《自适应学习》（订购）

顾小清 著

教育科学出版社

揭开自适应学习的面纱

　　在因材施教的故事中，孔子说：“冉有性格谦逊，办事犹豫不决，所以我鼓励他临事果断。但子路逞强好胜，办事不周全，所以我就劝他遇事多听取别人意见，三思而行。”可见，孔子对性格谦逊、做事犹豫的学生采取鼓励其临事果断的措施；对性格逞强好胜、思考不全面的学生鼓励其多听取他人意见、思考再三的教学策略。孔子给学生相反而有针对性的回答是为了帮助学生更好地成长。自适应学习的目的也是如此，结合学生的个性化需求和性格偏好，帮助学生更加科学、轻松和有效地学习。

　　对学生来说，自适应学习非常“善解人意”，因为它会考虑学生已有的知识和经验，即“量身”，在此基础上“定制”满足学生发展需求的学习内容和学习方法。比如，先诊断出学生在数学知识上需要补上立体图形这一知识缺口，而对这一知识缺口的学习，可以将已经掌握平面图形中的知识概念作为基础，通过方法的迁移，理解立体图形的长、宽、高的概念，自适应学习便以此来“定制”适合学生学习立体图形的内容和路径。对教师来说，自适应学习技术更容易用来评估学生的课程表现，监测哪些学生需要帮助，并最大限度地给需要的学生提供必要的帮助。比如，教师通过自适应学习系统可以看到学生在整个知识图谱上的掌握情况，在哪些知识点上表现卓越，在哪些知识点上卡壳，在哪些知识衔接上断裂。除了自适应学习系统为学生提供的定制之外，在必要的时候教师也可以介入干预，给学生提供有针对性的学习帮助。从这个角度来看，教师的角色就可以从内容提供者真正转变为学习促进者。

　　所以，自适应学习技术可以概括为：用技术实现学习的“量身定制”。因为有了技术化的实现，这个“量身定制”是可以规模化的，也就是我们终于可以在教育中大规模地实现个性化的学习。

自适应学习从了解你开始

　　孔子就是在了解学生性格的基础上，依据对学生性格的判断调整了回答的内容。所以，识别学习者的个性特征、独特需求是自适应学习开始的第一步——自适应学习从了解你开始。

　　每个人都有自己独特的个性，有的安静，有的活泼，在多方面因素作用下形成不同的学习风格和兴趣偏好。同时，每名学生对知识的掌握程度也存在差异，知识掌握水平的不同也就导致了学习成绩的差异。自适应学习要想能够做到“因材施教”，那么对学习者的心理特征、知识状态以及学习行为等方面的了解或分析是不可或缺的。

　　首先是学习者的心理特征，主要包括学习者的学习风格、学习兴趣、认知能力等内容，反映出学习者的内部特征。因为学习者的心理特征会影响其学习效果，所以需要关注这一方面的因素，才能更好地做到个性化匹配。对学习风格、学习兴趣、认知能力的简要介绍如下。

　　学习风格：指人们在学习时表现的偏好方式，比如有的学生考试偏向先做选择题再做应用题，而有的偏向先做应用题再做选择题；有的学生爱读书，而有的学生爱看视频……学习风格的形成一般受到生理因素、心理因素和社会因素的影响。对于学习风格，暂时还没有统一的定义，但人们对学习风格特征的认识可以简单概括为：学习风格是个人独特的属性，人与人之间都存在不同；学习风格在一定时间内不会被轻易改变，较为稳定；学习风格会在学习活动中得以体现，是个人特性的重要组成部分。

　　学习兴趣：指一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征，是可以推动人们求知的一种内在力量。学生对某一学科有兴趣，就会持续地、专心致志地钻研它，从而提升学习效果。在生活中我们经常看到很多学生对某一学科特别热爱而出现偏科现象，这可能就是学生对不同学科的学习兴趣不同导致的。学习兴趣越浓厚，学生的学习动力就越足。

　　认知能力：指人脑加工、储存和提取信息的能力，即人们对事物的构成、性能，与他物的关系，发展的动力，发展方向以及基本规律的把握能力。知觉、记忆、注意、思维和想象的能力都被认为是认知能力。我们常看到同一个知识点或者技能，不同学生对它的掌握程度不同，比如有的学生记忆和理解10个单词只需要30分钟，而有的需要1个小时，这就是认知能力不同导致的。

　　其次是学习者的知识状态，其反应的是学习者的知识掌握水平。知识掌握水平能够较大程度体现学生的知识吸收与应用情况。学生通过教师讲授或者自我学习能达到不同的知识掌握程度。另外，认知能力等方面的差异也会造成知识掌握水平的不同。比如，在英语单词的学习上，有的学生处在记忆单词的阶段，有的学生已处于理解单词短语的阶段，还有的已经能够应用单词进行造句。再比如，对于三角形的知识，小学生和高中生对此的掌握水平也存在较大的不同。通过分析学习者的学习记录，刻画出学习者对某一知识点的认知水平或知识状态，再结合学习者的心理特征，自适应学习系统就能推荐相应层次的知识资源，为学习者制定更加个性化的学习路径、学习内容和学习目标。

　　最后是学习者的学习行为，其呈现的是学习者的学习状态。学习行为表征了学习者在进行学习活动时所发生的相关变化，从外部表现上可能有语言交流行为、技术操作行为、面部表情变化等。在自适应学习系统中，学习者的行为路径、使用的学习资源类型、功能停留时间、浏览次数、练习次数等学习行为数据都是重要的个性化依据。以学习者观看教学视频为例，学习者可能会点击开始观看、暂停、拖拽向前或向后浏览、选择倍速播放或减速播放等，在视频学习结束之后，可能会按照浏览课程材料、查看作业、参与论坛、完成测验、填答问卷等行为路径展开学习活动。基于对这些行为数据的分析，能够精准地发现学习者有效学习行为发生的模式与特征，便于追踪学习者的知识薄弱点，及时提供有针对性的学习建议。

　　对学习者的了解远不止这些。学习者的学习态度、学习动机，甚至学习者的背景（性别、年龄、职业等），都会影响到学习。未来人脸识别、眼动追踪技术的加入，还能捕获学习者更多的信息。自适应学习也将可以从个性背景、认知、情感等多方面逐渐系统地了解“爱学习的你”。

自适应学习的“重要武器”：数据

　　数据如同人的血液一样贯穿自适应学习系统。在自适应学习系统中大致有三类关键数据。

　　第一类是学习者个性特征数据，这类数据可以帮助系统知道学生喜欢怎么学习，兴趣在哪方面，学习知识的能力强弱等问题。

　　第二类是学习行为数据，即学习者在学习的过程中留下来的行为足迹，这是能够用来识别学习者的行为模式的数据。

　　第三类是学习水平数据，是通过对学习者的知识掌握、能力表现或素养水平的测量，判断学习者在某一领域知识的掌握程度。

　　当然，除此之外还有很多与学习相关的数据。在现代，数据如同石油一般，通过数据挖掘技术、学习分析技术进行提炼开采，将能够使“因材施教”越来越成为可能。

　　本文内容节选自教育科学出版社《自适应学习》，有删减。

来源：教育科学出版社