專長水平對樣例學(xué)習(xí)專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響

何毅 陳立華

摘?要：以往研究表明，隨著學(xué)生專長水平的提高，原本對初學(xué)者非常有效的樣例學(xué)習(xí)方式的有效性會降低，產(chǎn)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，但是結(jié)論并不一致。鑒于此，通過準(zhǔn)確測量并區(qū)分學(xué)生的初學(xué)和兩種專長水平，從更大范圍探討專長水平的變化對樣例學(xué)習(xí)有效性的影響。研究結(jié)果表明，在近、遠遷移上，樣例學(xué)習(xí)的有效性都出現(xiàn)下降并最終逆轉(zhuǎn)，專長水平的變化的確會影響樣例學(xué)習(xí)的有效性。

關(guān)鍵詞：樣例學(xué)習(xí);專長水平;專長逆轉(zhuǎn);影響

中圖分類號：G444

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-7836（2019）04-0070-04

對于新手或低知識水平者比較有效的教學(xué)方式，用于有較多知識的學(xué)習(xí)者時，可能降低其方法的有效性或產(chǎn)生負面學(xué)習(xí)結(jié)果的現(xiàn)象，稱之為“專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)”（Expertise Reversal Effect）（Kalyuga，2003）。專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的研究已經(jīng)涉及技能學(xué)習(xí)、學(xué)科知識學(xué)習(xí)、語言學(xué)習(xí)、文本寫作等很多領(lǐng)域。樣例是為個體提供的一種以一步一步呈現(xiàn)解題方法與步驟為方式的學(xué)習(xí)問題解決方法的例題。它可以直觀形象地為學(xué)生展示問題解決的方法，使學(xué)生不必過于抽象地理解問題，新手在問題解決樣例中獲得了樣例效應(yīng)（worked-example effect）（Swller & Cooper，1985;Anderson，1994）。通過樣例學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生特別是初學(xué)者更好地認識和掌握知識，從而使學(xué)生提高學(xué)習(xí)的效果和效率。

但是在21世紀(jì)初，研究者在對樣例學(xué)習(xí)的探討中也發(fā)現(xiàn)，隨著學(xué)生專長水平的提升，樣例的有效性也會發(fā)生變化（Kalyuga，Ayres，Chandler & Sweller，2003）。與練習(xí)解決同樣問題的對照組被試相比，隨著新手解決問題能力的增強，樣例的有效性逐漸降低，即對于專長水平更高的學(xué)生來說，問題解決的學(xué)習(xí)反而比樣例學(xué)習(xí)效果更好，樣例學(xué)習(xí)產(chǎn)生了專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)。

1?問題與研究目的

以往研究表明，樣例學(xué)習(xí)者專長水平的差異可能是產(chǎn)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要原因之一，但沒有定論。例如，Salden，Aleven，Schwonke和Renkl（2010）的研究中兩個實驗結(jié)論并不一致，在實驗室實驗中，被試選擇是九年級和十年級的學(xué)生，而在課堂實驗中，被試均為職業(yè)學(xué)校九年級的學(xué)生，然后根據(jù)“前測”成績區(qū)分初學(xué)組和專長組。應(yīng)該看到，兩個實驗中被試專長水平的差距不同，這種差距會導(dǎo)致樣例學(xué)習(xí)和問題解決的效果也有差異，這可能是導(dǎo)致研究結(jié)論不一致的真實原因。例如，在Bokosmaty，Sweller和Kalyuga（2015）的研究中，實驗1選取的被試是八、九年級學(xué)生，實驗2選取的是七、十年級學(xué)生，兩個實驗被試專長水平差距也不同。結(jié)果是實驗2出現(xiàn)了專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，實驗1卻沒有。兩個實驗的設(shè)計相同，只是實驗1被試間的年級跨度沒有實驗2大，這也許就是導(dǎo)致實驗1沒有發(fā)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的原因。

為了進一步證明學(xué)習(xí)者專長水平差異的大小是能否產(chǎn)生專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要原因之一，必須確定劃分專長水平的標(biāo)準(zhǔn)，并按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格選擇被試。以往的研究一般只是根據(jù)被試的年級劃分專長水平，這樣的劃分不夠嚴(yán)格。因為同年級的學(xué)生之間其專長水平也會有顯著差異。所以，僅按被試的年級劃分專長水平是不夠的，必須根據(jù)被試掌握知識的實際水平劃分其專長水平。因此，在本實驗研究中，除了按年級劃分被試的選擇群體之外，還要根據(jù)“前測”成績的等級嚴(yán)格劃分被試的專長水平。其次，以往的有關(guān)研究只設(shè)計了初學(xué)組和專長組兩個水平，不能詳細地考察專長水平差異的大小與專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)大小之間的關(guān)系。因此，在本研究的實驗中，根據(jù)不同被試對幾何圖形面積規(guī)則的掌握程度，選擇三種專長水平的被試，用以考察被試專長水平差異的大小與專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)之間的關(guān)系。我們假設(shè)，被試之間專長水平的差異越大，專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)越明顯。

2?實驗被試與方法

2.1?實驗被試

以某城市普通小學(xué)的四、五、六年級學(xué)生為被試選擇群體，并按前測成績劃分被試的專長水平。從四年級學(xué)生中選擇會算單一圖形面積但不會算簡單組合圖形（兩個圖形）面積和復(fù)雜組合圖形（三個圖形）面積的60名學(xué)生為初學(xué)組被試;從五年級學(xué)生中選擇會算單一圖形面積和簡單組合圖形面積，但是不會算復(fù)雜組合圖形面積的60名學(xué)生為低專長組被試;從六年級學(xué)生中選擇既會算單一圖形面積，也會算簡單和復(fù)雜兩種組合圖形面積的60名學(xué)生為高專長組被試。每種專長水平的被試各60人，男女各半，共180人。

2.2?實驗材料

實驗材料包括“前測”材料、學(xué)習(xí)材料和“后測”材料。

前測材料：共有9道測題。第1、2、3題是求單一圖形面積問題;第4、5、6題是簡單組合圖形面積問題，第7、8、9題是復(fù)雜組合圖形面積問題。計分標(biāo)準(zhǔn)是正確解答一題計1分，滿分為9分。

學(xué)習(xí)材料：分為樣例學(xué)習(xí)材料和問題解決材料。樣例學(xué)習(xí)材料是有關(guān)復(fù)雜組合圖形面積問題的樣例，其中包括問題、圖形、解、計算公式、解題步驟和答。問題解決材料是與樣例中的問題和圖形相同的幾何面積問題。

后測材料：共6道測題。第1、2、3題是近遷移測題、第4、5、6題是遠遷移測題。近遷移測題是與樣例問題的圖形類型和組合方式相同，只是具體形狀和數(shù)值不同的測題;遠遷移測題是與樣例問題的圖形類型相同，但是組合方式、具體形狀和數(shù)值都不同的測題。評分標(biāo)準(zhǔn)是，被試每做對一題計1分，測試滿分為6分。

2.3?實驗設(shè)計

采用3專長水平（初學(xué)、低、高）×2學(xué)習(xí)方式（樣例學(xué)習(xí)、問題解決）二因素被試間隨機分組實驗設(shè)計。自變量是被試專長水平和學(xué)習(xí)方式，因變量是學(xué)習(xí)成績測試和遠、近遷移測試成績。

2.4?實驗程序

實驗分為前測、學(xué)習(xí)和后測三個階段。

前測階段：前測在安靜的教室內(nèi)進行。主試首先給被試發(fā)放前測材料，指導(dǎo)語為：“各位同學(xué)，請你對這9個圖形或圖形組合的面積進行列式并求解，時間為30分鐘，做完請舉手?！?0分鐘后收回前測試卷。評閱試卷按年級和前測成績選擇被試。選取會做第1—3題而不會做第4—9題的60名四年級學(xué)生為初學(xué)組被試;選取會做第1—6題，但不能正確解答第7—9題的60名五年級學(xué)生為低專長組被試;選取9題全對前測成績?yōu)闈M分（9分）的60名六年級學(xué)生為高專長組被試。每種水平的被試都隨機分為樣例學(xué)習(xí)組和問題解決組，每組30人，男女生各半。

學(xué)習(xí)階段：六組被試分別同時進入學(xué)習(xí)階段。三個樣例組被試學(xué)習(xí)樣例材料。指導(dǎo)語為：“各位同學(xué)，請你認真閱讀這道例題，并盡力理解它的解題步驟和運算規(guī)則，時間為5分鐘?！比齻€問題解決組被試進行問題解決練習(xí)，指導(dǎo)語為：“各位同學(xué)，請你認真觀察下列組合圖形并回答問題，時間為5分鐘?！?/p>

后測階段：待六個組的被試都學(xué)習(xí)完畢后，收回學(xué)習(xí)材料，發(fā)放后測材料。指導(dǎo)語為：“各位同學(xué)，請你根據(jù)剛才學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，對這6道題進行列式求解，時間為20分鐘，做完后請舉手?！?/p>

前測材料、后測材料和學(xué)習(xí)材料均打印在210mm×297mm的白紙上，漢字字體為宋體三號。

3?實驗結(jié)果

以專長水平和學(xué)習(xí)方式為自變量，分別以近遷移成績和遠遷移成績?yōu)橐蜃兞孔鰞梢蛩胤讲罘治觥８鹘M被試的近、遠遷移測試成績及差異檢驗結(jié)果見圖1和2。??二因素方差分析結(jié)果顯示，近遷移測試成績在三種專長水平之間差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=22.571，p<0.001，ηp2=0.206;在兩種學(xué)習(xí)方式之間差異顯著，F(xiàn)（1，174）=10.738，p<0.05，ηp2=0.058;專長水平與學(xué)習(xí)方式對近遷移測試成績有極其顯著的交互作用，F(xiàn)（2，174）=29.316，p<0.001，ηp2=0.252。

簡單效應(yīng)分析結(jié)果表明，對于初學(xué)者來說，樣例學(xué)習(xí)方式的成績明顯好于問題解決學(xué)習(xí)方式的近遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=40.497，p<0.001，ηp2=0.189;對于低專長者，樣例學(xué)習(xí)方式的成績與問題解決學(xué)習(xí)方式的近遷移測試成績有非常顯著的差異，F(xiàn)（1，174）=11.833，p<0.01，ηp2=0.064;對于高專長者來說，問題解決學(xué)習(xí)方式的成績明顯好于樣例學(xué)習(xí)方式的近遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=17.039，p<0.01，ηp2=0.089。

對于樣例學(xué)習(xí)方式來說，不同水平學(xué)生的近遷移測試成績差異不顯著，F(xiàn)（2，174）=0.532，p>0.05，ηp2=0.06;對于問題解決學(xué)習(xí)方式來說，不同水平學(xué)生的近遷移測試成績差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=51.354，p<0.001，ηp2=0.371;進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)，高專長被試近遷移測試成績好于低水平被試，p<0.01，高專長被試近遷移測試成績好于初學(xué)者的近遷移測試成績，p<0.001，低專長被試近遷移測試成績好于初學(xué)者的近遷移測試成績，p<0.01。??二因素方差分析結(jié)果顯示，遠遷移測試成績在三種專長水平之間差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=28.255，p<0.001，ηp2=0.245;在兩種學(xué)習(xí)方式之間差異邊緣顯著，F(xiàn)（1，174）=2.979，p<0.1，ηp2=0.017;專長水平與學(xué)習(xí)方式對遠遷移測試成績有極其顯著的交互作用，F(xiàn)（2，174）=17.571，p<0.001，ηp2=0.168。

簡單效應(yīng)分析結(jié)果表明，對于初學(xué)者來說，樣例學(xué)習(xí)方式的成績明顯好于問題解決學(xué)習(xí)方式的遠遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=31.887，p<0.001，ηp2=0.155;對于低專長者，樣例學(xué)習(xí)方式的成績與問題解決學(xué)習(xí)方式的遠遷移測試成績差異不顯著，F(xiàn)（1，174）=0.028，p>0.05，ηp2=0.000;對于高專長者來說，問題解決學(xué)習(xí)方式的成績好于樣例學(xué)習(xí)方式的遠遷移測試成績，F(xiàn)（1，174）=6.206，p<0.05，ηp2=0.034。

對于樣例學(xué)習(xí)方式來說，不同水平學(xué)生的遠遷移測試成績差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=17.120，p<0.001，ηp2=0.164;進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)，初學(xué)者被試遠遷移測試成績遠好于低專長被試，p<0.001，高專長被試遠遷移測試成績遠好于初學(xué)者被試，p<0.001，高專長被試遠遷移測試成績與初學(xué)者的遠遷移測試成績差異不顯著，p>0.05。

對于問題解決學(xué)習(xí)方式來說，不同水平學(xué)生的遠遷移測試成績差異極其顯著，F(xiàn)（2，174）=28.706，p<0.001，ηp2=0.248;進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)，高專長被試遠遷移測試成績遠好于低專長被試，p<0.001，高專長被試遠遷移測試成績好于初學(xué)者被試，p<0.001，低專長被試遠遷移測試成績與初學(xué)者的遠遷移測試成績差異不顯著，p>0.05。

4?討論與結(jié)論

4.1?討論

近遷移測試的統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，專長水平與學(xué)習(xí)方式有極其顯著的交互作用。對于初學(xué)者來說，樣例學(xué)習(xí)方式的成績極其顯著地好于問題解決學(xué)習(xí)方式;對于低專長者，樣例學(xué)習(xí)方式的成績也顯著好于問題解決學(xué)習(xí)方式的成績;對于高專長者來說，則是問題解決學(xué)習(xí)方式的成績明顯好于樣例學(xué)習(xí)方式的近遷移測試成績。具體分析如下：

初學(xué)者學(xué)習(xí)樣例非常有效，這符合認知負荷理論（Sweller，2010）中的樣例效應(yīng)。初學(xué)者不具備組合圖形面積規(guī)則的知識基礎(chǔ)，通過樣例學(xué)習(xí)組合圖形面積的計算，有效補充了這部分知識的欠缺。而初學(xué)者直接解決組合面積問題，由于缺乏相應(yīng)的知識基礎(chǔ)會產(chǎn)生較高的認知負荷，所以問題解決效果顯著低于樣例學(xué)習(xí)。低專長者學(xué)習(xí)樣例也依然有效，因為雖然他們具備了一定的知識基礎(chǔ)，但是樣例學(xué)習(xí)內(nèi)容對其來說依然是新知識，仍然具有指導(dǎo)意義，因此樣例學(xué)習(xí)成績?nèi)匀幻黠@好于問題解決，樣例效應(yīng)依然存在。但需要指出的是，低專長者的問題解決效果開始明顯好于初學(xué)者，說明隨著知識水平的提高，低專長者已經(jīng)具備了一定的問題解決能力，與問題解決相比，樣例的有效性在下降。對于高專長者來說，樣例學(xué)習(xí)效果明顯低于問題解決練習(xí)，說明樣例效應(yīng)已經(jīng)消失，并產(chǎn)生了樣例學(xué)習(xí)的高水平專長逆轉(zhuǎn)效應(yīng)。