在線學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響
——基于教學(xué)交互視角的元分析

任天毓，劉麗丹

（哈爾濱師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150025)

0 引言

隨著數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和教育信息化技術(shù)的發(fā)展，在線教育時(shí)空分離的特點(diǎn)為師生提供極大的便利條件，在線學(xué)習(xí)已經(jīng)成為主要的學(xué)習(xí)方式之一[1]。同時(shí)隨著國家“三通兩平臺(tái)”工程的推進(jìn)等社會(huì)現(xiàn)實(shí)背景，學(xué)習(xí)資源在在線學(xué)習(xí)中逐漸具有更重要的地位[2]。交互具有由信息交流而引發(fā)的相互作用的本質(zhì)，學(xué)習(xí)資源交互性設(shè)計(jì)對(duì)促進(jìn)學(xué)習(xí)者個(gè)性化的學(xué)習(xí)具有巨大的潛力[3]。

然而學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效的影響如何目前還沒有學(xué)界上的共識(shí)。因此本研究旨在探究其影響效果，并進(jìn)一步對(duì)比學(xué)習(xí)者的學(xué)段、學(xué)科領(lǐng)域、學(xué)習(xí)資源交互性類型等對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響差異，為教育工作者的開發(fā)與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源交互性提供一定的借鑒意義。

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 學(xué)習(xí)資源交互性的概念研究

國內(nèi)關(guān)于學(xué)習(xí)資源交互性的研究最早有陳麗學(xué)者相關(guān)闡述。陳麗提出遠(yuǎn)程教育中的學(xué)習(xí)資源交互性是指學(xué)習(xí)資源能夠引起與學(xué)生相互作用的某一個(gè)或一些品質(zhì)[4]。劉清堂認(rèn)為交互在學(xué)習(xí)過程中十分重要，特別是學(xué)生與學(xué)習(xí)資源之間的交互，它是各類教學(xué)交互中的基礎(chǔ)[5]。

關(guān)于學(xué)習(xí)資源交互性的國外研究可以從教學(xué)交互相關(guān)研究，即從學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)資源的交互行為找到界定[6]。Hillman 等學(xué)者從多媒體交互活動(dòng)的特殊性的方面將教學(xué)交互擴(kuò)充為四個(gè)分類，即學(xué)習(xí)者-教師交互，學(xué)習(xí)者-學(xué)習(xí)者交互，學(xué)習(xí)者-內(nèi)容交互和學(xué)習(xí)者-界面交互[7]。Reichert 和Hartmann 認(rèn)為在線環(huán)境下的教學(xué)交互又可以歸納為人際交互與人機(jī)交互，其中人機(jī)交互是指學(xué)習(xí)者直接與媒體的相互作用,主要包括學(xué)習(xí)者與媒體界面的交互和學(xué)習(xí)者與課程資源的交互[8]。因此本研究中的學(xué)習(xí)資源交互性在上述研究中屬于人機(jī)交互范疇，被界定為學(xué)習(xí)者通過與學(xué)習(xí)內(nèi)容或?qū)W習(xí)界面進(jìn)行交互的智力過程，在過程中可以全面地控制學(xué)習(xí)資源，從而改變學(xué)習(xí)者的理解或認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

1.2 學(xué)習(xí)資源交互性的影響研究

對(duì)于在線學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響如何，學(xué)界中得出不同的實(shí)證研究結(jié)論，國外研究中目前主要有以下三種觀點(diǎn)。

第一種觀點(diǎn)認(rèn)為，學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效具有正向影響。例如Razis 等人(2018)的研究表明，使用交互式視頻完成任務(wù)的學(xué)習(xí)者的總體成績比對(duì)照組要高，同時(shí)研究結(jié)果還強(qiáng)調(diào)交互式視頻除了提升學(xué)習(xí)成績外還在保留信息記憶方面發(fā)揮了重要作用[9]。Palaigeorgiou 等人(2019) 的研究結(jié)果揭示了交互式視頻和平板電腦的學(xué)習(xí)資源，能夠幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)高水平的自我控制，更好地管理自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度[10]。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為，學(xué)習(xí)資源交互性能夠部分提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效。例如，Huang Y M 等人(2012)的研究結(jié)果表明，交互式電子書系統(tǒng)可以通過學(xué)習(xí)過程跟蹤日志為學(xué)習(xí)者提供幫助，從而為小學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，然而結(jié)論顯示其對(duì)于學(xué)生的閱讀準(zhǔn)確性沒有明顯作用[11]。第三種研究結(jié)果表明學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，Cathy等人(2018)的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，在單元期末考試中使用傳統(tǒng)電子教材的學(xué)生反而比使用交互式電子書的學(xué)生有更高的學(xué)習(xí)成績[12]。

1.3 問題提出

綜上所述，在線學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效有沒有顯著影響以及效果如何，學(xué)術(shù)界的結(jié)論迥然不同。研究認(rèn)為良好的學(xué)習(xí)成效可能與多種因素有關(guān)，如學(xué)習(xí)資源類型、學(xué)習(xí)者學(xué)段、學(xué)科領(lǐng)域等。因此本文對(duì)檢索主題為學(xué)習(xí)資源交互性與學(xué)習(xí)成效的影響關(guān)系的英文實(shí)證研究進(jìn)行元分析，以探索以下問題：1)在線資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效的整體影響效果如何，對(duì)不同類型學(xué)習(xí)成效是否有差異性及具體影響效果如何？2)不同類型在線學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效影響是否有差異性及具體影響效果如何？3)學(xué)習(xí)資源交互性應(yīng)用在不同學(xué)段、學(xué)科領(lǐng)域?qū)W(xué)習(xí)成效影響是否有差異性及具體影響如何？

2 研究設(shè)計(jì)

本研究按照元分析方法流程，對(duì)納入研究范圍的包含53項(xiàng)效應(yīng)量的29篇實(shí)證研究文章進(jìn)行編碼與合并計(jì)算,以及對(duì)其敏感性、發(fā)表偏倚、主效應(yīng)和調(diào)節(jié)效應(yīng)等進(jìn)行分析，嚴(yán)格遵循庫伯的元分析步驟進(jìn)行分析[13]。

2.1 文獻(xiàn)檢索與遴選

文獻(xiàn)檢索分兩輪進(jìn)行。第一輪是在Web of Science數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行大范圍檢索。其中，在線學(xué)習(xí)搜索關(guān)鍵詞包括“online learning”“e-learning”“distance education”“web-based learning”，交互關(guān)鍵詞包括“interactive”“interaction”。文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間限定為2011 年1月～2021年12月，語種為“English”。第二輪進(jìn)行引文回溯法。本研究在剔除重復(fù)文獻(xiàn)后得到2186 篇文獻(xiàn)；初步篩選文章題目、摘要后獲得726篇文獻(xiàn)；初讀樣本全文，最后篩選文章得到29篇文獻(xiàn)。文獻(xiàn)遴選標(biāo)準(zhǔn)如下：1)研究主題為在線學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的影響關(guān)系；2)研究方法為隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究；3)研究數(shù)據(jù)應(yīng)包含平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、樣本量、P 值等，以便計(jì)算出實(shí)驗(yàn)效應(yīng)值。最終獲得29 篇有效實(shí)證文章，效應(yīng)值數(shù)量為53（部分研究包括多個(gè)效應(yīng)值）。

2.2 特征值編碼

文獻(xiàn)選擇的主要編碼元素為學(xué)習(xí)者學(xué)段、學(xué)科領(lǐng)域、學(xué)習(xí)成效類型、學(xué)習(xí)資源類型。學(xué)段編碼包括小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)（包括本科生、研究生、?？粕?、成人（包括教師等）四類。學(xué)科領(lǐng)域編碼為自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)、其他學(xué)科四類。學(xué)習(xí)成效劃分為認(rèn)知活動(dòng)、元認(rèn)知活動(dòng)和情感活動(dòng)三類。學(xué)習(xí)資源類型編碼參考已有研究，如學(xué)生與內(nèi)容的交互包含的多種教學(xué)工具類別[14],以及教學(xué)交互領(lǐng)域中人機(jī)交互/人與信息交互編碼體系[15]，最終編碼為交互式教材（包括電子書、PPT 資料等）、交互式視頻或軟件、交互式網(wǎng)站（包括網(wǎng)站或系統(tǒng)平臺(tái)）、交互式多媒體工具（包括交互式白板、AR 輔助教學(xué)工具等）四個(gè)類別。（見表1)。

表1 編碼體系

2.3 數(shù)據(jù)處理

本研究通過分析計(jì)算相關(guān)文獻(xiàn)的樣本量、平均值及標(biāo)準(zhǔn)差等參數(shù)，以標(biāo)準(zhǔn)化平均差(SMD)作為效應(yīng)值，表示學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響效果。比較并分析多個(gè)相同主題的最終結(jié)果，表征調(diào)節(jié)變量對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響。數(shù)據(jù)分析工具為Comprehensive Meta Analysis 3.2(CMA)。

3 研究結(jié)果

3.1 發(fā)表偏倚檢驗(yàn)及異質(zhì)性檢驗(yàn)

本研究采用漏斗圖和失安全系數(shù)來研究53 項(xiàng)樣本是否具有發(fā)表偏倚。首先得到如下漏斗圖（見圖1)。大部分效應(yīng)值分布于漏斗圖的上部有效區(qū)域，且相對(duì)均勻地分布在漏斗圖的中線的兩側(cè)，初步判斷納入的53項(xiàng)元分析樣本科學(xué)有效，出現(xiàn)發(fā)表偏倚的可能性較小。從失安全系數(shù)(Classic fail-safe N)來看，其值為4929，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“5n+10”，說明本研究存在發(fā)表偏倚的可能性較小，可進(jìn)入下一步分析。

圖1 發(fā)表偏倚檢測漏斗圖

本研究采取I2統(tǒng)計(jì)量方法判斷樣本的異質(zhì)性程度，研究結(jié)果為Q 值為307.786(P＜0.001)，I2=83.105%（見表2)，表明本研究的異質(zhì)性較高，因而采用隨機(jī)效應(yīng)模型以消除樣本的異質(zhì)性。

表2 整體效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果

3.2 主效應(yīng)檢驗(yàn)

學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響從總體效應(yīng)和不同類別學(xué)習(xí)成效兩方面進(jìn)行考察。學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效影響的整體效應(yīng)結(jié)果顯示，53項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究的合并效應(yīng)值SMD為0.638(P＜0.05)，達(dá)到顯著水平。說明整體而言，學(xué)習(xí)資源交互性能夠顯著影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)不同類別學(xué)習(xí)成效的影響見表3。認(rèn)知活動(dòng)、元認(rèn)知活動(dòng)、情感活動(dòng)的效應(yīng)值分別為0.524、0.655、0.934(0.5＜SMD≤1)，表明學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)三種學(xué)習(xí)成效均有顯著正向影響，且影響效果遞增。異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果P＝0.160＞0.05，表明學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)不同類別學(xué)習(xí)成效的影響沒有顯著差異。

表3 學(xué)習(xí)成效效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果

3.3 調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗(yàn)

1)學(xué)段的調(diào)節(jié)效應(yīng)

學(xué)段對(duì)學(xué)習(xí)成效的調(diào)節(jié)作用具有顯著性差異，如表4所示，異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果P=0.018＜0.05。不同學(xué)段的效應(yīng)值排序?yàn)槌扇?SMD=1.472)＞小學(xué)(SMD=0.730)＞大學(xué)(SMD=0.660)＞中學(xué)(SMD=0.286)。說明除在中學(xué)學(xué)段應(yīng)用學(xué)習(xí)資源交互性教學(xué)具有中等影響效果(0.2＜SMD≤0.5) 之外，在小學(xué)、大學(xué)階段均具有顯著效果(0.5＜SMD≤1)，且在成人階段具有極其顯著影響效果(1＜SMD)。

表4 學(xué)習(xí)者學(xué)段調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果

2)學(xué)科領(lǐng)域的調(diào)節(jié)效應(yīng)

學(xué)科領(lǐng)域?qū)W(xué)習(xí)成效的調(diào)節(jié)作用沒有顯著性差異，如表5 所示，異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果P=0.089＞0.05。不同學(xué)科應(yīng)用學(xué)習(xí)資源交互性教學(xué)的效應(yīng)值排序?yàn)樽匀豢茖W(xué)(SMD=0.735)＞人文科學(xué)(SMD=0.644)＞其他學(xué)科(SMD=0.423)＞社會(huì)科學(xué)(SMD=0.026)。表明學(xué)習(xí)資源交互性應(yīng)用在自然科學(xué)、人文科學(xué)學(xué)科對(duì)學(xué)習(xí)成效具有顯著正向效果(0.5＜SMD≤1)，應(yīng)用在其他學(xué)科具有中等正向影響，應(yīng)用對(duì)社會(huì)科學(xué)影響效果較小(0＜SMD≤0.2)。

表5 學(xué)科領(lǐng)域調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果

3)學(xué)習(xí)資源類型的調(diào)節(jié)效應(yīng)

學(xué)習(xí)資源類型對(duì)學(xué)習(xí)成效的調(diào)節(jié)作用沒有顯著性差異，如表6所示，異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果P=0.162＞0.05。交互式教材、交互式視頻或軟件、交互式多媒體工具效應(yīng)值分別為0.603、0.742、0.855(0.5＜SMD≤1)，說明三種學(xué)習(xí)資源對(duì)學(xué)習(xí)成效均具有顯著影響效果，而且其中交互式多媒體工具對(duì)學(xué)習(xí)成效影響效果更加明顯。交互式網(wǎng)站效應(yīng)值為0.443(0.2＜SMD≤0.5)，表明對(duì)學(xué)習(xí)成效具有中等影響效果。

表6 學(xué)習(xí)資源類型調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論與啟示

元分析結(jié)果表明，在線學(xué)習(xí)資源交互設(shè)計(jì)能整體提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，對(duì)不同類型學(xué)習(xí)成效的影響不具有差異性。學(xué)段類型在學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效影響中的調(diào)節(jié)作用具有顯著性差異。學(xué)習(xí)資源類型、學(xué)科領(lǐng)域在學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響中調(diào)節(jié)作用不具有顯著性差異。

4.1 學(xué)習(xí)資源交互性與學(xué)習(xí)成效的關(guān)系

總體來看,學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的影響具有顯著促進(jìn)作用。對(duì)于認(rèn)知活動(dòng)、元認(rèn)知活動(dòng)、情感活動(dòng)三種學(xué)習(xí)成效均具有顯著正向影響效果。結(jié)果顯示學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)于記憶、理解等認(rèn)知活動(dòng)水平，以及自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)策略等元認(rèn)知活動(dòng)水平具有顯著正向促進(jìn)作用。驗(yàn)證了學(xué)習(xí)資源交互性可以提高教學(xué)和學(xué)習(xí)成果的質(zhì)量相關(guān)研究[16]。且對(duì)于情感活動(dòng)水平的影響最大，分析原因可能是學(xué)習(xí)資源交互性為學(xué)生提供了積極參與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)以及通過深度互動(dòng)提高學(xué)習(xí)過程中的沉浸感，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)滿意度等學(xué)習(xí)情緒體驗(yàn)。

4.2 調(diào)節(jié)變量分析

就學(xué)段而言，研究發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源交互性對(duì)小學(xué)、大學(xué)和成人學(xué)段的學(xué)習(xí)成效具有顯著正向促進(jìn)作用，對(duì)中學(xué)生具有中等程度的促進(jìn)效果。這可能是由于小學(xué)生、大學(xué)生及成人學(xué)習(xí)者升學(xué)壓力相對(duì)較小或不具有升學(xué)壓力，應(yīng)用學(xué)習(xí)資源交互性教學(xué)能產(chǎn)生更好的學(xué)習(xí)成效?；谠治鼋Y(jié)果，在線學(xué)習(xí)資源交互設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用學(xué)段的調(diào)節(jié)作用提升學(xué)習(xí)績效。就學(xué)科而言，研究發(fā)現(xiàn)自然科學(xué)、人文科學(xué)學(xué)科應(yīng)用學(xué)習(xí)資源交互性教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效具有顯著正向影響，應(yīng)用于其他學(xué)科具有中等程度影響效果，應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)學(xué)科影響效果較小。在線學(xué)習(xí)資源交互設(shè)計(jì)需要根據(jù)學(xué)習(xí)科目類型等條件調(diào)整設(shè)計(jì)策略，以引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)。就在線學(xué)習(xí)資源類型而言，研究發(fā)現(xiàn)交互式教材、交互式視頻或軟件、交互式多媒體工具對(duì)學(xué)習(xí)成效具有顯著正向促進(jìn)作用，交互式網(wǎng)站對(duì)于學(xué)習(xí)成效具有中等程度影響效果，總體說明學(xué)習(xí)資源交互性的設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法等方面具有較大的研究價(jià)值。分析原因可能是交互式功能促使學(xué)生保持注意力等認(rèn)知參與，促進(jìn)學(xué)生使用自我調(diào)節(jié)等元認(rèn)知活動(dòng)策略。特別是當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容是通過視頻在在線環(huán)境中傳遞時(shí)，學(xué)生必須保持視覺持續(xù)參與才能從教學(xué)中受益[17]。而當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容通過AR等交互式多媒體工具傳播時(shí)，能夠提升學(xué)習(xí)者專注時(shí)間、行為模式等學(xué)習(xí)效果[18]。

4.3 學(xué)習(xí)資源交互性設(shè)計(jì)優(yōu)化建議

將在線學(xué)習(xí)資源簡單地增加交互功能或者交互工具可能并不會(huì)產(chǎn)生有效效果。因?yàn)橐延醒芯勘砻鹘换バ圆粫?huì)自動(dòng)產(chǎn)生理解，在線學(xué)習(xí)資源中如果出現(xiàn)過多的內(nèi)容、圖像、圖片、動(dòng)畫或視聽效果需要學(xué)生處理，會(huì)分散學(xué)生的注意力造成認(rèn)知負(fù)荷[19]。因此需要將交互性合理融入在線學(xué)習(xí)資源，激勵(lì)學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程。其次設(shè)計(jì)在線學(xué)習(xí)資源交互性時(shí)，需要給學(xué)生有意義的反饋，如根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)疑點(diǎn)能夠提供相關(guān)知識(shí)擴(kuò)充等交互功能?？傮w而言，學(xué)習(xí)資源交互性設(shè)計(jì)優(yōu)化需要根據(jù)學(xué)生的需求提供個(gè)性化操作功能，并向教師反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，從而更好地幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的目標(biāo)。