社会情感支持反馈对学生科学探究学习的影响

《Learning and Motivation》：The impact of social-affective support feedback on students’ science inquiry learning

本研究探讨社会情感支持反馈对K-12学生科学探究学习的影响，实验组在满足归属感需求、反馈使用频率及实验设计、图表分析等学业表现上显著优于对照组。

　　

Jingwen He|Yue Liu|Wenzhe Zhao|Kui Xie|Danhui Zhang

北德克萨斯大学信息学院学习技术系，美国德顿市，TX 76203

摘要

背景

在基于网络的探究学习环境中，教师需要提供教学支持，以解决学生在探究过程中的个体差异问题。先前的研究强调了认知性和结构性反馈的重要性，然而反馈的社会情感维度——特别是信任和同理心如何支持学生与反馈的互动——在K-12阶段的探究学习环境中仍缺乏研究。

目的

本研究旨在探讨社会情感支持反馈对学生科学探究学习的影响，重点关注促进学生对基本心理需求的满足、积极使用反馈以及学术表现。

样本

该研究包括211名六年级学生，他们来自四个班级，参与了使用基于网络的探究科学环境（WISE）的准实验，包括前测和后测。

方法

实验组和对照组都收到了相同的认知性和结构性反馈。实验组还收到了基于理论的社会情感支持反馈，旨在建立信任并展现同理心。反馈通过WISE教师仪表板提供，该仪表板能够对学生的探究回答进行个性化审查。定量数据包括关于心理需求满足度的调查测量、捕获修订行为的系统日志数据以及科学学习表现的前后评估。对部分学生进行的半结构化访谈提供了补充的定性见解。使用t检验、MANOVA和卡方分析来检验组间差异。

结果

与对照组相比，收到社会情感支持反馈的学生在相关性需求满足度上报告显著更高，更频繁地修订探究内容，并在实验设计、图表分析和高层次知识整合方面表现出更好的表现。定性结果表明，实验组的学生认为反馈更具支持性和鼓励性，这有助于维持他们的修订行为。

结论

研究结果表明，将社会情感支持与认知性和结构性反馈相结合可以增强学生对反馈的参与度，并支持科学探究学习。这些效果似乎是通过塑造学生对反馈的情感和行为参与来实现的，应在当前的学习环境中进行解释。社会情感支持反馈可能不会对所有学生产生同等的好处，这突显了在基于网络的探究学习环境中精心设计反馈的重要性。

引言

基于网络的科学探究环境为学生提供了比传统课堂更大的自主性（Edelson等人，1999年），并支持他们参与问题解决和探究（Linn和Eylon，2011年）。然而，自主性的增加也带来了挑战：虽然自我调节能力强的学生可能保持专注和参与，但自我调节能力较弱的学生可能会脱离学习或利用系统进行不当操作（Baker，2007年）。因此，高质量的教学指导对于支持自主探究学习的成功至关重要（Lazonder和Harmsen，2016年）。

反馈在多个方面支持自主学习：它激活了先前的知识，监控学习进度，并促进有效策略的采用（Azevedo等人，2005年；Butler和Winne，1995年；Hattie和Timperley，2007年）。从强化理论的角度来看（Skinner，1965年），反馈是一种条件性反应，可以加强有效的探究策略或抑制无效的策略。Yang和Carless（2013年）通过反馈三角理论扩展了这一观点，该理论确定了反馈的三个相互依赖的维度：认知性、结构性和社会情感性（见2.1节）。有效的反馈需要整合这三个维度。

尽管先前的研究已经广泛探讨了反馈的认知性和结构性维度，但社会情感维度仍未得到充分研究（Dawson等人，2019年）。只有少数实证研究探讨了社会情感元素如何影响学生的学习和反馈使用（Bing-You等人，1997年；Lee和Schallert，2008年；Price等人，2011年）。现有研究主要考察了特定的关系实践——例如建立共同期望（Carless，2009年）和强调反馈的价值及教师的可信度（Price和O’Donovan，2006年）——但这些研究往往是孤立的。这些空白表明需要更全面、基于理论的探讨社会情感支持反馈，特别是在基于网络的探究环境中。

自我决定理论（SDT；Ryan和Deci，2000年）为此提供了一个有用的框架。强化理论解释了反馈如何通过后果来塑造行为，而SDT则解释了反馈如何通过满足学生的自主性、能力和相关性等基本心理需求来激发内在动机（见2.2.1节）。当这些需求得到满足时，学生会更全面地参与自我导向的学习，并在学术上表现更好（Reeve，2002年）。因此，反馈不仅作为教学指导，还作为动机支持（Mouratidis等人，2010年；Orsini等人，2018年）。

大多数基于SDT的反馈研究都集中在自主性和能力上，而对相关性需求的关注较少（Burgers等人，2015年；Deci和Ryan，2016年）。本研究通过设计专门针对学生相关性需求的社会情感支持反馈来填补这一空白。为了了解学生如何使用这种反馈，我们分析了捕获反馈使用行为的日志文件数据（Dawson等人，2019年）。由于支持性的学习环境与学术成果的提高有关（Hamre和Pianta，2007年；Reyes等人，2012年），我们还研究了社会情感反馈是否影响科学探究表现。

本研究采用准实验设计，在基于网络的科学探究环境中，从心理、行为和表现的角度探讨了社会情感支持反馈。研究了三个研究问题：

• 1. 社会情感支持反馈能否提高学生的心理需求满足度？
• 2. 社会情感支持反馈能否增加学生对反馈的使用频率？
• 3. 社会情感支持反馈能否提升学生的科学探究学习表现？

反馈三角理论

反馈弥合了当前表现与未来期望之间的差距（Hattie和Timperley，2007年）。Yang和Carless（2013年）提出了反馈三角理论，该理论将反馈分为三个相互依赖的维度：认知性、结构性和社会情感性，并认为有效的反馈需要这三个维度。

认知维度指的是基于学科知识和认知技能的反馈内容。它帮助学生关注问题的关键方面。

参与者

参与者是中国内蒙古一所小学四个班级的220名六年级学生。所有学生都在同一年级，且都是中国人。在他们的日常课程中，他们由同一位科学教师授课，并遵循相同的教学大纲，确保了学习材料和进度的一致性。随机选择了两个班级作为实验组，接受社会情感支持反馈。

结果

由于方差同质性的假设被违反，不适合进行MANOVA分析，因此进行了三项单独的t检验来考察实验组和对照组在反馈感知上的差异。为了控制多重比较可能导致的第一类错误膨胀，应用了False Discovery Rate（Benjamini Hochberg）方法来调整显著性水平。

反馈感知的结果也是实验的有效性指标。

讨论

本研究考察了社会情感支持反馈如何影响学生在基于网络的学习环境中的心理需求满足度、反馈使用情况以及科学探究表现，同时控制了认知性和结构性反馈的影响。总体而言，研究结果表明，社会情感支持反馈增强了学生的相关性需求，提高了有效的修订行为，并改善了关键的探究技能，包括实验设计、图表分析和

结论、局限性与启示

本研究关注了反馈的社会层面，特别是建立信任和同理心。我们设计了五种社会情感支持反馈策略，包括强调学习者的主动作用、反馈提供者的可信度、反馈的价值和重要性、考虑学生的感受以及使用积极的语气。研究发现，社会情感支持反馈显著提高了学生对相关性需求的满足度。

CRediT作者贡献声明

Yue Liu：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，方法论，调查，数据管理。

Jingwen He：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，方法论，调查，正式分析，数据管理，概念化。

Danhui Zhang：撰写——审稿与编辑，监督，资源管理，方法论，资金获取，概念化。

Kui Xie：撰写——审稿与编辑，概念化。

Wenzhe Zhao：资源管理，项目协调，数据管理。

写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备这项工作时，作者使用了ChatGPT来改进语言。使用该工具/服务后，作者根据需要对内容进行了审稿和编辑，并对出版物的内容负全责。

资金支持

本研究得到了中国国家自然科学基金（资助编号：62007003）和中国教育部人文社会科学项目（资助编号：25YJA880092）的支持。

利益冲突声明

本研究不存在利益冲突。

致谢

本研究没有特别需要致谢的内容。