基于关联主义学习理论的创客教学模式研究*

梁小帆 赵冬梅



基于关联主义学习理论的创客教学模式研究*

梁小帆 赵冬梅[通讯作者]

（河北师范大学 信息技术学院,河北石家庄 050024）

创客教育注重学习者创新能力等高阶能力的培养，受到了研究者的普遍认可。然而，创客教育缺少与之相配套的教学理念与教学模式等。文章提出了基于关联主义学习理论的创客教学模式，构建了具体的实施路径。为了评估其有效性，文章在大学计算机基础课程中进行了一项二因素的实验研究。研究结果表明：文章所提出的基于关联主义学习理论的创客教学模式不仅可以提高学习者的创新能力，还可以提升他们在计算机基础课程学习中的自我效能感；此外，研究发现这一教学模式对于低自我效能感学习者的作用更为显著。

关联主义学习理论；创客教育；创客教学模式；二因素实验

引言

在工业时代，教育更加注重培养学习者的“具有知识”；而在信息时代，教育更加注重“知识创新”[1]。近年来，越来越多的研究者开始关注学习者的创新能力、解决实际问题能力以及沟通合作能力等高阶能力的培养。众多研究者认为创客教育关注培养学习者的这些高阶能力[2]。然而，现阶段创客教育存在一定的局限性[3]。王同聚[4]指出创客教育涉及了很多新领域、新知识以及新技术等，倘若仍然沿用传统的教学理念、学习方式、教学模式等显然已经不能适用需求，必须探索与创客教育理念相配套的新型学习方式与教学模式。当前，有关创客教育的研究多以建构主义等系统科学第一阶段的学习理论为理论指导，这存在一定的局限性[5]。虽然建构主义等学习理论描述人类的学习过程具有相当的合理性与科学性，但其毕竟产生于计算机网络与通讯技术均不发达的历史时期，沿用其来指导创客教育难免存在局限性。为此，本研究提出了将关联主义学习理论作为理论基础来指导创客教育的教学实践，并从科学性、合理性以及优势几个维度来阐释引入关联主义学习理论来研究创客教育的必要性[6]。在此基础上，本研究构建了基于关联主义学习理论的创客教学模式，并基于二因素实验设计的理念进行了实践研究。

一 基于关联主义学习理论的创客教学模式的构建

本研究从教师、学习者、教学环境三个维度出发，构建了基于关联主义学习理论的创客教学模式，如图1所示。该教学模式旨在培养学习者运用多种方式获取所需信息、批判性地审视信息、将新知识纳入旧的知识网络、与周围环境交流协作发生社会性联结、进行知识的创新应用等高阶能力，以及乐于交流、分享、创造的人文情怀[7]。非线性的教学设计思想贯穿于基于关联主义学习理论的创客教学模式中，具体表现在三个方面：①该教学模式是非线性的，突破了以往线性程序性思维的禁锢，这将有助于培养学习者的创新思维——脑科学领域的研究表明，产生创新思维的特质之一是非线性的思维方式[8]；②该教学模式体现了逆向思维方式，即在教学活动的开始阶段就公布教学活动的评价规则，甚至为学习者展示优秀的成果案例，以锻炼学习者的思维方式，使学习者在探究活动前就能明晰什么是更好的创造过程，从而及时审视、调整自己的探究学习行为；③该模式中学习者的学习过程是循环迭代、螺旋上升的。Kolodner[9]曾指出，知识通常需要反复的循环设计才能够应用于实践。该模式引导学习者体会到知识不是孤立静止的，往往是在不断地循环迭代与螺旋上升的过程中才能实现知识创新与自我实现。值得说明的是，在关联主义学习理论的指导下，该教学模式中教师、学习者、教学环境都以结点的形式存在，且互相联通，每时每刻都发生着物质的交换，最终形成有序的耗散结构。

图1 基于关联主义学习理论的创客教学模式

二 基于关联主义学习理论的创客教学模式的实施

1 实验被试

本研究随机选取了选修《大学计算机基础》公共必修课程的大一学生，分为两组：一组为实验组，另一组作为对照组。实验组由24名学生组成，采用基于关联主义学习理论的创客教学模式组织学习活动；对照组由26名学生组成，采用传统的讲练结合的教学模式进行教学。

2 实验量表

本研究采用的量表包括学习者创新能力测量量表与学习者自我效能感测量量表。其中，学习者创新能力测量量表是在黄国帧等[10]提出的5C量表的基础上改进而成，采用李克特五点量表的方式对学习者的创造力、问题解决能力、后设认知觉察能力、沟通以及团队合作能力等五个方面进行评估。本研究采用该量表对两组学习者的创新能力进行了前、后测，前测的目的是为了评估两组学习者是否具有相同的创新能力先行水平，而后测的目的是为了评估实验后两组学习者的创新能力是否有显著差异。学习者自我效能感测量量表是由8个问题组成的李克特五点量表，用于测量学生对于该课程学习的期望与信心[11]。

3 实验过程

本研究在大学计算机基础课程中展开了为期5周的实验研究。在第一周，任课教师对实验组和对照组分别进行了学习者创新能力和学习者自我效能感的前测分析，并由任课教师介绍学习目标与学习流程等。接下来的3周进行了3轮教学实施，实验组的学习者基于关联主义学习理论的创客教学模式组织学习活动；对照组的学习者采用传统的讲练结合的教学模式组织学习活动。在第5周，本研究对两组分别进行了学习者创新能力和学习者自我效能感的后测分析.。

三 实验数据分析

本研究提出了基于关联主义学习理论的创客教学模式，在大学计算机基础课程中进行了实验研究。为了评估该教学模式的有效性，本研究基于二因素实验设计的理念，对学习者的创新能力与自我效能感进行了分析。

1 对学习者创新能力的分析

（1）对两组学习者创新能力的前测分析

为了评估基于关联主义学习理论的创客教学模式的有效性，本研究对两组学习者前测创新能力得分进行了差异性分析，如表1所示。

表1 两组学习者前测创新能力得分的差异性分析

表1显示，实验组学习者创新能力得分的前测平均分为73.75，标准差为7.95；对照组学习者创新能力得分的前测平均分为73.77，标准差为7.28。为了就其差异性情况进行调研，本研究针对这两组成绩进行了独立样本T检验。在T检验前，本研究进行了方差齐性的检验。T检验结果表明：两组学习者的前测成绩没有显著差异（P>0.05）。这一结果表明，在实验开始前，两组学习者创新能力的综合得分情况基本相同。

（2）对两组学习者创新能力的后测分析

在学习者完成为期5周的学习活动之后，本研究对两组学习者后测创新能力得分进行了差异性分析，如表2所示。

表2 两组学习者后测创新能力得分的差异性分析

表2显示，实验组学习者创新能力得分的后测平均分为81.08，标准差为4.34；对照组学习者创新能力得分的后测平均分为74.77，标准差为9.48。为了进一步调研这两组学习者的后测成绩是否存在显著差异，本研究就这两组成绩进行了T检验。T检验的结果表明，两组学习者的后测成绩存在显著差异（t=3.07，P<0.05，Cohen’s d=0.86）。此外，该T检验的效应量为0.86，表明了效应较大，即该处理结果的实用价值比较高。

（3）学习者后测创新能力的二因素方差分析

学习者的自我效能感一直以来被众多研究证实在他们组织与执行其学习活动以及近一步达成某个具体的学习目标方面发挥着重要作用[12]。学习者的自我效能感与他们的学习绩效之间有着高度的关联。因此，本研究分析了基于关联主义学习理论的创客教学模式对于拥有不同程度自我效能感水平的学习者创新能力得分的影响，并进行了二因素的方差分析来评估不同学习模式以及不同自我效能感程度对于学习者创新能力的影响。根据两组学习者的问卷调查自我效能感评分情况，可将学习者划分为高自我效能感组和低自我效能感组——自我效能感评分水平处于前50%的学习者为高自我效能感组，处于后50%的学习者为低自我效能感组。本研究进行的二因素实验设计的两个自变量为学习方式和自我效能感，因变量为学习者的创新能力得分。本研究的方差同质性假设没有被违背（F=1.53，P>0.05），因此，本研究进一步进行了二因素的方差分析。

表3 学习者创新能力得分的二因素方差分析

学习者创新能力得分的二因素方差分析如表3所示，可以看出教学模式（F=29.03，P<0.05）、自我效能感（F=81.26，P<0.05）、教学模式与自我效能感的交互作用（F=25.33，P<0.05）对学习者的创新能力综合得分均存在显著的影响。此外，本研究每个变量效应量的影响大小分别0.39、0.64、0.36。

（4）自我效能感对学习者创新能力影响的简单效应分析

本研究近一步进行了二因素实验设计的简单效应分析，深入探究课堂上实施不同教学模式时，学习者不同程度的自我效能感水平对创新能力的影响，结果如表4所示。研究发现：实验组拥有不同效能感水平的学习者在创新能力综合评分上有显著差异（F=7.62，P<0.05）；对照组拥有不同效能感水平的学习者在创新能力综合评分上也有显著差异（F=102.77，P<0.05）。这个结果表明，无论是采用基于关联主义学习理论的创客教学模式进行教学，还是采用传统的讲练结合的教学模式进行教学，学习者的自我效能感都对其创新能力产生了显著的影响。

表4 自我效能感对两组学习者创新能力影响的简单效应分析

（5）教学模式对学习者创新能力影响的简单效应分析

本研究分析了不同教学模式对于拥有不同水平自我效能感的学习者创新能力影响的简单效应，结果如表5所示。研究发现：当拥有高水平自我效能感的学习者采用不同的教学模式进行学习时，他们在创新能力方面没有表现出显著差异（F=0.00，P>0.05）；与之相对的是，拥有较低水平自我效能感的学习者采用不同的教学模式进行学习时，他们在创新能力上表现出显著差异（F=58.16，P<0.05）。这个分析结果表明：一方面，相较于传统的讲练结合的教学模式，采用基于关联主义学习理论的创客教学模式进行学习时，低自我效能感的学习者能够较大程度地提高创新能力；另一方面，相对于高自我效能感水平的学习者来说，基于关联主义学习理论的创客教学模式使低自我效能感的学习者更加受益。

表5 教学模式对学习者创新能力影响的简单效应分析

（6）自我效能感与教学模式之间的交互作用分析

本研究分析了自我效能感与教学模式之间的交互作用对学习者创新能力的影响，如图2所示。图2显示，采用基于关联主义学习理论的创客教学模式的学习者的表现要比采用传统的讲练结合的教学模式的学习者好得多；无论采用哪种教学模式，高自我效能感的学习者的表现要比低自我效能感的学习者好。这些研究结果表明，一方面，学习者的自我效能感在其学习活动中扮演着重要的角色，他们的自我效能感发挥着积极的作用；另一方面，与传统教学模式的对照组相比，实验组的学习者均获得了更高的创新能力综合评分，这表明基于关联主义学习理论的创客教学模式可以提高学习者的创新能力（无论是高自我效能感还是低自我效能感都是如此）。此外，实验组低自我效能感的学习者明显比对照组低自我效能感的学习者表现得更好，这表明基于关联主义学习理论的创客教学模式能够有效支持学习者的学习活动，使低自我效能感的学习者更加受益。

图2 自我效能感与教学模式之间的交互作用

2 对学习者自我效能感的分析

本研究收集了实验前和实验后学习者自我效能感的数据，进一步分析了基于关联主义学习理论的创客教学模式对于学习者自我效能感的作用。本研究对两组学习者的自我效能感得分进行了一个单因素的协方差分析。自变量（组别）与协变量（学习者自我效能感前测得分）的交互作用不显著（F=3.1，P>0.05），斜率的同质性假设没有被违背。表6展示了对实验组和对照组学习者自我效能感的单因素协方差分析结果。排除前测差异后实验组学习者的自我效能感分值为5.17，对照组为5.11。表6显示，实验组学习者的自我效能感明显比对照组学习者的自我效能感高（F=257.70，P<0.05，=0.85）。本研究发现，基于关联主义学习理论的创客教学模式比传统的讲练结合的教学模式更能高学习者的自我效能感，有效激发学习者的学习兴趣。

表6 两组学习者自我效能感的单因素协方差分析

注：*p<0.05

四 研究结论

本研究构建了基于关联主义学习理论的创客教学模式，为了检验此模式的有效性，本研究在大学计算机基础课程中进行二因素实验研究。这一研究证实了基于关联主义学习理论的创客教学模式可以提高学习者的创新能力。学习者自我效能感水平对其创新能力的简单效应分析结果表明：无论采用哪种教学模式进行教学，学习者的自我效能感都对学习者的创新能力产生了显著的影响。因此，教师在组织教学活动时，应最大程度地激发学习者的自我效能感。而教学模式对学习者创新能力影响的简单效应分析结果表明：与传统的讲练结合的教学模式相比，采用基于关联主义学习理论的创客教学模式进行学习时，低自我效能感的学习者能够较大程度地提高创新能力，即相对于高自我效能感水平的学习者来说，基于关联主义学习理论的创客教学模式使低自我效能感的学习者更加受益。这一结果可以归因于拥有较高学习效能感的学习者已经能够较好地应用学习策略，在学习活动上已经有了更高的参与度。

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Research on Maker Teaching Model Based on the Connectivism Theory Perspective

LIANG Xiao-fan ZHAO Dong-Mei[Corresponding Author]

Maker education focuses on the cultivation of high-level abilities such as learner’s innovative ability, and has received researchers’ universal acknowledgment. However, as a newly emerging thing, maker education lacks corresponding teaching concepts and teaching models.This article put forward the maker teaching model based on the connectivism theory and constructed a concrete implementation path. In order to evaluate its effectiveness, a two-factor experimental study was conducted within the college basic computer course. The result showed that the maker teaching model based on the connectivism theory can not only improve learners’ innovative ability but also enhance their self-efficacy in the course learning. In addition, this study found that this teaching model was more effective for learners with low self-efficacy.

theconnectivism theory; maker education; maker teaching model; two-factor experimental study

G40-057

A

1009—8097（2018）08—0113—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.08.017

本文为河北省专业学位教学案例库建设项目“信息技术教育应用教学案例库建设”(项目编号：KCJSZ2017051)的阶段性研究成果。

梁小帆，在读硕士，研究方向为创客教育，邮箱为Liangxiaofan1@126.com。

2017年12月28日

编辑：小西