分析帮助学生发展自我调节学习行为的自适应支架
计算机与社会
2022-06-02 v2
摘要
提供自适应支架以帮助学习者发展自我调节学习（self-regulated learning, SRL）过程一直是智能学习环境的重要目标。自适应支架在开放式学习环境（open-ended learning environments, OELE）中尤为重要，其中新手学习者常在完成学习任务时面临困难。本文提出 Betty's Brain（一个面向中学生科学的以教代学 OELE，学生构建因果模型来教导一个名为 Betty 的虚拟智能体）中自适应支架的系统框架。我们评估该自适应支架框架并讨论其对开发 OELE 中更有效的 SRL 支架的启示。我们检测关键的认知/元认知拐点，即学生行为与成绩在从事学习任务时发生改变的实例。在此类拐点处，Mr. Davis（导师智能体）或 Betty（可教智能体）提供对话式反馈，聚焦于帮助学生成为高效学习者的策略。我们对 98 名中学生开展课堂研究，以分析自适应支架对学生学习行为与成绩的影响。自适应支架产生了混合结果，某些支架（即支持因果模型调试与评估的策略性提示）通常比其他支架（即鼓励提示）对学生更有用。我们还注意到高成绩与低成绩学生在接受支架后学习行为的差异。总体而言，我们的发现提示了如何进一步改进 Betty's Brain 等 OELE 中的自适应支架，以缩小高成绩与低成绩学生之间的差距。
引用
@article{arxiv.2202.09698,
title = {Analyzing Adaptive Scaffolds that Help Students Develop Self-Regulated Learning Behaviors},
author = {Anabil Munshi and Gautam Biswas and Ryan Baker and Jaclyn Ocumpaugh and Stephen Hutt and Luc Paquette},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09698},
year = {2022}
}