协作场景下基于生理数据的认知投入测量研究

认知投入是决定学习有效发生的实质性投入,在协作学习中尤为关键。但在协作学习中学习者认知投入不均衡容易导致“搭便车”等负面学习行为的发生。并且,由于认知投入具有内隐性,对其的精准测量仍面临挑战。而基于客观生理数据,有望打开协作场景下认知投入测量“黑箱”。为此,研究从唤醒度和适应度两个维度描述协作场景下的认知投入,以184名参与“海绵校园设计”协作任务的大学生为研究对象,利用便携式生理设备采集学习者的皮肤电数据与心率数据,构建协作场景下认知投入的测量模型。研究结果表明:学习者的交感神经活动可以有效反映唤醒度水平,副交感神经活动则可以更加精准地测量适应度水平。通过信号处理技术与特征工程方法,研究从生理数据的时域、频域、形态三个层面构建15维特征,运用主成分回归方法验证得出,特征集合可以显著解释认知投入水平变异的39.7%,显示出测量模型良好的信效度,其中适应度体现了认知投入在协作任务中的定向,因而相比唤醒度具有更高的教育价值;在协作过程中,学习者的唤醒度呈现先降后升的趋势,适应度则持续提升。研究丰富了认知投入的理论,并为教师理解学生学情提供依据,有助于协作学习成效的改进与提升。

协作问题解决中平等参与对大学生认知投入的影响机制研究

协作问题解决能力被视为智能时代学习者的关键素养之一,要求每位共同体成员投入必要的认知努力。尽管该领域的相关研究已广泛开展,但对于协作问题解决中认知投入的过程机理,特别是成员平等参与如何影响认知投入的作用机制尚未充分阐释。以某高校178位大学生作为研究对象,探究协作问题解决中不同平等参与程度的小组在认知投入方面的差异。通过分析小组绩效和参与均衡度,将小组划分为四种类型,并采用内容分析及过程挖掘技术比较各类小组在认知投入水平、过程模式和典型序列上的差异。结果显示,高绩效小组倾向于观点整合,而高均衡小组则更多地展现出同伴支持。小组绩效与参与均衡度的交互作用表明,在参与均衡的小组中,与任务相关的知识水平是促进认知投入的关键因素;而在参与不均衡的小组中,主导者的角色则对认知投入有显著影响,其中“引导者”角色相较于“独行者”更能促进良好的认知投入。研究结果丰富了智能时代下协作问题解决中认知投入过程机制的理解,也为针对不同类型小组的有效学习干预提供了理论依据。

混合课堂学生认知投入的多模态量化机制与干预

认知投入是指学习者的心理努力程度和认知策略应用程度,是影响混合式教学中学习效果的关键因素,但以往对学生认知投入的评估存在主观性强、模态单一等问题,难以明晰混合课堂学生的认知投入水平,制约混合课堂教学效果的改善。本研究拟结合数学建模、实验室实验与教学追踪准实验探究混合课堂认知投入的量化及干预。本研究将建立混合课堂认知投入的多模态量化表征模型以及认知投入提升策略,形成面向高等教育的混合式教学方案并研制认知投入识别与干预的教研一体化工具,为实现混合式教学提质增效提供理论与实践支持。

在线协作学习模式下角色脚本对学生认知投入的影响研究

通过脚本支持提升学习者的认知参与,是当前在线协作学习的核心研究领域。本研究通过S校教育技术学专业课程的在线学习开展实证研究,学习者根据提供的角色脚本,结合相关辅助资源进行在线讨论。对在线讨论产生的数据基于ICAP认知投入分类框架进行编码,并通过滞后序列分析法对学习者的学习行为序列进行分析。结果表明:学习者的认知投入主要为主动层次,建构和交互层次较少,以总结为中介的典型行为序列表明角色脚本的使用对学习者的认知投入有正向影响,但取决于学习者自身对角色脚本的理解程度。大多数学习者处于独立自循环学习阶段,但总体形成了以总结为中心节点的一条联通路径。

在线协作学习中群体元认知投入模型构建与提升策略研究

元认知投入反映了学习者对认知过程的调控程度。已有研究证实群体元认知投入与在线协作学习效果密切相关,但群体元认知投入的发生条件和提升方法仍不明晰。因此,研究针对在线协作学习场景,从群体元认知投入的内涵出发,探索其构成和影响要素及其关联关系,构建了群体元认知投入模型;同时,提出包含核心目标、动力导向、协作阶段、支持形式、群体行为等元素的群体元认知投入提升框架及其策略;根据模型与策略,设计了教学活动,并以两个班级共90名学习者为研究对象开展准实验研究。结果表明,所提模型与策略能够有效激发群体元认知投入,并对学习动机、交互程度和学习成绩方面均有积极影响。研究结论能够为群体元认知投入研究与在线协作学习提质增效提供理论参考与实践指导。

混合式英语听力教学中教师支持对学生认知投入的影响

本文以混合式英语听力课堂为例,运用调查问卷、课堂观察和深度访谈开展实证研究,探索混合式外语教学中教师支持对学生认知投入的影响,以期加深对教师支持和学生认知投入的理解,丰富混合式外语教学研究。

混合学习环境中学业情绪对认知投入的影响因素研究——基于40项国内外研究的元分析

“线上+线下”的混合学习是各高校课堂教学的新趋势,其中学习者的学业情绪和认知投入水平至关重要。为深入揭示混合学习环境下的学业情绪对认知投入的影响,本研究基于社会认知理论,对301名大学生进行问卷调查,并采用结构方程模型技术对模型进行实证检验。研究发现:(1)混合学习环境下的积极情绪对学业自我效能感具有正向影响;(2)积极情绪和学业自我效能感均对深层认知投入具有正向影响;(3)学生的学业自我效能感在积极情绪和深层认知投入间具有部分中介作用。据此,本研究从教学建设、教师支持、学习干预3个维度提出了相关建议,以期为混合教学模式创新提供参考,为提高认知投入提供培养路径。

沉浸式虚拟现实环境中认知投入的自动测评研究

沉浸式虚拟现实(Immersive Virtual Reality,IVR)环境在提升学生的行为、情感和认知投入方面具有显著优势。由于认知投入的内隐性,当前研究主要采用自我报告方法来测评学生在IVR环境中的认知投入,无法实现对认知投入的全面捕获和实时追踪。研究旨在探索采用计算机视觉技术实现对IVR环境中认知投入的实时追踪和自动测评方法。根据信息加工理论和具身认知理论,研究从视觉行为和身体行为两方面间接表征学生在IVR环境中的认知投入,并通过计算机视觉和深度学习技术自动识别和检测学生在IVR环境中的视觉行为和身体交互行为,检测准确率高达98%。相关性分析发现,学生在IVR学习中对学习内容的视觉覆盖度与其后续的知识保留和知识迁移成绩显著正相关;学生在IVR学习中使用手柄交互的累计时长与其后续的知识迁移成绩显著正相关。上述研究结论表明:基于计算机视觉技术自动识别学生在IVR学习中的认知投入是一种可行且有效的方法,该方法能够为IVR学习环境的设计和优化提供客观且丰富的过程性数据,有助于破解IVR教学实践中教师无法精准监测学生的学习投入并提供及时指导和反馈这一现实困境。

英语口语学习者在“流利说”中的技术给养感知和认知投入关系探究

本研究以78名英语口语学习者为研究对象,通过问卷调查的方式探究学习者在移动辅助语言学习条件下的技术给养感知和学习投入现状及其关系。研究发现:1) 学习者的技术给养感知总体表现良好,均超过临界值,但认知投入一般。2) 技术给养感知与认知投入存在不同程度的正相关,认知投入与情感投入之间显著相关。这些发现有助于更深入理解学习者在移动学习环境下的学习行为和态度,丰富学习者的移动辅助学习研究。

混合式教学环境下日语学习者认知投入的影响因素及引导策略

本研究以参与D大学混合式课程《基础日语》的141名本科生为受试,通过问卷调查,利用结构方程模型(AMOS26.0)探讨了二语动机自我系统与混合式教学环境下学习者认知投入的关系。研究结果表明:1) 二语学习经历和文化兴趣对混合式教学环境下学习者的认知投入有着显著影响;2) 应该二语自我对混合式教学环境下学习者的认知投入几乎没有影响;3) 理想二语自我、工具型动机(预防)和工具型动机(促进)对混合式教学环境下学习者的认知投入有间接影响,二语学习经历在其中起着重要的中介调节作用。由此我们得到的启发是:在混合式日语教学中,教师应注重线上线下学习资源的建设和更新,通过创新的形式和迎合学习者兴趣的内容吸引他们回归课堂;同时教师应遵循建构主义的学习理论,以“学”为中心,为学习者创造轻松的学习环境,提高他们的日语学习自信心。

混合场景下协作认知投入的多模态表征与分析路径研究

随着研究者对学习成功背后因果机制的探寻,以及社会文化理论的深入人心,学习投入研究面临从“个体—行为”取向到“群体—认知”取向的转型,多模态学习分析也成为打开协作认知投入机制“黑箱”的钥匙。为破解这一问题,通过对不同视角的认知投入观点进行综合分析,深度阐述了混合场景下协作认知投入的概念,由此构建了涵盖激活系统、加工系统与反应系统的协作认知投入发生机制模型。进而选取文本、生理、语音、心理四种模态的学习过程数据,分别针对三个子系统构建了多模态表征框架与指标,以实现协作认知投入的量化评测。在多模态表征框架基础上,进一步明晰了混合场景下协作认知投入的分析路径,包括基于多模态特征融合的精准诊断、基于时间序列分析的演化规律、基于自我决定视角的动机归因以及基于可视化仪表盘的动态干预,由此构成了完整研究闭环,描绘出多模态数据支持的协作认知投入研究整体图景。

变革型领导对员工创造力的影响——基于认知投入的视角

基于信息加工理论和当代创造力理论,利用来自225份有效的领导-下属配对问卷的调研数据,从认知心理学的视角探讨了变革型领导行为对员工创造力的影响机制。结果表明:变革型领导正向影响员工创造力;创新认知投入在变革型领导影响员工创造力的过程中起中介作用;员工的积极情绪正向调节创新认知投入的中介作用,即员工的积极情绪较高,创新认知投入的中介作用会被加强。

客户的认知投入与保持投入模型研究

为了实现企业以最小的客户投入来保持更多有长期价值客户的目标,通过数学建模,对客户长期价值、客户投入全过程进行了深入分析,研究并构建了客户认知投入与保持投入的计算模型,给出了客户投入的最优估算值,实现了企业对客户投入的最优控制,降低了客户投入成本,提出了企业应针对不同客户,分配相应的企业资源,尤其是优先选择且分配较大份额的资源给高端客户,才能更有效地保证企业经济利润的最大化。

大学生学习投入影响因素的研究——基于学习行为投入、情感投入、认知投入维度

大学生学习投入水平高低是学业成就的重要预测因素。文章通过从学习行为投入、情感投入、认知投入维度分析大学生学习投入的影响因素,给出学习投入影响因素与大学生学习投入之间的关系概念模型,并定量分析了自身因素、人际关系因素、学习环境因素对大学生学习行为投入、情感投入、认知投入维度的主要影响及其影响程度。

面向在线学习协同知识建构的认知投入分析模型及应用

随着信息技术与教育的深度融合,社交学习、网络知识共同体等开始成为一种重要的协作学习形态,其中的学习投入研究成为领域热点。ICAP框架将学习者的学习参与行为划分为被动、主动、建构和交互四种类型,为分析协同知识建构中的认知投入提供了重要理论基础。基于集体认知理论框架和ICAP框架,构建了面向在线学习协同知识建构的认知投入分析模型,并确定了10个可观察的显性指标。在设计的协同知识建构学习场景中应用该模型,并采用对话内容分析和编码方法,探究了协同知识建构中的认知投入情况。研究结果表明:协同知识建构中的认知投入行为,主要为主动及建构,缺乏深层次交互;采用同、异步交流工具实现组内及组间交互,有利于学习者参与学习任务;在协作学习活动中提供学习支架,有利于提升学习者的认知投入。结合研究结果,讨论了模型的应用前景并提出建议。

智能教室中环境感知及自我效能感对个体认知投入的影响研究

认知投入是智能教室环境下学生学习的关键特征。在智能教室环境中,学生对教学环境的感知会随着教师教学的进度、教学媒介的使用、社会性互动等环境感知因素而发生波动,并与个体因素交织在一起,进而影响学生认知投入的状态。然而,当前却缺少有效的方法来观测和验证环境感知因素、个体因素如何影响认知状态。为此,以社会认知理论为研究框架,以“情境中的个体”为研究导向,采用纵向即时经验采样法,获取智能教室环境下102名学生在真实课堂情境中的教学环境感知、自我效能感和认知投入等数据,运用分层线性模型分析法,刻画学习者认知投入的动态特征,探索认知投入的关键影响因素。结果表明:第一,学生的自我效能感影响后续教学活动中的深层认知投入;第二,环境感知因素对深层、浅层认知投入有不同的影响。具体而言,一是社会交互对深层/浅层认知投入均有显著影响,二是教师支持感知显著影响深层的认知投入,三是媒体感知显著影响浅层的认知投入。

开放学习环境中学习行为投入与认知投入的实证研究

基于学习分析视角,文章从学习行为投入与认知投入两个方面对开放学习环境中的学习者进行描述,并以学习行为投入评测框架和认知投入编码框架为研究工具,利用定性、定量研究方法对408名课程学习者产生的数据进行分析,结果表明:行为投入呈现成绩导向特征,且存在5种类型;中等认知投入水平学习者占比大、类型多为总结型;与同伴交互会促进认知投入水平提高;行为投入、认知投入与期末成绩存在显著正相关的线性关系。探究开放学习环境中的学习行为投入和认知投入,旨在从学习者层面为开放学习环境建设提供新思路。

在线学习环境中交互行为与动态认知投入分析

交互行为与动态认知投入之间存在一定的联系,对于知识的建构和生产等至关重要。虽然在线学习环境中的交互行为与动态认知投入受到了诸多研究者的重视,但是在探究不同在线交互行为、动态认知投入及其之间的序列关系以清晰理解基于群智进行协同知识建构、生产、联通的过程方面还缺乏足够的实证研究。因此,以一门在线开放课程讨论区中的文本数据为基础,采用文本挖掘与LSA相结合的方法,探究不同交互行为、动态认知投入及其之间的序列模式。结果表明,在线学习环境中学习者交互行为呈现重复性、非连续性特征,动态认知投入行为序列模式呈现重复性、非线性以及非渐进性特征;随着交互行为程度的持续加深,动态认知投入也更为复杂,反馈的高阶认知也更多。当交互行为处在浅层阶段时,学习者知识建构、生成、联通倾向反馈低阶认知和高阶认知,处在低阶认知反馈向高阶认知反馈的过渡期;当交互行为处在深层阶段时,学习者知识建构、生成、联通倾向反馈全高阶认知;当处在社会情感交互阶段时,学习者知识建构、生成、联通倾向反馈情感认知,具有积极和消极双重作用。最后,基于研究发现对学习者在线学习的知识建构、生产、联通提出一些可参考的建议。

中学生生物学积极学业情绪与认知投入的关系研究

使用问卷调查法以668名中学生为研究对象,探讨生物学学习中积极学业情绪的特点及不同年级中学生生物学积极学业情绪与认知投入的关系。研究结果显示:中学生生物学积极学业情绪无显著年级差异,男生积极低唤醒学业情绪显著高于女生,男生有更高的满足情绪;初二学生的高兴、平静、满足情绪能够正向预测其认知投入,高二学生的平静、满足情绪能够正向预测其认知投入。

微信公众平台促进大学生认知投入的研究

认知投入是指学生在学习过程中为了达到学习目的、提高学习效率和效果,在认知加工过程中所采用的学习方法、技能以及对整个学习活动进行监控的方法和技能,涉及学习过程中的认知策略和元认知策略。学生认知投入的程度对教学效果有直接的影响。微信公众平台为学生在认知加工过程中采用多样化的学习方法提供了有利的条件,能够监控学生的学习活动,帮助学生选择有效的认知策略和元认知策略。