STEAM教育中的学习模式：三种学习者画像的比较 | MDPI Education Sciences

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学习者画像是一种通过特征对学习者进行分类的方法。目前对学习者画像的研究主要集中在在线学习环境；在 STEAM 项目中，缺乏对学生者类型的深入分类分析，以及缺少不同学习者类型在学习结果、学习体验和社会认可上的差异分析。来自华中师范大学的罗恒副教授及其团队在 Education Sciences 期刊发表了文章，通过对学习行为的聚类分析对学习者进行分类画像，研究结果可以帮助教师更深入地了解 STEAM 中的学生类型，从而提供更具个性化的教学指导和课堂管理。

 学习行为散点图。

01

研究过程及结果

作者在中国中部的一所小学选取了 81 名学生 (44 名男生和 37 名女生) 参加了这项准实验研究。本研究的研究背景是 STEAM 跨学科项目。开始上课之前，研究小组将摄像机和麦克风放置在每组的最佳位置，并向参与者阅读说明，告知他们 STEAM 课堂期间的活动将被记录，但他们的表现和学习成果不会影响他们在课堂上的成绩。在课堂上，学习者的行为被记录在摄像机上，四名研究人员还分别负责观察了一到两组学生的课堂表现，以便为后期的视频编码过程做好准备。项目主题“近视的原因和现状”，共分为三节课。这三节课是紧密相连的整体，前一节课是后一节课的基础。在第一课中，学生们讨论了近视的原因和现状，并制作了一份小组问卷。在第二节课中，学生通过小组讨论，用统计图表展示调查结果。在第三节课中，学生以小组为单位，通过小报的形式来展示他们的项目结果。整个项目对学生的协作能力有一定的要求，在协作过程中，学习者之间的个体差异可能导致不同类型的学习者。因此，该研究希望通过学习者的行为数据绘制学习者画像，并探索不同类型学习者在学习结果、学习体验和社会认可方面的差异。 

这项研究收集了两种类型的数据。第一类数据是用于制定学习者画像的学习行为数据。第二类数据用于测量学习者在 STEAM 学习中的关键表现，包括学习结果、学习体验和社会认可，这些表明了在 STEAM 背景下个体学习的有效性。本研究有两种主要类型的数据分析方法。第一种类型是行为数据的聚类分析 (图 1)。采用的聚类分析算法是 K-Means 聚类。k 值的数量是通过肘部测试确定的。作者还使用非参数 Kruskal–Wallis 检验来检验不同行为模式学生在学习结果、学习体验和社会认可方面的差异。

图 1. 行为数据的最佳簇数。

02

研究总结

作者试图探索学生在 STEAM 情境下的协作学习过程中的学习结果、学习体验和社会认可之间的差异 (图 2)。STEAM 情境下的学习者画像大致可分为三类：思考者、言语者和跟随者。与思想者和跟随者相比，言语者的数量更少。三种类型的学习者在学习结果方面没有显著差异，但在学习体验和社会认可方面存在显著差异。思考者表现出更积极的情绪，言语者被认为是最积极的参与者，对小组学习做出了更大的贡献。与其他两种类型的学习者相比，跟随者表现出较低的积极情绪和同伴评价。具体结果可以见下图。这项研究的结果对教师在 STEAM 环境中的实践有几点启示。首先，教师需要注意学生之间的差异，并对具有不同特点的学生进行有针对性的教学。在团队合作中，有时由于有一个或两个发言人在场，团队看起来很活跃，但其他团队成员没有充分参与。思考者和跟随者，尽管他们在团体中占很大比例，但很容易被老师忽视。此外，跟随者容易受到负面情绪的影响；教师应该关注他们的情绪状态，并通过分配任务等手段帮助他们更好地承担任务。最后，在组织小组协作学习时，教师不仅应注意学生互动过程中的对话内容，还应注意学生手势、姿势和表达线索等非言语互动行为。与言语互动相比，非言语互动是模糊的，在课堂上很容易被教师忽视。然而，一些学习者更喜欢使用非语言交流，合作的效果更好。例如，在协作学习的过程中，一些小组不经常说话，但每个人都积极参与团队合作，只进行必要的口头交流，合作非常默契。虽然作者承认真实课堂上感知非言语互动行为的困难，但这种技能可以通过教学经验发展，并为教师提供观察工具。

图 2. 三种类型的学习者在学习结果、学习体验和社会认可上的差异。

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阅读英文原文

原文出自 Education Sciences 期刊

Liao, X.; Luo, H.; Xiao, Y.; Ma, L.; Li, J.; Zhu, M. Learning Patterns in STEAM Education: A Comparison of Three Learner Profiles. Educ. Sci. 2022, 12, 614.

   Education Sciences 期刊介绍

主编：James Albright, The University of Newcastle, Australia

期刊主要发表教育类相关文章，目前下设 8 个栏目，涵盖教育行政与管理、教育哲学与教育学原理、教育史与教育政策、教育技术、教学法、课程与教学论、特殊教育、教师教育以及教育测量与评价等各个方面。现已被Scopus、Web of Science (ESCI)、ERIC、ERIH Plus 以及 PsycInfo 等数据库收录。

2021 CiteScore	2.9
Time to Publication	50 days
Time to First Decision	21 days

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