何毅 陳立華

摘?要：以往研究表明，隨著學生專長水平的提高，原本對初學者非常有效的樣例學習方式的有效性會降低，產(chǎn)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，但是結(jié)論并不一致。鑒于此，通過準確測量并區(qū)分學生的初學和兩種專長水平，從更大范圍探討專長水平的變化對樣例學習有效性的影響。研究結(jié)果表明，在近、遠遷移上，樣例學習的有效性都出現(xiàn)下降并最終逆轉(zhuǎn)，專長水平的變化的確會影響樣例學習的有效性。

關(guān)鍵詞：樣例學習;專長水平;專長逆轉(zhuǎn);影響

中圖分類號：G444

文獻標志碼：A

文章編號：1001-7836（2019）04-0070-04

對于新手或低知識水平者比較有效的教學方式，用于有較多知識的學習者時，可能降低其方法的有效性或產(chǎn)生負面學習結(jié)果的現(xiàn)象，稱之為“專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)”（Expertise Reversal Effect）（Kalyuga，2003）。專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的研究已經(jīng)涉及技能學習、學科知識學習、語言學習、文本寫作等很多領(lǐng)域。樣例是為個體提供的一種以一步一步呈現(xiàn)解題方法與步驟為方式的學習問題解決方法的例題。它可以直觀形象地為學生展示問題解決的方法，使學生不必過于抽象地理解問題，新手在問題解決樣例中獲得了樣例效應(yīng)（worked-example effect）（Swller & Cooper，1985;Anderson，1994）。通過樣例學習，可以幫助學生特別是初學者更好地認識和掌握知識，從而使學生提高學習的效果和效率。

但是在21世紀初，研究者在對樣例學習的探討中也發(fā)現(xiàn)，隨著學生專長水平的提升，樣例的有效性也會發(fā)生變化（Kalyuga，Ayres，Chandler & Sweller，2003）。與練習解決同樣問題的對照組被試相比，隨著新手解決問題能力的增強，樣例的有效性逐漸降低，即對于專長水平更高的學生來說，問題解決的學習反而比樣例學習效果更好，樣例學習產(chǎn)生了專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)。

1?問題與研究目的

以往研究表明，樣例學習者專長水平的差異可能是產(chǎn)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要原因之一，但沒有定論。例如，Salden，Aleven，Schwonke和Renkl（2010）的研究中兩個實驗結(jié)論并不一致，在實驗室實驗中，被試選擇是九年級和十年級的學生，而在課堂實驗中，被試均為職業(yè)學校九年級的學生，然后根據(jù)“前測”成績區(qū)分初學組和專長組。應(yīng)該看到，兩個實驗中被試專長水平的差距不同，這種差距會導致樣例學習和問題解決的效果也有差異，這可能是導致研究結(jié)論不一致的真實原因。例如，在Bokosmaty，Sweller和Kalyuga（2015）的研究中，實驗1選取的被試是八、九年級學生，實驗2選取的是七、十年級學生，兩個實驗被試專長水平差距也不同。結(jié)果是實驗2出現(xiàn)了專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，實驗1卻沒有。兩個實驗的設(shè)計相同，只是實驗1被試間的年級跨度沒有實驗2大，這也許就是導致實驗1沒有發(fā)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的原因。

為了進一步證明學習者專長水平差異的大小是能否產(chǎn)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要原因之一，必須確定劃分專長水平的標準，并按標準嚴格選擇被試。以往的研究一般只是根據(jù)被試的年級劃分專長水平，這樣的劃分不夠嚴格。因為同年級的學生之間其專長水平也會有顯著差異。所以，僅按被試的年級劃分專長水平是不夠的，必須根據(jù)被試掌握知識的實際水平劃分其專長水平。因此，在本實驗研究中，除了按年級劃分被試的選擇群體之外，還要根據(jù)“前測”成績的等級嚴格劃分被試的專長水平。其次，以往的有關(guān)研究只設(shè)計了初學組和專長組兩個水平，不能詳細地考察專長水平差異的大小與專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)大小之間的關(guān)系。因此，在本研究的實驗中，根據(jù)不同被試對幾何圖形面積規(guī)則的掌握程度，選擇三種專長水平的被試，用以考察被試專長水平差異的大小與專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)之間的關(guān)系。我們假設(shè)，被試之間專長水平的差異越大，專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)越明顯。

2?實驗被試與方法

2.1?實驗被試

以某城市普通小學的四、五、六年級學生為被試選擇群體，并按前測成績劃分被試的專長水平。從四年級學生中選擇會算單一圖形面積但不會算簡單組合圖形（兩個圖形）面積和復雜組合圖形（三個圖形）面積的60名學生為初學組被試;從五年級學生中選擇會算單一圖形面積和簡單組合圖形面積，但是不會算復雜組合圖形面積的60名學生為低專長組被試;從六年級學生中選擇既會算單一圖形面積，也會算簡單和復雜兩種組合圖形面積的60名學生為高專長組被試。每種專長水平的被試各60人，男女各半，共180人。

2.2?實驗材料

實驗材料包括“前測”材料、學習材料和“后測”材料。

前測材料：共有9道測題。第1、2、3題是求單一圖形面積問題;第4、5、6題是簡單組合圖形面積問題，第7、8、9題是復雜組合圖形面積問題。計分標準是正確解答一題計1分，滿分為9分。

學習材料：分為樣例學習材料和問題解決材料。樣例學習材料是有關(guān)復雜組合圖形面積問題的樣例，其中包括問題、圖形、解、計算公式、解題步驟和答。問題解決材料是與樣例中的問題和圖形相同的幾何面積問題。

后測材料：共6道測題。第1、2、3題是近遷移測題、第4、5、6題是遠遷移測題。近遷移測題是與樣例問題的圖形類型和組合方式相同，只是具體形狀和數(shù)值不同的測題;遠遷移測題是與樣例問題的圖形類型相同，但是組合方式、具體形狀和數(shù)值都不同的測題。評分標準是，被試每做對一題計1分，測試滿分為6分。

2.3?實驗設(shè)計

采用3專長水平（初學、低、高）×2學習方式（樣例學習、問題解決）二因素被試間隨機分組實驗設(shè)計。自變量是被試專長水平和學習方式，因變量是學習成績測試和遠、近遷移測試成績。

2.4?實驗程序

實驗分為前測、學習和后測三個階段。

前測階段：前測在安靜的教室內(nèi)進行。主試首先給被試發(fā)放前測材料，指導語為：“各位同學，請你對這9個圖形或圖形組合的面積進行列式并求解，時間為30分鐘，做完請舉手?！?0分鐘后收回前測試卷。評閱試卷按年級和前測成績選擇被試。選取會做第1—3題而不會做第4—9題的60名四年級學生為初學組被試;選取會做第1—6題，但不能正確解答第7—9題的60名五年級學生為低專長組被試;選取9題全對前測成績?yōu)闈M分（9分）的60名六年級學生為高專長組被試。每種水平的被試都隨機分為樣例學習組和問題解決組，每組30人，男女生各半。

學習階段：六組被試分別同時進入學習階段。三個樣例組被試學習樣例材料。指導語為：“各位同學，請你認真閱讀這道例題，并盡力理解它的解題步驟和運算規(guī)則，時間為5分鐘?！比齻€問題解決組被試進行問題解決練習，指導語為：“各位同學，請你認真觀察下列組合圖形并回答問題，時間為5分鐘。”

后測階段：待六個組的被試都學習完畢后，收回學習材料，發(fā)放后測材料。指導語為：“各位同學，請你根據(jù)剛才學習過的內(nèi)容，對這6道題進行列式求解，時間為20分鐘，做完后請舉手。”

前測材料、后測材料和學習材料均打印在210mm×297mm的白紙上，漢字字體為宋體三號。

3?實驗結(jié)果

以專長水平和學習方式為自變量，分別以近遷移成績和遠遷移成績?yōu)橐蜃兞孔鰞梢蛩胤讲罘治?。各組被試的近、遠遷移測試成績及差異檢驗結(jié)果見圖1和2。??二因素方差分析結(jié)果顯示，近遷移測試成績在三種專長水平之間差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=22.571，p<0.001，ηp2=0.206;在兩種學習方式之間差異顯著，F(xiàn)（1，174）=10.738，p<0.05，ηp2=0.058;專長水平與學習方式對近遷移測試成績有極其顯著的交互作用，F(xiàn)（2，174）=29.316，p<0.001，ηp2=0.252。

簡單效應(yīng)分析結(jié)果表明，對于初學者來說，樣例學習方式的成績明顯好于問題解決學習方式的近遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=40.497，p<0.001，ηp2=0.189;對于低專長者，樣例學習方式的成績與問題解決學習方式的近遷移測試成績有非常顯著的差異，F(xiàn)（1，174）=11.833，p<0.01，ηp2=0.064;對于高專長者來說，問題解決學習方式的成績明顯好于樣例學習方式的近遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=17.039，p<0.01，ηp2=0.089。

對于樣例學習方式來說，不同水平學生的近遷移測試成績差異不顯著，F(xiàn)（2，174）=0.532，p>0.05，ηp2=0.06;對于問題解決學習方式來說，不同水平學生的近遷移測試成績差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=51.354，p<0.001，ηp2=0.371;進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)，高專長被試近遷移測試成績好于低水平被試，p<0.01，高專長被試近遷移測試成績好于初學者的近遷移測試成績，p<0.001，低專長被試近遷移測試成績好于初學者的近遷移測試成績，p<0.01。??二因素方差分析結(jié)果顯示，遠遷移測試成績在三種專長水平之間差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=28.255，p<0.001，ηp2=0.245;在兩種學習方式之間差異邊緣顯著，F(xiàn)（1，174）=2.979，p<0.1，ηp2=0.017;專長水平與學習方式對遠遷移測試成績有極其顯著的交互作用，F(xiàn)（2，174）=17.571，p<0.001，ηp2=0.168。

簡單效應(yīng)分析結(jié)果表明，對于初學者來說，樣例學習方式的成績明顯好于問題解決學習方式的遠遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=31.887，p<0.001，ηp2=0.155;對于低專長者，樣例學習方式的成績與問題解決學習方式的遠遷移測試成績差異不顯著，F(xiàn)（1，174）=0.028，p>0.05，ηp2=0.000;對于高專長者來說，問題解決學習方式的成績好于樣例學習方式的遠遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=6.206，p<0.05，ηp2=0.034。

對于樣例學習方式來說，不同水平學生的遠遷移測試成績差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=17.120，p<0.001，ηp2=0.164;進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)，初學者被試遠遷移測試成績遠好于低專長被試，p<0.001，高專長被試遠遷移測試成績遠好于初學者被試，p<0.001，高專長被試遠遷移測試成績與初學者的遠遷移測試成績差異不顯著，p>0.05。

對于問題解決學習方式來說，不同水平學生的遠遷移測試成績差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=28.706，p<0.001，ηp2=0.248;進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)，高專長被試遠遷移測試成績遠好于低專長被試，p<0.001，高專長被試遠遷移測試成績好于初學者被試，p<0.001，低專長被試遠遷移測試成績與初學者的遠遷移測試成績差異不顯著，p>0.05。

4?討論與結(jié)論

4.1?討論

近遷移測試的統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，專長水平與學習方式有極其顯著的交互作用。對于初學者來說，樣例學習方式的成績極其顯著地好于問題解決學習方式;對于低專長者，樣例學習方式的成績也顯著好于問題解決學習方式的成績;對于高專長者來說，則是問題解決學習方式的成績明顯好于樣例學習方式的近遷移測試成績。具體分析如下：

初學者學習樣例非常有效，這符合認知負荷理論（Sweller，2010）中的樣例效應(yīng)。初學者不具備組合圖形面積規(guī)則的知識基礎(chǔ)，通過樣例學習組合圖形面積的計算，有效補充了這部分知識的欠缺。而初學者直接解決組合面積問題，由于缺乏相應(yīng)的知識基礎(chǔ)會產(chǎn)生較高的認知負荷，所以問題解決效果顯著低于樣例學習。低專長者學習樣例也依然有效，因為雖然他們具備了一定的知識基礎(chǔ)，但是樣例學習內(nèi)容對其來說依然是新知識，仍然具有指導意義，因此樣例學習成績?nèi)匀幻黠@好于問題解決，樣例效應(yīng)依然存在。但需要指出的是，低專長者的問題解決效果開始明顯好于初學者，說明隨著知識水平的提高，低專長者已經(jīng)具備了一定的問題解決能力，與問題解決相比，樣例的有效性在下降。對于高專長者來說，樣例學習效果明顯低于問題解決練習，說明樣例效應(yīng)已經(jīng)消失，并產(chǎn)生了樣例學習的高水平專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)。