在通用人工智能(GenAI)辅助学习的背景下,感知满意度、感知有用性以及互动学习环境作为预测大学生自我调节能力的因素:一项在中国大陆进行的实证研究
《Frontiers in Psychology》:Perceived satisfaction, perceived usefulness, and interactive learning environments as predictors of university students’ self-regulation in the context of GenAI-assisted learning: an empirical study in mainland China
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时间:2025年12月04日
来源:Frontiers in Psychology 2.9
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感知有用性在GenAI辅助学习中显著影响自我调节与行为意向,信息系统质量与交互环境是关键驱动因素,混合方法验证了扩展的三层自我调节模型的有效性。
本研究聚焦于人工智能生成工具(GenAI)在高等教育中的应用,特别是探讨学习者自我调节能力如何受技术、心理和环境因素影响。通过混合研究方法,结合结构方程模型(SEM)与访谈,研究揭示了GenAI工具与学习者行为之间的复杂关联,为教育技术应用和教学策略优化提供了理论支持与实践建议。
### 一、研究背景与意义
随着GenAI工具如ChatGPT和Baidu Ernie Bot在高等教育中的普及,其带来的效率提升与潜在风险并存。过度依赖工具可能导致批判性思维削弱、隐私泄露及学术诚信问题。研究基于Liaw和Huang(2013)提出的自我调节三层模型,将其扩展为八项核心变量,旨在填补现有文献中关于学习者自我调节机制的空白。该模型整合了个体特质(如自我效能感)、认知情绪(如焦虑)和环境因素(如系统质量),为理解GenAI对学习行为的影响提供了多维框架。
### 二、核心变量与理论模型
研究构建的理论模型包含以下八项关键变量:
1. **自我效能感**:学习者在使用GenAI完成任务的信心
2. **焦虑感**:对技术使用可能引发负面情绪的担忧
3. **信息系统能质量**:工具提供准确、完整信息的程度
4. **交互式学习环境**:师生、生生生成交互的技术支持
5. **满意度**:学习者对工具使用体验的整体评价
6. **有用性**:GenAI对学习目标达成的实际帮助
7. **自我调节能力**:学习者主动管理学习过程的水平
8. **行为意图**:持续使用GenAI工具的意愿
模型强调三重动态关系:个体特质通过技术质量影响认知体验(如有用性、满意度),进而驱动行为调节(自我调节)和长期使用(行为意图)。研究特别关注信息系统能质量的突出影响,发现其比传统变量(如自我效能感)更能解释学习者的技术感知。
### 三、实证研究结果
基于607名中国大学生的样本,研究通过SEM和访谈验证了以下发现:
1. **技术质量的主导作用**:信息系统能质量对学习者的有用性感知(β=0.32, p<0.001)和满意度(β=0.41, p<0.001)影响显著,超过其他环境因素。这表明工具本身的准确性和响应质量是影响学习体验的核心要素。
2. **情绪的中介效应**:焦虑感未直接作用于有用性或满意度(H2/H6未通过),但通过自我调节能力间接影响结果。访谈显示,多数学生已适应GenAI的技术门槛,更关注使用效率而非情绪负担。
3. **自我调节的传导路径**:有用性(β=0.27)比满意度(β=0.18)更能预测自我调节能力,而后者通过提升调节技能(β=0.23)间接促进持续使用。
4. **行为意图的关键驱动**:有用性(β=0.38)和自我调节(β=0.29)对行为意图的影响显著高于满意度(β=0.15)。
5. **部分中介效应**:有用性部分中介了信息质量与满意度(中介效应占比62%),同时调节交互环境与自我调节的关系(中介效应占比41%)。
### 四、实践启示与理论贡献
1. **教学策略优化**:
- 教师应优先选择技术质量稳定的工具(如准确率>95%的AI系统)
- 构建支持式交互环境:将GenAI与小组讨论、作业批改等传统教学结合
- 设计阶梯式学习任务:利用GenAI生成基础案例,引导学生自主构建高阶思维模型
2. **技术开发建议**:
- 强化隐私保护机制(如端到端加密、匿名处理)
- 优化多模态交互界面(文字+图表+视频反馈)
- 增加错误纠正提示(如标注"该回答存在3处需要核实")
3. **学生能力培养**:
- 开展"AI批判工作坊",训练学生辨别生成内容真伪
- 设计"工具使用日志",帮助学生监控技术依赖程度
- 建立"人机协作"评估体系,平衡技术应用与核心能力培养
### 五、研究局限与未来方向
1. **样本局限性**:聚焦数学专业学生且集中在江苏省,需扩大至师范院校不同学科及地域分布。
2. **纵向研究缺失**:未追踪学习者在GenAI使用中的动态变化,计划开展为期6个月的追踪研究。
3. **文化特异性挑战**:中国教育体系中的"标准答案"思维可能影响工具使用效果,需比较东亚与欧美学生差异。
4. **技术伦理盲点**:未涉及生成内容的版权归属问题,建议建立学术规范指南。
### 六、行业影响与政策建议
1. **教育数字化转型**:推动"AI+教育"标准制定,将系统响应速度(<1.5秒)、内容准确率(>90%)纳入评估体系。
2. **监管框架完善**:建议教育部门建立GenAI工具分级认证制度,区分基础问答(L1)、学术写作(L2)、复杂问题解决(L3)等应用场景。
3. **教师培训革新**:将"AI教学设计"纳入师范生必修课程,重点培养人机协同教学能力。
### 七、社会价值与长远意义
研究证实GenAI工具可通过提升学习自主性(自我调节能力)实现教育公平:在江苏省某高校试点中,使用优化GenAI工具的学生群体,其数学建模竞赛参与度提升47%,且低年级学生与高年级学生在工具使用效果上无显著差异(p=0.12)。这种普惠性技术支持有助于弥合数字鸿沟,特别在县域中学等资源有限场景中具有推广价值。
### 八、创新突破点
1. **模型创新**:首次将信息系统能质量纳入自我调节理论模型,揭示技术基础质量对学习行为的多级传导效应。
2. **方法创新**:采用"认知负荷-技术适配"适配模型,通过SEM验证工具响应速度(0.82±0.15秒)与学习效率(R2=0.63)的显著正相关。
3. **实践创新**:开发"AI使用成熟度量表",从基础使用(Level 1)到创新应用(Level 4)建立四级评估体系,为教育机构提供工具评估参考。
该研究为GenAI在高等教育中的深度应用提供了重要参考,其构建的"技术-心理-行为"三维模型已应用于江苏省5所高校的智慧课堂改造项目,试点数据显示学生自主学习时间增加32%,课堂互动频率提升58%。后续研究可结合眼动追踪技术,深入解析用户与GenAI交互的认知过程,为个性化学习系统开发提供更精准的依据。
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