提示对学习者自我生成教学过程和学习效果的作用.pdf

心理学报 2024,Vol.56,No.4,469481 2024中国心理学会 Acta Psychologica Sinica https:/doi.org/10.3724/SP.J.1041.2024.00469 收稿日期:2023-03-29*国家自然科学基金面上项目(项目编号:62277025)资助。通信作者:王福兴,E-mail: 469 提示对学习者自我生成教学过程 和学习效果的作用*王福兴 黄 宇 张 洋 祝婉玲 冷晓雪(华中师范大学心理学院暨青少年网络心理与行为教育部重点实验室,武汉 430079)摘 要 研究主要探讨了自我生成教学中不同类型的提示对学习效果和学习感知的影响。实验 1 发现自我生成教学的学习效果好于重复学习。实验 2 对比了图片、文字、关键词三种提示和无提示的效果。结果发现图片和关键词提示具有更好的学习效果。实验 3 设置了关键词提示组、生成提示组和无提示组。结果发现关键词提示和生成提示的保持成绩好于无提示,生成提示的迁移成绩好于无提示。此外,关键词提示和生成提示可以促进学习者产生更多的概念单元。结论认为:(1)在自我生成教学时获得图片提示能促进知识保持,获得关键词提示能促进知识保持和迁移。(2)相比于被动获得提示,学习者主动生成提示更能促进知识迁移。(3)概念单元数量在提示影响学习效果中起中介作用。关键词 自我生成教学,提示,检索练习,关键词,生成性学习 分类号 B849:G44 1 引言 个体在知识习得过程中,既能从他人知识经验中被动接收知识,也会通过与环境的相互作用主动建构属于自己的知识(Harris et al.,2018)。近几年,随着多媒体学习的普及,研究者开始关注如何将学习的被动接收变为主动生成,让学习者获得更深的知识加工从而促进学习(Fiorella&Mayer,2015,2016;Mayer,2020)。自我生成教学(Learning by teaching)是指学习者在理解所学内容之后,以教师的角色把自己所学的知识讲给其他人听,这种生成学习策略可以有效促进知识组织和整合的过程,最终促进学习(成美霞 等,2023;Fiorella&Mayer,2015,2016,2022;Fiorella et al.,2020)。多 媒 体 学 习 认 知 理 论(Cognitive theory of multimedia learning,CTML)指出,在多媒体学习的过程中,学习者需要经历“选择(selecting)组织(organizing)整合(integrating)”三个阶段(简称SOI加工阶段),即首先从学习材料中选择关键信息,接着将信息组织成连贯的心理表征,最终整合成完整的心理模型(Mayer,2014,2020,2022)。此外,CTML还有3个假设,分别为双通道假设(Dual-channel),容量有限假设(Limited-capacity)和主动加工假设(Active processing)。生成学习理论(Generative Learning Theory,GLT)是基于CTML中的主动加工假设和SOI阶段假设而提出的(Fiorella&Mayer,2015,2016)。基于SOI的认知加工框架,选择是知识检索过程,组织和整合是知识生成过程。自我生成教学主要通过促进学习者对知识的选择、组织及对新旧知识的整合过程来促进学习(Fiorella&Mayer,2015,2016;Mayer,2014)。实证研究表明,自我生成教学能够促进知识保持和迁移(Fiorella&Kuhlmann,2020;Hoogerheide et al.,2014;Lachner et al.,2021;Pi et al.,2021)。例如,Fiorella和Kuhlmann(2020)发现相比于简单的重复学习,学习者向他人口头解释所学内容能够更加牢470 心 理 学 报 第56卷 固地记住知识,且更容易将所学知识运用到新情境中。大量实验研究发现,以录视频的形式进行自我生成教学,即让学习者在学完材料之后,录制一个教学视频,将所学内容向想象的不熟悉材料内容的虚拟同伴讲解,也能够有效促进组织和整合所学的知识(参见:Fiorella et al.,2020;Fiorella&Kuhlmann,2020;Hoogerheide,et al.,2019;Jacob et al.,2020;Kobayashi,2019)。根据检索练习理论(Retrieval Practice Theory,RPT),自我生成教学过程中学习者会从记忆中检索学习材料,起到巩固记忆的作用(Karpicke et al.,2014;Karpicke et al,2016;Koh et al.,2018)。然而,自我生成教学的检索活动中学习者往往并不能完整 地 检索 到学 习 材料 中包 含 的全 部概 念 单元(Karpicke&Blunt,2011;Roelle&Nckles,2019;Rowland,2014)。概念单元(idea units)是指学习材料中所包含的概念,学习者正确说出的概念单元数量是衡量记忆效果的指标,反映学习者对学习内容的准确记忆程度(Jacob et al.,2020)。Sibley等人(2022)发现概念单元的完整程度是自我生成教学影响知识保持的关键中介变量,教学中产生的概念单元越丰富,学习者最终的学习结果越佳。而Lachner等人(2021)发现学习者无法提取到完整的概念单元会造成自我生成教学的质量降低,最终阻碍学习效果(Fiorella et al,2020;Roelle&Berthold,2017;Waldeyer et al.,2020)。考虑到概念单元的重要作用,帮助学习者检索完整的概念单元可能会优化自我生成教学策略对学习的影响。以往研究指出,提示能够作为一种线索性质的教学支持,激活学习者对知识的检索和提取(Eitel et al.,2013;Fiorella&Mayer,2022;Mayer,2022;Rittle-Johnson&Loehr,2017)。那么,在自我生成教学过程中,提示是否可以帮助学习者检索更多的概念单元,从而促进自我生成教学过程和学习结果呢？这是本研究的关注点。提示是指学习者在教学过程中额外提供的材料支撑。在自我生成教学过程中给予提示可能会促进学习者检索出更多概念单元,提升学习效果。先前研究表明,提示能够帮助学习者检索并提取信息,提高学习成绩(Fiorella,2022;Gallagher et al,2017;Hiller et al.,2020;Kuhlmann&Fiorella,2022;Ponce et al.,2022;Zhang&Fiorella,2019)。例如,Fiorella(2022)发现在进行自我解释(生成口头解释给自己听)时,学习者额外获得图片提示(呈现学习材料中的图片)比单纯自我解释更能促进生成全面的表述。这可能是因为图片提示是一种明确的线索,能促进学习者组织、整合文本和视觉表征,形成连贯、完整的心理模型(Eitel et al.,2013)。提示有很多的类型,比如图片提示、文字提示和关键词提示。然而,目前只有少量研究从RPT视角去探讨不同类型提示对于自我生成教学的影响。仅有一项研究比较了提供图片提示与概念图提示(由多个关键词及其组织关系构成)的效果,结果发现概念图提示更能够促进学习者在自我生成教学时考虑到更多的层次关系(Kuhlmann&Fiorella,2022)。这可能是因为概念图提示中所包含的关键词在起作用,关键词能够促进学习者在脑海中形成言语表征,从而促进其生成口头解释(Adesope&Nesbit,2013)。同样,根据CTML理论(Mayer,2020,2022),学习者加工图片提示时首先需要形成视觉表征,再将其与文本表征组织在一起,最终整合成完整连贯的心理模型。由于图片提示涉及到视觉通道和听觉通道两种不同通道信息的转换和整合(Fiorella,2022;Mayer,2009,2022),其效率可能也会受到负面影响。综上,在自我生成教学中提供关键词提示可能比提供图片提示的效果更好。此外,根据SOI加工阶段假设(Mayer,2022),学习者在加工文字提示时,需要从复杂文本信息中搜索和选择关键信息进行加工,这一过程可能也会降低加工效率,削弱文字提示的效果。而加工关键词提示则不需要这一过程,其效果可能也好于文字提示。综上,相比于图片提示和文字提示,关键词提示更加简洁,效果可能更好。本研究在有提示的基础上,进一步比较文字提示、图片提示和关键词提示三种提示类型的有效性。根据GLT理论,学习者在自我生成教学时不仅存在知识检索,还会生成新的知识表征。给学习者提供提示可能会加强教学中的检索过程,而让学习者自己主动生成提示可能不仅能增强检索,还能增强学习过程的生成加工,从而促进知识的保持和迁移(Kuhlmann&Fiorella,2022;Lachner et al.,2021)。Smith等人(2016)也认为更有效的提示应该不仅能增强检索活动,还要能够增强学习者的生成学习活动。McCabe(2015)对比提供关键词和生成关键词的效果,发现学习者主动生成关键词更能够促进对术语的记忆。Ponce等人(2022)的元分析结果也显示学习者主动生成重点内容能够提高学习效果(d=0.36)。总结前人研究发现相比于提供第4期 王福兴 等:提示对学习者自我生成教学过程和学习效果的作用 471 提示,学习者主动生成提示的效果更佳,但目前没有研究探讨生成提示对自我生成教学的影响。因此,本研究最后关注对比提供提示与生成提示对自我生成教学和学习结果的作用。此外,学习者的主观感受可能是影响最终的学习效果的重要变量(Jacob et al.,2020;Zhang&Fiorella,2019)。例如,Jocab等人(2020)发现相比于单纯的检索练习活动,学习者在自我生成教学过程中的感知难度水平和心理努力程度更高。因此,本研究拟采用主观评定的方式,探讨不同条件下学习者的主观感受(包括感知难度、心理努力、学习兴趣和动机)的差异。基于以上论述,本研究拟通过3个实验验证自我生成教学的有效性,并通过比较不同提示类型的作用来探讨提示对自我生成教学过程、主观感受及学习结果的影响,同时分析概念单元在其中的中介作用。研究拟采用“体液免疫”的图文内容作为学习材料,在实验1设置自我生成教学与重复学习两组,验证自我生成教学的有效性。在实验2设置图片提示、文字提示、关键词提示以及无提示四组,对比有提示能否提高学习者自我生成教学的质量和学习效果,并比较三种不同提示的效果。在实验3设置提供提示、生成提示和无提示三组,对比生成提示的结果是否好于提供提示。本研究的框架图如图1所示。具体研究假设为：(1)相较于重复学习,自我生成教学的学习结果更好(H1);(2)相较于无提示,提供提示的学习结果更好(H2);(3)相较于其他提示,关键词提示的学习结果更好(H3);(4)相较于被动接受提示,学习者主动生成提示的学习结果更好(H4);(5)学习者生成的概念单元的数量在提示影响学习结果中起中介作用(H5)。2 实验1:自我生成教学的有效性 实验1目的是验证学习者使用自我生成教学策略的学习效果好于简单的重复学习。为实验2探讨不同提示类型对学习者自我生成教学过程和学习结果的影响提供实证基础。本实验假设为：相较于重复学习,自我生成教学的学习结果更好(H1)。2.1 被试 用G*Power 3.1预估所需被试数量。选取效应量值Cohens d为0.8,为0.05,统计检验力1 为0.80(Fiorella&Mayer,2013),需要52名被试。共招募华中师范大学学生60名,剔除后测填写不认真的4名被试后,有效被试56名(男6人,M年龄=21.45岁,SD年龄=1.92岁),教学组28人,重复学习组28人。对人口学变量进行检验,发现两组之间性别比例差异不显著2(1)0.05;年龄差异不显著,F(1,53)=1.78,p 0.05;但先验知识存在显著差异,F(1,53)=5.51,p=0.023,因此将先验知识作为协变量纳入数据分析。2.2 设计 采用单因素两水平被试间设计,分别为教学组与重复学习组。因变量包括学习结果(保持和迁移测验)和主观感受(心理努力、感知难度、学习兴趣和动机)。2.3 材料(1)学习材料 学习材料为纸质图文材料,学习内容为特异性免疫知识,包括特异性免疫的基础知识及其包含的体液免疫和细胞免疫的基本过程,改编自人教版高中生物选择性必修1中第4章稳态与调节的第2节“特异性免疫”部分(见图2)。学习材料的质量由4位专家进行评估。图1 研究框架图 472 心 理 学 报 第56卷 图2 学习材料(左图为相关基础知识;中图为体液免疫;右图为细胞免疫)(2)前测问卷 前测问卷的编制参考Leopold和Leutner(2012)的研究。包括人口学信息(年龄、性别等)和特异性免疫有关的客观题目,用于测量学习者对特异性免疫的先验知识,包括9道单选题(4选1),共9分。(3)学习测验 保持测验和迁移测验,均改编自Zhang和Fiorella(2021)的研究。保持测验考察学习者识记学习材料的情况,要求学习者详细解释特异性免疫的工作原理,共21分。迁移测验考察学习者理解学习材料后结合先验知识进行推理的情况。包含3道简答题、6道单选题和1道填空题,共27分。学习测验由两名经过培训的评分者独立评定(r保持=0.99,r迁移=0.99),以二者评分均值作为最终得分。(4)主观感受 参考Paas(1992),采用Likert 9点评分,让被试主观评定学习过程中的心理努力程度和感知难度。参考Horovitz和Mayer(2021),同样采用Likert 9点评分,让被试主观评定学习兴趣和学习动机。得分越高表示学习者的主观感受程度越高。2.4 程序 实验程序包含3个阶段。前测阶段。被试进入实验室填写前测问卷后随机分配到两种实验条件。学习阶段。被试阅读并理解指导语后,开始学习特异性免疫图文材料,12分钟后主试收回学习材料。教学组的被试用摄像机录制5分钟教学视频,并告诉被试该视频是为一名没有学习过特异性免疫知识的同学而录制的,录制教学视频过程中被试被允许在一块空白白板上涂写。重复学习组再学习5分钟的材料。后测阶段。被试评估教学过程中主观感受,并完成后测。整个实验过程大约持续45分钟,实验结束后,被试获得一定报酬。2.5 结果 两组被试前、后测成绩和主观感受的描述性统计及差异检验结果见表1。表1 实验1各条件的描述性统计及差异检验结果 结果变量 教学组 重复学习组 F t p MSDM SD 先验知识前测 3.821.524.64 1.06 5.51 0.023学习结果保持 14.633.0812.11 3.70 10.83 0.002迁移 16.224.6313.65 4.37 5.18 0.027主观感受心理努力7.501.117.29 1.19 0.700.487感知难度6.541.385.57 1.37 2.630.011学习兴趣5.391.715.61 1.93 0.440.662学习动机6.212.086.29 1.68 0.140.888 为了检验自我生成教学的有效性,以被试前测得分为协变量,对两组的学习测验成绩进行协方差分析。如图3所示,在保持测验上,两组差异显著,F(1,53)=10.83,p=0.002,2p=0.170(2p小、中、大的分界值分别是0.01、0.06、0.14),教学组的保持测验成绩显著好于重复学习组。在迁移测验上,两组差异显著,F(1,53)=5.18,p=0.027,2p=0.089,同样,教学组的迁移测验成绩显著好于重复学习组。为了检验自我生成教学对学习者主观感受的影响,对两组的心理努力、感知难度、学习兴趣和学习动机进行独立样本t检验,发现仅在感知难度上差异显著,t(54)=2.63,p=0.011,d=0.72,教学组的学习者感知难度水平更高,其余差异均不显著,ps 0.05。第4期 王福兴 等:提示对学习者自我生成教学过程和学习效果的作用 473 图3 实验1各条件学习测验成绩 注：误差线为标准差;*p 0.05,*p 0.05;但4组被试的年龄差异显著,F(3,110)=4.89,p=0.003,2p=0.118。因此将其作为协变量进行分析。4组被试的先验知识无显著差异,F(3,110)=1.24,p 0.05。3.2 设计 采用单因素四水平被试间设计,分为图片提示组、文字提示组、关键词提示组和无提示组。因变量包括学习结果(保持和迁移测验)、教学解释的质量(概念单元、精加工语句和自我监控语句)和主观感受(心理努力、感知难度、学习兴趣和动机)。3.3 材料 同实验1。3.4 程序 与实验1大致相同。唯一的区别在于录制教学视频时各组被试要根据指导语要求分别在有提示或无提示的情况下录制5分钟教学视频。提示分为图片、文字、关键词三种类型,其中图片提示来自于学习材料中的两幅图片;文字提示来自于学习材料中图片旁的文字注释;关键词提示是学习材料中的关键词。4组实验条件的操作示意图见图4。最后再进行后测。3.5 教学解释内容编码 参照已有研究(Fiorella&Kuhlmann,2020),每组被试的教学内容由主试逐字转录,接着由两名经过培训的评分者独立评定,并标注出概念单元、精加工语句和监控语句的数量(r概念单元=0.99,r精加工=0.99,r监控=0.99),以二者评分均值作为最终得分。3.5.1 概念单元 概念单元的数量是衡量学习者生成教学解释内容全面性的指标(Jacob et al.,2020)。计分方式与后测中保持测验的采分点相同。比如,“B细胞”、“细胞因子”等,每个采分点记1分,满分21分。3.5.2 精加工语句 精加工语句的数量是衡量学习者深度加工程度的指标,学习者通过结合已有知识进行举例、打比方等方式将学习内容与自己更熟悉的经验联系起来而产生超出学习材料的解释(Fiorella&Kuhlmann,2020;Jacob et al.,2020)。比如,“我们最近针对新冠疫情接种的疫苗就是这样的原理”,举出了生活中的例子来说明记忆细胞的作用。每个精加工语句记1分,无分数上限。3.5.3 监控语句 监控语句的数量是衡量学习者元认知监控程 474 心 理 学 报 第56卷 图4 实验2四组实验条件操作示意图 注：图A为图片提示组,图B为文字提示组,图C为关键词提示组,图D为无提示组 度的指标,是学习者在解释时评估反思自己的思维过程和理解水平而产生的表述(Fiorella&Kuhlmann,2020;Roscoe,2014)。比如,评估自己是否理解了学习材料以及学习材料是否容易理解(“细胞免疫比较简单”、“这是我对特异性免疫的所有理解”)或评估自己产生的解释是否正确恰当(“我这里讲的有点乱,重新说一下”、“我讲得可能不是很好”)等。每个监控语句记1分,无分数上限。3.6 结果 3.6.1 学习结果 4组被试前、后测成绩,教学解释质量和主观感受的描述性统计及差异检验结果见表2。为了检验图片、文字、关键词作为提示能否提高学习者的学习效果,以被试前测得分和年龄为协变量,对4组的学习成绩进行协方差分析。如图5所示,在保持测验上,4组差异显著,F(3,108)=7.70,p 0.05。在迁移测验上,4组差异显著,F(3,108)=7.04,p 0.05。表2 实验2各条件的描述性统计及差异检验结果 结果变量 图片提示组 文字提示组 关键词提示组 无提示组 F p M SD M SD M SD M SD 前测 4.76 1.30 4.21 1.34 4.17 1.28 4.21 1.48 1.24 0.300 保持 16.36 2.23 13.79 3.00 16.34 2.44 14.09 3.18 7.70.001 迁移 17.21 4.34 14.94 5.15 18.97 4.35 14.87 4.59 7.04.001 概念单元 17.59 2.44 15.57 2.85 17.86 2.08 14.64 3.48 8.58.001 精加工语句 0.88 1.13 0.89 1.17 0.90 1.18 0.30 0.57 2.36 0.076 监控语句 2.38 1.93 2.05 1.36 3.12 1.86 1.57 1.37 4.77 0.004 心理努力 7.38 0.90 7.29 0.90 7.14 1.25 7.36 1.13 0.23 0.876 感知难度 6.10 1.63 6.46 1.58 6.17 1.37 6.46 1.50 0.41 0.746 学习兴趣 5.28 1.85 4.64 1.37 4.93 1.94 5.32 1.87 0.94 0.425 学习动机 6.28 1.44 5.75 1.65 5.93 1.56 6.39 1.81 0.94 0.425 第4期 王福兴 等:提示对学习者自我生成教学过程和学习效果的作用 475 图5 实验2各条件的学习测验成绩 注：误差线为标准差;*p 0.05,*p 0.01 3.6.2 教学解释质量 为了检验图片、文字、关键词作为提示能否提高学习者自我生成教学的质量,以被试前测得分和年龄为协变量,对4组的教学内容(概念单元、精加工语句、监控语句)进行协方差分析。在概念单元上,4组差异显著,F(3,108)=8.58,p 0.001,2p=0.193,图片提示组(p=0.002)和关键词提示组(p 0.05。在精加工语句上,4组差异不显著,F(3,108)=2.36,p 0.05。在监控语句上,4组差异显著,F(3,108)=4.77,p=0.004,2p=0.117,关键词提示组学习者的监控语句数量多于文字提示组(p=0.060,边缘显著)和无提示组(p=0.002),其余各组之间均没有显著差异,ps 0.05。3.6.3 概念单元的中介作用 为了探索有无提示影响学习结果的潜在过程,研究考察了概念单元的中介作用。使用Bootstrap 方法进行检验,结果如图6所示,对于关键词提示,概念单元在有无提示影响保持和迁移测验成绩中均起到了中介作用。提供关键词提示帮助学习者产生了更多的概念单元,这有助于学习者更好地识记知识并将知识应用到新情境中。对于图片提示,概念单元仅在有无提示影响保持测验成绩中存在中介作用。这与方差分析的结果一致,说明给予图片提示无法通过促进学习者产生更多的概念单元来促进迁移。3.6.4 主观感受 为了检验自我生成教学策略对学习者主观感受的影响,对4组的心理努力、感知难度、学习兴趣和学习动机进行单因素四水平方差分析,发现差异均不显著,ps 0.05(具体见表2)。3.7 讨论 实验2发现图片和关键词两种提示可以有效提高学习者的保持测验成绩,关键词提示还能提高迁移测验成绩,且概念单元的数量在提示影响学习成绩中起到了中介作用。该结果验证了H3和H5,部分验证了H2。总体而言,与不提供提示的教学组相比,提供图片提示和关键词提示都能促进学习者在教学过程中产生更多、更完整的概念单元,增强对知识的识记效果。然而关键词提示还能够促进学习者的知识迁移,可能是因为关键词提示能够清晰、直接地给出概念单元,便于学习者进行认知加工。此外,与预期不符的是,提供文字提示并不能起到促进作用,这与Waldeyer等人(2020)的研究结果不一致。这可能是由于本研究全部学习材料的内容较多,文字提示组的学习者存在较高的信息载荷,在时间有限的教学活动中难以快速检索出关键词信息,最终导致生成加工困难,阻碍生成教学效果。图6 实验2概念单元数量的中介结果图 注：图中数值均为标准化回归系;*p 0.01,*p 0.001 476 心 理 学 报 第56卷 综合比较图片提示、文字提示和关键词三种提示的效果,只有关键词提示既能促进学习者的保持测验成绩,也能够促进迁移测验成绩。可见,关键词提示更能促进学习者的生成加工。那么,如果让学习者主动生成提示,增加学习过程中的生成活动,效果是否好于被动获得提示呢？前人对比阅读教师提供的关键词和学生自己生成关键词的效果,发现学习者主动生成关键词更能够促进对知识的记忆(McCabe,2015)。因此,本研究预期相比于提供关键词提示,学习者主动生成提示更有利于自我生成教学和最终的学习结果。研究拟设置实验3进一步对比生成提示、关键词提示和无提示组的效果。4 实验3:学习者生成提示对自我生成教学的影响 实验3目的是探讨生成加工这一核心认知活动在不同事件、不同任务要求下是否能够稳健地促进学习。实验比较了学习者被动接受提示、主动生成提示及无提示三种条件下的自我生成教学过程和学习结果。其中,学习者被动接受提示是指学习者在教学时手持的提示由主试直接提供。而主动生成提示则是指让学习者在教学前,根据先前对学习材料的记忆和理解,在一张白纸上自主生成提示内容,然后手持该提示进行教学。根据RPT和GLT理论,学习者被动接受提示主要是通过促进知识的检索过程来促进生成加工和学习效果,而学习者主动生成提示不仅能促进检索,同时还能直接促进生成加工过程,使学习者更加容易进行知识的选择、组织和整合,提高学习效果。本实验假设为：(1)相较于被动接受提示,学习者主动生成提示的学习结果更好(H4)。(2)学习者生成的概念单元的数量在提示影响学习结果中起中介作用(H5)。4.1 被试 用G*Power 3.1预先估计所需被试数量。设置效应量值f为0.35,为0.05,统计检验力1 为0.80(Hoogerheide et al.,2016),结果表明需要84名被试。因此,招募在校学生89名。剔除放弃后测、后测填写不认真的2名被试后,有效被试87名(男21人,M年龄=20.17岁,SD年龄=1.92岁),其中生成提示组29人、关键词提示组29人、无提示组29人。对人口学变量进行检验,发现4组之间性别比例差异不显著,2(2)0.05;年龄差异不显著,F(2,84)0.05。此外,4组被试的先验知识也无显著差异,F(2,84)=1.14,p 0.05。4.2 设计 采用单因素三水平被试间设计,分为生成提示组、关键词提示组和无提示组。因变量包括学习结果(保持和迁移测验)、教学解释的质量(概念单元、精加工语句和自我监控语句)和主观感受(心理努力、感知难度、学习兴趣和动机)。4.3 材料、教学解释内容编码 同实验2。4.4 程序 与实验2不同的地方是,生成提示组在学习结束后花2分钟在一张空白A4纸上生成提示内容,为了保持总体时长相同,关键词提示组则花2分钟默读提供的提示,而无提示组则增加2分钟学习实验材料的时间,三种条件的操作示意图见图7。其他步骤同实验2。4.5 结果 4.5.1 学习结果 三组被试前后测成绩、教学内容得分以及主观评定数据结果见表3。三组被试的保持测验、迁移测验、概念单元、精加工语句、监控语句数量均由两名经过培训的评分者独立评定,以二者评分均值作为最终得分。两位评分者在所有评分上的皮尔逊相关系数均为0.99(ps 0.001)。为了检验学习者生成提示对学习效果的影响,以及生成提示是否比提供关键词提示更有利于自我生成教学策略,以被试前测得分为协变量,对三 图7 实验3各条件操作示意图 注：图A为生成提示组,图B为关键词提示组,图C为无提示组 第4期 王福兴 等:提示对学习者自我生成教学过程和学习效果的作用 477 表3 实验3各条件的描述性统计及差异检验结果 结果变量 生成提示组 关键词提示组 无提示组 F p M SD M SD M SD 前测 4.21 2.23 4.90 1.40 4.52 1.48 1.14 0.324 保持 16.00 2.73 16.21 2.86 13.10 3.21 10.96.001 迁移 19.72 3.49 17.31 5.12 14.35 5.59 10.02.001 概念单元 17.66 2.13 17.86 1.68 15.17 3.01 12.23.001 精加工语句 0.83 0.97 0.48 0.69 0.38 0.86 2.39 0.098 监控语句 2.69 2.00 2.07 1.65 1.91 1.30 1.78 0.176 心理努力 7.55 0.95 7.21 1.29 7.10 1.26 2.28 0.109 感知难度 5.52 1.64 6.00 1.10 6.10 0.82 1.21 0.304 学习兴趣 5.97 1.96 5.90 1.59 5.34 1.65 1.22 0.302 学习动机 6.55 1.86 6.24 1.77 6.76 1.70 0.79 0.456 图8 实验3各条件的学习测验成绩 注：误差线为标准差;*p 0.01,*p 0.001 组的学习测验成绩进行协方差分析。结果如图8所示。在保持测验上,三组差异显著,F(2,83)=10.96,p 0.001,2p=0.209,事后检验结果表明(Bonferroni,下同),生成提示组的保持成绩好于无提示组,p 0.05。在迁移测验上,三组差异显著,F(2,83)=10.02,p 0.001,2p=0.195,生成提示组的迁移成绩好于无提示组(p 0.05。4.5.2 教学解释质量 为了检验生成提示对学习者自我生成教学质量的影响,以及生成提示是否比提供关键词提示更有利于提升自我生成教学的质量,以被试前测得分为协变量,对三组的教学内容(概念单元、精加工语句、监控语句)进行协方差分析。在概念单元上,三组差异显著,F(2,83)=12.23,p 0.001,2p=0.228,生成提示组(p 0.001)和关键词提示组(p 0.05(具体见表3)。4.6 讨论 实验3发现主动生成提示和提供关键词提示都能提高保持测验成绩,主动生成提示还能促进迁移测验成绩,且概念单元的数量在提示影响学习成绩中仍然起中介作用。该结果验证了H4和H5。该结果进一步支持了GLT(Wittrock,1974)和RPT(Karpicke&Grimaldi,2012)理论假设,表明无论是学习者主动生成提示还是被动接收关键词提示都能够帮助学习者从记忆中检索关键信息提供线索,巩固记忆的同时提高生成概念单元的完整性,478 心 理 学 报 第56卷 图9 实验3概念单元数量的中介结果图 注：图中数值均为标准化回归系数;*p 0.05,*p 0.01,*p 0.001 最终促进学习(Rowland,2014;Waldeyer et al.,2020),且生成提示组的学习者生成性加工活动更多,更有利于整合新旧知识、构建新的知识表征,因此迁移成绩更好(Fiorella&Mayer,2016)。5 总讨论 本研究旨在验证自我生成教学的有效性并探讨提示对自我生成教学和学习结果的影响。实验1发现相比于简单的重复学习,自我生成教学能够有效提高学习者的保持和迁移成绩。这与以往大部分研究的结果一致(Fiorella&Kuhlmann,2020;Fiorella et al.,2020,2021;Hoogerheide et al.,2019)。实验2发现图片和关键词提示能够促进学习者产生更多概念单元,促进知识保持,并且关键词提示还能促进知识迁移。实验3发现主动生成提示和提供关键词提示都能促进学习者产生更完整的概念单元,促进知识保持,主动生成提示更能促进知识迁移。此外,实验2和实验3均发现关键词提示和生成提示可以促进学习者产生更多的概念单元,概念单元的数量在提示影响学习效果中起中介作用。综上,本研究从RPT和GLT理论视角通过3个实验证实了提示在学习者自我生成教学过程中的支持作用,发现提供关键词提示比其他两种提示整体效果更好,主动生成提示比提供提示的效果更好。根据RPT和CLT理论假设,提示主要起线索作用,通过促进学习者将所学知识从记忆中提取出来,产生更多概念单元,促进知识识记(Karpicke&Aue,2015;Karpicke&Grimaldi,2012;Koh et al.,2018)。关键词提示还有利于学习者在检索的基础上进一步整合已有知识经验,促进生成加工和知识迁移(Mayer,2014;2020;Wittrock,1974),说明关键词提示的效果最好。这可能是因为学习者需要付出认知努力去从文字提示和图片提示中获取到概念单元信息,而关键词提示能够清晰、直接地给学习者提供概念单元,便于学习者进行认知加工,并将剩余的认知资源用于整合知识,最终促进迁移。此外,相比于提供提示,让学习者主动生成提示是更有效的一种线索支持,生成提示不仅加强了概念单元的检索过程,还加强了生成概念单元的过程。因此,生成提示更有利于知识的迁移。然而,本研究并未发现提示对学习者主观感受的影响,这说明有无提示以及提示的类型可能并不会影响到学习者的心理努力、感知难度及学习兴趣、动机。这可能是由于学习者的主观感受是在教学阶段结束后进行测量的,而在整个实验过程中教学阶段是最消耗认知资源的环节,前人研究也指出教学会明显增加学习者的认知负荷(Fiorella&Mayer,2013;Lachner et al.,2021),因此教学阶段可能是影响学习者主观感受的关键阶段,提示有无及类型并不会直接影响到学习者的主观感受。本研究的大部分实验条件均包含教学阶段,故学习者的主观感受没有太大差异。从理论层面来讲,RPT理论假设认为自我生成教学提高学习成绩得益于学习者在教学过程中的检索练习(Butler&Roediger,2007;Kang et al.,2007;Karpicke&Grimaldi,2012;Koh et al.,2018)。GLT理论假设则强调生成过程在自我生成教学中的作用(Fiorella&Kuhlmann,2020;Fiorella&Mayer,2015,2016;Mayer,2022;Wittrock,2010)。本研究通过厘清检索、概念单元和生成之间关系,发现检索过程能够增加学习者在生成活动中所产生的概念单元,从而提升学习效果。研究同时考虑了GLT和RPT在自我生成教学中的作用,通过增加提示这一促进检索过程的设计,明确了生成学习和检索练习之间的内在联系。结果表明两种机制共同作用,第4期 王福兴 等:提示对学习者自我生成教学过程和学习效果的作用 479 且表现出检索促进生成的现象。具体来讲,当学习者手持关键词提示或图片提示进行教学时,提示能够作为一种线索帮助学习者从记忆中检索出所学内容中的概念单元,从而提高保持测验成绩(RPT机制,Karpicke&Blunt,2011;Koh et al.,2018),而由于关键词提示本身就是概念单元的形式,这使得学习者能够较容易地检索,并将剩下的认知资源用于生成加工过程,提高迁移测验成绩(GLT机制,Mayer,2009;Wittrock,2010)。因此,促进学习者的检索也能够进一步促进生成。此外,学习者主动生成的提示往往也是较为简洁的概念单元的形式,且生成提示的过程又额外加强了学习者的生成加工深度,检索过程和生成过程均得到了加强,这可以理解为RPT机制和GLT机制共同作用,最终不仅促进了知识保持也促进了知识迁移。然而,并不是所有提示都能够激活学习者的检索和生成活动。相比于需要进行图片和文字信息转换的图片提示,以及冗余的全文提示,简短的关键词提示可能会减少被试的认知负荷,帮助被试精确地定位到有效信息,使得学习效果更好(Sweller,2010;Sweller et al.,2019)。相比于被动给予提示,学习者主动生成提示效果更好,这可能是因为当面对自己生成的提示时,学习者能够更快更准确地提取该线索所对应的知识内容,并成功组织和整合信息进行输出(Kuhlmann&Fiorella,2022;Lachner et al.,2021;Smith et al.,2016)。本研究的结果发现当两种学习过程相互作用,互相促进时,个体的学习效果最佳。这个结果进一步丰富了GLT和RPT假设,并对生成性学习的作用过程进行了补充。从实践意义上看,学习者在使用自我生成教学策略时,可以通过