項目式STEM教學中學生參與度測量研究*

樊雅琴 周東岱 楊君輝 王 靜

（1．東北師范大學 信息科學與技術(shù)學院，吉林長春 130117；2．寶民小學，廣東深圳 518100）

相關(guān)研究表明，學生在學習活動中的參與度是影響并評判學生學習質(zhì)量的重要因素[1][2][3]。而從學習活動參與角度對學生的學習質(zhì)量和效果進行檢測及評判，一方面便于教師掌握學生的學習情況，從而對其進行有針對性的指導；另一方面便于學生了解自己，進行個性化學習。

一 學生參與度研究現(xiàn)狀

1 國外學生參與度研究現(xiàn)狀

20世紀30年代，美國教育心理學家Tyler提出“任務時間（Time on Task）”的概念，認為學生在學習中投入的時間越多，其獲得的知識也就越多[4]。1982年，Astin[5]提出的學生涉入理論（Student Involvement）被認為是學生參與度概念產(chǎn)生的理論基石，指出學生在有效學習活動中投入的時間、精力與所收獲的知識、技能成正相關(guān)關(guān)系。1983年，Brophy[6]將學生參與度定義為可觀測的行為，如參與、任務時間等。1984年，Pace[7]在學生投入時間的基礎(chǔ)上，更加關(guān)注其投入學習的質(zhì)量，即質(zhì)與量應當同時被關(guān)注。1990年，Connell[8]將情緒或情感方面的因素納入其對參與度概念的理解，包括歸屬感、享受及依戀感等。2003年，Kuh[9]首次提出了學生參與度的概念，認為它既是一個測量學生在學習中投入時間和精力的概念，又是一個評判學校采取有效措施促使學生積極參與活動的概念。2004年，F(xiàn)redricks等[10]從認知層面研究了學生參與度，如學生在學習中的投入程度、面對挑戰(zhàn)時的堅持以及對深度策略而非淺層策略的使用。2011年，Linnenbrink-Garcia等[11]將社會行為維度參與度融入學生參與度范疇當中，認為它是學生圍繞課堂任務所參與的社交形式，包括與同學之間的互動以及社交品質(zhì)等。

2 國內(nèi)學生參與度研究現(xiàn)狀

我國學者雖然對學生參與度的理解不盡相同，但大都贊同其多維度構(gòu)成的觀點。如陳煥新[12]認為學生與學習活動結(jié)合的程度和時間長度構(gòu)成了參與度的二維機構(gòu)，即參與深度與參與時間。學生參與度可從投入學習的數(shù)量與質(zhì)量兩個維度來理解，數(shù)量即投入學習的時間，質(zhì)量即投入學習的精力。而學生是否愿意主動投入時間和精力，與學生的認知、行為、情感特征密切相關(guān)。我國學者雖然普遍認同對學生參與度的心理結(jié)構(gòu)三維度（即認知、行為、情感）劃分，但較少從這一角度來測量、評價學生參與度，大部分主要以“質(zhì)與量”相結(jié)合的方式開展研究。如楊九民等[13]進行對話型同步網(wǎng)絡(luò)課堂中學生參與度測量時，就將各類型參與數(shù)量與質(zhì)量乘積之和作為學生參與度的得分。白文倩等[14]在評價研討型教學中的學生參與度時，將其分為研究型參與和討論型參與兩類：在研究型參與中，根據(jù)學生貢獻程度制定了從淺層、中層到深層參與的評價量表；討論型參與測量則借鑒Oliver的交互分類，其參與度計算仍采用數(shù)量與質(zhì)量的乘積作為最終得分的計算方式。李文昊等[15]在測量反思型異步學習模式中的學生參與度時，將其分為學習型參與和交流型參與兩類，并為各類參與制定了詳細的評價量表，按淺層、中層及深層參與的貢獻程度對其進行歸類，參與度計算依然采用各類參與質(zhì)量與數(shù)量的乘積之和作為參與度總值的計算方式。值得注意的是，近些年來，越來越多的學者將社交參與度（Social Engagement）也納入學生參與度的結(jié)構(gòu)當中，認為社會交往在學生學習過程中同樣發(fā)揮著重要的作用[16][17]。

二 項目式STEM教學中學生參與度測量量表設(shè)計

表1 項目式STEM教學中學生參與度測量量表

本研究采納了將學生參與度劃分為認知、行為、情感、社交四個子維度的觀點。基于此，本研究依據(jù)項目式STEM教學的特點，結(jié)合美國匹茲堡大學Wang等[18]研發(fā)的數(shù)學和科學學科學生參與度測量量表，初擬出學生參與度測量量表；之后，進行了小范圍的測試并與部分師生訪談，最后根據(jù)測試及訪談結(jié)果，設(shè)計出項目式STEM教學中學生參與度測量量表，如表1所示。

三 項目式STEM教學中學生參與度測量

為了獲得更好的分析效果，本研究對學生參與度及其四個子維度進行了并列對比。

1 調(diào)查實施

本研究選取廣東省深圳市寶安區(qū)寶民小學五年級2個班級的125名學生作為研究對象，通過網(wǎng)上問卷的形式開展調(diào)查，收回問卷124份，其中有效問卷102份，有效率為82.26%。該校地處發(fā)達地區(qū)，且重視信息技術(shù)與學科教學的深度融合，近年來大力建設(shè)智慧校園，實施了STEM教育、創(chuàng)客教育等新型教育教學模式。因此，該校學生滿足作為本研究調(diào)查對象的要求。

2 信度與效度分析

問卷的題項設(shè)置借鑒了 Wang等[19]研發(fā)的數(shù)學和科學學科學生參與度測量量表中的相關(guān)內(nèi)容，同時參考了寶民小學相關(guān)師生的意見與建議。基于問卷的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，本研究對問卷進行了信度與效度檢驗，結(jié)果如表2所示。表2顯示，問卷各項參與度的信度值、效度值均達到了0.8以上，說明問卷的信度與效度檢驗結(jié)果較好，數(shù)據(jù)具有一定的可用性。

表2 問卷的信度與效度檢驗

3 項目式STEM教學中學生參與度測量結(jié)果分析

（1）學生參與度與成績的相關(guān)關(guān)系

本研究采用Pearson相關(guān)系數(shù)來分析學生參與度、認知參與度、行為參與度、情感參與度、社交參與度與成績之間的關(guān)系，且顯著性檢驗采用雙側(cè)檢驗，所得結(jié)果如表3所示。

表3 參與度與成績的相關(guān)關(guān)系

表 3顯示，學生參與度、認知參與度、行為參與度、情感參與度、社交參與度與成績之間的相關(guān)系數(shù)分別達到了-0.303、-0.227、-0.308、-0.276、-0.287，具有一定的相關(guān)性，但卻是負相關(guān)——也就是說，隨著參與度的不斷升高，學生的成績反而不斷降低。這一結(jié)果與“參與度越高，學習成績越好”[23]的已有認識存在矛盾。如果這兩種可能同時成立，那么就有可能存在一種假設(shè)：學生參與度與成績之間的關(guān)系曲線呈開口向下的拋物線，且在拋物線頂端存在著一個最優(yōu)區(qū)間，在該區(qū)間內(nèi)的學生參與度對應的學生成績最好。本研究認為，學生參與度與成績之間并不存在絕對的正相關(guān)或負相關(guān)，而其相關(guān)性與學生參與度的高低有關(guān)。此外，比較各項參與度與成績之間的相關(guān)系數(shù)大小，可知行為參與度與成績之間的相關(guān)系數(shù)絕對值較大，表明學生的行動力對學生的學習影響最大。

（2）學生參與度與性別的相關(guān)關(guān)系

為研究學生參與度是否受學生性別這一因素的影響，本研究采用獨立樣本t檢驗對其相關(guān)性進行分析，所得結(jié)果如表4所示。

表4 參與度與性別的相關(guān)關(guān)系

表4顯示，學生參與度、認知參與度、行為參與度、社交參與度在方差方程Levene檢驗、均值方程t檢驗中的Sig.值都大于0.05，說明這四個維度與學生性別不存在顯著性差異；情感參與度在方差方程Levene檢驗中的Sig.值大于0.05，而在均值方程t檢驗中的Sig.值小于0.05，說明這一維度在某種程度上受學生性別的影響。

四 項目式STEM教學中學生參與度的提高策略

1 有效調(diào)控學生參與度，引導學生自主學習

前文學生參與度與成績的相關(guān)關(guān)系分析結(jié)果顯示，并非學生參與度越高，其成績就越好；假設(shè)學生參與度與成績之間的關(guān)系曲線呈開口向下的拋物線，在拋物線頂端存在一個最優(yōu)區(qū)間，在該區(qū)間內(nèi)的學生參與度對應的學生成績最好。基于此結(jié)論，教師應有效調(diào)控學生參與度，同時應積極引導學生自主學習，讓學生通過自己的努力使學習參與度處于最優(yōu)區(qū)間內(nèi)，從而獲得最優(yōu)的學習效果。有效調(diào)控學生參與度，一方面要確保學生積極主動地參與學習，另一方面要通過多種方法提高學生學習的效率，激發(fā)學生的學習興趣和思辨力、想象力、創(chuàng)造力，而不是盲目地投入時間和精力。

2 培養(yǎng)學生的行動意識，加強學習行動力

前文學生參與度與成績的相關(guān)關(guān)系分析結(jié)果還顯示，相較于認知、情感和社交三個因素，學生的行動力對學生的學習影響最大。基于此，本研究認為在一定范圍內(nèi)，培養(yǎng)學生的行動意識和加強學習行動力是優(yōu)化學生參與度、提高學習質(zhì)量的重要途徑——當然，對于應當在何種范圍、利用何種條件培養(yǎng)學生的行動意識和加強學習行動力，是一個值得探討的話題。如在學生不按時完成作業(yè)、不積極參與STEM課堂活動、不會利用學習資源以獲取信息等情況下，教師就需要積極引導學生主動參與各項學習活動；反之，如果在學習過程中學生的行為參與度過多而影響了學習效果（如學生在STEM活動中過多發(fā)言而干擾了自己的獨立思考、查閱過多學習資源造成信息冗余而影響了自己對知識的理解和把握等），那么教師就應適當制止學生的參與行為，使學生的學習更為高效。

3 正確認識STEM課程學習的性別差異，同時關(guān)注女生在學習中的情感體驗

前文學生參與度與性別的相關(guān)關(guān)系分析結(jié)果顯示，除情感參與度以外，其它維度與學生性別不存在顯著性差異。也就是說，男生和女生在認知參與度、行為參與度、社交參與度方面的差別并不大，STEM 課程的學習效果并不會因為學生性別的不同而呈現(xiàn)很大的不同、女生在STEM課程學習中并非處于劣勢地位。因此，在STEM課程教學中，教師應當平等地對待不同性別的學生——真正的平等是不考慮性別差異，在認知、行為、社交方面的指導和評判對男生、女生一視同仁。但需要注意的是，由于情感參與度在某種程度上受學生性別不同的影響，一般而言女生的情感比男生更細膩、情感需求也更強烈，所以教師在公平對待不同性別的學生時，可以在情感體驗、對話交流等過程中對女生給予適當?shù)年P(guān)照和引導。

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