互動即時反饋方式對合作學習的影響研究

劉昕 劉博偉 洪澄瑜

摘? ?要：利用技術促進課堂互動已成為當下的一種教學趨勢，學生的合作學習體驗和效果也受到教育界的廣泛關注。文章嘗試在課程中利用互動即時反饋方式，探究不同方式下學生的學習動機與學習投入度。依據自我效能感前測的數據，將學生隨機分派至舉手互動組、使用Plickers的互動組、基于CloudClassRoom（CCR）的互動組，隨后基于合作學習理念開展教學活動。實踐表明，Plickers組較其他兩組能夠顯著提升學生的學習動機與學習投入度。同時，該研究還發現不同的互動即時反饋方式對學生同伴互評評語類型也產生一定影響。

關鍵詞：互動即時反饋;Plickers;合作學習;學習動機;學習投入度

中圖分類號：G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2021）12-0016-07

一、引言

新世紀以來，隨著知識大爆炸，社會對于培養學生應具備的核心素養提出了更高的要求。思辨能力作為創新思維的一部分，成為各階段素質教育考察的主要內容之一，也影響著學生在實際課堂教學中的體驗。思辨能力指的是對于問題和現象進行思考、辨析和說服解釋的能力。在以班級授課為主的中小學階段，學生在課堂上參與課程問答，可以被看作是他們參與課堂思辨的重要表現，也是高效開展課堂合作學習和課堂互動的重要途徑[1]。

新技術的不斷革新，為更高效的課堂互動提供了新的解決方式。《國家教育事業發展“十三五”規劃》中明確指出，要全力推動信息技術與教育教學深度融合。互動即時反饋技術是當前解決班級授課中高效互動采用較多的方法之一。本研究以小學《信息技術》課程中的“中華傳統建筑篇”為例，該課程基于合作學習理念進行設計并開展教學活動。基于對學生課堂互動行為及體驗的實證研究結果，探討高效利用互動即時反饋技術的方式，為一線教師有效開展課堂互動提供了借鑒方法和案例參考。

二、文獻綜述

1.互動即時反饋及其支持的課堂互動

互動即時反饋指的是教師利用技術或非技術手段，針對師生在課堂中的互動問答活動（如提問、討論、質詢等）經由處理，即時將結果反饋給學生的過程[2]。隨著信息技術的不斷發展，上個世紀末，基于通信技術傳遞并經由中央處理系統處理的互動即時反饋系統（Interactive Response System，IRS）率先應用于美國、日本及我國臺灣地區的大學課堂[3]。因其成本高，早期互動方式單一，因而主要應用于大型活動或講座中。

由于互聯網技術的不斷發展，加之便攜式處理工具的普及化，使得互動即時反饋系統已經擴展為集展示、數據的記錄與處理以及師生和生生互動的高效課堂輔助工具[4]。由此，市面上開發的各類相關應用也呈現多元化發展，如CloudClassRoom（CCR）、Plickers、Flashcard、Clicker和Learning Catalytics等。

課堂互動是“課堂”這一復雜系統良好、高效運行不可或缺的重要環節，指的是課堂中教師個體與學生個體、教師個體與學生群體、學生個體（群體）與學生個體（群體）間的一種教學組織形式。傳統課堂中的互動方式，一般是由教師為核心開展的，與學生個體或學生群體之間進行的互動[2]。由于是以教師為核心開展的互動，因而對于教師本身的要求就會較高。有研究者認為，傳統互動會不可避免地將“互動”變成了“控制”，展現出一種主導與從屬的課堂互動氛圍[5]。

近年來，許多研究都在討論如何將互動即時反饋系統更好地應用于課堂互動中[6-8]。多項研究表明，將互動即時反饋系統應用于大學課程中，可以顯著增強學生的參與度和到課率、維持學生的注意力[6][7]。有國內學者認為，互動即時反饋系統的加入可以更好地加強授課過程中的認知沖突，促進學生高階思維的發展[8]。何克抗教授認為集成在在線教育平臺上的互動即時反饋系統在教學上具有以下三點優勢：①可以更好地實施“因材施教”;②能夠使學生從“被動學習”轉向“主動學習”;③為教師科研以及教學工作的形成性評價提供有效的數據支持[9]。

為避免課堂由“互動”變為“控制”，在設計互動題目時，對于選擇題和判斷題的編制方面，應注重“選項”不宜過多，以2～5個為宜。同時，題干內容應簡短易讀，承接課堂內容，視具體安排調節內容難易程度。在整體的安排上，應盡可能促進學生的認知沖突及課堂中觀點的表達和對立[10]。

2.合作學習及其課堂應用

合作學習（Cooperative Learning）源自20世紀70年代的美國，指的是學生在進行教學活動的過程中，以小組為單位開展的學習行為。由于其強調以學生為中心的策略，并能夠促進學生的組織能力、表達能力和學習能力等，因而迅速獲得教育學界的認可和關注，成為當代主流的教學理論與策略，并在世界范圍內被廣泛使用[11]。較之于獨立學習，合作學習中學生完成共同的任務，明確責任分工且互助學習，提倡學生為團體的利益一起在完成任務的過程中實現目標與理想。中小學階段的學生對于世界充滿好奇，表達欲望強，因而更喜歡通過這樣的方式參與課堂互動[12]。

相關研究表明，將合作學習應用于課堂，學生在認知維度和非認知維度都能有所提升。多數研究支持其在非認知維度對學生的提升更大[13]。評價是合作學習中的重要要素，學生在進行合作學習的過程中，不斷在組內進行著觀點間的互評，這有助于找到組內存在的問題，并提供盡可能多的修改措施[14][15]。同時，在不斷評價過程中，能夠提升學生的元認知能力。研究認為，在進行良好的合作學習中，參與者能夠更包容其他的觀點，尊重和體諒他人的貢獻[16]。

在小組人數方面，通過對小組內角色的研究，研究支持合作學習的小組人數應控制在4～6人為宜。分組原則遵循異質分組，其更有利于學生學習的開展[17]。對于實踐類的課程，合作學習過程中開放式的討論促進了模仿、演示等行為的發生，因而其更適宜應對具體課程內容展開合作學習設計。適宜的促進機制，例如獎勵、比拼、展示等，有助于學生形成團體合作意識，在提升競爭意識的同時，更好地推進合作學習的開展[18]。

三、研究方法

1.研究設計與步驟

研究采用準實驗研究法，選取某小學五年級三個班共72名學生，平均年齡為10.2歲，其中男生40人，女生32人。由于學生既往的學習成績、動機均與自我效能感之間存在一定的正相關關系，因此實驗前對所有學生進行自我效能感的前測，依據得分將學生隨機分配到實驗組1班（使用Plickers的互動組）、實驗組2班（基于CCR的互動組）和對照組班（傳統的舉手互動組），三個組別在自我效能感（F=.264，P=.769>.05）方面并無顯著性差異。

本節課共有兩個課時，實驗課上，三個班需在教學中通過小組合作完成問題的回答與競賽，除互動即時反饋方式的不同外并無其他區別。其中，在分組合作學習的過程中，學生按照每4人一組進行活動，分組保持組間同質、組內異質的原則進行隨機分配。在教學內容習得之后，學生還要合作完成一份演示文稿的作品，并上臺展示和講解本組作品以及對其他組作品進行評價。評價需給出分數（滿分10分）并在打分后對于扣分原因給予解釋。實驗后，所有學生除了對學習動機與學習投入的問卷進行填寫外，還需要完成一份與演示文稿基礎知識與操作相關的測試題。具體研究步驟如圖1所示。

2.研究工具

（1）自我效能感問卷

問卷改編自Eachus[19]等學者編制的自我效能感問卷。問卷采用李克特5級量表，共22題，從計算機使用和操作自我效能以及《信息技術》課程學習行為與能力兩個部分對自我效能感進行測量。問卷信度（克朗巴哈α系數）為.817。

（2）學習動機問卷與學習投入度問卷

學習動機問卷采用李克特5級量表，共18題，從期望維度、價值維度兩個方面對學生的學習動機進行測量。該問卷參考了Pintrich[20]等的學習動機策略問卷，原問卷共22題，考慮到問卷內容的適切性，研究對其中考試焦慮部分進行了刪減。同時，依據五年級學生特點對內容進行了修改，并邀請專家進行修訂，最終問卷信度（克朗巴哈α系數）為.778。

學習投入度問卷改編依據于Fredricks[21]等編制的學習投入量表，采用李克特5級量表，共19題，從行為投入、情感投入與認知投入三個方面進行測量。問卷信度（克朗巴哈α系數）為.90。

（3）PowerPoint測試題

為了測量學生的知識概念習得情況，由該實驗小學信息技術高級教師及研究學者共同開發了一份PowerPoint測試題，共16題，學生測試成績滿分100分，問卷信度（克朗巴哈α系數）為.91，具有較好的信度。

（4）同伴互評評語編碼表

在對學生互評評語進行編碼時，我們參考了柏宏權等有關評語類型的編碼[22]，將其分為情感、認知、元認知和無關四個維度。由于本研究在進行學生互評環節時要求學生對于扣分原因進行解釋，其評價的內容有關操作型知識在認知層面的合理運用，因此我們對編碼進行了改進，刪去了元認知和情感兩個子類別，具體編碼如表1所示。共三位研究人員參與了分類過程，他們定級結果間的Kendall系數為0.85（P<0.05），表明此表具有較高的評分者間信度。

3.課程教學設計

（1）學習者分析

實驗于該小學的計算機教室中開展，受試的五年級學生已在此學習了近三年的《信息技術》課程，對上課的環境以及計算機的操作均較為熟悉。但此年齡階段的學生對于新事物存有較高的興趣與好奇心，為了避免影響實驗結果，在正式實驗之前兩個月，我們就本次實驗中的兩種互動即時反饋方式（Plickers、CCR）在課堂中進行了教學，并在課堂中提前加以使用。

（2）教學任務分析

“中華傳統建筑篇”是武漢出版社出版的五年級《信息技術》課本中的第九課，主要教學內容是演示文稿中的圖片調整。基本教學目標為：①能夠裁剪圖片以突出主題;②修飾圖片與背景、主題搭配協調;③能在圖片格式中使用“圖片版式”功能實現圖文的合理布局。學習過程中的教師提問是課堂互動的重要環節，學生需要具備獨立思考能力以及團隊協作能力，通過一定的互動即時反饋方式對教師作出回復。在掌握基本操作之后與同伴合作，通過在網絡上搜集的資料，制作主題演示文稿，并上臺進行匯報與展示。

（3）教學及關鍵問題設計

在合作學習模式這一理念下，研究還按照Anderson等定義的四個知識維度（事實知識、概念知識、程序性知識、元認知知識）以及Bloom的目標分類（記憶、理解、應用、分析、評價、創造）設計了以下階段的提問[23][24]：

①基礎知識學習階段，如在PPT中對圖片背景設置透明色時，選取什么樣的圖片最為合適？

A、 圖片背景顏色單一;B、圖片背景具有多種顏色

②操作技能探究階段，如小明想要將PPT中的圖片裁剪成圓形，他應該怎么做？

A、選中圖片—>調整大小;B、選中圖片—>裁剪—>縱橫比;C、選中圖片—>裁剪—>裁剪為形狀

③應用創新階段，如為了使PPT中的圖片與整體的色調風格更為協調，你認為嘗試哪個操作不太恰當？

A、將圖片裁剪之后加上邊框;B、將圖片的背景替換色彩;C對圖片進行校正或更改藝術效果

為了使互動答題能夠更好地引起學生的認知沖突來促進學習過程中同伴的合作，問題還將以組間競賽搶答的方式呈現。教師合理利用問題，引發學生的獨立思考與合作探究，刺激學習的主動構建性，并使用相應的互動即時反饋系統對學生的回答加以收集與反饋。

（4）教學任務實施

本次教學共計三個課時，包括互動答題、合作探究、成果匯報、總結反思四個環節，具體過程設置如圖2所示。

其中，在互動答題與合作探究階段，班級內學生按照組內異質、組間同質的原則進行分組。借由教師在過程中提出的關鍵問題展開探究，并通過不同的途徑最終完成互動（見圖3），關鍵問題的設置目的在于通過問題的層層深入，將學生的探究過程建構為具有引導性的漸進式任務，同時在環節中又給予學生足夠的探究自由度。這樣既為學生探究開展提供了抓手，又在不斷的小組合作與組間討論中強化了組內合作關系。

在成果匯報階段，學生通過分工合作的方式完成PPT并進行展示匯報。在該環節中，我們設置了師評、自評和互評，目的在于改變以往傳統的評價方式，促進學生在交流過程中對于自身知識內容的總結、反思和再運用。其中，最重要的是學生的互評環節，對于不同學生的作品進行互評，教師也能夠從互評評語中看到學生對于課程核心內容的把握程度，也有助于教師在進行拓展應用的延伸前了解學生的興趣與審美偏好。

四、研究結果與分析

1.互動即時反饋方式對學生學習動機、學習投入度的影響

學習動機數據的Wilcoxon符號秩檢驗的值為.508，Levene檢驗值為.068，數據符合正態分布與方差齊性。根據表2可知，Plickers組、CCR組和舉手組的學習動機平均得分分別為4.16、3.92、3.91。單因素方差分析結果顯示，三組在學習動機方面存在顯著性差異（F=3.784，P=.028），Plickers更能夠顯著提升學生的學習動機，而CCR組和舉手組之間并無顯著性差異。

學習投入度數據的Wilcoxon符號秩檢驗的值為.478，Levene檢驗值為.087，數據符合正態分布與方差齊性。Plickers組、CCR組和舉手組的學習投入度平均得分分別為4.23、3.97、3.91。單因素方差分析結果顯示，三組在學習投入度方面存在顯著性差異（F=4.717，P=.028），Plickers更能夠顯著提升學生的學習投入度，而CCR組和舉手組之間并無顯著性差異。

2.互動即時反饋方式對學生測試成績的影響

根據表3可知，測試成績數據的Wilcoxon符號秩檢驗的值為.078（>.05），數據符合正太分布，Levene檢驗值為.071，數據符合方差齊性。Plickers組、CCR組和舉手組的測試成績平均得分分別為59.79、52.92、57.92。單因素方差分析結果顯示，三組在測試成績方面無顯著性差異（F=2.442，P=.094）。但事后分析顯示，Plickers組的成績顯著優于CCR組的測試成績。

3.同伴互評評語分析

通過編碼歸類，我們發現：不同組的學生在互評打分原因的撰寫上存在不同，具體如圖4所示。Plickers組和CCR組中，學生給出的與課程內容無關的評語較少，多為委婉的修正意見。而傳統舉手組中的學生給出的無關評語較多，且與課程內容有關的評論中，多為直接的修正意見。

以上質性資料支持本研究的統計分析，Plickers組和CCR組的學生對于概念的認識和應用在組內差距較小，大多數學生的評價策略都基于委婉的修正意見，與主題無關的評價內容較少。而舉手組中的學生評價差距較大，評價內容與主題無關的人數較多，而有關的評價中，學生更多地采用了更為直接的評價方式。

五、結語

1.結論

研究結果顯示，不同互動答題方式下的學生都會對學習產生較高的動機和投入水平。這樣的結果支持了既往的研究，通過在合作學習的過程中適時地嵌入問題，以激發學生內部的認知沖突，學生在主動建構知識結構的過程中，還能夠吸收到其他學生的不同觀點，減少了與課堂中心無關的觀點和重復觀點[25][26]。同時，互動即時反饋促進了課堂的“全員參與”，競賽答題模式刺激了學生作答，學生較平時上課更為活躍，參與欲望更強，而教師也能夠快速獲取學生的答題情況即時作出課堂反饋。

研究發現：Plickers組在學習動機和學習投入度方面顯著好于CCR組和舉手組。這可能是因為Plickers的舉牌方式類似舉手方式，都以實際的肢體行為和教師進行第一時間的直接交流，是學生最為習慣的互動方式，但在舉手互動方式下，有學生表示“老師只聽了一兩個小組的結果和理由”，這樣對于沒有產生觀點或者無法即時用語言對觀點進行有效解釋的小組而言，他們往往游離于互動之外。而基于Plickers的互動答題反饋方式，結果最終即時反饋在講臺上的中央顯示屏上，使得每位學生都能有參與感。

我們先前認為基于計算機互動反饋系統的CCR會較傳統學生舉手互動的方式，更能夠調動學生的動機并增加學生在學習過程中的投入度，但是效果并不顯著。這可能是由于CCR需要在電腦上進行稍微復雜的操作，一定程度上增加了學生的認知負荷，并且CCR更強調基于設備的互動，因而對于教室空間產生了一定的物理分割，導致弱化了師生、生生之間的肢體與眼神交互。

在測試成績方面，三組并未呈現出顯著差異。由于在本研究中，三個班級的教學設計是相同的，僅有互動反饋方式存在差異。這樣的結果表明，將信息技術支持的互動反饋技術融入課堂教學時，需要對不同軟件的特點和使用條件進行不同針對性的設計，避免出現系統與課堂環境和使用習慣不匹配的情況，降低學生對于概念性內容的把握。同時，有部分研究者認為，課堂中創造認知沖突不一定有利于所有學生的學習。我們在測驗成績中的結果也佐證了這一觀點。

研究還發現，傳統的舉手互動組中學生成績之間的離散程度較高，而另外兩組的離散程度較小。這表明基于激發認知沖突的提問方式對于傳統教學中的學生而言，會對部分學生的學習起到反作用，這與Zohar等的研究結果相同[27]。而基于信息技術的互動即時反饋系統Plickers和CCR，能夠促進這部分學生在活動中更好地受益。學生在進行互評打分時，撰寫的評價是學生在品鑒他人作品時對課程內容的綜合運用[28]。我們可以從質性資料中同樣發現，舉手組的學生評價撰寫呈現兩極分化的態勢。部分學生不能很好地運用課程內容進行評價，評價偏離課程內容，而另一部分學生則在評價時表現激進。這樣的現象佐證了量化數據中學生成績的兩極分化現象。

2.建議

基于上述發現，為了幫助一線教師更好地運用互動即時反饋方式，提高合作學習中學生的學習體驗和效果，本研究提出如下建議：

（1）對于不同的互動即時反饋方式，要依據特點進行同課異構設計

在進行課程設計時，要充分考慮即將采用的課堂互動即時反饋方式，進行具有側重性的異構設計。選擇信息化的互動即時反饋方式，能夠有效地提高學生的學習動機和投入度，但其目的在于讓學生更加公平、自然地表達和使用。因而在終端的選擇上，應在保證所需功能的條件下，盡量選擇體積小且便攜的設備，使學生在空間上不受限，更好地開展課堂合作和交流。此外，軟件開發者和研究人員對軟件的使用特點需細化標定，為課程設計者和一線教師更好地提供使用上的抓手。

（2）適當激發學生認知沖突

研究表明，基于認知沖突理論設計的問題能有效吸引學生的注意力，但也可能導致學生兩極分化的現象出現。因此，應該在課堂中合理使用互動即時反饋系統，在進行互動的情況下充分考慮學生的先備知識情況，問題的內容與形式既要能夠誘發認知沖突，同時也要避免給學生帶來過多的認知負荷。對于可能存在的短板和誤區，教師應在設計問題前進行調查，或在與學生的討論中，對由于迷思概念而不能有效參與合作的學生進行引導。

（3）引導學生準確把握評價規范

學生為了提供反饋而必須參與的評估過程可以說是同伴評估中最重要的方面，也是合作學習的核心要素之一。教師可以通過虛構的作品內容，運用互動即時反饋的方式，利用評價有效地引導學生規范和提升自評互評能力。同時應辯證看待同伴評價的內容和互動反饋的結果，維持學生較高的動機水平和積極的情緒體驗。

本研究運用準實驗研究方法，探究了不同的互動即時反饋方式對于學生合作學習的成效和體驗的影響，并通過分析學生互評中撰寫的原因，更加深入地了解學生的學習情況。通過研究結果與課程設計，希望能對開展合作探究過程中的師生互動行為提供一定的參考依據，為進一步促進信息技術與師生互動的融合作出貢獻。

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（編輯：李曉萍）