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(shí)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(jìng)技體育學(xué)校，北京 100084）

如今，自適應(yīng)學(xué)習(xí)已成為推動(dòng)個(gè)性化教育實(shí)踐落地的抓手，然而目前自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型研究對(duì)促進(jìn)雙重身份學(xué)生的個(gè)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(shí)際應(yīng)用流程，以便促進(jìn)其落地實(shí)踐。在此基礎(chǔ)上，文章針對(duì)某體校體育生群體進(jìn)行實(shí)證研究，通過(guò)對(duì)調(diào)查問(wèn)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(dòng)動(dòng)機(jī)的情況下顯著提升學(xué)生的學(xué)業(yè)動(dòng)機(jī)，由此證實(shí)了模型的有效性，并剖析了該模型四模塊設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。文章通過(guò)研究，旨在為未來(lái)的社會(huì)性自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型設(shè)計(jì)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(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行個(gè)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(gè)性化發(fā)展”[1]。自適應(yīng)學(xué)習(xí)作為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育的核心策略[2]，其學(xué)習(xí)技術(shù)能夠識(shí)別學(xué)生的知識(shí)差異，并有針對(duì)性地對(duì)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?yàn)閮?yōu)秀師資受限而無(wú)法幫助每一位學(xué)生的困境，推動(dòng)了個(gè)性化教育的實(shí)踐落地，因此近年來(lái)受到研究者的廣泛關(guān)注。

個(gè)性化教育的落腳點(diǎn)是學(xué)生個(gè)體，但當(dāng)前研究對(duì)學(xué)生身份上的認(rèn)知差異和社會(huì)限制的探討較少，尤其對(duì)于雙重身份（Dual Identities）學(xué)生尚未有統(tǒng)一的定義。從社會(huì)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(huì)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(shí)存在其他的沖突性社會(huì)性身份。這類學(xué)生的特征表現(xiàn)為其社會(huì)性責(zé)任與學(xué)生身份的學(xué)習(xí)責(zé)任并無(wú)直接連接，存在時(shí)間、空間、精力等方面的擠占現(xiàn)象，如體育生（學(xué)生-運(yùn)動(dòng)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(shí)還具備另一種不同的社會(huì)性身份，這使其在身份認(rèn)知上可能會(huì)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(huì)性身份[4]。對(duì)于這類學(xué)生而言，他們需要在學(xué)生身份和社會(huì)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(guò)培養(yǎng)身份平衡的能力以更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)多重角色的挑戰(zhàn)。同時(shí)，雙重身份學(xué)生往往承擔(dān)著部分社會(huì)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(shí)間不充分、學(xué)習(xí)空間不固定、學(xué)業(yè)交流不及時(shí)、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(duì)雙重身份學(xué)生群體的學(xué)習(xí)限制，個(gè)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(dòng)員文化教育相關(guān)政策，以個(gè)性化授課、補(bǔ)課等方式為優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)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(duì)促進(jìn)雙重身份學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)關(guān)注有限，往往并未關(guān)注到學(xué)生個(gè)體的社會(huì)性身份差異，這使意見中指出的個(gè)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?；诖?，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(guò)實(shí)證研究來(lái)驗(yàn)證構(gòu)建模型的作用效果，以期為社會(huì)性的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型設(shè)計(jì)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(lái)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(duì)荷蘭242名高水平體育生的研究表明，參加了高級(jí)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(dòng)身份有關(guān)。Bimper[7]對(duì)美國(guó)黑人體育生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其運(yùn)動(dòng)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(méi)有成為GPA的直接影響因素。Yukhymenko-Lescroart[8]在超過(guò)1000名體育生的樣本研究中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的運(yùn)動(dòng)身份與運(yùn)動(dòng)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(méi)有的特殊挑戰(zhàn)。例如，對(duì)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(huì)帶來(lái)消極的后果，因?yàn)閷W(xué)生不得不為了適應(yīng)體育訓(xùn)練而錯(cuò)過(guò)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(huì)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(shí)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(guó)內(nèi)外對(duì)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的設(shè)計(jì)進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的探索。Brusilovsky[10]最早提出使用自適應(yīng)超媒體來(lái)支持個(gè)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(gè)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(dòng)理論（Activity Theory）應(yīng)用于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中，以活動(dòng)作為分析的基本單元，構(gòu)建了自適應(yīng)學(xué)習(xí)的“活動(dòng)-動(dòng)作-操作-結(jié)果”四層架構(gòu)模型，進(jìn)一步發(fā)展了以活動(dòng)理論為基礎(chǔ)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架。

在我國(guó)，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(dòng)力模型，從系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)制的視角分析自適應(yīng)學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)動(dòng)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(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)，推動(dòng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的動(dòng)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(huì)性發(fā)展路徑，注重自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型中情感互動(dòng)、協(xié)作交互等社會(huì)性需求的引領(lǐng)，針對(duì)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(duì)學(xué)生進(jìn)行差異化、個(gè)性化的教學(xué)，并給出及時(shí)和定制性的指導(dǎo)反饋，從技術(shù)視角推動(dòng)學(xué)生的輔導(dǎo)過(guò)程；同時(shí)，該系統(tǒng)還能夠?yàn)樽赃m應(yīng)學(xué)習(xí)模型的設(shè)計(jì)提供實(shí)際落地的“抓手”，推動(dòng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型可復(fù)現(xiàn)、可推廣的現(xiàn)實(shí)發(fā)展[14]。

目前來(lái)看，自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型設(shè)計(jì)主要追求對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)、算法過(guò)濾等模塊的提升，著眼于對(duì)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(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情境、身份沖突等社會(huì)性因素重視不足。為此，本研究擬通過(guò)對(duì)體育生這一典型雙重身份學(xué)生的社會(huì)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(dòng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型社會(huì)化發(fā)展的落地實(shí)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(duì)B市Z區(qū)某體?；氐捏w育生群體進(jìn)行了前期訪談和問(wèn)卷發(fā)放，并結(jié)合專家咨詢，最終確定四個(gè)體育生群體因?qū)W習(xí)情境限制而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)問(wèn)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(dòng)蕩，由于主業(yè)的訓(xùn)練要求，留給學(xué)習(xí)的時(shí)間較零碎，參加比賽時(shí)學(xué)習(xí)的空間也不固定；③意愿被動(dòng)，由于文化培養(yǎng)的投入不足，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性弱，學(xué)生自述多從5、6年級(jí)開始就不認(rèn)真上課；④精力分散，由于訓(xùn)練過(guò)后帶來(lái)的精力下降，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往注意力不足、無(wú)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(lái)源、情境、方法和對(duì)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(huì)身份維度設(shè)計(jì)，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(gè)核心模型，本模型以來(lái)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(duì)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(lái)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(shí)水平和心理特質(zhì)是輔導(dǎo)設(shè)計(jì)的基石。對(duì)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(shí)水平都可能存在巨大差異。知識(shí)追蹤方法重點(diǎn)關(guān)注對(duì)學(xué)生知識(shí)水平結(jié)構(gòu)變化的測(cè)量，如常見的基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)追蹤、基于深度學(xué)習(xí)的知識(shí)追蹤、機(jī)器學(xué)習(xí)中的折半查找等方法，都能夠在動(dòng)態(tài)間隔中評(píng)估體育生群體的知識(shí)水平變化情況，實(shí)際滿足體育生群體對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容精準(zhǔn)輔導(dǎo)的需求。目前來(lái)看，對(duì)于知識(shí)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(lái)源的研究重點(diǎn)，準(zhǔn)確的知識(shí)追蹤結(jié)果可用于智能教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理的知識(shí)系統(tǒng)與知識(shí)庫(kù)。而從維度上來(lái)看，適應(yīng)來(lái)源模塊的研究較少關(guān)注學(xué)生的身份特質(zhì)及其帶來(lái)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(píng)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(jì)建模就顯得尤為重要。為此，可以通過(guò)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(cè)量手段對(duì)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(jì)，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(shí)際滿足雙重身份學(xué)生對(duì)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(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程無(wú)法脫離學(xué)習(xí)場(chǎng)域的限制，因此針對(duì)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(duì)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(shí)間相比普通學(xué)生更少、更零碎；同時(shí)，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(duì)體育生群體學(xué)習(xí)的情境自由度的適應(yīng)性設(shè)計(jì)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(duì)應(yīng)關(guān)系（如表1所示），這種對(duì)不同設(shè)備類型的使用實(shí)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(duì)應(yīng)關(guān)系

由此可見，在針對(duì)雙重身份學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型中，通過(guò)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(shí)間與空間差異（如是否處于碎片化時(shí)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(jì)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(dòng)機(jī)差異，自我動(dòng)機(jī)強(qiáng)的學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)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(dòng)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(méi)有較強(qiáng)的主動(dòng)性和積極性，在人機(jī)交互形態(tài)上會(huì)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(dòng)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(duì)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(jì)變革，自動(dòng)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(dòng)機(jī)的提升。

（4）適應(yīng)的對(duì)象：對(duì)何適應(yīng)

自適應(yīng)的對(duì)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(dòng)中內(nèi)容（如知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)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(gè)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(jì)。而對(duì)于體育生群體而言，當(dāng)前已有的學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)自于對(duì)學(xué)生身份的開發(fā)，內(nèi)容形式上未能充分融入其社會(huì)性身份所帶來(lái)的理解能力。對(duì)此，情境學(xué)習(xí)理論指出，知識(shí)是具有情境性的，其與行動(dòng)緊密相連，只有在具體的情境中行動(dòng)和應(yīng)用，學(xué)生才能完全理解知識(shí)[22]。因而對(duì)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(huì)性身份所帶來(lái)的理解能力（如提供以體育項(xiàng)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(jì)，還可以在表征、路徑、支持方式等方面設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)踐落地，本研究設(shè)計(jì)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(dòng)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(shí)驗(yàn)過(guò)程

①教學(xué)啟動(dòng)層：本層用于獲得智能教學(xué)系統(tǒng)啟動(dòng)的具體參數(shù)。首先，可通過(guò)前期知識(shí)測(cè)試對(duì)學(xué)生知識(shí)水平進(jìn)行判定；然后，應(yīng)用心理評(píng)估模型與心理調(diào)研方法對(duì)學(xué)生心理特征進(jìn)行測(cè)量；最后，進(jìn)行學(xué)生的情境需求評(píng)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(guò)學(xué)生知識(shí)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(shí)庫(kù)模型，包含學(xué)習(xí)的知識(shí)數(shù)據(jù)以及推薦的資源數(shù)據(jù)；另外，通過(guò)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(dòng)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(shí)間間隔參數(shù)），并基于這兩個(gè)狀態(tài)來(lái)設(shè)計(jì)分配適應(yīng)性教學(xué)內(nèi)容。設(shè)計(jì)后的教學(xué)內(nèi)容通過(guò)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(guò)程中通過(guò)收集過(guò)程性數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估學(xué)生的知識(shí)水平變化，從而對(duì)領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)模型進(jìn)行更新，進(jìn)行知識(shí)迭代；通過(guò)收集反饋性數(shù)據(jù)（如學(xué)生反饋、教師反饋）來(lái)評(píng)估學(xué)生的適應(yīng)狀態(tài)，進(jìn)行過(guò)程反饋，從而對(duì)學(xué)習(xí)者模型進(jìn)行更新。兩者共同作用，實(shí)現(xiàn)模型的自適應(yīng)性不斷提升。

三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為驗(yàn)證DISALM模型的有效性，本實(shí)驗(yàn)擬探究：①應(yīng)用DISALM模型后，體育生的學(xué)習(xí)與運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)是否存在變化？②DISALM模型的四維模塊設(shè)計(jì)對(duì)體育生群體的有效性如何？

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本實(shí)驗(yàn)選取B市M區(qū)某體校基地的29名體育生，進(jìn)行了為期12周的數(shù)學(xué)與英語(yǔ)學(xué)科的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。體育生群體訓(xùn)練的項(xiàng)目分別為舉重與摔跤。實(shí)驗(yàn)基于“樂(lè)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(lái)源、情境、方法、對(duì)象四維度進(jìn)行了適應(yīng)性設(shè)計(jì)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(yǔ)學(xué)科所有單元知識(shí)點(diǎn)的試題，能夠?qū)Υ鸢高M(jìn)行智能判定，同時(shí)還能對(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程

本實(shí)驗(yàn)的過(guò)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(dòng)層

實(shí)驗(yàn)開始前，本研究對(duì)體育生進(jìn)行前測(cè)。依據(jù)自適應(yīng)模型的來(lái)源設(shè)計(jì)，本實(shí)驗(yàn)采用基于學(xué)段的折半查找算法，對(duì)體育生的知識(shí)水平進(jìn)行判定，以確定學(xué)生的知識(shí)學(xué)段需求。針對(duì)體育生的心理特征測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了“體育生對(duì)學(xué)業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)”的前期訪談，以專家評(píng)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(gè)體差異化評(píng)價(jià)，以確定他們的心理需求。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)訪談，了解不同體育生的運(yùn)動(dòng)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(shí)內(nèi)容適應(yīng)：根據(jù)教學(xué)啟動(dòng)層中針對(duì)體育生判定的不同知識(shí)學(xué)段，系統(tǒng)后臺(tái)為每位體育生抽取試題庫(kù)中對(duì)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(gè)單元任務(wù)包含該學(xué)段的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)單元任務(wù)的試題內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估，部分試題進(jìn)行了社會(huì)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(dòng)層中的心理特征評(píng)分，系統(tǒng)將其與初始題目難度評(píng)分相對(duì)應(yīng)，不同心理特征的體育生對(duì)應(yīng)不同的初始單元任務(wù)難度。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)對(duì)采用的智能教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行有針對(duì)性的開發(fā)，支持網(wǎng)頁(yè)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(yè)端系統(tǒng)時(shí)，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(dòng)端系統(tǒng)時(shí)，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(shí)驗(yàn)在第5周與第9周通過(guò)系統(tǒng)向?qū)W生發(fā)送反饋性的問(wèn)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(huì)依據(jù)學(xué)生的不同反饋，在之后的學(xué)習(xí)中自動(dòng)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(duì)題量難度參數(shù)進(jìn)行迭代更新，提供了學(xué)生對(duì)系統(tǒng)控制的紐帶，支持學(xué)生對(duì)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(shí)驗(yàn)采用國(guó)際上較為成熟的測(cè)量學(xué)生運(yùn)動(dòng)員學(xué)業(yè)與運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)的SAMSAQ量表[24]。由于SAMSAQ量表最初針對(duì)的目標(biāo)人群是大學(xué)階段的體育生，和我國(guó)國(guó)內(nèi)的體校制度有所差異，因此本實(shí)驗(yàn)針對(duì)我國(guó)國(guó)內(nèi)體校體育生的學(xué)習(xí)場(chǎng)景與年齡階段進(jìn)行了適應(yīng)性改編，對(duì)學(xué)生在輔導(dǎo)前后的學(xué)業(yè)動(dòng)機(jī)（Academic Motivation，AM）、學(xué)生運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)（Student Athletic Motivation，SAM）和職業(yè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)（Career Athletic Motivation，CAM）進(jìn)行了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)針對(duì)29名學(xué)生發(fā)放了該問(wèn)卷，收回問(wèn)卷24份。刪去未認(rèn)真作答的問(wèn)卷1份（所有題項(xiàng)都是同一個(gè)選項(xiàng)）和重復(fù)作答的問(wèn)卷1份，最終得到有效問(wèn)卷22份，問(wèn)卷回收率75.9%。對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行信度分析，其克隆巴赫系數(shù)達(dá)到0.757，說(shuō)明問(wèn)卷信度良好。

由于問(wèn)卷分析的樣本量較少，可能存在一定的分析偏差，因此本實(shí)驗(yàn)采用混合研究方法，通過(guò)半結(jié)構(gòu)化訪談，進(jìn)一步聚焦來(lái)源、情境、方法、對(duì)象模塊的適應(yīng)性設(shè)計(jì)作用，對(duì)知情同意的1名體育生教練（編號(hào)C1）、2名教師（編號(hào)T1、T2）、9名體育生（編號(hào)S1～S9）進(jìn)行了訪談。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)還記錄了學(xué)生在系統(tǒng)后臺(tái)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(shí)長(zhǎng)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(dòng)動(dòng)機(jī)的變化及影響

本研究通過(guò)配對(duì)樣本T檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)前后的差異，體育生群體動(dòng)機(jī)維度檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示?？梢钥闯?，在雙重身份學(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(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)前后體育生群體動(dòng)機(jī)維度檢驗(yàn)

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(lái)源模塊的適應(yīng)性設(shè)計(jì)有效性

自適應(yīng)學(xué)習(xí)的來(lái)源設(shè)計(jì)是否準(zhǔn)確挖掘到了學(xué)生的特質(zhì)，是來(lái)源部分有效性的關(guān)鍵。多數(shù)受訪者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中的個(gè)性化知識(shí)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(gè)人水平”。還有受訪者提及能夠感受到來(lái)源模塊中的心理評(píng)估對(duì)自身的幫助，如受訪者S3表示：“作為運(yùn)動(dòng)員有時(shí)（因?yàn)橛?xùn)練成績(jī)）壓力較大，而這種評(píng)估不會(huì)讓我在厭煩以及排斥的情況下還要做難題”。對(duì)日志數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，心理評(píng)估中運(yùn)動(dòng)壓力較大、學(xué)習(xí)效能感較低的學(xué)生與運(yùn)動(dòng)壓力較小、學(xué)習(xí)效能感較高的學(xué)生在兩個(gè)科目中的任務(wù)完成數(shù)并無(wú)顯著差異。體育生這類雙重身份學(xué)生通常在知識(shí)層次和心理水平上存在較大的個(gè)體差異，而本實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)知識(shí)和心理狀態(tài)兩方面的自適應(yīng)設(shè)計(jì)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(jì)有效性

在自適應(yīng)學(xué)習(xí)的情境設(shè)計(jì)方面，多數(shù)受訪者表示學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)場(chǎng)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(shí)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(lái)還很得心應(yīng)手，感覺花在學(xué)習(xí)上的時(shí)間都變多了”。從后臺(tái)日志數(shù)據(jù)來(lái)看，學(xué)生在移動(dòng)端和網(wǎng)頁(yè)端的答題準(zhǔn)確率并無(wú)顯著差異。這表明情境模塊的設(shè)計(jì)緩和了學(xué)習(xí)情境對(duì)學(xué)生的限制作用，通過(guò)移動(dòng)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(jì)的重點(diǎn)是充分關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中的時(shí)空、精力限制，以設(shè)備類型作為設(shè)計(jì)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(jì)有效性

在自適應(yīng)學(xué)習(xí)的方法設(shè)計(jì)方面，多數(shù)受訪者表示對(duì)學(xué)習(xí)的自主控制欲望增強(qiáng)了，通過(guò)控制能力的提升增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)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(shí)的儲(chǔ)備，想自己多學(xué)習(xí)一些。”通過(guò)訪談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)自身內(nèi)在目標(biāo)的追求的主動(dòng)性也有所提升，如受訪者S2表示：“之前覺得有的題目太簡(jiǎn)單，但（經(jīng)過(guò)問(wèn)卷反饋）之后發(fā)現(xiàn)題目難度變難了一些，更適合我了”。對(duì)后臺(tái)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(dòng)為時(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?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(duì)學(xué)生自主需求的適配度。

（4）對(duì)象模塊的適應(yīng)性設(shè)計(jì)有效性

對(duì)象模塊的適應(yīng)性設(shè)計(jì)關(guān)注內(nèi)容形式與體育生社會(huì)性身份的連接，多數(shù)學(xué)生表達(dá)了對(duì)這一設(shè)計(jì)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(lái)也不費(fèi)勁”；S6表示：“我喜歡這種設(shè)計(jì)，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(dòng)的不確定性造就了學(xué)生運(yùn)動(dòng)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(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)適用于其學(xué)生身份的轉(zhuǎn)變，由此證明了在本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中融入學(xué)生社會(huì)性身份的有效性。

五 結(jié)語(yǔ)

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(duì)雙重身份學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型，并通過(guò)應(yīng)用路徑的設(shè)計(jì)來(lái)推進(jìn)雙重身份學(xué)生的個(gè)性化教育實(shí)踐落地。實(shí)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(dòng)機(jī)，同時(shí)不影響其運(yùn)動(dòng)和職業(yè)動(dòng)機(jī)。研究還通過(guò)訪談驗(yàn)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(huì)身份優(yōu)勢(shì)，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(duì)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(shí)，而未涉及高中、大學(xué)階段的相關(guān)內(nèi)容；樣本量較小，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(huì)性限制，推動(dòng)自適應(yīng)學(xué)習(xí)模型的社會(huì)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].

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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(guó)家社會(huì)科學(xué)基金教育學(xué)國(guó)家一般課題“基于大數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生智能評(píng)測(cè)和輔導(dǎo)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：BCA220208）的階段性研究成果。

陳昂軒，在讀博士，研究方向?yàn)榻逃夹g(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(shí)