(fēng)格理論混用,忽略了不同理論針對對象的不同,不利于問題的解決。
第二,設(shè)計的自適應(yīng)系統(tǒng)多考慮單因素,缺少多因素考量。只有兩篇文獻(xiàn)同時考慮了學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計要納入考慮的學(xué)習(xí)者特征有很多,單獨基于某一個因素設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)并不完善。
第三,設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源比較單一。多采用問卷的形式收集數(shù)據(jù),由于各種原因難以收集到真實的數(shù)據(jù),如Paper 8在做效果評估時就發(fā)現(xiàn)其采用的問卷容易讓學(xué)生厭倦,從而使問卷數(shù)據(jù)失真。同時,問卷得到的數(shù)據(jù)也很難符合動態(tài)自適應(yīng)的要求。這就要求我們盡量收集與教學(xué)各環(huán)節(jié)相關(guān)的學(xué)生數(shù)據(jù)。目前,教學(xué)系統(tǒng)收集的此類數(shù)據(jù)多來自學(xué)生在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中留下的學(xué)習(xí)痕跡(Lo, Chan, & Yeh , 2012; Soflano, et al., 2015)。
第四,設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)多為靜態(tài)的,缺少動態(tài)自適應(yīng)模式。這些系統(tǒng)多以問卷作為數(shù)據(jù)收集工具,而問卷無法及時、動態(tài)地反映學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格等方面的變化??赡苁怯捎诙鄶?shù)研究者認(rèn)為學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格是穩(wěn)定的,而非變化的。但有學(xué)者指出,雖然認(rèn)知風(fēng)格反映了個體相對穩(wěn)定的信息處理風(fēng)格,但是學(xué)習(xí)風(fēng)格卻會由于學(xué)習(xí)情境等因素的變化而產(chǎn)生變化(Peterson, et al., 2009)。據(jù)此可知,這種靜態(tài)自適應(yīng)并不能很好地適應(yīng)學(xué)生行為特征的變化。
第五,設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)集中于理工類課程,缺少對其他類課程的應(yīng)用探索。隨著教學(xué)技術(shù)和手段的不斷進(jìn)步,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的適用范圍自然會得以延伸,還有待于進(jìn)一步探索。
第六,設(shè)計的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)多數(shù)被效果評估證明是有效的。這表明,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能為實際的教學(xué)帶來積極的效果,這方面的研究是必要的。
五、總結(jié)
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)越來越受到重視。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在設(shè)計時考慮的主要因素之一就是學(xué)習(xí)者的個人特征,不僅包括學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的知識水平、學(xué)習(xí)興趣等方面,還包括學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知風(fēng)格。理論界對于這兩種風(fēng)格的探討由來已久,形成了很多相關(guān)理論。在學(xué)習(xí)風(fēng)格方面,F(xiàn)elder-Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型和Kolb學(xué)習(xí)風(fēng)格模型等都受到了廣泛的應(yīng)用和檢驗,基本被認(rèn)為是有效的學(xué)習(xí)風(fēng)格模型。在認(rèn)知風(fēng)格方面,Witkin、Pask等人分別提出了各種理論。這些理論在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計中也被廣泛參考?;谶@些理論,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計得以收集相關(guān)的數(shù)據(jù),并通過自適應(yīng)算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,為學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)資源。在具體的處理過程中,我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)研究在設(shè)計過程中只側(cè)重某一種數(shù)據(jù),而且數(shù)據(jù)來源也比較單一,無法達(dá)到動態(tài)自適應(yīng)。本文認(rèn)為一個較為完善的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)充分考慮學(xué)習(xí)者本身的學(xué)習(xí)特征,并結(jié)合其他學(xué)習(xí)過程中的因素,避免現(xiàn)有設(shè)計的缺陷。
本研究也存在一些不足。首先,只考察了SSCI和SCI檢索源的期刊論文,得到的文獻(xiàn)較少,或許遺漏了其他檢索源的重要文獻(xiàn);其次,不同學(xué)者對相同文獻(xiàn)的解讀很可能是不同的,筆者對此類文獻(xiàn)的分析囿于自身學(xué)識的限制或許會有不當(dāng)之處;最后,由于國內(nèi)關(guān)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計研究還處于初級階段,筆者在分析中并沒有結(jié)合實際應(yīng)用中的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),因此對文獻(xiàn)的解讀難免有與實際脫離之嫌。但筆者相信,本文對于相關(guān)文獻(xiàn)(特別是國際權(quán)威期刊文獻(xiàn))的歸納與總結(jié)應(yīng)該會有投石問路之效。
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收稿日期:2017-05-18
定稿日期:2017-08-24
作者簡介:葛子剛,碩士,副教授,碩士生導(dǎo)師;楊麗華,博士,講師;馬煥新,碩士,講師。北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院(100088)。
責(zé)任編輯 韓世梅