智慧学习环境中学生使用智能平板学习的影响因素研究

戴红斌，程 琦，王建虎，童名文，孙佳，龙陶陶

（华中师范大学 人工智能教育学部，湖北 武汉 430079）

2018年教育部《教育信息化2.0行动计划》中指出，尽管信息技术对教育教学的变革作用已初步显现，然而，其与学科的深度融合水平仍然有限。课堂教学是信息技术与学科融合的关键一环。其中，学生对于智能技术设备的使用意愿将直接影响信息技术与学科教学深度融合的水平。研究表明，一项新型学习工具的成功应用在很大程度上还受到学生使用意愿的影响［1］。当下，全国各地正在开展教育信息化2.0行动，《中小学教师信息技术应用能力标准（试用）》中定义了三种信息技术应用环境，即多媒体教学环境、混合学习环境、智慧学习环境。其中，智慧学习环境是指有智能教育设备支持的学习环境，能够支持学生实现个性化学习与差异化学习。在个性化学习与差异化学习日益受到重视的今天，探究智慧学习环境下影响学生使用智能学习工具意愿的因素，对于促进信息技术与教学的深度融合具有重要意义。

当前，在基础教育阶段，平板电脑作为智慧学习环境中常见的智能教育装备已取得较为广泛的应用。然而，由于环境以及学生个体内在因素等差异，不同学段学生采用平板电脑学习的影响因素也有较大差异。因此，理解不同年级学生使用平板电脑学习意愿的差异对于平板电脑学习在不同年级的开展具有重要实际意义，并且对于促进信息技术与教育的深度融合也有重要意义。

1 相关研究

1.1 基于平板电脑的学习

平板电脑作为一种教学工具，在可供性方面具有独特的优势，如移动性强、重量轻、不易出现软件问题、高度定制化等［2-3］。这些特征有助于构建一个技术支持的、以学习者为中心的学习环境。此外，鉴于其相对低廉的价格以及潜在的教学效益，如易用性、愉悦性、沟通性、协作性等，基于平板电脑的学习正在世界范围内得以快速应用。在国外，基于平板电脑的学习相关研究主要集中在学生对于使用平板电脑学习的态度和动机方面［4］。也有研究对基于平板电脑的教学方法及其对基础教育阶段学生学习成就的影响进行了探讨［5］。然而，在发展中国家，基于平板电脑的学习相关研究主要集中在平板电脑教学的优势与挑战以及父母和学生对于平板电脑学习的态度［6］。

总体而言，在当前基础教育阶段，基于平板电脑学习的相关研究主要聚焦于学生和教师对于平板电脑学习的态度以及他们对于使用平板电脑进行学习或教学的优势和挑战方面。并且，这些研究对象主要集中于单一的用户群体。研究对于影响基础教育阶段学生使用平板电脑学习的因素以及这些因素在不同年级之间差异的关注仍然不足。

1.2 UTAUT框架

当前，各种理论模型都为用户接受创新技术提供了潜在解释。UTAUT框架则是其中最为重要的一个理论框架。依据UTAUT 理论，用户对于新技术的接受性受到诸多因素的影响，包括绩效期望、努力期望、社会影响以及促进条件［7］，并且认为这些因素可以直接预测用户对于新技术的使用倾向和使用行为。由于其全面的预测因素和其对用户使用新技术意愿的强大解释能力，UTAUT 模型受到了研究者广泛的关注。然而，UTAUT 由于在具体应用过程中出现的预测偏差以及对于其他重要影响因素考虑不足等受到了研究者的诟病。因此，在不同的研究情景下，研究者会依据研究需要对该框架进行适当修改。

2 理论框架

本研究主要采用UTAUT框架作为理论框架开展研究，核心概念有绩效期望、努力期望、社会影响以及促进条件等，鉴于对个性化学习与差异化学习的考虑，添加了技术自我效能感的测量。对每一个概念及其与平板电脑的考察点关系设计如下。

2.1 绩效期望

绩效期望是指用户认为使用一项技术将有助于提高其预期学习或工作绩效的程度。本研究中，绩效期望是指学生认为使用平板电脑可以提高学业表现的程度。学生对使用平板电脑促进其获得学习资源、交流和协作的期望，影响了他们对基于平板电脑学习的态度和行为意向［3］。因此，绩效期望可能是基础教育阶段学生使用平板电脑学习意愿的一个影响因素。

2.2 努力期望

努力期望是指用户认为使用一项技术可以帮助个体在工作或学习中减轻其负担的程度。本研究中，努力期望是指学生认为使用平板电脑学习具有易用性以及可以减轻其学习负担的程度。有研究认为，学生感知到的易用性可能影响其对基于平板电脑学习的态度［3］。有证据表明，努力期望是用户使用新技术意愿的重要影响因素［8］。因此，本研究认为，努力期望可能是影响学生使用平板电脑学习意愿的另一个重要因素。

2.3 促进条件

促进条件是指用户在使用技术时认为外部支持存在的程度。教师和学生对学校政策、资金支持、技术支持和培训等促进因素的感知对其使用创新技术的意愿有积极影响［9］。本研究中，促进条件是学生在使用平板电脑进行学习时，认为学校提供的技术和其他支持在多大程度上存在。已有研究表明，促进条件对学生使用移动学习技术的意愿具有正向预测作用［10］。因此，本研究假设促进条件是学生使用平板电脑学习意愿的另一个预测因子。

2.4 社会影响

社会影响是指用户所感知到的周围的人认为其应该使用某种技术的程度。本研究中，社会影响是指学生认为周围的人认为其应该在学习中使用平板电脑的程度，包括鼓励、批评和帮助等。研究结果表明，社会影响是学生在学习中使用创新技术意愿的重要影响因素之一［11］。因此，本研究假设社会影响是学生使用平板电脑学习意愿的重要影响因素之一。

2.5 技术自我效能感

技术自我效能感是个体对其完成技术复杂任务能力的主观感知［12］。Wong 等人研究了马来西亚学生使用交互式白板的意愿［13］。结果表明，技术自我效能感和绩效期望对学生使用互动白板的意愿具有显著预测作用。因此，本研究中，技术自我效能感也被作为一个可能影响学生使用平板电脑学习意愿的因素。

2.6 使用平板电脑学习意愿

用户使用创新技术的意愿主要体现在用户的行为意向和实际使用行为方面。然而，有研究表明，用户的实际使用行为很难被观察到，因此在考察用户的使用意愿时要衡量用户的行为意向。本研究中，学生的意愿是指个体在学习中使用平板电脑的自主性行为意向。

3 研究方法

3.1 参与者

本研究共收集浙江省永康市学生问卷667 份。选择这些学生作为研究参与者的原因主要基于三个方面。第一，所调查学生自2015 年起参加了由浙江省发起的精准教学试点项目。截止到参与本研究时，研究参与者至少有6个月的基于平板电脑的学习经历，并且平板电脑在学校和学生生活中已经得到了广泛应用。因此，这些学生拥有相对丰富的基于平板电脑学习的经验，对基于平板电脑的学习具有较深的理解，能够较为真实地反映当地基于平板电脑学习的现状。第二，建构主义教学法与创新技术的深度融合，如基于平板电脑的精准教学，已成为基础教育的主流标准。因此，为了在当地基础教育阶段的学校更好地推广和普及基于平板电脑的学习方式，探究学生对于使用平板电脑学习的意愿显得尤为重要。第三，浙江省是我国在基础教育阶段开展以平板电脑教学为代表的精准教学实验的代表性省份，相关经验对于其他地区具有重要借鉴意义。在收集的667 份数据中，删除9 份无效数据，最后共获得有效问卷658份，问卷的有效回收率为98.7%.在所有有效参与者中，217（33.0%）名学生来自小学；237（36.0%）名学生来自初中；204（31.0%）名学生来自高中。参与者人口学信息的多样性有助于提高样本的代表性和有效性。

3.2 研究工具

本研究采用问卷调查法来探究影响中小学生使用平板电脑学习意愿的主要因素。研究所用题项均来自已有成熟量表，并根据研究具体情景作相应调整，其中，绩效期望、努力期望、社会影响和促进条件参考Venkatesh等人的研究［7］；技术自我效能感参考Compeau和Higgins的研究［14］。量表主要由三个部分构成。第一部分共包括6个题项，用于收集参与者的人口学信息。第二部分共包含25个题项，分别对应绩效期望、努力期望、社会影响、促进条件和技术自我效能感。第三部分共包含3 个题项，用于获取参与者使用平板电脑学习的意愿。第二、三部分采用李克特五级量表，从“1-强烈不同意”到“5-强烈同意”。两位分别具有教育技术学和心理学背景的博士研究生负责量表的翻译工作。研究首先在当地小学、初中和高中阶段分别选取一位具有丰富教学经验的教师对量表进行填写以及意见反馈。最后，为了进一步提升量表的可读性、内容效度以及情景适应性，研究邀请两位教学技术学专家对量表进行本地化工作。

3.3 数据收集与分析

研究采用问卷星工具收集相关数据。研究者首先将量表的链接通过微信发给当地7 位教师。然后，当地教师向各自班级学生发放量表并解释该研究的目的和各个题项的信息。在整个数据收集过程中，学生完全依据自愿原则和个人的真实体验对量表进行填写。此外，研究严格遵守学术研究伦理道德，量表完全采用匿名形式填写。在数据分析阶段，研究者将数据导入SPSS 工具进行数据分析工作。首先，研究采用探索性因子分析来确定题项的因子结构，进而验证量表的效度。克隆巴赫α 系数用来评价量表的内部一致性。多元回归分析用于探索影响中小学生使用平板电脑学习的因素。最后，为探究不同年级学生使用平板电脑学习意愿的差异，本研究以小学、初中和高中学段为分类变量，分别采用多元回归分析方法探究不同学段影响学生使用平板电脑学习的因素。

4 研究结果

4.1 信效度分析

在数据分析中，选择主轴因子分解作为特征提取技术，Oblimin 为旋转方法，EFA 用以验证量表的有效性。以边界因子载荷值为0.4，特征值为1，删除交叉载项和载荷值小于0.4的题项后，共得到4个主因子。在该探索性因子分析结果中，4个主要因子累计解释总方差变异量的53.7%.保留的21个题项的因子载荷值区间为0.529到0.890.其中，8个题项对应使用平板电脑的技术自我效能感因子，9个题项对应绩效和努力期望因子，2 个题项各对应社会影响因子和问题解决的技术自我效能感因子。使用平板电脑学习意愿因子的题项得到完整的保留，各题项的因子载荷值区间为0.659到0.896.克隆巴赫α系数用来验证量表的内部一致性信度。量表整体的克隆巴赫α 系数为0.946，使用平板电脑的技术自我效能感、绩效和努力期望、社会影响、解决问题的技术自我效能感以及使用平板电脑学习意愿的克隆巴赫α 系数分别为0.923，0.912，0.888，0.836以及0.807.各因子的α系数值均大于0.8，因此，量表的整体信度良好，适合进行下一步数据分析。

4.2 多元回归分析

本节以使用平板电脑的技术自我效能感、绩效与努力期望、社会影响和问题解决的技术自我效能感为自变量，以使用平板电脑学习的意愿为因变量，进行多元回归分析。回归分析结果如表1 所示，回归模型的整体显著性存在，F（4，653）=205.697，P<0.001.

表1 整体基础教育阶段学生的回归模型显著性

如表2 所示，回归系数的平方R2值为0.558，这表明四个自变量能够累积解释因变量总体变异的55.8%.回归分析结果表明，整体来讲，基础教育阶段学生使用平板电脑学习的意愿主要受绩效与努力期望、问题解决的技术自我效能感和社会等三个因子的影响。由于自变量间的相关系数较大，单个因子对总体方差变异的解释量较低（sr2值较低）。整体上，除了使用平板电脑的技术自我效能感的预测作用不显著，其他三个因子均能显著预测基础教育阶段学生使用平板电脑学习的意愿。

表2 多元回归分析结果

表3 和表4 为小学、初中和高中各学段的多元回归分析结果。如表3 所示，三个学段的回归模型均显著存在，F（4，212）=84.191，P<0.001，F（4，232）=56.238，P<0.001，F（4，199）=86.626，P<0.001.表4分析结果表明，使用平板电脑的技术自我效能感、绩效与努力期望、社会影响以及解决问题的技术自我效能感分别累积解释了61.4%小学学段因变量的总体变异量、49.2%初中学段因变量的总体变异量、63.5%高中学段因变量的总体变异量。4 个自变量对小学学段学生使用平板电脑学习意愿的预测作用均显著存在。在初中阶段，绩效与努力期望、社会影响和解决问题的技术自我效能感对学生使用平板电脑学习意愿的预测作用存在，该结果与表2整体学生的回归结果类似。然而，在高中阶段，仅有绩效与努力期望因子对学生使用平板电脑学习意愿的预测作用存在。

表3 各学段回归模型显著性

表4 各学段的多元线性回归分析结果

5 讨论

通过探究影响基础教育阶段学生使用平板电脑学习意愿的关键因素，拓展了关于基础教育阶段学生在学习中使用平板电脑学习意愿的认识。研究结果发现，绩效与努力期望、解决问题的技术自我效能感以及社会影响因素对整体基础教育阶段学生使用平板电脑学习的意愿具有显著预测作用。研究对于当前国内基础教育阶段影响学生使用平板电脑学习的因素以及这些因素在不同学段之间的差异具有一定理论贡献。对于小学学段学生，使用平板电脑的自我效能感是另一个显著预测因素。然而，对于高中学段学生，绩效和努力期望是唯一能够显著预测学生使用平板电脑学习意愿的因素。

研究具有一定的理论和实践价值。在理论方面，本研究拓展了传统的UTAUT框架，并且实证数据表明，绩效和努力期望、社会影响以及解决问题的技术自我效能感能够预测整个基础教育阶段学生使用平板电脑学习的意愿。这些实证研究结果对于研究人员、学校和政策制定者具有重要的实用价值，在设计、开发、实施和监督基础教育情境下基于平板电脑的学习方面具有一定参考价值。因此，本研究认为，提高学生的绩效和努力期望对于弥合其使用意愿的内在障碍，进而通过使用创新技术提高学生学习效率具有重要作用。研究结果对教学设计者、实践者以及政策制定者在促进创新技术，例如，平板电脑等移动设备与课堂的深度整合方面具有重要的现实意义。对于教师和学校管理者而言，随着学生年龄的增加，他们应该把重点转移到为学生创造更多的机会，让他们能够体验技术设备所带来的高效学习，而非将重点一直放在技术培训方面。正如研究发现，使用平板电脑的技术自我效能感对中学生使用平板电脑学习的意愿并无显著预测作用。但是，对于10岁或10岁以下的学生，尤其是小学生，在采用新的学习技术设备时，需要给予一定的技术培训和指导。

研究发现，在经济较为发达的地区，如浙江省，绩效与努力期望对基础教育阶段学生使用平板电脑学习的意愿有显著预测作用。这一研究结果与已有的研究结论具有相似之处，即基础教育阶段学生对基于平板电脑的学习方式的动机是由其感知到的平板电脑所带来的促进学习绩效以及减轻学习负担所激发。例如，在希腊，80%的受访初中学生认为，绩效期望和努力期望是影响其移动学习接受度的重要决定因素［1］。Zhu等人的研究结果发现，家长和学生对平板电脑应用于学习持积极态度，因为他们认为平板电脑可以让中小学生的学习更加便利［6］。研究还发现，对于整体基础教育阶段的学生而言，使用平板电脑的技术自我效能感对于学生使用平板电脑学习意愿没有显著影响（表2）。这一研究结果与Zhu 等人的结论不一致，该研究认为，学生使用平板电脑的技术意识对他们所感知到的技术的教育效益具有重要影响。这可以解释为，由于该地区经济的优势，本研究的参与者在使用平板电脑时普遍具有较高的技术自我效能感。经济发展水平是教育信息化的基础。作为我国一个经济较为发达地区，浙江省自20世纪90年代初开始，技术已经开始融入中小学课堂。因此，使用平板电脑的技术自我效能感并不是他们使用平板电脑学习意愿的决定因素。他们更多关注的是平板电脑在多大程度上以及如何提高学习的效率。此外，研究还发现，社会影响也是影响学生使用平板电脑学习意愿的重要因素。这一结论与Wang 等人的研究结果一致，即使用移动设备的行为意向会受到外界社会条件的影响［15］。在本研究中，平板电脑和其他移动设备已经在学校得到了较为广泛的应用。在这种情况下，社会影响有助于形成一种在日常生活和学习中使用创新技术的文化，进而成为影响学生利用创新技术的一个重要因素。

本研究存在一些局限性。首先，研究的参与者均来自同一区域。尽管参与者来自当地的不同学校，但由于当地人文环境和教育环境的相似性，参与学生的经历、偏好和观念可能也具有相似性。因此，研究参与者的代表性以及研究结论的推广性依然存在不足之处。此外，在验证性因子分析阶段，UTAUT 模型中的促进条件因素未能满足因子载荷的标准。因此，促进条件因子并未被纳入之后的数据分析中。这在未来研究中仍需进一步探究。此外，在本研究中，绩效期望和努力期望被合并为一个因子纳入回归分析中，并且技术自我效能感因子被拆分为使用平板电脑的技术自我效能感和解决问题的技术自我效能感两个因子。最后，为了进一步提高研究工具使用有效性、研究数据可靠性以及研究结论的推广性，未来研究将从更多不同的情境中选取更大的样本数据来探究影响基础教育阶段学生使用平板电脑学习意愿的因素。未来的研究还将进一步探究和解释基础教育阶段不同学段的学生在使用平板电脑学习意愿方面的差异。此外，本研究采用了单一的调查研究方法。尽管所选研究工具较为经典，但也由于其被过度使用而被研究者所诟病。在未来的研究中，研究将采用学习者的过程性数据，如日常学习制品、访谈、学习反思等数据开展三角互证，提升研究结论的有效性；在研究方法方面，研究将采用时序性交叉滞后分析模型来进一步验证本研究中自变量与因变量之间的关系。

6 结语

本研究以浙江省658 名中小学生为研究对象，采用多元回归分析方法探讨了影响中小学生在教育中使用平板电脑学习意愿的主要因素以及这些因素在基础教育不同学段之间的差异。多元回归分析结果发现，对于整体的基础教育阶段学生，绩效和努力期望、解决问题的自我效能感和社会影响力能够显著影响学生使用平板电脑学习的意向；对于小学学段学生，使用平板电脑的技术自我效能感是另一个重要的影响因子；对于高中学段的学生，仅有绩效与努力期望能够显著地影响学生使用平板电脑学习的意向。研究建议，为了提升学生使用平板电脑学习的意愿，促进信息技术与教育教学的深度融合，教师、学校管理者以及政策制定者应该帮助学生更多地了解信息技术设备所带来的学习效益，促进学生自我导向的学习。学校应该更多地引导学生如何使用平板电脑来提高其学习效率，解决教育中的问题，而非将重点放在技术培训方面。必要的技术培训可以集中在技术使用的早期以及非数字学习者。