在線學習中提取練習策略對學習效果的影響機制及其教學應用

張子君　成佳怡?金思佳?孔博鑒

摘 要｜自從在線學習進入大眾視野以來，如何提升這種學習情境中的學習效果一直備受大眾關注。與此同時，提取練習策略在近幾年也逐漸步入了教育領域，其相較于精細加工策略等經典策略在各方面都有顯著的優勢。鑒于此，本文系統地分析了提取練習策略對在線學習效果的影響，并從認知負荷理論、情景背景假設理論兩個方面對其機制進行了探討。最后，在此基礎上提出了在教學過程中合理應用課前測驗、引導學生增加課堂心理投入活動的頻次、科學設計題目類型與練習時段等教學應用方式，旨在促進在線學習情境下學生學習效果的提升。

關鍵詞｜在線學習；提取練習策略；教學應用

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1 引言

提取練習策略是一種要求學生在一定時間內對某個學習材料進行一次或多次記憶提取的學習策略。近年來，提取練習策略成為教育界研究的熱點。相關研究表明，提取練習策略對學習內容的記憶保持、知識遷移和高階技能學習等方面的效果都優于其他學習策略。同時，隨著后疫情時代的到來，在線學習逐漸成為主流的學習形式之一，在在線學習的環境下，提取練習策略是否仍然是高效的學習方法；該策略有哪些影響學習效果的內在機制；在實際的在線教學中應當如何運用，本研究將系統探討這些問題，助力在線學習效果的提升。

2 在線學習效果的影響因素

當前，隨著“互聯網+教育”的持續推廣，在線學習憑借規模擴展低成本性和學習時間空間的高靈活性（陳碩，2020）已然成為學生未來學習發展的新途徑、新形式。與此同時，在線學習的效果也成為教育學研究領域的重點之一。楊繼波、孫煒鈺（2022）提出影響學生在線學習效果的因素可分為內部、外部因素，外部因素對在線課程的學習驅動（內部因素）起到拋磚引玉的作用（劉榮光、蔣亞星、徐晶晶，2008），例如，在教學過程中，教師可以通過提高教學活動水平為增強學習者學習內驅力創設條件，從而影響學生在線學習的學習效果。基于此，我們將對課程設計水平和師生互動程度這兩個影響學習者在線學習效果的主要外部因素進行探討。

2.1 課程設計水平

課程設計是指在課程目標、課程內容和學習活動方式之間構建起的一種合理的結構（范蔚，1996），它能夠影響學習的多個部分，對提升學習者在線學習效果發揮著至關重要的作用。基于此，我們使用衡量學習效果的兩個維度——技能掌握程度與學習動機態度討論課程設計對學習效果的影響。

在技能掌握程度方面，課程設計不僅有利于學生進一步掌握和鞏固前期理論知識內容，還能結合實際問題，提升學生發現問題、分析問題以及解決實際問題的能力（宋先亮，2014；楊培林 等，2020），實現學習效果的提升。

在學習動機態度方面，課程設計是影響學習者在線學習效果的關鍵變量（Adeyinka and Mutula，2010），與學習者的滿意度之間存在關聯性，研究者認為，線上課程設計的屬性讓學習者越滿意，學習者參與度越高，學習者就越有自覺和興趣去完成學習任務，從而也會影響在線學習效果（秦磊華、胡迪青、譚志虎，2019）。

同時，從學習者角度出發，在進行線上課程設計時，越多地考慮學習者的接受水平越會對學習者的成績產生積極影響（肖君，2017），這也是課程設計對學習效果的一種影響。

2.2 師生課堂互動程度

Gunawardena C N和Zittle F J（1997）認為在線學習的環境中缺乏社會互動，幾乎沒有非語言社交線索。喬偉峰等（2021）調查提出互動減少是在線學習面臨的挑戰。楊繼波和孫煒鈺（2022）根據現有調查研究發現，受到傳統“灌輸型”教學模式、被動的教學角色、單一的教學形式等外部因素影響，在線學習常呈現出學生課堂參與感低、注意力不集中與學習效果低的現象。

Rienties B C等人（2013）的研究發現，師生互動能夠有效提升在線學習中的學業促進、學習投入程度、社會存在感、主觀參與感，進而可以促進學習者的學習效果。方佳明等（2018）認為師生交互對學習者在線學習投入的提高具有積極作用，學習者在與教師的溝通交流過程中可以解決課程學習中遇到的困難，體會到教師的關注和支持，提升學習者對在線課程的歸屬感，有利于提高學習者的學習投入。學習投入程度的高低對學習效果亦有積極的正面影響，學習投入多，獲取的知識和成績也越好（彭小珈、湯燁、管夢瑤，2019）。故在在線學習中，師生課堂的互動一定程度上影響著在線學習效果。

3 提取練習策略的內部機制

關于提取練習策略對在線學習學習效果的影響機制，國內外的大多數研究者從情感和認知這兩個角度出發進行了研究。本文主要從認知負荷理論、情景背景假設理論兩個方面進行闡述。

3.1 認知負荷理論

認知負荷學說是教育心理學界用于解釋學習者在學習過程中信息加工的常用理論。該理論認為，在學習過程中個體的認知負荷會影響到學習成績。認知負荷是指大腦在思考、學習和解決問題時所面臨的負擔。

根據認知負荷理論，當學習策略過于復雜且不易掌握時，學習者在學習過程中就會面對過多的額外負荷。運用到實際學習加工中的認知資源就會減少，從而降低學習效果。相較于其他需要大量練習才能夠掌握的學習策略（例如概念圖策略、精細加工策略），提取練習策略易于操作，比如老師在授課后向學生提問課堂的內容、在課堂中插入試題測驗。提取練習策略占用認知資源較少，能夠為學習任務預留出更多的認知操作空間。周愛保等人（2013）通過系列研究證明，提取練習策略在記憶保持與遷移之中能夠產生優勢效應。他們認為，相比于建構概念圖策略，練習提取策略能夠生成更多的相關負荷、更少的額外負荷，減輕了學習者處理信息時的負擔，從而幫助其記憶保持和學習遷移。

3.2 情景背景假設理論

Karpicke和Smith（2012）通過研究認為提取練習過程包含建立和劃定一系列的提取線索，然后使用這些線索去辨別目標事件是否發生過。提取練習效應的產生是由于提取增強了線索和指定目標項之間的聯系，減弱了線索與記憶集中其他競爭項的聯系，從而加強學習者正確回憶先前學習內容的可能性。在Karpicke和Smith的研究基礎上，Lehman等人（2014）提出了情景背景假設（Episodic Context Account）。他們認為提取產生了與提取時相關的獨特背景特征的編碼，便于被試在后期的提取過程中利用背景特征去回憶之前提取過的記憶項目，從而促進了長時記憶。

Karpicke等（2014）進一步解釋了情景背景假設，他們認為當線索詞與目標詞之間的語義關聯很強時，提取并不依賴于情景的恢復，而當線索詞與目標詞的語義關聯較弱時，提取對先前背景恢復的依賴性明顯增強。這很好地解釋了弱線索的回憶率顯著高于強線索的回憶率的原因。

情景背景理論認為提取時被試進入一種情景回想狀態，被試會根據提取的信息類型和任務的具體要求采取合適的提取策略，改變對提取線索的加工方式，產生不同程度的情景信息回想（Karpicke et al.，2014；Karpicke and Zaromb，2010）。例如，Bai等人（2015）通過腦電研究發現被試在測驗時出現了和成功提取相似的回想。馬小鳳等（2017）通過研究強、弱線索下不同學習策略對線索回憶、再認的影響發現，學習者在進行再認時不是基于語義的熟悉度，而是通過回想過程，辨別與詞匯的語義信息捆綁在一起的背景等來進行判斷，這支持了情景背景理論。

4 提取練習策略在在線學習中的教學應用

根據上述對在線學習效果影響因素和提取練習策略內部機制的闡述和探討，我們認為，提取練習策略可以靈活運用到在線學習情境中，在學生預習、上課、復習等階段提高學生學習效果。在具體的教學應用方式上，主要有以下幾個方面。

4.1 在教學過程中合理應用課前測驗

奧蘇貝爾認為，一切新的有意義的學習都是在原有學習基礎上產生的。學習者原有的知識結構特征會影響新的學習和保持，故教育者可以在課前整理教學內容，形成一份引導性材料。這份材料應該整體抽象、概括水平高于學習任務，且涵蓋教學內容的重難點，這樣可以提高學生知識遷移的效果。因此在提取練習策略的教學應用中，可將課前引導與課前測驗相結合以促進學生對新知識的學習（馬小鳳 等，2014）。

對于教師來說，應當在課前做好教學內容的整理和提煉，并優化課前測驗的相關設置，例如合理安排測驗頻次、完善反饋機制等。

對于學生來說，課前測驗有以下幾個作用：第一，課前測驗能夠反向督促學生進行課程預習，為后續課程學習做好鋪墊；第二，在網絡教學條件下，學生的上課狀態通常參差不齊，使用課前測驗可以喚醒學生的警惕性，提高他們的專注力，從而提升學生上課狀態；第三，學生可以就測驗結果進行反思，了解對課程知識的掌握狀況，明確自身不足，提高對課堂的價值判斷，從而激發學習動力；第四，學生在課前進行了課程主要重難點的測試，其大腦已經對重要內容進行了初次加工，當老師在課程中再次提起時，學生會對相關內容進行再次提取，加深印象，有利于知識點的理解和保持，提高課程學習效果。

4.2 引導學生增加課堂心理投入活動的頻次

崔允漷等（2020）指出，在線課堂中，學生主要進行兩種類型的學習活動：行為投入和心理投入。行為投入活動指學生在在線學習過程中，采取一些行為表現來實現學習目的的活動，例如在文本框輸入文字、點擊屏幕等。心理活動則指學習者通過進行某些心理活動來達成學習目標，例如集中注意力于重要的內容上、建立新舊知識之間的聯系、構建新知識的內在邏輯關系等。因此，在教師課程設計過程中，應增加與課程有關的行為投入活動，從而引發更多的心理投入活動，達到提高學習效果的目的。而提取練習策略則可以有效引導學生增加在課堂中心理投入活動的頻次。例如，教師在教學過程中將與課程內容相關的問題嵌入推送的教學材料中，在特定的課程環節，學生需要通過點擊回答這些問題。如此，不僅能夠增加學生在上課時的行為投入活動，吸引學生的注意力，提高學生的課堂參與感，還能夠激發學生思考，引發心理投入活動。這種做法有利于學生在大腦中反復加工和提取課程中的知識點，從而達到更好的學習效果。

4.3 科學設計題目類型與練習時段

現有的實證研究表明，提取練習策略在目前的教學應用中多以向學生發布與學習材料相關的測驗形式呈現，且測驗所采用的題型和實施時間點都會影響測驗的效果，基于此，在提取練習策略的實際教學應用中，教師應科學地設計測驗的題目類型與開展練習測驗的時段。

在測驗的題目類型方面，McDaniel等學者（2012）以在線考試的形式，使用不同的題型測驗學生對課程核心概念的掌握情況。研究結果表明，使用多項選擇題和簡答題的測驗能夠促進學生對知識的理解和掌握。因此，教師在設置題目時應注意合理設置題型，盡可能使用多項選擇題和簡答題。一是可以減少學生猜測答案的情況，二是避免機械式填寫，從而有效促進學生對相關知識點的理解。此外，McDaniel等學者還發現，雖然重復出現的題目并不會影響學生最終的正式考試的成績，但為了最大程度地削弱練習效應，教師應盡可能地提高題目表述的多樣性。

在開展練習（測驗）的時段方面，結合提取練習策略，教師可以在課程預習、課程內容重難點學習和課后復習鞏固階段進行相關測試，以幫助學生明確每堂課的重難點，增強對學習內容的深層理解，從而有效地提升學習效果。

5 總結

當今“互聯網+”教育模式正呈逐步推廣的趨勢，提取練習策略可以靈活運用于緊急狀態下線上的教學和學習中，在一定程度上保證學生在線學習的學習效率。隨著后疫情時代的到來，線上線下的混合教學形態作為新的教學形態之一仍舊存在。在未來的發展中，提取練習策略有望以更多樣的形式嵌入各大線上學習平臺，如慕課MOOC，以促進線上學習效率的提升，推動全民網絡學習的發展。

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Mechanisms of Retrieval Practice on Learning Effectiveness in Online Learning and Their Pedagogical Applications

Zhang Zijun Cheng Jiayi Jin Sijia Kong Bojian

School of education， Jiangsu University of Technology， Changzhou

Abstract： Since online learning has entered the public’s view， how to improve the learning effect in this scenario has always been of great concern to the public. At the same time， retrieval practice has gradually entered the educational field in recent years and has significant advantages in various aspects compared with classical strategies such as elaborative strategy. In view of this， this paper systematically analyzes the impact of retrieval practice on the online learning effect， explores its mechanism from the aspects of cognitive load theory and contextual assumption theory， and finally， on this basis， proposes teaching application methods such as using pre-class tests reasonably in the teaching process， guiding students to increase the frequency of classroom mental input activities， and scientifically designing the types of questions and practice periods that are aimed at promoting the learning effect of students in online learning contexts. The aim is to promote the improvement of students’ learning effects in the online learning context.

Key words： Online learning; Retrieval practice; Teaching application