反馈在创客教育中的作用
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于江林?余姝侨
摘 要：笔者根据自我调节学习理论，创新性地针对课程特点设计一个excel反馈表。通过对三个典型职业教育工作任务案例的分析，描述了这个反馈表的设计初衷和使用效果，指出反馈是自我调节学习不可或缺的，好的反馈应该具有客观、及时和有效的特点。反馈帮助学习者总结经验，正确归因，查找和解决问题，从而设立现实的目标，采用合理的计划与策略，最终提高对学科和自己的自我效能感，培养终身学习的能力与习惯。
关键词：反馈 自我调节学习 创客教育 自我效能感
一、问题的提出
运动员用秒表来记录和改善训练，普通人用＂健康＂APP来制订和执行健康计划。课堂上，学生如何了解自己的学习效果？本文通过一个具体案例指出，在职业教育中，教师可以根据学生认知规律和课程本身特点，用一个简单的excel表格做反馈，使学生及时了解自己的学习和实训情况，做出适当调整，以便更好地完成学习任务。笔者以＂社会认知的自我调节学习理论＂的角度阐释学生认知规律和课程特点，并以此为基础，在我们的创客课程＂容量分析＂（以下简称＂本课程＂，所使用的教材简称＂教材＂）中，设计一个excel表格，对学生们的学习和操作进行记錄和反馈，并希望通过分析这个表格的设计初衷和使用效果，具体回答如下问题：
（1）在学生的自我调节学习中，好的反馈具有哪些特征？
（2）反馈在自我调节学习中的哪个环节起作用？机理是什么？
本文将首先简要介绍社会认知的自我调节理论，然后介绍我们的课程特点和excel表格的设计，接着描述教学实际中该表格的使用效果，最后给出本文的结论和启示。
二、社会认知视角的自我调节学习理论
1989年齐默曼在班杜拉社会认知理论的基础上提出了社会认知的自我调节学习理论，厄舍（Ellen L. Usher）和申克（Dale.H.Schunk）在自我调节学习手册的第二章（19～35页）中作了概述和更新。自我调节学习是指学习者为了达到目标而有意识地、系统性地激活和保持他们的认知（元认知）、动机、行为和情感，具有动态和循环往复的性质。一个完整的学习过程往往包括计划、执行和总结三个环节。学生设定目标和策略，也监视自己目标和策略的执行情况。他们不但对外部反馈做出反应，也对内部反馈—自己的监视结果做出反应并做出必要的策略与行为调整。完成一个学习过程使学习者对学习内容和自己都产生了新的认识，形成了新的自我效能感，并把这些认识带入到下一次学习循环过程中。社会认知的含义是，学生们在这些循环往复中，在社会、自我错综复杂的交互作用下，逐渐认识了外部，也逐渐认识了自我，并以此为基础，进行新的认知活动。
本研究的被试者有一个高中起点班43人，两个初中起点班每班40人，共123名同学，女生人数略多。客观及时的反馈在做决策时非常重要。下面将介绍本课程的特点、excel表格的设计初衷和使用效果。
三、课程特点和excel反馈记录表的设计与使用
容量分析课程（见教材前言部分）旨在通过实际的工作过程训练学生掌握分析化学的基本知识、基本操作和基本技能，树立严格的＂量＂的概念，培养学生实事求是的工作作风、严谨有序的科学态度以及良好的分析习惯。这里＂量＂的概念最重要。笔者的目标就是在制药、食品、化妆品等行业的化学分析中，确定某项产品中所含某种物质的量，是否达到国家、行业的标准。笔者的excel表把上述过程简化，把学生们的操作数据作为输入，经过excel计算，把操作的精确度和准确度作为输出，给学生们的操作结果一个即时的和客观的反馈。
项目1：任务1是学习万分之一天平（最小分度0.0001g）的使用方法，具体为学会直接称量法称量烧杯（记为m0）和称量瓶质量（记为m1），把这个称量瓶中的样品倾倒出0.19～0.21g到上述烧杯中，先称量称量瓶倒出样品后质量（记为m2），这个步骤叫做减量法;再称量烧杯加上样品质量（记为m3），这个步骤叫做增量法。如果每步操作都正确，那么应该有增量法质量等于减量法质量，如（1）式：
m3-m0=m1-m2 （1）
由于是万分之一天平，根据误差传递原理，上述等式的偏差不应该大于0.0004g。笔者的excel表格体现了上述要求，利用＂相对引用＂计算上述等式的差值，利用＂公式复制＂把每位同学的结果复制给全班同学，这样大家输入质量数后，每个人的结果到底是大于、等于还是小于0.0004g一目了然。如果时间允许，再要求每个人重复上述过程3次，每次准确称量0.2000g，并计算相对平均偏差，计算公式同样复制给全班同学。
现在我们来看使用效果。如果excel反馈表显示，（1）式左边小于右边，可能是样品倾倒过程中有一点点洒落在外，没有全部倾入烧杯中，这样，增量法的量小于减量法;如果相反，（1）式的左边大于右边，则可能是因为样品吸潮比较严重，空气中的一点点湿气使增量法的量大于减量法。利用类似上面这样简单的归因，就可以使学生迅速查找原因做出改善，很快达到训练要求。
从上面的叙述中笔者看到，这个excel反馈表有客观、及时和有效的特点。客观是指，天平读数、数字的计算都是自动显示，因而客观可信，给学生操作达标与否一个明确的指示。及时是指，在所有操作细节都清晰地留在头脑中的时候得到反馈，能迅速归因，找到问题所在并及时改善，从而习得技能。有效是指，这个任务的性质、难度和excel表格的设计，使这个反馈很难使学生归因于自己控制之外的因素，大多数人都可以通过改善操作达到或接近目标，比如求助于同学和老师，仔细观看视频或教材，或反复练习。
有经验的教师都知道，恰恰最需要的同学很少向教师求助并得到反馈，因为他们往往羞于启齿，甚至都不能澄清问题。学生在作业中有人理解不了（1）式内在的逻辑关系，更不用说以此对操作归因了。就算有学生理解了也没有机会验证，下次实训时过境迁，又面临新的任务，解决新的难题，积累的错误操作就越来越多，这是＂延时反馈＂的内在缺陷。一个客观及时的反馈正好可以弥补这些缺点，先掌握的同学还可以帮助后面的同学。
在学生社会认知过程中，教师提供什么样的环境，对学生有哪些具体的期待，据此提供哪些支持，是我们要仔细权衡的。笔者认为能提供一个客观、及时和有效的反馈帮助学生尽快习得技能，对学科和自己形成正面的态度，是值得的。下面笔者用更多例子介绍，随着任务难度逐渐增加，excel表格在减轻认知负担、提供客观及时有效反馈方面愈加重要。后来甚至惊喜地发现，很多同学最终还是掌握了计算能力，在理论、实操两个方面都得到了正面效果。
项目2：任务1，0.1mol/L氢氧化钠溶液的配置与标定，这是中国药典二部附录中的一个任务。在实操上，学生们需要熟练使用天平和滴定管，会判断滴定终点;在化学上，学生们需要理解酸碱中和原理、基准物质、滴定等概念，在统计上，学生需要会计算平均数、绝对和相对偏差平均偏差和相对平均偏差，以及有效数字的正确使用。总结如（2）式。
cNaOH= （2）
笔者的excel表格设计为：用＂相对引用＂计算上式并复制公式3次，用excel内置的AVEDED/AVERAGE函数来计算操作的精确度。这里的精确度采用教材定义（详见教材22～23页），是指几次平行测定相互接近的程度，数据接近精确度高。精确度是保证准确度的先決条件。我们利用教材的相对平均偏差（relative average deviation），而不是相对标准偏差（relative standard deviation）来衡量精确度，因为后者不容易手工计算，不便以此提交作业。相对标准偏差的计算公式详见教材13页。手工计算（2）式，并重复3次计算相对平均偏差，一个娴熟学生大约需要20～30分钟，把一个生手训练为娴熟学生大约需要1周左右。我们的上述设计把此过程简化为一个即时的反馈。
此时学生们已经越来越相信，越来越依赖这个即时反馈了。笔者的叙述跳过了两个任务，学生们对excel反馈表的信任是逐渐积累的，他们体会到了延时反馈的缺陷和即时反馈的优点。这个反馈还不需要学生付出求助的＂成本＂。不管教师如何平易近人，还是有学生求助时羞于启齿。在任务中达到0.1%精确度标准的同学，确认了自己操作的正确性，因而就确认了学习策略的有效性，上次计划的合理性，对自己和学科都提升了自我效能感。经过二次努力达到上述标准的同学，也收到同样效果，甚至还纠正了错误习惯，有些学习上的错误习惯是长年积累的。
如果说上次任务一个娴熟的学生可以手动计算并延时20～30分钟反馈的话，项目4最后一次任务——复方氢氧化铝片含量分析（这是中国药典二部中的一个真实任务），对绝大多数同学来说，是不可能的。在操作上，本次任务是前两个任务的叠加（每个项目的第一个任务都如同前述的项目2任务1，标准溶液的配制与标定），另外有两个过滤的瓶颈环节，和一个返滴定，需要在计划、任务分工和具体执行这几个环节精心筹划、无缝配合和严密执行，基本填满了同学们的工作记忆，认知负担很重。笔者使用了3张excel表单，有两个表单是标准溶液的配制与标定，需要计算相对平均偏差，后面的表单需要引用这两个表单的数据，并且需要计算自己的相对平均偏差。以氢氧化铝含量为例，excel表格需要表达（3）式：
限于篇幅我们不解释（3）式的化学和容量分析含义。但在作业中，笔者惊喜地发现有同学把这些内容理解得相当透彻。经询问笔者了解到，在他们看来有些知识适于静态地学习，而有些知识只能动态地学习。陈述性的知识如化学和统计概念，在写作业时经过反思可以慢慢理解，而程序性知识，如滴定、天平称量等，只能在实训室面对仪器和实验现象动态学习，就像游泳只能在泳池学习一样。他们都喜欢这个excel反馈，因为这给他们提供了验证想法的便利。所以我们看到现在很多教材（尤其国外教材）提供习题答案，应该是基于同样理由：为自学者提供便利。实际上，到此进度（课程14～15周），少数优秀同学已经学会自己编写excel表格，其中各类excel函数，＂相对与绝对引用＂，＂公式复制＂，用＂格式设置＂来体现正确的有效数字等等，已经运用得相当娴熟。
四、小结
针对在学生的自我调节学习中，好的反馈具有哪些特征，反馈在自我调节学习中的作用及机理，本文介绍了社会认知视角的自我调节学习理论和依据这个理论以及课程特点而设计的反馈，接着用三个典型任务解释了excel反馈表的设计初衷和使用情况。总结认为：好的反馈需要客观、及时和有效;反馈以相反的循序对自我调节的各环节起作用，先是帮助学习者总结、正确归因查找问题，接着改善操作，然后确认计划环节的合理性，从而提高对学科和自己的自我效能感，再把这些信念和知识运用到新一轮循环中，形成良性循环。
在理解和使用反馈这个环节上，教师已经败给竞争对手——游戏设计者了。因为他们设计的游戏完美结合了任务难度和反馈的客观及时性，使共同的目标客户——青年学生，在打怪升级的循环中欲罢不能。游戏与自我调节一样，都有动态和循环的性质。我们固然承认游戏的趣味性和学习的枯燥性，但也不能不承认有效的反馈是其趣味性的重要因素。好在教育学家们已经看到了反馈的重要性。厄舍（Ellen L. Usher）和申克（Dale.H.Schunk）提倡教师们要对多种形式的反馈做深入研究，调查其对自我调节各环节的影响。本文就是一次尝试。
博耐吉（Matthew L. Bernacki）对新媒体环境下的自我调节学习理解颇深，他撰写的新版《自我调节学习手册》提到用痕迹法分析自我调节学习（见手册370～387页）。这里的＂痕迹＂就是学习者在网络、电脑或手机学习过程中自动生成的电子＂日志＂。国外教育者编写的学习软件既能多媒体地展示学习资料，帮助学生学习，也能收集＂痕迹＂为学习者的学习策略与习惯＂画像＂，从而智能地更新学习难度与内容，就像腾讯、淘宝收集APP大数据为消费者画像并有目的地推送一样。这里的反馈有即时的，也有中长期的，还有对学生反馈的再反馈，目前统称为＂开放学习者模型（open learner models）＂。与之相比，我们的反馈在适应性、功能性等方面仍有巨大差距，需要在今后的教学实践中不断加强。
参考文献：
[1]彭莺等.容量分析[M].北京：机械工业出版社， 2012.
[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典（二部）[M].北京：中国医药出版社，2015.