黃慶雙

（遼寧師范大學教育學院，遼寧大連 116029）

0 引言

在線學習投入度作為衡量在線學習質(zhì)量和效果的有效指標，近年受到學者廣泛關(guān)注。在線學習投入度指學習者在學習過程中表現(xiàn)出的一種積極、滿意的精神狀態(tài)，主要以活力、奉獻與專注為主要特征［1］，包括認知投入、行為投入和情感投入三個維度［2］。通過測量學習投入水平及影響因素，為改善在線學習現(xiàn)狀、提升在線學習質(zhì)量提供參考?，F(xiàn)有研究主要從學習者個體內(nèi)在因素或外部環(huán)境等單一維度，使用結(jié)構(gòu)方程或回歸分析等方法分析學習投入度的影響。但在線學習是學習者、學習共同體與在線學習環(huán)境之間相互依存、相互制約的復雜學習系統(tǒng)，僅從單一維度分析學習投入度影響因素，雖然分析結(jié)果有一定的針對性，但缺乏系統(tǒng)性思考，其分析結(jié)果必然存在一定的片面性與局限性。隨著生態(tài)學在教育領(lǐng)域的興起，用學習生態(tài)觀審視在線學習活動為本研究提供了新的視角。學習生態(tài)觀認為學習是各種生命體與其所賴以生存的環(huán)境系統(tǒng)共同存在、協(xié)調(diào)進化的過程，正如學習者和其所處的學習環(huán)境一樣［3］。在線學習環(huán)境具有生態(tài)環(huán)境的基本屬性，能體現(xiàn)生態(tài)學基本規(guī)律和原理。從學習生態(tài)觀視角出發(fā)，使用系統(tǒng)動力學方法，分析影響學習者在線學習投入度的高杠桿因素并提出改善建議，有助于提升學習者在線學習質(zhì)量，促進在線學習系統(tǒng)平衡、協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。

1 文獻綜述

為有效測量學習者學習投入水平，分析其影響因素，有學者從心理學理論視角，分析學習者內(nèi)在因素對學習投入度影響。雷玉菊等［4］從期望——價值理論視角出發(fā)，通過問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學習者感知到的任務(wù)價值和動機調(diào)節(jié)等能正向預測學習投入度；高潔［5］從社會認知理論視角研究發(fā)現(xiàn)，學習者在線學業(yè)情緒是影響在線學習投入度的重要心理因素。還有學者從學習活動視角出發(fā)，分析環(huán)境因素對學習投入度的影響。陳侃等［6］通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對學習者觀看視頻跳轉(zhuǎn)行及MOOCs 視頻特征，對學習者在線學習投入影響進行研究，發(fā)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)行為是學習投入評估指標之一。此外，還有研究結(jié)果顯示，社會交互、在線同伴互評、教學存在感、教師支持等均對在線學習投入有影響［7-10］。上述研究成果主要從學習者個體內(nèi)在因素或外部環(huán)境因素的單一維度分析其對在線學習投入的影響，分析結(jié)果雖具有一定的針對性，卻缺乏系統(tǒng)性與全面性。

學習生態(tài)觀提倡以整體、多元的視角透視學習，把學習過程視為學習者、學習活動、工具中介系統(tǒng)、社會及物質(zhì)環(huán)境所構(gòu)成的生態(tài)學系統(tǒng)［11］。在線學習系統(tǒng)因具有生態(tài)學屬性，進而有學者提出在線（網(wǎng)絡(luò)）學習生態(tài)系統(tǒng)概念。在線學習生態(tài)系統(tǒng)組成目前尚未形成統(tǒng)一意見。李彤彤等［12］融合前期已有研究，提出在線學習生態(tài)系統(tǒng)由生物要素和非生物要素組成。其中生物要素包括學習者、學習同伴、教學服務(wù)者、管理服務(wù)者和技術(shù)服務(wù)者；非生物要素包括物理要素、教學要素和心理要素。本研究在結(jié)合當前在線學習特征基礎(chǔ)上，提出在線學習生態(tài)系統(tǒng)是學習者與在線學習環(huán)境之間相互作用、相互影響而形成的功能整體概念。其中，在線學習環(huán)境由物理環(huán)境、情感心理環(huán)境、社會交互環(huán)境、教學環(huán)境和制度規(guī)范環(huán)境5 個子系統(tǒng)構(gòu)成。

物理環(huán)境是為學習者與學習共同體開展在線學習活動，實現(xiàn)知識建構(gòu)所搭建的學習平臺，它依賴于硬件支持、平臺環(huán)境建設(shè)和學習工具支持等物質(zhì)因子共同作用，為在線學習提供最基本的物質(zhì)保障；情感心理環(huán)境是學習者受到個體特征、情感體驗以及自我調(diào)控能力等方面影響而產(chǎn)生的情感和心理變化。良好的情感與心理環(huán)境是保障學習者在線學習持久性，提升在線學習滿意度的關(guān)鍵，也是促進各子系統(tǒng)良性循環(huán)發(fā)展的內(nèi)在動力；社會交互環(huán)境指學習者與學習同伴、教師以及管理者之間進行知識獲取、溝通會話和協(xié)作共享等一系列交互行為；社會交互環(huán)境是學習者實現(xiàn)深度學習、高階思維能力培養(yǎng)和批判思維鍛煉的重要因素。通過師生、生生之間的交互提高學習者歸屬感，改善學習者在線學習情感缺失問題；教學環(huán)境是在線學習生態(tài)系統(tǒng)核心，是教學者對教學內(nèi)容、教學活動等的設(shè)計與組織。教學環(huán)境是在線學習生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)流和信息流的輸送基地，是在線學習生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)動態(tài)發(fā)展的源泉；制度規(guī)范環(huán)境為確保在線學習活動順利開展的各項規(guī)章制度，以及學習共同體之間溝通交流、評價反思所形成的學習氛圍，包括約束機制和學習氛圍。制度規(guī)范環(huán)境是規(guī)范學習者行為，保證在線學習環(huán)境正常運行的關(guān)鍵。綜上所述，5 個環(huán)境子系統(tǒng)相互影響、相互合作，共同促進學習者有效學習。

2 研究過程

系統(tǒng)動力學強調(diào)系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系、相互作用以及系統(tǒng)自身發(fā)展與動態(tài)演變過程，通過定性和定量相結(jié)合的模型［13］，模擬分析較為復雜多變的系統(tǒng)問題。用系統(tǒng)動力學方法分析在線學習生態(tài)系統(tǒng)，能更加全面客觀反映問題本質(zhì)。

2.1 因果關(guān)系分析

系統(tǒng)動力學理論認為，系統(tǒng)行為模式與特性主要取決于內(nèi)部動態(tài)結(jié)構(gòu)與反饋循環(huán)機制。反饋循環(huán)即在人類定性分析基礎(chǔ)上，用因果關(guān)系表示系統(tǒng)內(nèi)各因素之間多樣性關(guān)系組成的封閉反饋回路。受因果關(guān)系影響，反饋回路有正、負兩極。正反饋回路即反饋回路中包含偶數(shù)個負的因果關(guān)系，在系統(tǒng)中發(fā)揮自我強化作用。負反饋回路即反饋回路中包含奇數(shù)個負的因果關(guān)系，在系統(tǒng)中發(fā)揮內(nèi)部穩(wěn)定器作用。根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部各變量之間的相互關(guān)系，分析得出在線學習投入影響因素因果關(guān)系共包含17 條反饋回路，其中正反饋回路13 條，負反饋回路4 條。主要反饋回路如表1 所示。

2.2 系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建

反饋回路僅從理論上反映系統(tǒng)內(nèi)部各因素之間的因果關(guān)系，但不能表達各因素對在線學習投入度影響的差異。因此，需進一步構(gòu)建系統(tǒng)動態(tài)流圖（即系統(tǒng)動力學模型），為后續(xù)的仿真分析奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)動態(tài)流圖有4 種類型變量，分別為狀態(tài)變量、流率變量、輔助變量和常量。狀態(tài)變量表示系統(tǒng)積累變量，通常是決策者最為關(guān)注和需要輸出的要素。根據(jù)各變量性質(zhì)，將“在線學習投入度”設(shè)為狀態(tài)變量；流率變量是隨時間變化使狀態(tài)變量增加或減少的量，本研究新增“在線學習投入影響量”和“在線學習投入度損耗量”作為速率變量；輔助變量是表達決策過程的中間變量，也是分析反饋結(jié)構(gòu)的有效手段。本研究將物理環(huán)境、情感心理環(huán)境、社會交互環(huán)境、教學環(huán)境、制度規(guī)范環(huán)境及相關(guān)影響量設(shè)為輔助變量，共計31 個。研究中保持不變或者變化甚微的量稱為常量，如認知工具、表達工具等共計43 個。在明確各因素因果關(guān)系及變量類型基礎(chǔ)上，繪制在線學習投入度影響因素系統(tǒng)動力學模型，如圖1 所示。

表1 在線學習投入度影響因素反饋回路統(tǒng)計

2.3 系統(tǒng)動力學模型檢驗

為驗證模型中各要素以及相互之間的行為關(guān)系是否反映現(xiàn)實系統(tǒng)特征與變化規(guī)律，需要對系統(tǒng)模型進行有效性檢驗，本研究主要選取靈敏度方法對系統(tǒng)模型進行有效性檢驗。

靈敏度檢驗即在改變模型中參數(shù)或結(jié)構(gòu)后，對比輸出模型變化情況是否合理。本研究通過調(diào)整參數(shù)值觀測輸出結(jié)果是否因為參數(shù)的微小調(diào)整而發(fā)生異常改變。以模型中“學習時長”為例，分別對“學習時長”常量值增加、減少10%，觀測“在線學習投入度”行為模型變化情況，如圖2所示（彩圖掃OSID 碼可見，下同）。當學習時長增加時，在線學習投入總值將相應減少，反之，當學習時長減少時，在線學習投入總值會相應增加。學習時長的微小變化并未引起在線學習投入總值發(fā)生異常變化，說明模型具有一定的可信性，可以進行仿真分析。

3 模型仿真分析

在線學習投入度影響因素較為復雜，無法集中從已有在線學習平臺中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。本研究采取自評問卷調(diào)查法，將模型中的常量設(shè)計成李克特五點型問卷，統(tǒng)計各變量的平均值作為仿真數(shù)據(jù)對模型進行仿真分析。分別將物理環(huán)境、情感心理環(huán)境、社會交互環(huán)境、教學環(huán)境和制度規(guī)范環(huán)境相關(guān)因素常量值增加、減少10%，分析其對在線學習投入水平影響，探索影響在線學習投入度的高杠桿因素。

圖1 在線學習投入度影響因素系統(tǒng)動力學模型

仿真結(jié)果顯示，當5 個環(huán)境子系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)分別增加/減少10% 時，在線學習投入總值也分別隨之增長/減少，但增長/減少程度卻存在差異。引起總值變化由高到低依次是教學環(huán)境、社會交互環(huán)境、情感心理環(huán)境、物理環(huán)境和制度規(guī)范環(huán)境。說明教學環(huán)境、社會交互環(huán)境和情感心理環(huán)境是觀測在線學習投入的主要影響因素，物理環(huán)境和制度規(guī)范環(huán)境對在線學習投入影響相對較弱。仿真結(jié)果如圖3和圖4 所示。

圖2 靈敏度檢驗結(jié)果

圖3 相關(guān)參數(shù)增加10% 對在線學習投入度影響

圖4 相關(guān)參數(shù)減少10% 對在線學習投入度影響

為進一步分析3 個主要子系統(tǒng)內(nèi)部對在線學習投入度影響的高杠桿因素，分別對教學環(huán)境、社會交互環(huán)境和情感心理環(huán)境內(nèi)部參數(shù)增長10%，分析內(nèi)部參數(shù)對在線學習投入的影響情況。分別將課程內(nèi)容、教學活動設(shè)計與教學評價3 個因素增長10%，仿真結(jié)果顯示影響最大的是教學活動設(shè)計，如圖5 所示。其它兩個子系統(tǒng)內(nèi)部對在線學習投入度影響最大的因素分別是與教師交互（見圖6）和情感體驗（見圖7）。

圖5 調(diào)整教學環(huán)境內(nèi)部參數(shù)對在線學習投入度影響

圖6 調(diào)整社會交互環(huán)境內(nèi)部參數(shù)對在線學習投入度影響

圖7 調(diào)整情感心理環(huán)境內(nèi)部參數(shù)對在線學習投入度影響

4 啟示與建議

仿真分析結(jié)果顯示，教學活動設(shè)計、與教師交互和情感體驗是影響學習者在線學習投入度的高杠桿因素。針對這3 個方面提出改善建議，有助于提升學習者在線學習質(zhì)量，改善在線學習平臺建設(shè)，促進在線學習系統(tǒng)平衡、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

（1）精心設(shè)計教學活動，優(yōu)化教學環(huán)境建設(shè)。教學環(huán)境作為整個在線學習生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和生命線，是保持系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。教學活動設(shè)計作為教學環(huán)境建設(shè)的核心要素，影響教學環(huán)境與其它環(huán)境子系統(tǒng)之間動態(tài)、協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，要精心組織設(shè)計教學活動，并以教學活動設(shè)計為主線促進其它環(huán)境子系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展。應以教學內(nèi)容為基礎(chǔ)創(chuàng)新教學形式，借助物理環(huán)境，充分利用多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實及增強現(xiàn)實等新興技術(shù)，強化教學情境創(chuàng)設(shè)，提升學習者情感體驗；以教學目標為導向，有機融合多種教學模式，借助社會交互環(huán)境培養(yǎng)學習者自主學習和合作探究式學習能力，實現(xiàn)三維教學目標；以教學重難點為關(guān)鍵，借助制度規(guī)范環(huán)境由淺到深設(shè)置有梯度的學習任務(wù)，滿足不同學習者不同層次學習需求，提升學習者學習粘度。通過教學內(nèi)容、教學目標、教學重難點三維一體的教學活動設(shè)計，使學習者沉浸在教學活動中，通過知識學習和活動參與，全面提高學習者在認知、行為、情感方面的投入水平。

（2）發(fā)揮教師主導作用，構(gòu)造多邊良性循環(huán)的社會交互環(huán)境。社會交互環(huán)境是學習共同體之間進行學習分享、意義協(xié)商、情感交流的重要方式。通過社會交互可有效緩解學習者在線學習的孤獨感，提升學習者持續(xù)學習意愿［14］。教師作為學習共同體一員，其為學習者提供行為、策略等方面的支持與幫助，有助于增強學習者的社會存在感，提升學習投入度。發(fā)揮教師在社會交互環(huán)境中的主導作用，有助于構(gòu)建多邊良性循環(huán)的社會交互環(huán)境：①發(fā)揮教師在教學環(huán)境中的主導作用，精心設(shè)計多元化、開放性的學習活動與學習任務(wù)，為學習者開展交流合作搭建平臺；②發(fā)揮教師在社會交互環(huán)境中的主導作用，明確社區(qū)交互主題及要求，防止偏離主題或淺層互動等現(xiàn)象發(fā)生，以便學習者能夠提前做好準備，提升交互質(zhì)量；③教師需在制度規(guī)范環(huán)境中發(fā)揮主導作用，注重學習過程監(jiān)督、引導和激勵，及時解決學習困惑問題，引導并激勵學習者深層探究；④建立有效的交互評價機制，激發(fā)學習者參與熱情。

（3）增強學習者情感體驗，構(gòu)建各子系統(tǒng)協(xié)同共建的情感心理環(huán)境。情感缺失不僅影響學習者在線學習質(zhì)量，還有可能引發(fā)在線學習系統(tǒng)生態(tài)危機。學習生態(tài)觀認為，學習者只有積極主動參與學習活動，接受來自各環(huán)境子系統(tǒng)提供的各種給養(yǎng)，才能有效激發(fā)學習者學習熱情。因此，注重情感支持、不斷增強學習者情感體驗、充分發(fā)揮各子系統(tǒng)作用、共同促進情感心理環(huán)境建設(shè)，對在線學習生態(tài)系統(tǒng)平穩(wěn)、健康、可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。在物理環(huán)境設(shè)計上，要注重平臺設(shè)計的個性化與精細化，如清晰的導航和個性化學習路徑、自適應課程推送等，降低學習者認知負荷與信息迷茫；在社會交互環(huán)境建設(shè)上，努力為學習者營造一個良好的溝通會話氛圍，強化教師支持與智能代理服務(wù)，及時解決學生困惑，提升學習者歸屬感；在教學環(huán)境建設(shè)上，重視學習者情感目標設(shè)計，通過融合新技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學情境，增強情感體驗；在制度規(guī)范環(huán)境建設(shè)上，通過約束機制約束學習者言行，努力營造積極健康向上的學習氛圍。

5 結(jié)語

本文從學習生態(tài)觀視角出發(fā)，采用系統(tǒng)動力學方法，分析影響在線學習投入度的主要因素。本文方法能更加全面、系統(tǒng)、動態(tài)地分析在線學習投入度影響因素，對系統(tǒng)分析在線學習質(zhì)量提供了科學方法。系統(tǒng)仿真結(jié)果顯示，學生在線學習投入度受多重因素影響，必須抓住核心要素有針對性地進行整改，才能促進在線教學常態(tài)化發(fā)展。