教學代理真的能促進學生學習嗎？

周曉燕 楊孟娜

[摘? ?要] 教學代理是多媒體學習環(huán)境中整合語言及視覺線索等設(shè)計而成的虛擬人物形象，在交互式教學中希望通過發(fā)揮其引導、反饋等功能進而促進學生學習。為探究其實際應(yīng)用效果，采用元分析方法，對國內(nèi)外31項實驗與準實驗研究結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)：（1）教學代理能夠促進學生學習，且對認知學習的促進效果強于非認知學習；（2）教學代理能夠提升學生學習興趣和學習效率；（3）教學代理能在一定程度上降低認知負荷，但不利于學習者心理努力及自我效能感的發(fā)展；（4）教學代理的應(yīng)用效果受調(diào)節(jié)變量（學段、媒介組合方式、代理形象、代理手勢）的影響而存在差異。因此，今后在教學代理的研究、設(shè)計與應(yīng)用中，應(yīng)強調(diào)其非認知效果，重視學生真實學習表現(xiàn)；設(shè)計多樣化教學代理，兼顧學生認知基礎(chǔ)及使用期待；注重調(diào)節(jié)變量優(yōu)勢，發(fā)揮教學代理的積極效力。

[關(guān)鍵詞] 教學代理； 元分析； 調(diào)節(jié)變量； 學習效果

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 周曉燕（1977—），女，浙江紹興人。副教授，博士，主要從事課程與教學論、學習評價研究。E-mail：zxy@zjnu.cn。

一、引? ?言

隨著人工智能和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，原有的數(shù)字教育資源通過智能代理感知外部需求，借助智能導師、智能學伴等形成了具有智能化特征的學習資源環(huán)境[1]。一系列復雜、可視化的虛擬化身（教學代理）逐漸出現(xiàn)于智能導學系統(tǒng)中[2]，教學代理希望通過虛擬人物的語言線索和視覺線索（如手勢、表情）設(shè)計，在交互式教學中發(fā)揮指導、反饋等功能，從而促進學生認知和情感發(fā)展[3]。當前，學界多數(shù)研究者將教學代理視為計算機屏幕中引導學生學習的擬人形象，專家型“輔導教師”、同伴型“學習伙伴”、個體化“自身影像”等教學代理多被應(yīng)用于智能導學系統(tǒng)中[4]。教學代理已有近三十年的應(yīng)用歷史，在不斷優(yōu)化升級的同時，其實際效用也受到研究者的持續(xù)關(guān)注。對于教學代理能否有效激勵學習者并提升其學習效果，學界存在不同看法。有研究認為，教學代理能夠?qū)W生學習動機、創(chuàng)造力、知識遷移及解決問題技能產(chǎn)生積極影響[5-7]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，教學代理不能促進學習者的遷移測驗成績，也不能讓學習者感受到更高的學習興趣[8]。此外，有學者指出教學代理的有效性仍然存在爭議[9]，還有研究者提出了“教學代理是促進還是干擾學習？”的質(zhì)疑[10]。因此，教學代理的實際應(yīng)用效果有待進一步探明。

二、研究綜述

關(guān)于教學代理應(yīng)用效果的爭議，包含了來自理論探討和實證研究的觀點。在理論探討方面，研究者提出Persona效應(yīng)、社會存在感理論、社會代理理論能夠為“教學代理促進學生學習”提供依據(jù)。Persona效應(yīng)揭示，在交互學習環(huán)境中，擬人化的教學代理在一定程度上模擬了人—人互動過程，可對學生主觀學習體驗和客觀學習表現(xiàn)產(chǎn)生顯著影響[11]。社會存在感理論又稱社會臨場感理論，既指個體在媒介交往中感受到其他伙伴真實在場的程度，又指學習者借助網(wǎng)絡(luò)媒體感知其他學習者心理效果的程度，還指媒介傳遞社會線索與社會氛圍的能力[12]。有研究以此理論為基礎(chǔ)，提出當學生將教學代理感知為“真實教師或同伴”時，可以降低學生的心理努力及學生感知到的任務(wù)難度[13]。另外，社會代理理論也支持“教學代理促進學生學習”的觀點，認為學習者可以與教學代理建立社會聯(lián)系，實現(xiàn)“類現(xiàn)實”的人際交流模式，進而促進個體認知結(jié)果，提升學習成績[14]。

但是，有研究者基于認知理論、認知負荷理論和干擾理論等提出了相反的主張，認為存在“教學代理干擾學生學習”的可能。認知理論認為，人的知覺是通過兩個通道加工外界信息：較低的通道加工視覺信息，較高的通道加工聽覺信息。當學生面臨多種視覺信息組成的學習材料時，其聽覺通道的信息管理能力會隨之降低。因此，一旦教學代理大量調(diào)動學生的視、聽覺功能，學生的認知效果將會減弱。認知負荷理論和干擾理論認為，受個體工作容量的影響，教學代理的出現(xiàn)將會對學習者的認知加工造成額外負擔。此外，教學代理的吸引性和“誘惑的細節(jié)”（Seductive Details）[15]等也會造成學習者在心理注意、信息組織等方面的困難。

在實證研究方面，總體呈現(xiàn)出三種不同的研究結(jié)論：（1）教學代理對學生學習效果有顯著的積極影響。例如：Hong等人探究了計算機輔助語言學習環(huán)境中動畫教學代理對31位小學生英語學習成績的影響，發(fā)現(xiàn)使用教學代理能夠促進學生學習效果[16]。此外，Kizilkaya、Moreno及康素杰等人的實驗結(jié)果也支持“教學代理對學生學習效果有積極影響”這一結(jié)論[17-19]。（2）教學代理對學生學習效果不存在顯著影響。Theodoridou對大學生使用教學代理學習西班牙語詞匯的情況進行實驗研究，發(fā)現(xiàn)學習者在詞匯學習效果和情感態(tài)度方面并未出現(xiàn)明顯變化[20]。方浩等在探究AR圖書中動畫教學代理對學齡兒童的閱讀學習效果時，也發(fā)現(xiàn)教學代理對學生的內(nèi)容記憶效果無顯著影響[21]。（3）教學代理對學生的學習效果存在消極影響。盡管支持此種觀點的研究尚不多見，但有研究證實了此類現(xiàn)象。Liew等人對56位商學院學生進行關(guān)于計算機基礎(chǔ)應(yīng)用的實驗研究，發(fā)現(xiàn)被試越被教學代理的動作所吸引，其學習效果就越消極[22]。

綜上所述，盡管已有研究在一定程度上探索了教學代理與學生學習效果間的關(guān)系，但“教學代理對學生學習效果有怎樣的影響”仍存在諸多爭議。鑒于此，本研究通過元分析方法，對國內(nèi)外31項有關(guān)教學代理效果的實驗與準實驗研究進行統(tǒng)計學檢驗效能及分析，以期進一步探明教學代理與學習效果間的關(guān)系，為教學代理的研究設(shè)計與教學應(yīng)用提供建議。

三、研究設(shè)計

（一）研究方法與工具

元分析是對具有相同研究目的的多個獨立研究結(jié)果進行合并的一種研究方法，對有爭議甚至矛盾的同類研究進行元分析可得出較為明確的結(jié)論[23]。在元分析中，效應(yīng)量是衡量單個研究結(jié)果的綜合指標，在避免“p值操控”的基礎(chǔ)上能有效反映研究的效應(yīng)及實際顯著性[24]。受結(jié)局變量的非連續(xù)和不同測量單位對結(jié)果的影響，研究使用SMD（Std. Mean Difference）作為效應(yīng)值來評估教學代理對學生學習效果的影響[25]。根據(jù)科恩的理論，當效應(yīng)值為0.2、0.5和0.8時，分別對應(yīng)小、中、大的影響程度[26]。本研究選用操作較為簡便的Review Manager5.4.1（Revman5.4）軟件為分析工具，通過發(fā)表偏倚檢驗、調(diào)節(jié)變量效應(yīng)值等表征研究效應(yīng)。

（二）文獻檢索與篩選

研究以中國知網(wǎng)、萬方學術(shù)、維普中文、ScienceDirect、Springer Link、Wiley-Blackwell、Web of Science、EBSCOhost、ProQuest Education、Scopus為檢索庫，以“Pedagogical Agent、Conversational Pedagogical、Animated Agent、Teaching Agent”交叉性組合“Learning、Learning Effect、Learning Outcome”為檢索詞，時間跨度為2000—2022年，共檢索出313篇相關(guān)文獻。根據(jù)元分析程序，對文獻進行遴選，標準為：（1）研究主題必須符合教學代理對學生學習效果（成績、動機、興趣等）的影響；（2）研究方法為實驗或準實驗，實驗中包含教學代理實驗組與控制組；（3）研究須匯報樣本量N、均值M、標準差SD等；（4）研究數(shù)據(jù)無重復，若期刊文章與作者碩博論文相似，則選擇碩博論文。最終獲得31篇有效研究樣本，符合“元分析數(shù)據(jù)大于30條”的要求。

（三）數(shù)據(jù)編碼及變量分析

為方便分析，在整理文獻作者、發(fā)表時間及樣本量的基礎(chǔ)上，對文獻特征進行編碼，生成編碼表（見表1）。根據(jù)編碼表整理和匯總31項研究樣本中的數(shù)據(jù)，并將其導入Revman5.4，最終報告有效效應(yīng)數(shù)為121個。

調(diào)節(jié)變量的選取既能采用已有研究所揭示的教學代理應(yīng)用效果的影響因素，又可參照以往元分析文獻的經(jīng)驗[27]。據(jù)此，本研究確立了基本分析框架（如圖1所示），根據(jù)調(diào)節(jié)變量與代理的相關(guān)性程度，設(shè)置A、B、C三類調(diào)節(jié)變量，以研究教學代理對學生學習效果的差異性影響。

四、研究結(jié)果與分析

（一）研究樣本的發(fā)表偏倚檢驗與異質(zhì)性檢驗

發(fā)表偏倚指研究者、審稿者和編輯在選擇論文發(fā)表時，傾向于報道“有統(tǒng)計學意義”的結(jié)果，這導致某些研究的發(fā)表被壓制，元分析結(jié)果不具有準確性[28]，故在元分析前需進行發(fā)表偏倚檢驗。在多數(shù)研究中，判斷發(fā)表偏倚問題大都采用繪制漏斗圖法[29]。漏斗圖假設(shè)效應(yīng)量的精度隨樣本量的增加而增加，其寬度隨精度的增加而變窄，最后將趨近于點狀，形成一個對稱的倒置漏斗圖。如果存在偏移，則漏斗圖不對稱。如圖2所示，漏斗圖中的點對稱地分布于平均效應(yīng)量兩邊，且偏漏斗圖的中上側(cè)。由此，可以判斷本研究所選樣本不存在偏倚，研究精度較高。

納入同一元分析的所有研究會存在干預措施、測量工具等差異，故在元分析前需進行異質(zhì)性檢驗，以選用合適的效應(yīng)模型來消除異質(zhì)性影響，有效合并效應(yīng)量[25]。研究以I2值來檢驗異質(zhì)性，當I2對應(yīng)25%、50%、75%時，分別代表低、中、高度異質(zhì)性。在Revman5.4中采用固定、隨機效應(yīng)模型進行分析發(fā)現(xiàn)，研究樣本存在高度異質(zhì)性（I2>75%，p<0.001）。隨機效應(yīng)模型允許不同研究的真實效應(yīng)有所不同，且假定各種因素的存在是合乎邏輯的，具有更寬的可信區(qū)間，能有效消除樣本異質(zhì)性。因此，研究選用隨機效應(yīng)模型進行分析。

（二）教學代理對學生學習效果的總體影響

整體學習效果的效應(yīng)量為SMD=0.24，p<0.001（見表2），這表明多媒體教學代理對學生學習效果具有中等偏小的促進作用。在課堂及教學中選擇具有教學代理的智能教學技術(shù)或教學視頻，總體上有利于提升學生的學習效果。

教學代理對學生學習的影響具體表現(xiàn)在認知及非認知層面。由表2可知，教學代理對學生的認知學習（SMD=0.25，p<0.001）有中等偏下的促進作用，而對非認知學習的提升作用則表現(xiàn)較?。⊿MD=0.17，p<0.05）。另外，認知學習和非認知學習的I2值均較高，且p<0.001，差異極其顯著。這說明教學代理對不同類別的學習效果產(chǎn)生了較為明顯的影響。

（三）教學代理對不同類別學習效果的影響

從認知學習的效應(yīng)強度看，教學代理對學生學習效率（SMD=0.50，p<0.01）的影響效果最好，對學習遷移水平（SMD=0.27，p<0.01）的作用大于學習保持水平（SMD=0.17，p<0.05）。教學代理對學生認知負荷（SMD=-0.24，p>0.05）的影響表現(xiàn)為抑制作用。在非認知學習方面，教學代理對學生的學習興趣（SMD=0.34，p<0.05）產(chǎn)生顯著的促進作用，而對學習動機（SMD=0.25，p>0.05）的促進作用不顯著。學生心理努力（SMD=-0.18，p>0.05）和自我效能感（SMD=-0.02，p>0.05）的效應(yīng)值為負值，說明教學代理存在抑制學生心理努力和自我效能感的可能。具體見表3。

（四）不同調(diào)節(jié)變量對學生學習效果的影響

我們將研究重點從平均效應(yīng)轉(zhuǎn)移到差異本身時，需在分類數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上展開亞組分析，即調(diào)節(jié)變量分析。軟件分析結(jié)果見表4。

1. 學段和學科性質(zhì)對教學代理應(yīng)用效果的影響

教學代理作為智能學習輔助工具，已在各學段和學科教學中得以應(yīng)用。從學段的組間效應(yīng)看，Chi2=10.08，p<0.01，達到統(tǒng)計學顯著差異，說明學段對教學代理的應(yīng)用成效存在調(diào)節(jié)作用。按效應(yīng)值的大小區(qū)分效應(yīng)強度可知，隨著學段的上升，教學代理對學生的促進作用逐漸減弱。其中，教學代理對小學生（SMD=0.60，p<0.001）有中等偏上的促進作用，對中學生（SMD=0.49，p>0.05）有偏中等的正向影響。值得一提的是，教學代理在大學教學中的應(yīng)用最廣泛，但其對大學生（SMD=0.19，p<0.001）的影響程度卻較弱。

從組間效應(yīng)看，Chi2=2.08，p>0.05，未達到統(tǒng)計學顯著水平，故學科性質(zhì)不是影響教學代理應(yīng)用效果的決定性因素。從具體效應(yīng)值看，教學代理對文理科學習均能產(chǎn)生顯著作用，且人文學科（SMD=0.27，p<0.001）的應(yīng)用效果強于科學學科（SMD=0.18，p<0.01）。體育運動（SMD=0.41，p>0.05）的應(yīng)用效果雖強于信息技術(shù)（SMD=0.10，p>0.05），但兩者作用均不顯著。

2. 媒介組合方式及講解聲音對教學代理應(yīng)用效果的影響

從組間效應(yīng)看，Chi2=12.21，p<0.05，研究達到統(tǒng)計學顯著水平，說明教學代理的不同媒介組合方式對學生的學習效果存在顯著差異。教學代理一般采用聲音、文本、說明性圖解或混合方式開展教學。按效應(yīng)值的大小排序，發(fā)現(xiàn)“聲音+文本+圖片”（SMD=0.55，p>0.05）的組合方式具有最強的促進效果，“聲音+圖片”（SMD=0.30，p<0.001）與“文本”（SMD=0.21，p>0.05）次之；“聲音”（SMD=0.09，p>0.05）、“聲音+文本”（SMD=0.09，p>0.05）的組合僅對學生產(chǎn)生較小影響。值得一提的是，“文本+圖片”（SMD=-0.19，p>0.05）反而不利于學生學習。但由于“文本”“文本+圖片”的效應(yīng)數(shù)均為2，小于4，故其影響效果有待進一步檢驗。從講解聲音的組間效應(yīng)看，Chi2=0.00，p>0.05，研究未達到統(tǒng)計學顯著水平，說明教學代理在人聲講解（SMD=0.16，p<0.01）和機器合成聲音（SMD=0.16，p>0.05）方面具有相同作用，均對學生產(chǎn)生較弱影響。

3. 代理類型、形象及手勢對教學代理應(yīng)用效果的影響

通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，代理類型的組間效應(yīng)為Chi2=1.00，p>0.05，研究未達到統(tǒng)計學顯著水平，說明代理類型不是影響學生學習效果的核心因素。具體到組內(nèi)，按效應(yīng)強度排列，發(fā)現(xiàn)卡通教學代理（SMD=0.32，p=0.05）具有中等偏下程度的促進作用，擬人教學代理（SMD=0.17，p<0.01）、動物教學代理（SMD=0.15，p>0.05）和真人教學代理（SMD=0.12，p>0.05）的促進作用依次遞減。

從組間效應(yīng)看，Chi2=18.85，p<0.001，說明代理形象調(diào)節(jié)教學代理的應(yīng)用效果。具體來看，教師形象（SMD=0.36，p<0.001）和同伴形象（SMD=0.23，p<0.05）均對學生學習產(chǎn)生了正向影響，且教師形象的促進作用和顯著性程度均強于同伴形象。相比之下，角色模糊且無法判斷的代理形象（SMD=-0.07，p>0.05）不利于學生的學習。從代理手勢的組間效應(yīng)看，Chi2=6.39，p<0.05，說明代理手勢調(diào)節(jié)教學代理的應(yīng)用效果。指向明確的代理手勢（SMD=0.34，p<0.001）比無指向的代理手勢（SMD=0.29，p<0.01））有著更強的促進作用，無手勢的教學代理（SMD=0.09，p>0.05）僅有較小的影響作用。

五、結(jié)論與啟示

本研究運用元分析，從總體學習效應(yīng)、認知與非認知學習效果、類別性學習效果及亞組分析等方面出發(fā)，對2000—2022年發(fā)表的31項實驗與準實驗研究進行分析并發(fā)現(xiàn)：（1）教學代理能夠促進學生學習，且對認知學習的促進效果強于非認知學習；（2）教學代理能夠提升學生學習效率和學習興趣，促進學生遷移水平與保持水平的發(fā)展；（3）教學代理能在一定程度上降低認知負荷，但不利于學習者心理努力及自我效能感的發(fā)展；（4）教學代理的應(yīng)用效果受學段、媒介組合方式、代理形象、代理手勢的影響而存在差異。研究結(jié)果肯定了教學代理對學生學習的積極影響，明確了調(diào)節(jié)變量的作用，為后續(xù)教學代理的研究、設(shè)計與教學應(yīng)用提供了以下啟示：

（一）關(guān)注教學代理的非認知效果，重視學生真實學習表現(xiàn)

研究回應(yīng)了“教學代理是促進還是干擾學習”這一問題，證實教學代理對學生學習效果產(chǎn)生了顯著促進作用，且認知效果強于非認知效果。從認知和非認知效果的數(shù)據(jù)來看，認知學習的變量指標（遷移測驗、保持測驗、認知負荷、學習效率共占比68.69%）占比較重?？梢?，研究者較關(guān)注教學代理對學生認知學習的影響，尤其注重保持學習水平和遷移學習水平的發(fā)展。雖然學習動機、心理努力及自我效能感等非認知因素會對學生的綜合素養(yǎng)能力產(chǎn)生顯著影響[30]，但研究者對其作用的關(guān)注明顯不足。另外，研究者多以認知因素、成績測驗或?qū)W生對屏幕的注視時間、范圍等變量來測量教學代理的“促進”或“干擾”程度，由此導致研究將“學習效果”窄化為“認知學習”。

具體來看，教學代理對學生認知學習的促進作用明顯強于非認知學習，主要表現(xiàn)在學習效率方面。其中，教學代理對學生遷移學習水平的影響高于保持學習水平，這說明教學代理并不是“記憶工具”，而是學生學習經(jīng)驗轉(zhuǎn)化的“加速器”。此外，教學代理可以降低學生的認知負荷，這在一定程度上駁斥了“教學代理加重學生認知負荷”的觀點。具體來看，教學代理主要通過重組、設(shè)計學習材料，降低材料難度和混雜性，從而減輕個體內(nèi)在認知負荷及外部認知負荷[31]。從非認知學習效果來看，教學代理能顯著提升學生學習興趣、促進學習動機，但學生心理努力和自我效能感則有一定程度削弱。這可能是因為：（1）學生尚未將教學代理感知為“真實的教師或同伴”，教學代理對學生心理努力的降低作用并未發(fā)生[13]；（2）學生的心理努力和自我效能感受到教學代理能力強弱的影響[32]；（3）受測量方式的影響，教學代理對學生學習興趣、動機等的測量結(jié)果中可能包含學生對教學代理形象、情緒、行為等“誘惑的細節(jié)”的興趣，學生學習興趣和動機提升的結(jié)果并不表現(xiàn)為學生努力和自我效能感的增強。

基于上述分析，可以明確教學代理對學生遷移學習水平、學習效率、學習興趣和學習動機具有促進作用，且能有效降低學生的認知負荷。由此可以判斷，教學代理可從整體上提升學生的學習效果。但在資料分析中發(fā)現(xiàn)，研究者一定程度上存在“重認知學習效果、輕非認知學習效果”的研究傾向，這不利于教學代理應(yīng)用的有效性檢驗，不能為研究提供更加科學、客觀、全面的證據(jù)和資料。因此，未來研究應(yīng)充分關(guān)注教學代理對學生非認知發(fā)展的作用和影響，真實、全面測量學生學習表現(xiàn)。而針對“教學代理不利于學生心理努力和自我效能感發(fā)展”這一質(zhì)疑，則有待于從以下方面進一步探明：第一，探究學生對教學代理的感知情況，挖掘?qū)W生對教學代理“真實性”感知的核心要素，如教學代理的擬人程度、學習環(huán)境、學生年齡等；第二，擴大教學代理研究視角，研究教學代理形象、能力、情緒等因素對學生學習的影響；第三，真實測量學生學習表現(xiàn)，排除其他因素對學生學習興趣和動機等的影響。

（二）設(shè)計多樣化教學代理，兼顧學生使用期待及認知基礎(chǔ)

元分析結(jié)果表明，聲圖結(jié)合以及聲圖文結(jié)合的媒介組合方式最能促進學生學習，圖文結(jié)合的講解效果不利于學生學習。這一結(jié)果與“當圖像與文字整合在一起時，能夠發(fā)揮更大的教育作用”[33]的觀點恰恰相反。究其原因，可能是受到了圖文結(jié)合方式、圖文趣味性、有效性等因素的影響。另外，由于研究只收集到2個“文本+圖片”的效應(yīng)數(shù)，故也可能與效應(yīng)數(shù)較少有關(guān)。此外，教師的引領(lǐng)作用在智能虛擬環(huán)境中依然發(fā)揮著重要作用，與形象模糊的教學代理相比，角色感鮮明的教師或同伴代理均能促進學生的學習效果，且教師形象的代理效果和顯著性程度均強于同伴形象。從代理類型看，卡通代理具有中等偏下的促進效果，其他代理類型的應(yīng)用效果均較弱，但從樣本量來看，擬人代理的效應(yīng)數(shù)最大，而真人和動物類型的教學代理（占比均為6.06%）均存在效應(yīng)數(shù)較小的問題。

上述結(jié)果反映了教學代理研究和設(shè)計存在的不足：第一，教學代理研究效應(yīng)數(shù)不均衡的情況。具體表現(xiàn)為，各亞組樣本量相差較大，研究多偏向于擬人類型（占比78.79%）、教師形象（占比56.04%），聲圖結(jié)合（占比46%）或聲音（占比35%）的媒介組合方式等。這也反映出教學代理設(shè)計存在多樣化不足的問題。第二，教學代理設(shè)計和研究是否兼顧學生的使用期待及認知基礎(chǔ)的問題。Domagk和Kim發(fā)現(xiàn)，學生面對符合偏好的教學代理時能表現(xiàn)出更好的狀態(tài)動機和學習遷移水平，教學代理的情緒和性別能顯著影響學生的學習動機和行為[7，34]。這表明學生對教學代理存在“使用期待”。在本研究中，與教師和學生代理的正向作用不同，“無法判斷”形象的教學代理對學生學習有抑制作用，這說明形象“模糊”的教學代理較難滿足學生的“使用期待”。當然，有研究表明，能力強的教學代理可能會造成學生自我效能感、自信心和完成學習任務(wù)責任感的顯著降低，而能力弱的教學代理反而有利于學生學習[32]。可見，不同形象和類型的代理應(yīng)用效果不同，也可能與教學代理能力強弱相關(guān)，所以，教學代理能力的設(shè)計需符合學生認知基礎(chǔ)，過強或過弱均不利于學生學習。同時，也有國內(nèi)研究者指出，教學代理與學生的交互設(shè)計，代理的性別、情緒狀態(tài)、信息傳遞內(nèi)容與方式等均影響其作用和功能，使學生的感官感受和學習效果產(chǎn)生差異[4]。

因此，教學代理設(shè)計者應(yīng)設(shè)計多樣的代理類型、代理形象及相關(guān)學習內(nèi)容。例如：設(shè)計擬人程度不同的代理形象，選擇貼近學生真實生活、教材內(nèi)容的學習資源，開發(fā)更符合學生認知發(fā)展水平的教學代理系統(tǒng)。教學代理研究者則應(yīng)通過過程性調(diào)查、測驗、統(tǒng)計等方式探究學生的知識基礎(chǔ)、代理形象認知等內(nèi)容，為教學代理的擬人化形象、情感狀態(tài)等設(shè)計提供學生視角，為學習者偏好和使用期待研究提供數(shù)據(jù)支持。同時，設(shè)計者可對比代理形象下“教師代理”“同伴代理”“無法判斷”型代理的特征、標志，探尋教學代理針對性、多樣化設(shè)計的具體思路和方法。

（三）注重調(diào)節(jié)變量優(yōu)勢，發(fā)揮教學代理的積極效力

從研究結(jié)果看，學段、媒介組合方式、代理形象、代理手勢是影響教學代理有效性的核心因素，雖然學科、講解聲音、代理類型的組間差異并不顯著，但其組內(nèi)變量會影響學生的學習效果。通過元分析發(fā)現(xiàn)：首先，教學代理的應(yīng)用效果隨學段的上升而減弱。其中，教學代理對中學生的影響作用并不顯著，這與“中學生面臨升學和考試壓力，其學業(yè)成績直接影響著學生對學習生活的直觀感受、客觀結(jié)果和現(xiàn)實行為表現(xiàn)”[35]相關(guān)。其次，元分析結(jié)果證實了降低教學代理干擾作用的有效方式之一是增加指向明確的代理手勢，且代理手勢的指向性越明晰，學生的學習效果越好。再次，有學者通過元分析發(fā)現(xiàn)，“教學代理對科學和數(shù)學更有效，對人文學科學習材料并未產(chǎn)生顯著效應(yīng)量”[36]，但Johnson在2010年的實證研究中已指出“教學代理對人文學科有效”[37]。本研究發(fā)現(xiàn)，教學代理在人文學科的應(yīng)用效果優(yōu)于科學學科，這與Johnson的研究結(jié)論相符合。最后，人聲和合成聲音的教學效果相同，但人聲講解的效果具有顯著性。這可能是因為學習者在真實人聲的環(huán)境下，更能產(chǎn)生較強的學習注意和認知體驗。Clark和Mayer曾指出，人聲使學習者學習得更好，且當屏幕代理能夠以類似“真人”的方式表現(xiàn)面部表情、眼睛注視、手勢運動時，學習者的學習效果更佳[38]。由此可見，教學代理接近現(xiàn)實的程度影響著學習者成績及其對教學代理的回應(yīng)。

基于上述分析，我們認為：首先，研究者和設(shè)計者應(yīng)以學生學習需求為導向，開發(fā)符合學生偏好、滿足學生發(fā)展水平的教學代理。其次，教師可在體育或信息技術(shù)等操作性、程序性強的學習活動中加強教學代理的運用，借助教學代理可視化、程序化等特點提升教學效率。當然，關(guān)于“人文、科學學科教學代理的應(yīng)用效果誰強誰弱”的問題，研究者應(yīng)結(jié)合教學代理中不同學段的學習材料、教學策略及學生的認知基礎(chǔ)和偏好等展開深入研究。最后，可以采用“教師+教學代理”的混合式教學，克服教學代理可能帶來的注意力分散、教學刺激不夠、“真人”性不足等問題，推進教學代理的多學科、多學段、常態(tài)化應(yīng)用。

本研究探討了教學代理的有效性問題，發(fā)現(xiàn)了影響教學代理應(yīng)用效果的調(diào)節(jié)變量，證實了教學代理可從總體上促進學生的學習效果。但針對教學代理促進作用偏低[10，39-41]的問題，卻因現(xiàn)有實驗數(shù)據(jù)不足而未能作出深入探討。結(jié)合上述分析發(fā)現(xiàn)，學習者與教學代理之間存在一種雙向互動關(guān)系，即教學代理的設(shè)計元素會對學習者的學習過程和結(jié)果產(chǎn)生不同作用，學習者的不同特征也會影響教學代理的實際應(yīng)用效果。因此，在技術(shù)融合的學習環(huán)境下，教學代理設(shè)計需以生為本、以教學實際為核心，以此實現(xiàn)智能教學代理的迭代升級。同樣，教學代理應(yīng)用者也需從“人機”協(xié)同的角度出發(fā)，探索教學代理融入教學的最優(yōu)路徑。

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[Abstract] Pedagogical agents are virtual characters designed by integrating language and visual cues in a multimedia learning environment， and it is hoped to facilitate students' learning by providing guidance and feedback in interactive teaching. In order to explore the effect of its practical application， a meta-analysis method was adopted to analyze the results of 31 experimental and quasi-experimental studies at home and abroad， and finds that：（1） Pedagogical agents can promote students' learning， and have a stronger effect on cognitive learning than non-cognitive learning; （2） Pedagogical agents can improve students' learning interest and learning efficiency; （3） Pedagogical agents can reduce cognitive load to a certain extent， but are not conducive to the development of learners' mental effort and self-efficacy; （4） The application effect of pedagogical agents varies depending on the moderating variables （key stage， media combination method， agent image and agent gesture）. Therefore， in the future research， design and application of pedagogical agents， emphasis should be placed on their non-cognitive effects and on students' authentic learning performance. Various pedagogical agents can be designed， taking into account the students' cognitive base and usage expectations. Attention should be paid to moderating variable advantage to bring into play the positive efficacy of pedagogical agents.

[Keywords] Pedagogical Agent; Meta-analysis; Moderating Variable; Learning Effects