“人工智能促进未来教育发展研究”专刊系列|主体赋能:智能学习的多感官体验

以主体赋能和教育赋能为价值归宿的智能教学与学习,其预期效应要在实践中从主体视角探寻。在智能技术的学习应用中可以从学生视角考查并分析智能学习体验,以改进智能技术的功能设计、调整其应用方式并优化其应用过程。在智能学习情境中比较主体的多感官体验,基于多维的数据统计分析学习主体对智能学习条件、过程与结果的感受,可以洞察智能学习的主体赋能启示。以下研究在不同的智能学习环境中观测学生对学习的多感官感知与认识,试图基于学生的智能学习感知特征分析智能学习体验的主要影响因素,揭示智能学习的重要影响因子。研究结果对切实促进智能技术教育应用及智能教育发展有积极意义。

分析框架

(一)智能技术环境中的学习体验

       学习体验,是学习主体参与学习活动后所形成的体认,包括对其中目标事物、过程与结果的“具身”感知、明确的认识和真切感受,其对学习效果和持续学习的潜在影响是不容忽视的。因此,需要构建智能学习体验的指标结构以观测智能技术应用所带来的学习体验。对学习体验的观测可以把始于行为的交互作为关切点。良好体验的活动应该是以学习者为中心的、情境连贯的、积极的、交流性的和支持性的。因此,对智能学习体验的探究可以从学习情境、过程与结果三个方面展开。

(二)智能学习体验的多感官视角

       关注智能学习中的多感官体验可优化、改善智能学习过程与效用。从多感官视角关照学习体验,就是要从多种感官聚焦学习主体与学习要素间的影响过程,分析主体在多层面交互中的感受,以有助于调节主体心理因素释放正向效能,调整智能技术发挥正向效用。

(三)多感官学习体验的分析要素

       智能学习体验的多感官感知涉及视觉、听觉、触觉和动觉(对身体运动和事物变化状态的感知)四种感官模式,主体的交互感知涉及学习的条件、过程与结果三个方面的六种要素。以交互为焦点的智能学习多感官体验分析要素如图 1 所示。

图1 智能学习多感官体验分析要素

研究设计

(一)情景与对象

       研究选择了带有智能对象和智能工具支持的两种课程学习情境展开,分别以“高级语言编程”、“智能机器人”作为两种情境的代表。项目由44名教育技术专业大三的学生参与,历时一个学期。课程按正常的学期课程开设,由各自的授课老师按课程安排在多媒体教室和实验室或实训室里教授。

(二)方法与过程

       研究采用单组双情境下的多感官体验数据分析智能条件下的学习过程和学习结果,通过回归分析与横向对比回答研究问题。研究先期观察了两门课程的智能特点,对比了其智能要素与功能的不同。而后在自然授课状态下完成课程教学。在课程结束后,由参与学生完成面向智能学习的多感官学习体验问卷。

工具与数据

      “多感官学习体验问卷”的构建由“四觉”和“六要素”构成其主体,以交互为题项内容描述的焦点,并吸取了 ETLQ 和 SELTQ 的内容与结构重点,从整体上反映了多感官智能学习体验的本质。问卷题项按不同课程作了情境化描述,形成了两套问卷。两种智能学习情境的问卷各有 24 题,并使用李克特七点量度。

数据结果

(一)智能学习体验中的感知特点

       智能学习多感官体验在实体感知、运动感知方面较为突出,体现出感知的“立体性”特点。

  • 动态变化是高级语言编程学习体验中的突出特点。
  • 动感、触感与视觉感知彰显了教育机器人课程学习中的“立体”感受。

(二)多感官视角下智能学习体验的主要影响因素

      在智能应用的主体赋能视野下分析智能学习的多感官体验,可以把学习主体的整体智能学习体验作为目标看不同感官体验的表现,还可以把学习主体的课业结果和专业技能感知作为目标看学习条件上与学习过程中不同感官体验的预测能力。

  • 多感官感受对整体智能学习体验的影响

  • 多感官感受对智能学习中结果体验的影响

  • 智能应用是学习结果体验的强有力预测因素

(三)智能应用在两种学习情境中的影响

       通过对两种情境下学习结果、学习条件的多感官体验对照以及对两种智能应用的特征分析,揭示智能应用的影响。结果表明,两种智能学习情境下的多感官体验、学生对两种情境中的学习对象与智能技术体验、两种智能应用中学生对学习对象和智能技术的各感官体验均存在显著差异。因此,可以认为应用了智能技术的学习对象、工具或系统能为学习主体带来显著的多感官体验。

讨论与结论

(一)智能学习的多感官“立体”体验需要“思考在场”

      多感官体验由智能学习环境加强,更是在主体的理解、思考、互动与操作中才起到重要作用。这就需要发挥智能学习情境本身具有的多感官体验优势:

  • 智能学习情境下的视听展现更周详,能使主体对学习内容的感知更细致、全面;

  • 智能学习中的触感与动感突出,能使学习对象立体化、学习内容具象化并可操作;

  • 智能学习中的多面感知,能加速经验吸收,并有利于反思观察;

  • 智能学习中的多面感知,也有利于抽象理解与思考,并在积极实践中形成“理论结合实践”的完整形态进而圆满完成学习。

(二)面向主体“赋能”的智能技术应用建议

  • 明确智能应用的主体赋能特性,如“内展”与“外展”,并在应用中增强学生相应的感官体验。

  • 智能应用的价值可以在学习主体与各学习要素的互动中被充分调动,智能技术的“赋能”潜力也可以在多感官体验的输入与输出循环中得到发挥。

  • 智能应用激起的学习体验需要提高实际效力。

       以上研究深刻剖析了以交互为焦点的智能学习多感官体验分析要素,基于两种课程学习情境,通过多维的数据统计分析,进一步挖掘学生智能学习体验中的感知特点以及多感官学习体验的主要影响因素。结果表明智能学习情境的差异使主体多感官体验不同;动感和触感体验的显著影响启示了智能学习体验立体化、实体化的倾向和需求;而智能技术应用是学习结果体验的主要影响要素。因此,智能学习体验设计需要在明确的智能应用效用理性框架内要求“思考在场”以保证其有效性,进而在智能参与的交互交流中促成主体赋能。

参考文献

[1]权国龙.主体赋能:智能学习的多感官体验[J].华东师范大学学报(教育科学版),2022,40(09):105-117.

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