陳昂軒 劉懷亞 賈積有 張 君 徐玄沖

雙重身份學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的構(gòu)建與實證研究*

陳昂軒1劉懷亞1賈積有1[通訊作者]張 君2徐玄沖2

（1．北京大學(xué) 教育學(xué)院，北京 100871；2．北京體育大學(xué)附屬競技體育學(xué)校，北京 100084）

如今，自適應(yīng)學(xué)習(xí)已成為推動個性化教育實踐落地的抓手，然而目前自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型研究對促進(jìn)雙重身份學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)關(guān)注有限?；诖?，文章以雙重身份學(xué)生的典型代表——體育生為例，構(gòu)建了基于智能教學(xué)系統(tǒng)的雙重身份學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型，并提出實際應(yīng)用流程，以便促進(jìn)其落地實踐。在此基礎(chǔ)上，文章針對某體校體育生群體進(jìn)行實證研究，通過對調(diào)查問卷、訪談數(shù)據(jù)和日志數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)所提出的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型能夠在不影響運(yùn)動動機(jī)的情況下顯著提升學(xué)生的學(xué)業(yè)動機(jī)，由此證實了模型的有效性，并剖析了該模型四模塊設(shè)計對實驗結(jié)果的影響。文章通過研究，旨在為未來的社會性自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型設(shè)計提供參考。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)；雙重身份學(xué)生；應(yīng)用路徑；學(xué)習(xí)情境

引言

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、學(xué)習(xí)分析等的高速發(fā)展，基于學(xué)生的特性和知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行個性化教學(xué)成為可能。為此，教育部于2021年發(fā)布《教育部等六部門關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“開發(fā)基于大數(shù)據(jù)的智能診斷、資源推送、學(xué)習(xí)輔導(dǎo)等應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展”[1]。自適應(yīng)學(xué)習(xí)作為實現(xiàn)個性化教育的核心策略[2]，其學(xué)習(xí)技術(shù)能夠識別學(xué)生的知識差異，并有針對性地對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行輔導(dǎo)和干預(yù)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)的應(yīng)用有效打破了傳統(tǒng)教育中因為優(yōu)秀師資受限而無法幫助每一位學(xué)生的困境，推動了個性化教育的實踐落地，因此近年來受到研究者的廣泛關(guān)注。

個性化教育的落腳點(diǎn)是學(xué)生個體，但當(dāng)前研究對學(xué)生身份上的認(rèn)知差異和社會限制的探討較少，尤其對于雙重身份（Dual Identities）學(xué)生尚未有統(tǒng)一的定義。從社會角色的視角出發(fā)，雙重身份學(xué)生群體與普通學(xué)生之間存在社會性身份上的區(qū)別[3]，即其是否在學(xué)生的身份之外還同時存在其他的沖突性社會性身份。這類學(xué)生的特征表現(xiàn)為其社會性責(zé)任與學(xué)生身份的學(xué)習(xí)責(zé)任并無直接連接，存在時間、空間、精力等方面的擠占現(xiàn)象，如體育生（學(xué)生-運(yùn)動員身份）、軍校生（學(xué)生-士官身份）、警校生（學(xué)生-警察身份）等。他們代表一類特殊的學(xué)生，其在作為學(xué)生的同時還具備另一種不同的社會性身份，這使其在身份認(rèn)知上可能會產(chǎn)生沖突，即是否認(rèn)可自己為學(xué)生而不是其他的社會性身份[4]。對于這類學(xué)生而言，他們需要在學(xué)生身份和社會性身份之間尋找平衡，理解如何整合這些不同的身份，使它們相互協(xié)調(diào)，通過培養(yǎng)身份平衡的能力以更好地應(yīng)對未來多重角色的挑戰(zhàn)。同時，雙重身份學(xué)生往往承擔(dān)著部分社會性責(zé)任（如參加比賽、訓(xùn)練等），其學(xué)業(yè)往往受到諸多限制，如學(xué)習(xí)時間不充分、學(xué)習(xí)空間不固定、學(xué)業(yè)交流不及時、訓(xùn)練安排不合理等，這使雙重身份學(xué)生的學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)面臨巨大的挑戰(zhàn)和困境。

面對雙重身份學(xué)生群體的學(xué)習(xí)限制，個性化、自適應(yīng)的學(xué)習(xí)方式是解決的良方。體育總局聯(lián)合教育部刊發(fā)的《關(guān)于深化體教融合促進(jìn)青少年健康發(fā)展的意見》明確指出，教育部門要完善加強(qiáng)高水平運(yùn)動員文化教育相關(guān)政策，以個性化授課、補(bǔ)課等方式為優(yōu)秀運(yùn)動員完成學(xué)業(yè)創(chuàng)造條件[5]。然而，當(dāng)前自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型研究對促進(jìn)雙重身份學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)關(guān)注有限，往往并未關(guān)注到學(xué)生個體的社會性身份差異，這使意見中指出的個性化教學(xué)方式難以充分適應(yīng)雙重身份學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。基于此，本研究以體育生這一典型雙重身份學(xué)生群體為例，試圖探究適應(yīng)雙重身份學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型構(gòu)建方式，并通過實證研究來驗證構(gòu)建模型的作用效果，以期為社會性的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型設(shè)計提供參考。

一 研究現(xiàn)狀

1 雙重身份學(xué)生的學(xué)習(xí)困境

雙重身份學(xué)生作為教育領(lǐng)域的特殊群體，其學(xué)習(xí)情況一直以來都受到研究者的重視，然而現(xiàn)有的許多研究表明，雙重身份學(xué)生群體的學(xué)業(yè)表現(xiàn)落后于普通學(xué)生。以體育生群體為例，Van Rens等[6]對荷蘭242名高水平體育生的研究表明，參加了高級比賽的學(xué)生在學(xué)校的學(xué)業(yè)表現(xiàn)較差，其在中學(xué)和高等教育中的學(xué)業(yè)水平相較于同伴學(xué)生而言都較低——這種學(xué)業(yè)上的落后現(xiàn)象已被指出與學(xué)生的運(yùn)動身份有關(guān)。Bimper[7]對美國黑人體育生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其運(yùn)動員身份的認(rèn)同程度越高，學(xué)業(yè)表現(xiàn)（Grade Point Average，GPA）就越低，而種族認(rèn)同、種族差異反而并沒有成為GPA的直接影響因素。Yukhymenko-Lescroart[8]在超過1000名體育生的樣本研究中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的運(yùn)動身份與運(yùn)動成就呈正相關(guān)，卻與學(xué)術(shù)成就呈負(fù)相關(guān)。

Firth-Clark等[9]指出，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是，雙重身份的學(xué)生群體面臨大多數(shù)其他學(xué)生沒有的特殊挑戰(zhàn)。例如，對體育生而言，必須平衡其訓(xùn)練需求和學(xué)業(yè)要求，但這樣做會帶來消極的后果，因為學(xué)生不得不為了適應(yīng)體育訓(xùn)練而錯過課程，被迫在體育鍛煉和課程學(xué)習(xí)之間做出選擇。由此，協(xié)調(diào)學(xué)業(yè)和專業(yè)訓(xùn)練要求，以及適應(yīng)自身的社會生活和各種關(guān)系，成為以體育生為代表的雙重身份學(xué)生所面臨的現(xiàn)實學(xué)習(xí)困境。

2 自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的發(fā)展

考慮到自適應(yīng)學(xué)習(xí)方式能夠匹配學(xué)生學(xué)習(xí)需求的特點(diǎn)，國內(nèi)外對于自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的設(shè)計進(jìn)行了較長時間的探索。Brusilovsky[10]最早提出使用自適應(yīng)超媒體來支持個人學(xué)習(xí)，并構(gòu)建了自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)通用模型（Adaptive Educational Hypermedia Systems，AEHS）。該模型根據(jù)學(xué)生的個人資料或記錄調(diào)整特定學(xué)生的課程內(nèi)容，其中自適應(yīng)引擎是滿足用戶模型適應(yīng)超媒體的核心要素。Pena-Ayala等[11]則將活動理論（Activity Theory）應(yīng)用于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計之中，以活動作為分析的基本單元，構(gòu)建了自適應(yīng)學(xué)習(xí)的“活動-動作-操作-結(jié)果”四層架構(gòu)模型，進(jìn)一步發(fā)展了以活動理論為基礎(chǔ)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計框架。

在我國，童名文等[12]基于自適應(yīng)逆控制理論構(gòu)建了自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)動力模型，從系統(tǒng)動力機(jī)制的視角分析自適應(yīng)學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)動力、學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)效果方面的關(guān)系紐帶，以追求學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)動機(jī)為基礎(chǔ)，推動自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的動力學(xué)演化。郝祥軍等[13]則提出了自適應(yīng)學(xué)習(xí)的社會性發(fā)展路徑，注重自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型中情感互動、協(xié)作交互等社會性需求的引領(lǐng)，針對學(xué)伴支持構(gòu)建了自適應(yīng)匹配框架，豐富了基于協(xié)商的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式。

隨著“智能+教育”的興起，自適應(yīng)學(xué)習(xí)也逐步與智能技術(shù)融合，以智能技術(shù)創(chuàng)新自適應(yīng)學(xué)習(xí)方式。智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的重要助推器，該系統(tǒng)能夠借助人工智能技術(shù)，對學(xué)生進(jìn)行差異化、個性化的教學(xué)，并給出及時和定制性的指導(dǎo)反饋，從技術(shù)視角推動學(xué)生的輔導(dǎo)過程；同時，該系統(tǒng)還能夠為自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的設(shè)計提供實際落地的“抓手”，推動自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型可復(fù)現(xiàn)、可推廣的現(xiàn)實發(fā)展[14]。

目前來看，自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型設(shè)計主要追求對系統(tǒng)架構(gòu)、算法過濾等模塊的提升，著眼于對學(xué)生學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)風(fēng)格的適應(yīng)性匹配，而對學(xué)生的學(xué)習(xí)情境、身份沖突等社會性因素重視不足。為此，本研究擬通過對體育生這一典型雙重身份學(xué)生的社會性特點(diǎn)進(jìn)行挖掘，構(gòu)建納入身份情境的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型，從而有力推動自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型社會化發(fā)展的落地實踐。

二 雙重身份學(xué)生特點(diǎn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的構(gòu)建

為了探究體育生這一典型雙重身份學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境限制與學(xué)業(yè)特點(diǎn)，本研究在模型構(gòu)建之前對B市Z區(qū)某體?；氐捏w育生群體進(jìn)行了前期訪談和問卷發(fā)放，并結(jié)合專家咨詢，最終確定四個體育生群體因?qū)W習(xí)情境限制而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)問題：①水平參差，由于師資力量配備的差距，體育生群體學(xué)業(yè)水平普遍較弱且參差不齊；②情境動蕩，由于主業(yè)的訓(xùn)練要求，留給學(xué)習(xí)的時間較零碎，參加比賽時學(xué)習(xí)的空間也不固定；③意愿被動，由于文化培養(yǎng)的投入不足，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性弱，學(xué)生自述多從5、6年級開始就不認(rèn)真上課；④精力分散，由于訓(xùn)練過后帶來的精力下降，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往注意力不足、無精打采。

基于此，本研究采用Vandewaetere等[15]提出的自適應(yīng)學(xué)習(xí)四維視圖（來源、情境、方法和對象），以智能教學(xué)系統(tǒng)為落地工具，擴(kuò)展自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的社會身份維度設(shè)計，構(gòu)建了基于智能教學(xué)系統(tǒng)的雙重身份學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型（Double Identity Student Adaptive Learning Model，DISALM），如圖1所示。有別于傳統(tǒng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)者模型、領(lǐng)域模型、教學(xué)模型、人機(jī)交互模型四個核心模型，本模型以來源、情境、方法模塊作為自適應(yīng)學(xué)習(xí)的特征輸入維度，以智能教學(xué)系統(tǒng)作為自適應(yīng)學(xué)習(xí)的模型載體，以自適應(yīng)學(xué)習(xí)的對象模塊作為內(nèi)容輸出維度。

圖1 基于智能教學(xué)系統(tǒng)的雙重身份學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型

1 模型構(gòu)建的要素內(nèi)涵

（1）適應(yīng)的來源：因何適應(yīng)

自適應(yīng)學(xué)習(xí)的宗旨是以學(xué)生為中心，學(xué)生的自身知識水平和心理特質(zhì)是輔導(dǎo)設(shè)計的基石。對于體育生群體而言，由于師資力量配備不均勻，其文化學(xué)習(xí)水平參差不齊，因此即使是同齡的學(xué)生其知識水平都可能存在巨大差異。知識追蹤方法重點(diǎn)關(guān)注對學(xué)生知識水平結(jié)構(gòu)變化的測量，如常見的基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的知識追蹤、基于深度學(xué)習(xí)的知識追蹤、機(jī)器學(xué)習(xí)中的折半查找等方法，都能夠在動態(tài)間隔中評估體育生群體的知識水平變化情況，實際滿足體育生群體對于學(xué)習(xí)內(nèi)容精準(zhǔn)輔導(dǎo)的需求。目前來看，對于知識狀態(tài)的刻畫和描述是自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型中適應(yīng)來源的研究重點(diǎn)，準(zhǔn)確的知識追蹤結(jié)果可用于智能教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計合理的知識系統(tǒng)與知識庫。而從維度上來看，適應(yīng)來源模塊的研究較少關(guān)注學(xué)生的身份特質(zhì)及其帶來的心理特征差異。體育生群體的選拔經(jīng)歷往往和普通學(xué)生有較大差別，現(xiàn)有研究也凸顯了體育生群體在心理特質(zhì)方面與普通學(xué)生的差異性，如壓力、自信心、自我效能、感知障礙等[16]。由此，在自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型中評估體育生群體狀態(tài)，為智能教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)生設(shè)計建模就顯得尤為重要。為此，可以通過認(rèn)知診斷、學(xué)習(xí)風(fēng)格診斷、層次屬性判別、效能模型判定等多種心理測量手段對學(xué)生進(jìn)行心理特質(zhì)建模，使智能教學(xué)系統(tǒng)能夠更精準(zhǔn)地獲得學(xué)習(xí)群體的初始靜態(tài)參數(shù)估計，從而為體育生群體調(diào)整學(xué)習(xí)難度和學(xué)習(xí)任務(wù)，實際滿足雙重身份學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容精準(zhǔn)輔導(dǎo)的需求。

（2）適應(yīng)的情境：于何適應(yīng)

真實的學(xué)習(xí)過程無法脫離學(xué)習(xí)場域的限制，因此針對雙重身份學(xué)生群體的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型也應(yīng)當(dāng)注重具體的學(xué)習(xí)情境。對于體育生群體而言，其訓(xùn)練任務(wù)占據(jù)著日常生活中的絕大部分，留給文化學(xué)習(xí)的時間相比普通學(xué)生更少、更零碎；同時，為了滿足體育主業(yè)的選拔，體育生群體往往需要參與不同區(qū)域內(nèi)舉行的比賽，其文化學(xué)習(xí)的空間也并不固定。這表明，對體育生群體學(xué)習(xí)的情境自由度的適應(yīng)性設(shè)計應(yīng)是自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型構(gòu)建的重要方向。已有研究已經(jīng)關(guān)注到自適應(yīng)學(xué)習(xí)的不同設(shè)備類型與學(xué)生情境自由度的對應(yīng)關(guān)系（如表1所示），這種對不同設(shè)備類型的使用實際上反映了學(xué)生當(dāng)前所處的學(xué)習(xí)情境。

表1 不同設(shè)備類型與學(xué)生情境自由度的對應(yīng)關(guān)系

由此可見，在針對雙重身份學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型中，通過獲取學(xué)生使用的設(shè)備類型，便可以有效判斷學(xué)生所處的情境自由度，從而了解學(xué)生學(xué)習(xí)的時間與空間差異（如是否處于碎片化時間、是否處于非固定環(huán)境等），適應(yīng)性地根據(jù)學(xué)習(xí)情境分配任務(wù)數(shù)量與難度。

（3）適應(yīng)的方法：如何適應(yīng)

隨著學(xué)生地位在智能系統(tǒng)的設(shè)計中不斷提高，在人機(jī)交互形態(tài)上也產(chǎn)生了系統(tǒng)控制、學(xué)習(xí)者控制、聯(lián)合控制（學(xué)習(xí)者-系統(tǒng)）等不同的人機(jī)協(xié)作模式。不同的控制模式體現(xiàn)了學(xué)生的自我動機(jī)差異，自我動機(jī)強(qiáng)的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有著自我控制的意愿，更加傾向“學(xué)習(xí)者控制”的協(xié)作模式；而自我動機(jī)弱的學(xué)生更加傾向“系統(tǒng)控制”的協(xié)作模式[20]。已有研究表明，體育生群體在學(xué)業(yè)上往往沒有較強(qiáng)的主動性和積極性，在人機(jī)交互形態(tài)上會更傾向于傳統(tǒng)的“系統(tǒng)控制”協(xié)作模式；而其中自我學(xué)業(yè)動機(jī)更強(qiáng)的體育生能夠?qū)ψ陨韺W(xué)習(xí)進(jìn)行監(jiān)督，其學(xué)業(yè)表現(xiàn)比其他體育生更好[21]。因此，對于自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型而言，其應(yīng)當(dāng)在原有“系統(tǒng)控制”方式的基礎(chǔ)參數(shù)上，構(gòu)建支持“學(xué)習(xí)者控制”或“聯(lián)合控制”的學(xué)生自主學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)智能教學(xué)系統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)計變革，自動適應(yīng)學(xué)生在人機(jī)學(xué)習(xí)環(huán)境下的控制需求，從而促進(jìn)體育生群體學(xué)業(yè)維度內(nèi)部動機(jī)的提升。

（4）適應(yīng)的對象：對何適應(yīng)

自適應(yīng)的對象指的是在自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中輸出的內(nèi)容形式?，F(xiàn)有的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型已經(jīng)開始關(guān)注學(xué)習(xí)活動中內(nèi)容（如知識點(diǎn)、知識結(jié)構(gòu)等）、表征（如選擇題、填空題、聊天窗等）、路徑（如群體學(xué)習(xí)路徑、個人學(xué)習(xí)路徑等）、支持（如微課、短視頻、在線講解等）的設(shè)計。而對于體育生群體而言，當(dāng)前已有的學(xué)習(xí)活動來自于對學(xué)生身份的開發(fā)，內(nèi)容形式上未能充分融入其社會性身份所帶來的理解能力。對此，情境學(xué)習(xí)理論指出，知識是具有情境性的，其與行動緊密相連，只有在具體的情境中行動和應(yīng)用，學(xué)生才能完全理解知識[22]。因而對于體育生這類雙重身份學(xué)生而言，其自適應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)注重融入社會性身份所帶來的理解能力（如提供以體育項目為出題背景的題目）。這種內(nèi)容融合不僅可以聚焦于題目設(shè)計，還可以在表征、路徑、支持方式等方面設(shè)計融入身份情境，從而在智能教學(xué)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)材料設(shè)計中突出內(nèi)容形式的自適應(yīng)變革。

2 應(yīng)用路徑

為了促進(jìn)DISALM模型的實踐落地，本研究設(shè)計了雙重身份學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的應(yīng)用路徑（如圖2所示），具體可分為教學(xué)啟動層、輔導(dǎo)進(jìn)行層、迭代反饋層三層。

圖2 雙重身份學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的應(yīng)用路徑

圖3 自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型應(yīng)用路徑下的實驗過程

①教學(xué)啟動層：本層用于獲得智能教學(xué)系統(tǒng)啟動的具體參數(shù)。首先，可通過前期知識測試對學(xué)生知識水平進(jìn)行判定；然后，應(yīng)用心理評估模型與心理調(diào)研方法對學(xué)生心理特征進(jìn)行測量；最后，進(jìn)行學(xué)生的情境需求評估，獲得學(xué)生學(xué)習(xí)情境參數(shù)。

②輔導(dǎo)進(jìn)行層：本層通過學(xué)生知識水平參數(shù)，構(gòu)建符合學(xué)生學(xué)習(xí)難度區(qū)間的領(lǐng)域知識庫模型，包含學(xué)習(xí)的知識數(shù)據(jù)以及推薦的資源數(shù)據(jù)；另外，通過心理特征參數(shù)與情境需求參數(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)者模型，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)（涉及人機(jī)交互的控制類型、初始動機(jī)效能參數(shù)）以及情境狀態(tài)（涉及情境自由度水平、任務(wù)時間間隔參數(shù)），并基于這兩個狀態(tài)來設(shè)計分配適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容。設(shè)計后的教學(xué)內(nèi)容通過融入智能教學(xué)系統(tǒng)，供不同情境、不同水平、不同控制模式下的雙重身份學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用。

③迭代反饋層：本層在應(yīng)用過程中通過收集過程性數(shù)據(jù)來評估學(xué)生的知識水平變化，從而對領(lǐng)域知識庫模型進(jìn)行更新，進(jìn)行知識迭代；通過收集反饋性數(shù)據(jù)（如學(xué)生反饋、教師反饋）來評估學(xué)生的適應(yīng)狀態(tài)，進(jìn)行過程反饋，從而對學(xué)習(xí)者模型進(jìn)行更新。兩者共同作用，實現(xiàn)模型的自適應(yīng)性不斷提升。

三 實驗設(shè)計

為驗證DISALM模型的有效性，本實驗擬探究：①應(yīng)用DISALM模型后，體育生的學(xué)習(xí)與運(yùn)動動機(jī)是否存在變化？②DISALM模型的四維模塊設(shè)計對體育生群體的有效性如何？

1 實驗準(zhǔn)備

本實驗選取B市M區(qū)某體?；氐?9名體育生，進(jìn)行了為期12周的數(shù)學(xué)與英語學(xué)科的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。體育生群體訓(xùn)練的項目分別為舉重與摔跤。實驗基于“樂學(xué)一百”智能教學(xué)系統(tǒng)（本研究所提出模型的應(yīng)用載體），從來源、情境、方法、對象四維度進(jìn)行了適應(yīng)性設(shè)計更新。該系統(tǒng)提供覆蓋小學(xué)、初中學(xué)段的人教版數(shù)學(xué)與英語學(xué)科所有單元知識點(diǎn)的試題，能夠?qū)Υ鸢高M(jìn)行智能判定，同時還能對不同賬戶的學(xué)生自適應(yīng)分配不同的學(xué)習(xí)進(jìn)度，是本實驗落地的基礎(chǔ)工具。此外，該系統(tǒng)的原有組件是成熟的，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性[23]。

2 實驗過程

本實驗的過程依據(jù)上文提出的應(yīng)用路徑進(jìn)一步細(xì)化，具體如圖3所示。

（1）教學(xué)啟動層

實驗開始前，本研究對體育生進(jìn)行前測。依據(jù)自適應(yīng)模型的來源設(shè)計，本實驗采用基于學(xué)段的折半查找算法，對體育生的知識水平進(jìn)行判定，以確定學(xué)生的知識學(xué)段需求。針對體育生的心理特征測量，本實驗進(jìn)行了“體育生對學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)識”的前期訪談，以專家評分的方式獲得體育生群體的學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)壓力、自我認(rèn)可等個體差異化評價，以確定他們的心理需求。同時，本實驗通過訪談，了解不同體育生的運(yùn)動環(huán)境，以確定他們的學(xué)習(xí)情境需求。

（2）輔導(dǎo)進(jìn)行層

①知識內(nèi)容適應(yīng)：根據(jù)教學(xué)啟動層中針對體育生判定的不同知識學(xué)段，系統(tǒng)后臺為每位體育生抽取試題庫中對應(yīng)判定學(xué)段的試題，并以單元任務(wù)形式進(jìn)行組織，即每個單元任務(wù)包含該學(xué)段的某個知識點(diǎn)。同時，對單元任務(wù)的試題內(nèi)容進(jìn)行評估，部分試題進(jìn)行了社會身份化改寫（為摔跤學(xué)生改寫并分配摔跤情境應(yīng)用題，為舉重學(xué)生改寫并分配舉重情境應(yīng)用題）。

②心理與情境需求適應(yīng)：根據(jù)教學(xué)啟動層中的心理特征評分，系統(tǒng)將其與初始題目難度評分相對應(yīng)，不同心理特征的體育生對應(yīng)不同的初始單元任務(wù)難度。同時，本實驗對采用的智能教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行有針對性的開發(fā)，支持網(wǎng)頁端、平板端和手機(jī)端的學(xué)習(xí)內(nèi)容互聯(lián)互通。當(dāng)學(xué)生使用網(wǎng)頁端系統(tǒng)時，其學(xué)習(xí)環(huán)境被系統(tǒng)判定為低自由度，認(rèn)為具有專注的學(xué)習(xí)能力，需要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)數(shù)和難度將提升；而學(xué)生使用移動端系統(tǒng)時，需要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)數(shù)和難度相應(yīng)降低。

（3）迭代反饋層

本實驗在第5周與第9周通過系統(tǒng)向?qū)W生發(fā)送反饋性的問卷進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，關(guān)注題量和難度的分配合理性。系統(tǒng)會依據(jù)學(xué)生的不同反饋，在之后的學(xué)習(xí)中自動給出不同題量和不同難度的任務(wù)。兩次反饋就能讓系統(tǒng)對題量難度參數(shù)進(jìn)行迭代更新，提供了學(xué)生對系統(tǒng)控制的紐帶，支持學(xué)生對于系統(tǒng)的自主干預(yù)。

3 數(shù)據(jù)收集

在數(shù)據(jù)收集方面，本實驗采用國際上較為成熟的測量學(xué)生運(yùn)動員學(xué)業(yè)與運(yùn)動動機(jī)的SAMSAQ量表[24]。由于SAMSAQ量表最初針對的目標(biāo)人群是大學(xué)階段的體育生，和我國國內(nèi)的體校制度有所差異，因此本實驗針對我國國內(nèi)體校體育生的學(xué)習(xí)場景與年齡階段進(jìn)行了適應(yīng)性改編，對學(xué)生在輔導(dǎo)前后的學(xué)業(yè)動機(jī)（Academic Motivation，AM）、學(xué)生運(yùn)動動機(jī)（Student Athletic Motivation，SAM）和職業(yè)運(yùn)動動機(jī)（Career Athletic Motivation，CAM）進(jìn)行了測量。實驗針對29名學(xué)生發(fā)放了該問卷，收回問卷24份。刪去未認(rèn)真作答的問卷1份（所有題項都是同一個選項）和重復(fù)作答的問卷1份，最終得到有效問卷22份，問卷回收率75.9%。對問卷進(jìn)行信度分析，其克隆巴赫系數(shù)達(dá)到0.757，說明問卷信度良好。

由于問卷分析的樣本量較少，可能存在一定的分析偏差，因此本實驗采用混合研究方法，通過半結(jié)構(gòu)化訪談，進(jìn)一步聚焦來源、情境、方法、對象模塊的適應(yīng)性設(shè)計作用，對知情同意的1名體育生教練（編號C1）、2名教師（編號T1、T2）、9名體育生（編號S1～S9）進(jìn)行了訪談。同時，本實驗還記錄了學(xué)生在系統(tǒng)后臺的行為日志數(shù)據(jù)，包括任務(wù)完成數(shù)、答題準(zhǔn)確率、任務(wù)完成時長等。

四 結(jié)果與討論

1 應(yīng)用自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型后體育生學(xué)業(yè)與運(yùn)動動機(jī)的變化及影響

本研究通過配對樣本T檢驗檢測實驗前后的差異，體育生群體動機(jī)維度檢驗結(jié)果如表2所示?？梢钥闯觯陔p重身份學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的輔導(dǎo)下，體育生群體的AM有了顯著的提升，同時其SAM和CAM只有輕微的下降，且結(jié)果并不顯著，表明本研究提出的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型能夠集中提升學(xué)生的AM且不影響其訓(xùn)練主業(yè)，在AM和CAM方面取得了較好的平衡，對于體育生這一群體而言有著適切、突出的輔導(dǎo)效果。

表2 實驗前后體育生群體動機(jī)維度檢驗

注：*表示＜0.05，下同。

2 自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型四維模塊的有效性剖析

（1）來源模塊的適應(yīng)性設(shè)計有效性

自適應(yīng)學(xué)習(xí)的來源設(shè)計是否準(zhǔn)確挖掘到了學(xué)生的特質(zhì)，是來源部分有效性的關(guān)鍵。多數(shù)受訪者認(rèn)為實驗中的個性化知識內(nèi)容非常適合自己，貼近自身水平，如受訪者S4表示：“我覺得題目剛剛好，符合我的個人水平”。還有受訪者提及能夠感受到來源模塊中的心理評估對自身的幫助，如受訪者S3表示：“作為運(yùn)動員有時（因為訓(xùn)練成績）壓力較大，而這種評估不會讓我在厭煩以及排斥的情況下還要做難題”。對日志數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，心理評估中運(yùn)動壓力較大、學(xué)習(xí)效能感較低的學(xué)生與運(yùn)動壓力較小、學(xué)習(xí)效能感較高的學(xué)生在兩個科目中的任務(wù)完成數(shù)并無顯著差異。體育生這類雙重身份學(xué)生通常在知識層次和心理水平上存在較大的個體差異，而本實驗表明，對知識和心理狀態(tài)兩方面的自適應(yīng)設(shè)計能夠有效彌合體育生之間的特質(zhì)差異，促進(jìn)體育生的群體學(xué)業(yè)水平發(fā)展。

（2）情境模塊的適應(yīng)性設(shè)計有效性

在自適應(yīng)學(xué)習(xí)的情境設(shè)計方面，多數(shù)受訪者表示學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)場域、學(xué)習(xí)設(shè)備使用方面的自由度適配性可以滿足其在特定學(xué)習(xí)情境下的需求，如受訪者S1表示：“很多時候訓(xùn)練完挺累的，洗完澡躺在床上（用手機(jī)）做題，發(fā)現(xiàn)題目做起來還很得心應(yīng)手，感覺花在學(xué)習(xí)上的時間都變多了”。從后臺日志數(shù)據(jù)來看，學(xué)生在移動端和網(wǎng)頁端的答題準(zhǔn)確率并無顯著差異。這表明情境模塊的設(shè)計緩和了學(xué)習(xí)情境對學(xué)生的限制作用，通過移動端和固定端的區(qū)分，滿足了體育生群體在學(xué)習(xí)精力上的不同需求。這表明，情境模塊適應(yīng)性設(shè)計的重點(diǎn)是充分關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中的時空、精力限制，以設(shè)備類型作為設(shè)計的著眼點(diǎn)，能夠基于情境自適應(yīng)調(diào)整雙重身份學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。

（3）方法模塊的適應(yīng)性設(shè)計有效性

在自適應(yīng)學(xué)習(xí)的方法設(shè)計方面，多數(shù)受訪者表示對學(xué)習(xí)的自主控制欲望增強(qiáng)了，通過控制能力的提升增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動性。如受訪者S3表示：“以前就是（系統(tǒng)）給什么我學(xué)什么，現(xiàn)在（反饋后）有那些知識的儲備，想自己多學(xué)習(xí)一些。”通過訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對自身內(nèi)在目標(biāo)的追求的主動性也有所提升，如受訪者S2表示：“之前覺得有的題目太簡單，但（經(jīng)過問卷反饋）之后發(fā)現(xiàn)題目難度變難了一些，更適合我了”。對后臺日志數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，以系統(tǒng)提供反饋活動為時間切點(diǎn)，相比反饋前，在反饋后學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科的完成任務(wù)數(shù)平均上升了2.7（t=1.132，＜0.05），表明學(xué)生對系統(tǒng)的可感知反饋能夠顯著提升其在數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)投入。實驗表明，體育生這類雙重身份學(xué)生也有學(xué)習(xí)內(nèi)容自主決策的需要，本實驗?zāi)軌蛟谙到y(tǒng)決策方法上適應(yīng)學(xué)生的自主度，增強(qiáng)其控制的積極性，從而提升自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型對學(xué)生自主需求的適配度。

（4）對象模塊的適應(yīng)性設(shè)計有效性

對象模塊的適應(yīng)性設(shè)計關(guān)注內(nèi)容形式與體育生社會性身份的連接，多數(shù)學(xué)生表達(dá)了對這一設(shè)計的歡迎，如S5表示：“看到（和自己訓(xùn)練）相關(guān)的題就想做，讀起來也不費(fèi)勁”；S6表示：“我喜歡這種設(shè)計，能讓我感覺被重視。課堂上的題目都是給那些好學(xué)生做的，這邊的題目感覺更適合我們”。體育運(yùn)動的不確定性造就了學(xué)生運(yùn)動員聯(lián)想能力強(qiáng)、創(chuàng)造力強(qiáng)的特點(diǎn)，更容易接受形式活潑多變的教學(xué)方式[25]，而訪談表明體育生的知識和生活經(jīng)驗適用于其學(xué)生身份的轉(zhuǎn)變，由此證明了在本實驗設(shè)計中融入學(xué)生社會性身份的有效性。

五 結(jié)語

本研究以體育生為例，基于智能教學(xué)系統(tǒng)技術(shù)，構(gòu)建了針對雙重身份學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型，并通過應(yīng)用路徑的設(shè)計來推進(jìn)雙重身份學(xué)生的個性化教育實踐落地。實證研究結(jié)果表明，應(yīng)用該自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型可顯著提高雙重身份學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，同時不影響其運(yùn)動和職業(yè)動機(jī)。研究還通過訪談驗證了自適應(yīng)性學(xué)習(xí)模型四維模塊的有效性，發(fā)現(xiàn)該模型能夠關(guān)注體育生的學(xué)習(xí)限制和社會身份優(yōu)勢，從而增強(qiáng)其學(xué)習(xí)的積極性。本研究尚存在一定的不足，如只針對體校學(xué)生進(jìn)行研究，所學(xué)內(nèi)容僅涉及小學(xué)、初中階段的知識，而未涉及高中、大學(xué)階段的相關(guān)內(nèi)容；樣本量較小，實驗時間較短；未關(guān)注到體育生的體育水平差異等。后續(xù)研究可做進(jìn)一步的探索，重視自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型中的學(xué)生社會性限制，推動自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的社會化發(fā)展，從而走向更加“因材施教”的理想教育。

[1]教育部等六部門.教育部等六部門關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見[OL].

[2]吳南中.自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的構(gòu)建及其實現(xiàn)策略[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2017,(9):12-18.

[3][4]Kang S K, Bodenhausen G V. Multiple identities in social perception and interaction: Challenges and opportunities[J]. Annual Review of Psychology, 2015,547-574.

[5]體育總局教育部.體育總局教育部關(guān)于印發(fā)深化體教融合促進(jìn)青少年健康發(fā)展意見的通知[OL].

[6]Van Rens F, Elling A, Reijgersberg N. Topsport talent schools in the Netherlands: A retrospective analysis of the effect on performance in sport and education[J]. International Review for the Sociology of Sport, 2015,(1):64-82.

[7]Bimper Jr A Y. Game changers: The role athletic identity and racial identity play on academic performance[J]. Journal of College Student Development, 2014,(8):795-807.

[8]Yukhymenko-Lescroart M A. On identity and sport conduct of student-athletes: Considering athletic and academic contexts[J]. Psychology of Sport and Exercise, 2018,34:10-19.

[9]Firth-Clark A, Sütterlin S, Lugo R G. Using cognitive behavioural techniques to improve academic achievement in student-athletes[J]. Education Sciences, 2019,(2):89.

[10]Brusilovsky P. Methods and techniques of adaptive hypermedia[J]. User Modeling and User-Adapted Interaction, 1999,(2-3):87-129.

[11]Pe?a-Ayala A, Sossa H, Méndez I. Activity theory as a framework for building adaptive e-learning systems: A case to provide empirical evidence[J]. Computers in Human Behavior, 2014,30:131-145.

[12]童名文,師亞飛,戴紅斌,等.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)動力機(jī)制研究[J].電化教育研究,2020,(2):68-75.

[13]郝祥軍,顧小清.基于協(xié)商的學(xué)伴推薦:自適應(yīng)學(xué)習(xí)的社會性發(fā)展路向[J].中國遠(yuǎn)程教育,2021,(8):51-59.

[14]孟青泉,賈積有,張志永,等.智能教學(xué)系統(tǒng)測評模型的構(gòu)建與實證研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2022,(5):68-74.

[15]Vandewaetere M, Clarebout G. The cognitive apprenticeship model in educational practice[A]. Handbook of research on educational communications and technology[C]. New York: Springer, 2014:425-437.

[16]Bird M D, Chow G M, Cooper B T. Student-athletes’ mental health help-seeking experiences: A mixed methodological approach[J]. Journal of College Student Psychotherapy, 2020,(1):59-77.

[17]Gardner L, Sheridan D, White D. A web-based learning and assessment system to support flexible education: A web-based learning and assessment system[J]. Journal of Computer Assisted Learning, 2002,(2):125-136.

[18]賈積有.平板電腦在中小學(xué)英語課堂教學(xué)中的應(yīng)用探究——基于6個省市9節(jié)中小學(xué)英語課程視頻的分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2019,(11):74-79.

[19]唐翠蘭,范福蘭.基于自帶設(shè)備的高?！?S”教學(xué)模型的構(gòu)建與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2017,(12):38-43.

[20]樂惠驍,賈積有.智能的邊界——智能教學(xué)系統(tǒng)中的用戶自主度研究[J].中國遠(yuǎn)程教育,2021,(9):49-58.

[21]García A J, Fong C J, Regalado Y M. Motivational, identity-based, and self-regulatory factors associated with academic achievement of us collegiate student-athletes: A meta-analytic investigation[J]. Educational Psychology Review, 2023,(1):14.

[22]王美,程佳銘,高守林.用技術(shù)賦能情境學(xué)習(xí)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2018,(11):12-18.

[23]賈積有,張必蘭,顏澤忠,等.在線數(shù)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及其應(yīng)用效果研究[J].中國遠(yuǎn)程教育,2017,(3):37-44、80.

[24]Gaston-Gayles J L. The factor structure and reliability of the student athletes’ motivation toward sports and academics questionnaire (samsaq)[J]. Journal of College Student Development, 2005,(3):317-327.

[25]胡好,孫慶祝,張英波,等.我國青少年運(yùn)動員文化學(xué)習(xí)動機(jī)結(jié)構(gòu)及相關(guān)特征研究[J].南京體育學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2015,(3):100-108、128.

Research on the Construction and Emprical Study of an Adaptive Learning Model for Double Identity Students

CHEN Ang-xuan1LIU Huai-ya1JIA Ji-you1[Corresponding Author]ZHANG Jun2XU Xuan-chong2

At present, adaptive learning has become a pivotal factor in promoting the implementation of personalized educational practice. However, the current adaptive learning models has paid limited attention on fostering personalized learning for double identity students. Based on this, the paper took the students of physical education, a representative of double identity students, as an example, constructed a double identity student adaptive learning model (DISALM) and proposed a practical application process to facilitate its landing practice. Based in this model, an empirical research on a group of students of physical education from a sports school was carried out. Through analysis of survey questionnaires, interview data, and log data, it was found out that the proposed adaptive learning model can significantly enhance students’ academic motivation without affecting their athletic motivation. This confirmed the effectiveness of the proposed adaptive learning model and dissected the impact of the four-module design of the model on the experimental results. Through research, it was expected in this paper to provide reference and inspiration for the design of future social adaptive learning models.

adaptive learning; double identity students; implementation path; learning situation

G40-057

A

1009—8097（2023）10—0108—10

10.3969/j.issn.1009-8097.2023.10.011

本文為國家社會科學(xué)基金教育學(xué)國家一般課題“基于大數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生智能評測和輔導(dǎo)研究”（項目編號：BCA220208）的階段性研究成果。

陳昂軒，在讀博士，研究方向為教育技術(shù)學(xué)、人工智能教育應(yīng)用，郵箱為angxuan.chen@stu.pku.edu.cn。

2023年4月6日

編輯：小時