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drills 中机械学习的识别及提示的辅助作用

计算机与社会 2021-08-31 v1 应用统计

摘要

每当学生使用任何 drills 系统时,都会产生这样的问题:他们的学习中有多少是有意义学习,多少是通过重复或机械记忆(rote learning)进行的记忆。尽管这两种学习类型在教育系统中都有其地位,但能够区分这两种学习方法并找出可让学生摆脱机械学习、激励其进行有意义学习的选项十分重要。tutor-web 是一个在线 drills 系统。该系统的设计目标是学习而非评估。其通过向学生呈现随机选取但与学生表现相关联的多项选择题来实现这一点。问题本身可针对特定主题生成,即从与一般问题陈述或标题相关联的集合中抽取正确与错误答案。通过这种生成过程,学生可能两次看到相同的问题标题,但被呈现全部新的答案选项或新旧答案选项的混合。我们分析了一门在 COVID-19 期间讲授的概率论与统计课程的数据,以区分机械学习与有意义学习。分析显示了非机械学习,但即使在使用大型问题数据库时,当学生看到曾经见过的答案选项时表现也更好。因此表现出一定程度的机械学习,但也展示了更深层次的学习。项目数据库中已植入提示,使部分问题包含引导学生得出正确答案的线索。这与有意义学习对比机械学习的问题相关,因为希望新的提示能作为线索,促使学生更努力地思考该问题,而非继续采用机械学习。初步结果表明,提示对表现指标较差的学生尤为有用。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.12288,
  title  = {Identifying rote learning and the supporting effects of hints in drills},
  author = {Gunnar Stefansson and Anna Helga Jonsdottir and Thorarinn Jonmundsson and Gylfi Snaer Sigurdsson and Ingunn Lilja Bergsdottir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.12288},
  year   = {2021}
}