學(xué)習(xí)反思與整合的主成分分析

郝子迪 韓薇

因?yàn)榻逃a(chǎn)業(yè)不停的發(fā)展與變化變化，高等教育的教育規(guī)模也在發(fā)生著改變，教育質(zhì)量的問題也得到了比以往更多的關(guān)注和重視，同時(shí)教育質(zhì)量評估也被各大高校列為衡量本校教育質(zhì)量高低的重要手段之一。本文圍繞著學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)能力，以2014年CCSS調(diào)查為基礎(chǔ)，對該校的學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)方法和整合性學(xué)習(xí)方法利用降維的思想來進(jìn)行主成分分析，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)與自主思考能力進(jìn)行分析，并對學(xué)生不同的自主學(xué)習(xí)方式進(jìn)行探究，研究學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力，思維層次狀態(tài)，建立知識體系能力等。找到對學(xué)生反思性學(xué)習(xí)和整合性學(xué)習(xí)方式影響比較大的因素，對該校的學(xué)生今后提升自主學(xué)習(xí)能力提出合理的建議。

1 研究背景及研究意義

1.1 研究背景

當(dāng)我們不斷深入探究，在學(xué)習(xí)中也不斷豐富自己。總結(jié)海內(nèi)外對于深度學(xué)習(xí)的研究，發(fā)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)是一種自發(fā)性的，批判性的學(xué)習(xí)方法，也是可以獲得豐富知識的有效方式。深度學(xué)習(xí)在于提倡自發(fā)性、批判性的有效學(xué)習(xí)，表達(dá)了渴望深入學(xué)習(xí)研究的過程。深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用中更加注重批判性地學(xué)習(xí)和反思，通過不斷加深理解，不斷將所學(xué)知識與理論聯(lián)合，不斷在實(shí)踐中提升自己，主動建構(gòu)個(gè)人知識體系并在實(shí)際生活中進(jìn)行有效的結(jié)合應(yīng)用，同時(shí)深度學(xué)習(xí)也是也是實(shí)現(xiàn)意義學(xué)習(xí)的重要方式。學(xué)生應(yīng)該在純理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用中注重批判性思維，如應(yīng)該利用評判性思維去反思自己的學(xué)習(xí)過程，并且總結(jié)自己的學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。最終促進(jìn)全面學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成和高階思維能力的發(fā)展。而反思性學(xué)習(xí)和整合性學(xué)習(xí)是深度學(xué)習(xí)的兩個(gè)重要組成部分。

1.2 研究意義

因?yàn)榻逃a(chǎn)業(yè)不停的發(fā)展與變化變化，高等教育的教育規(guī)模也在發(fā)生著改變，教育質(zhì)量的問題也得到了比以往更多的關(guān)注和重視，同時(shí)教育質(zhì)量評估也被各大高校列為衡量本校教育質(zhì)量高低的重要手段之一。信息化時(shí)代的加快，造就了國內(nèi)外對于傳統(tǒng)的評估模式改變，因此美國逐漸形成了名為“NSSE”的教育評價(jià)體系，該體系利用以學(xué)生為中心的教育理念，通過研究“學(xué)生學(xué)習(xí)投入度”得到教育質(zhì)量評估的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且為改進(jìn)院校工作提供實(shí)證性的數(shù)據(jù)。

2 研究現(xiàn)狀

基于大學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)是否良好、學(xué)生在校期間的舉措能不能利于學(xué)生的發(fā)展。美國研發(fā)了全國學(xué)生學(xué)習(xí)投入調(diào)查”（National Survey of Student Engagement，以下簡稱為NSSE ），面向全日制4年本科學(xué)校展開調(diào)查，該調(diào)查使學(xué)校利用提高學(xué)生的學(xué)習(xí)情況從而提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。該項(xiàng)調(diào)查的影響力在21世紀(jì)開始就在全美的推廣下而逐漸被高校熟知，并且參與的人數(shù)也隨著時(shí)間的推移而逐年增加。對美國本科生的學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升做出了巨大的貢獻(xiàn)。目前NSSE影響已經(jīng)擴(kuò)展到世界多個(gè)國家和地區(qū)。2009年開始，我國清華大學(xué)帶頭主持并且參與了“中國大學(xué)生學(xué)習(xí)投入性調(diào)查（NSSE-CHINA ）”，開啟了我國的NSSE的調(diào)查研究，并且開啟我國對該調(diào)查的實(shí)踐與探索。一直到2011年，我國在對美國的NSSE調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行了漢化，并對中國的一部分院校進(jìn)行了漢化版的NSSE調(diào)查，我國的高校參與調(diào)查時(shí)候強(qiáng)調(diào)著“學(xué)為主”而不同于以往傳統(tǒng)調(diào)查的以“教為主”的調(diào)查理念。高校的教學(xué)教育質(zhì)量評估把重點(diǎn)放在“學(xué)生自身投入”而不是“學(xué)校投入”，以學(xué)生為主體，彰顯了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。

但在國內(nèi)存在著一些不良好的現(xiàn)象，由于中國屬于九年制義務(wù)教育和高中大學(xué)的選拔性考試;中國的學(xué)生無時(shí)無刻都在為著考試而學(xué)習(xí)，并非為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，這使得中國的大學(xué)生普遍缺乏自主創(chuàng)新性;而且在我國現(xiàn)階段的主要發(fā)展?fàn)顩r來看，大學(xué)生的自主創(chuàng)新性是作為國家發(fā)展必不可缺的一部分，也是國家發(fā)展的動力來源;雖然大學(xué)生在主觀思想方面有著自主創(chuàng)新的意識，但是因個(gè)人能力和參與的勇氣等等因素導(dǎo)致大學(xué)生在這方面始終無法充分落實(shí)在實(shí)際上面。畢竟當(dāng)代大學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)校園后面對著多種多樣的誘惑，這些誘惑不行腐化大學(xué)生們的身心，也阻礙了他們的發(fā)展;這也導(dǎo)致當(dāng)代大學(xué)生在面對失敗是沒有足夠的勇氣承擔(dān)，也缺乏百折不撓的精神和永不放棄的決心;這和國外大學(xué)生的現(xiàn)狀形成了鮮明的對比;且學(xué)校在這方面沒有加強(qiáng)引導(dǎo)工作，只是一味的進(jìn)行填鴨式的教育方法，導(dǎo)致學(xué)生慢慢對學(xué)習(xí)失去興趣;在學(xué)校舉行大型活動是，往往是每年都重樣，每一年的活動都是在上一年的基礎(chǔ)上稍加改動或者什么都不改變直接使用。學(xué)校方面應(yīng)推廣自主創(chuàng)新，鼓勵學(xué)生自主研究、自主學(xué)習(xí)、自主管理;充分開發(fā)學(xué)生的積極性;在這些前提下，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中變被動為主動，加深自我學(xué)習(xí)的能力，不斷反思自身的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而提升自己的學(xué)習(xí)能力和豐富自己的學(xué)習(xí)技能，學(xué)校在這方面也可以充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)潛力。

我國的《本科教學(xué)質(zhì)量報(bào)告》能否真實(shí)有效地反映高校的教育教學(xué)質(zhì)量。應(yīng)如何構(gòu)建“以學(xué)生為中心” 的高等教育內(nèi)部質(zhì)量評估模式，從與美國NSSE的比較中，我們可以得到一些有益的啟示與借鑒。

國外學(xué)者對學(xué)生反思性學(xué)習(xí)和整合性學(xué)習(xí)的研究由來已久。在國外，學(xué)生除了完成作業(yè)外，還積極參加課外活動，與同學(xué)充分交流并且培養(yǎng)自己的團(tuán)隊(duì)意識，國外的活動明顯促進(jìn)的學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作，為日后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)，而且許多的高校在管理中加入了學(xué)生自我管理。這使得學(xué)生的自我管控能力有明顯提升，并且能夠?qū)W(xué)習(xí)、生活甚至學(xué)校活動中出現(xiàn)的問題進(jìn)行反思，通過自己的努力去尋找解決方法。從20世紀(jì)50年代中期開始，在瑞典的美國學(xué)者Ference Marton和Roger Saljo就對學(xué)習(xí)的過程及結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。他們將學(xué)生分為兩組，讓這兩組學(xué)生閱讀同一篇課文，并且事先告知學(xué)生完成閱讀任務(wù)后要被提問。研究表明，兩組學(xué)生在閱讀中采用了不同的方式：第一組學(xué)生圍繞著老師的問題來學(xué)習(xí)，主要關(guān)注問題本身。他們的學(xué)習(xí)僅停留在課文的表面，并未理解作者寫作的意圖和課文的主旨。第二組學(xué)生力圖透過課文中的事實(shí)和細(xì)節(jié)去理解作者所要表達(dá)的意思，并深入課文去解讀其意義，采用了反思與整合學(xué)習(xí)方法即深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法。

3 指標(biāo)體系的選取

3.1 反思性學(xué)習(xí)

通過學(xué)習(xí)活動過程中的自我反思的學(xué)習(xí)，稱為反思性學(xué)習(xí)。自己對自己思維過程，思考結(jié)果的重復(fù)認(rèn)知的檢驗(yàn)活動稱為反思，反思性學(xué)習(xí)是學(xué)生的學(xué)習(xí)中必不可好的標(biāo)志與環(huán)節(jié)。當(dāng)代學(xué)生應(yīng)對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行不斷的自我檢討，不斷地進(jìn)行總結(jié)，顯然，學(xué)習(xí)中的反饋不僅可以修正自己的錯(cuò)誤，也可以加快提升自身的學(xué)習(xí)能力，是別人無法代替的。在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行自我思考，有利于學(xué)生對所學(xué)致死和自身學(xué)習(xí)能力的提高。反思性學(xué)習(xí)主要研究學(xué)生的思考能力，反思狀態(tài)等。是深度學(xué)習(xí)的主要表現(xiàn)之形式一。

反思是一種來源于哲學(xué)學(xué)科的概念。反思是一種被人們認(rèn)為是精神的活動與人們進(jìn)行自我反省的一種思維方法。事實(shí)上，這種思維方法是一種帶有批判思維模式的自我反思性的方法，隨著教育學(xué)和心理學(xué)的發(fā)展，教育工作者將反思性學(xué)習(xí)定義在了認(rèn)知概念的范圍，同事這種思想也在慢慢地向教育領(lǐng)域滲透，深深地收到了我們國家教育工作者的重視與期望。對于反思性學(xué)習(xí)的具體界定并沒有權(quán)威的結(jié)論，但是反思性學(xué)習(xí)的核心始終應(yīng)該是以“反思”為主。在特定的的學(xué)習(xí)情境下，學(xué)生以元認(rèn)知為指導(dǎo)，對自身的認(rèn)知能力，學(xué)習(xí)方法以及所涉及的相關(guān)概念和因素進(jìn)行自覺地批判性的審視，來創(chuàng)造性地去預(yù)見將要開展的學(xué)習(xí)活動，科學(xué)探究學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行合理科學(xué)的調(diào)節(jié)和調(diào)控，來促進(jìn)問題的解決。是學(xué)生的學(xué)習(xí)活動方式，是學(xué)會學(xué)習(xí)，自我發(fā)展的學(xué)習(xí)活動方式。

在本次論文中反思性學(xué)習(xí)主要體現(xiàn)在下列指標(biāo)：反思并評價(jià)自己的學(xué)習(xí)過程;通過學(xué)習(xí)，改變了自己對某個(gè)概念/知識的理解;挑戰(zhàn)自己對問題已有的看法;通過換位思考更好地理解他人的觀點(diǎn);反思/檢查自己的觀點(diǎn)有何優(yōu)點(diǎn)和不足。

3.2 整合性學(xué)習(xí)

整合性學(xué)習(xí)關(guān)注的是學(xué)生進(jìn)行那些需要整合不同來源信息的活動頻率，它考察的是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中視野的寬度和廣度，研究學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力，思維層次狀態(tài)，建立知識體系能力等，是個(gè)體從外界或自己的經(jīng)驗(yàn)中獲得某種知識或新的行為，或者通過直覺產(chǎn)生某種新的知識解釋，通過言語或行動向自己或他人解釋某種觀點(diǎn)或觀念。是深度學(xué)習(xí)的主要表現(xiàn)形式。

在本次論文中，我們將著手“CCSS”問卷中一下幾個(gè)指標(biāo)來分析：學(xué)生在做作業(yè)時(shí)融合不同課程所學(xué)內(nèi)容;將自己的學(xué)習(xí)與社會問題相聯(lián)系;課堂討論或完成作業(yè)時(shí)能從不同的視角綜合考慮問題;將課程中的觀點(diǎn)與自己先前的經(jīng)驗(yàn)和知識聯(lián)系起來。

4 主成分分析方法的基本思想與理論

4.1 主成分分析的基本思想

在對某一事與進(jìn)行實(shí)證研究中，為了從多方面、精準(zhǔn)地反映出事物的特性及其發(fā)展規(guī)律，人們往往要考慮與其有關(guān)的多個(gè)指標(biāo)，這些指標(biāo)在多元統(tǒng)計(jì)中也稱為變量。這就產(chǎn)生了如下問題：一方面人們?yōu)榱吮苊膺z漏重要的信息而考慮盡可能多的指標(biāo)，而另一方面隨著考慮指標(biāo)的增多增加了問題的復(fù)雜性，同時(shí)由于各指標(biāo)均是對同一事物的反映，不可避免的造成信息的大量重疊，這種信息的重疊有的時(shí)候甚至?xí)ド笆澄锏恼嬲卣骱蛢?nèi)在規(guī)律?；谏鲜鰡栴}，人們就希望在定量研究中涉及的變量較少，而得到的信息又較多。主成分分析正是研究如何通過原來變量的少數(shù)幾個(gè)線性組合來解釋原來變量絕大多數(shù)信息的一種多元統(tǒng)計(jì)方法。

既然研究某一問題涉及的眾多變量之間有一定的相關(guān)性，就必然存在著支撐起支配作用的共同因素，根據(jù)這一點(diǎn)，通過對原始變量相關(guān)矩陣或者協(xié)方差矩陣內(nèi)部構(gòu)造關(guān)系的研究，利用原始變量的線性組合形成的幾個(gè)綜合指標(biāo)（主成分），在保留原始變量主要信息的前提下起到降維的作用與簡化問題的作用。使得在研究復(fù)雜問題的時(shí)候更容易主主主要矛盾。一般地說，利用主成分分析得到的主成分與原始變量基本有如下關(guān)系：

（1）每一個(gè)主成分都是原始變量的線性組合。

（2）主成分的數(shù)目大大少于原始變量的數(shù)目。

（3）主成分保留了原始變量絕大多數(shù)的信息。

（4）主成分之間互不相關(guān)。

通過對成分的分析，可以從事物之間的關(guān)系中找到一些主要成分，從而有效利用大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，揭示變量間的內(nèi)在關(guān)系，進(jìn)而可以得到對事物本質(zhì)特征的認(rèn)識，把研究工作引向深入。

4.2 主成分分析的基本理論

根據(jù)上述兩個(gè)因子得分公式，對于第一個(gè)主成分F1，可以看出對F1影響度最高的因素是Y5，也就是反思檢查自己的觀點(diǎn)有何優(yōu)點(diǎn)和不足。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自我反思，反思自己觀點(diǎn)的不足和優(yōu)點(diǎn)，對自己做好總結(jié)，在學(xué)習(xí)過程之前的反思活動是在已有的經(jīng)驗(yàn)上對將要進(jìn)行的學(xué)習(xí)進(jìn)行規(guī)劃。學(xué)習(xí)過程之后進(jìn)行的反思主要是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對于成功和失敗的總結(jié)，并且采取應(yīng)對的措施，為學(xué)習(xí)遷移做好準(zhǔn)備。

對于主成分 來說，另外影響因素最高的是學(xué)生在課堂討論或完成作業(yè)時(shí)能從不同的視角綜合考慮問題，在課堂與同學(xué)的討論中提升自己的學(xué)習(xí)能力，在課后完成作業(yè)的過程中來提高自己學(xué)習(xí)的能力與自己思考的能力;對于整合性學(xué)習(xí)的主要影響因素還有一個(gè)因素是將自己的學(xué)習(xí)與社會問題相聯(lián)系，理論與實(shí)踐相互結(jié)合，在實(shí)踐活動中來提高自己的學(xué)習(xí)能力。

對于第二個(gè)主成分F2來說，由分析結(jié)果可以看出來對其影響因素最大的因子是Y1，即反思并評價(jià)自己的學(xué)習(xí)過程，反思性學(xué)習(xí)主要在研究學(xué)生的自己的思考能力，自我反思的狀態(tài)。在特定的的學(xué)習(xí)情境下，學(xué)生以元認(rèn)知為指導(dǎo)，對自身的認(rèn)知能力，學(xué)習(xí)方法以及所涉及的相關(guān)概念和因素進(jìn)行自覺地批判性的審視，來創(chuàng)造性地去預(yù)見將要開展的學(xué)習(xí)活動;對于反思性學(xué)習(xí)還有一個(gè)主要的影響因子是通過學(xué)習(xí)，改變了自己對某個(gè)概念知識的理解。

6 結(jié)論與建議

根據(jù)第一個(gè)主成分 的得分公式來看，反思檢查自己的觀點(diǎn)有何優(yōu)點(diǎn)和不足這個(gè)指標(biāo)的影響度最大，充分反映了反思性學(xué)習(xí)的影響因素。另外，學(xué)生在課堂討論或完成作業(yè)時(shí)能從不同的視角綜合考慮問題這個(gè)指標(biāo)的系數(shù)也很大，說明學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中要學(xué)會融會貫通。但是學(xué)生在反思并評價(jià)自己的學(xué)習(xí)過程這點(diǎn)做得不是很好。

根據(jù)第二個(gè)主成分F2的得分公式來看，最主要的影響因素是反思并評價(jià)自己的學(xué)習(xí)過程這個(gè)指標(biāo)，充分反映了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中我的反思與總結(jié)對自主性學(xué)習(xí)有很大的影響。另外通過學(xué)習(xí)，改變了自己對某個(gè)概念知識的理解這個(gè)指標(biāo)同樣對第二個(gè)主成分有著很大的影響，說明這兩個(gè)指標(biāo)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力有著較大影響。但是該校的學(xué)生在反思檢查自己的觀點(diǎn)有何優(yōu)點(diǎn)和不足做的不太好。

基于上述分析，在研究該校學(xué)生學(xué)習(xí)的反思與整合分析中來看，學(xué)生應(yīng)該加強(qiáng)對學(xué)習(xí)過程中的自我反思，也要加強(qiáng)學(xué)生反思檢查自己的觀點(diǎn)有何優(yōu)點(diǎn)和不足。學(xué)生也應(yīng)該養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣和批判性思維模式，從而為自主學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

（作者單位：西安財(cái)經(jīng)大學(xué)）