学生以惊人的规律学习

: By Robert Jennings，InnerSelf.com

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人类在各个领域（包括技术、音乐以及阅读、写作、数学、科学和第二语言等学术科目）的学习、适应和发展专业知识的能力令人难以置信。然而，了解人类如何在学术课程中学习尤为重要，因为它是人类的一个显着特征，可用于改善教育。

新技术彻底改变了我们进行学术学习的方式，提供了前所未有的海量数据。利用这些数据，研究人员开发了技能获取的认知和统计模型，以了解学习者之间的异同。这项研究的结果已发表在最近的一项研究中，该研究提供了关于学生需要多少练习才能达到精通、学生初始表现有多少差异以及最令人惊讶的是学生的学习率相似程度的见解。

LearnLab 的目标和方法论

LearnLab 是一个组织，旨在识别学术课程中学习的心理单元，利用这些见解设计和展示嵌入课程的随机对照实验中改进的教学，并建立学习者模型，揭示学习者之间的显着相似性和差异。为实现这一目标，研究人员开发了学生在学术课程中获得的心理单元的认知模型，这些模型用于重新设计课程单元。比较学生对重新设计（处理）与原始设计（控制）的使用情况的随机分配实地实验表明，学习效果有所提高。

认知模型用于将学习分解为离散的单元或知识组件，这些单元产生的预测可以针对不同环境和不同时间的学生表现数据进行测试。跨多个数据集的调查支持这种知识成分假设。

该研究的主要研究问题是了解学生需要多少练习机会才能达到 80% 正确率的掌握水平，学生的初始表现有多少差异，以及他们的学习率有多少差异。统计增长模型和技能习得的认知模型被用来模拟学生在任务组上的表现数据，这些任务评估确切的技能组成部分并提供学生错误的后续指导。

研究人员将他们的模型应用于 1.3 个学生与在线练习系统互动的数据集中的 27 万个观察结果，这些数据集涉及从小学到大学的数学、科学和语言课程。这些数据集是由学生在学术课程的自然环境中使用教育技术生成的，涉及常见的教学形式，例如讲座和指定的阅读材料，这通常先于学生在教育技术中的实践。

研究人员发现，尽管有预先的口头指导（如讲座和阅读），但学生表现出适度的初始预习表现，准确率约为 65%。尽管在同一门课程中，学生的初始表现差异很大，从下半部分学生的大约 55% 到上半部分学生的 75%。

最令人惊讶的发现是，学生们的估计学习率惊人地相似，通常每次机会增加约 0.1 log odds 或 2.5% 的准确性。这一发现挑战了学习理论来解释学生初始表现的显着变化和学生学习率的显着规律性的奇怪组合。

然而，研究人员发现学生掌握典型知识组成部分所需的学习机会存在很大差异。这表明学生学习的差异更多是由于学习机会的差异，而不是学生固有的学习率差异。

尽管学生的初始表现存在显着差异，但该研究的发现挑战了当前的学习理论来解释学生学习率的显着规律性。它还强调了学术环境中学习机会的重要性，因为学生需要广泛的练习才能掌握。学生学习率的规律性表明，学生表现的差异更可能是由于学习机会的差异，而不是学习能力的内在差异。这对教育具有重要意义，强调需要高质量的教学和个性化的学习机会，以确保所有学生都有机会获得成功。

学习机会的重要性

这项研究对当前的学习理论提出了严峻的挑战。练习和重复是学习过程的重要组成部分。学生需要大量练习才能达到精通水平。然而，学生学习率惊人的规律性表明学生表现的差异并不是由于学习能力的内在差异。相反，他们更有可能是由于学习机会的差异。

这对教育具有重要意义。如果我们能够为所有学生提供相同质量和数量的学习机会，我们就可以缩小当前的成绩差距。这意味着确保所有学生都能获得高质量的教学和教育技术，以提供反馈并支持他们的学习。这也意味着为需要额外帮助或支持的学生提供额外资源。

这项研究还强调了个性化学习的重要性。提供个性化反馈和指导的教育技术有助于确保所有学生获得成功所需的学习机会。通过针对个别学生的需求量身定制教学，我们可以帮助确保每个学生都有机会充分发挥他们的潜力。

这项研究为学习过程提供了重要的见解。它表明广泛的练习和重复对于学习过程是必不可少的。尽管如此，学生表现的差异更可能是由于学习机会的差异，而不是学习能力的内在差异。这具有重要的教育意义，强调需要高质量的教学和个性化的学习机会，以确保所有学生都能充分发挥潜力。

随着我们继续探索学习科学，重要的是要记住每个学生都是独一无二的。通过了解每个学生的个人需求并为他们提供所需的学习机会，我们可以帮助确保每个学生都有成功的机会。这不仅对个别学生未来的成功很重要，而且对我们整个社会的成功也很重要。通过投资教育并为每个学生提供充分发挥潜力的机会，我们可以为所有人创造更光明的未来。

你可以阅读原始研究点击此处。

关于作者

罗伯特·詹宁斯 (Robert Jennings) 与妻子玛丽·T·拉塞尔 (Marie T Russell) 共同出版了 InnerSelf.com。他曾就读于佛罗里达大学、南方技术学院和中佛罗里达大学，研究房地产、城市发展、金融、建筑工程和基础教育。他是美国海军陆战队和美国陆军的成员，曾在德国指挥野战炮兵连。在 25 年创办 InnerSelf.com 之前，他在房地产金融、建筑和开发领域工作了 1996 年。