作业反馈时效对数学分析学习成绩影响的分析.pdf
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1、第2 6 卷第3期2023年5月doi:10.3969/j.issn.1008-1399.2023.03.037高等数学研究STUDIES IN COLLEGE MATHEMATICSVol.26,No.3May,2023作业反馈时效对数学分析学习成绩影响的分析孙玉泉,王燕杰,许雨炫,徐美(北京航空航天大学数学科学学院,北京10 0 191)摘要本文研究了在数学分析大班授课的模式下作业反馈的实施方法与效果.本研究随机选取志愿者学生参加作业反馈效果的实验,实验组采取了作业快速批改与二次批改等改进措施,对比组采取传统的作业批改模式。一个学年的实验结果显示,实验组学生的平均成绩明显高于其他非实验组的
2、成绩,组间均值和方差都存在显著性差异。比值比例法检验也证实了改进措施与成绩提升之间的因果关系,关键词学习方法;反馈机制;信号检测;数学分析中图分类号G642.3The Effects of Homework Feedbacks on the Learning PerformanceSUN Yuquan,WANG Yanjie,XU Yuxuan,and XU Mei(School of Mathematical Sciences,Beihang University,Beijing 100191,China)Abstract This paper studies the effects of
3、homework feedbacks for a large-class of Mathematical Analy-sis.The randomly formed experimental group takes the improved measures such as rapid homework feed-back and secondary feedback,while the comparison group adopts the traditional homework feedbackmode.The results show that the average grades o
4、f the experimental group are significantly higher thanthose of the traditional group,and there are significant differences in variance as well.The odds ratio testalso confirms a causal relationship between the improved measures and the performance improvement.Keywords methods of learning,feedback me
5、chanism,signal detection,Mathematical Analysis文献标识码Aof Mathematical Analysis文章编号10 0 8-1399(2 0 2 3)0 3-0 12 3-0 5数学分析、文科高等数学等,但其共同特点是课程容1引言量大、难度高,学生很难通过自学掌握.这类基础课微积分的理论与方法是理、工科,以至人文学科程一般通过教师课堂讲授,学生课后消化吸收的方等各专业大学生的必备基础,在人工智能时代,学生式进行教学.作为公共基础课程,以大班授课方式为在这方面的基础显得尤其重要.虽然在不同的学校主,一些翻转课堂、小班研讨等方式较难得到充分运这类课
6、程有不同的名称,如微积分、高等数学、工科用.因此如何对学生课后的学习活动进行有效的检测和监督,根据学生反馈的信息进行有针对性的教收稿日期:2 0 2 2-0 1-2 6修改日期:2 0 2 3-0 3-14基金项目:北京市大学生创新创业训练计划项目(2 0 2 0 10 0 0 6 0 39).作者简介:孙玉泉(197 7 一),男,博士,副教授,硕士生导师,计算数学.Email:王燕杰(2 0 0 1-),男,本科(在读).Email:w a n g y j 190 许雨炫(2 0 0 1一),女,本科(在读).Email:x u y u x u a n 2 0 0 徐美(2 0 0 1一)
7、,女,本科(在读).Email:学,是大数据时代利用教育大数据提高教学质量的有效途径.在当前的大学公共数学基础课程的教学中,多数课程是通过一次考试确定最终成绩,学期中几乎没有考试形式的检查,而作业往往就是唯一的直接反馈形式.通过学生作业完成的质量情况可以获取学生对于知识点的掌握程度,并根据作业情况提供124相应的指导.但目前普遍存在作业的反馈不及时、大部分学生做完作业后基本不会再去思考作业中的问题.学生完成作业仅为取得平时成绩,复习时出现对于当时思考的做法基本上想不起来等现象,这严重影响了作业在学习中的促进作用.当失去了作业的作用,教师和学生之间除了课堂上课基本没有直接的交流和反馈.在教育学领
8、域,反馈是对学习者的行为表现提供意见,反映学习目标并促进学习.教学中的反馈是获得知识和技能的关键,能帮助学习者认识到错误和不足之处,帮助减少当前学习水平和预期学习效果之间的差距,是提高学生学习水平的最有效手段之一2.在教育教学领域,反馈的作用已经受到了普遍的关注和重视.反馈干预能改善学习过程,提高学习者的绩效水平,是教师调控学生学习行为最常用和有效的方式3.行为主义者强调了反馈对学习的外在强化作用4.认知心理学认为反馈对学习具有矫正功能4。社会认知理论将反馈回路当作行为和外部环境对个体发生作用的重要途径,是自我调节学习过程的重要条件4.建构主义强调外部与内部反馈信息对学习过程的调控.外部反馈信
9、息来自学习环境,内部反馈信息来自学习者对学习过程的自我反省.在教学过程中根据反馈的不同形式,可将反馈进行不同的分类35:按照给出反馈的内容和程度可以分为一般性反馈和解释性反馈,即仅反馈答案的正误和反馈问题的解答步骤或者思路等信息.按照反馈的积极程度可以分为正向反馈和负向反馈.正向反馈采取肯定的态度,以鼓励和赞赏为主;负向反馈,主要给予建议和批评.按照反馈的时效可以分为即时反馈和延迟反馈.而且根据传统学习反馈的研究,可以发现有效的反馈可以提高学习者的学习兴趣与动力,同时反馈的精细程度与任务的促进效果呈现正相关。笔者所研究的高校面向全体工科学生开设工科数学分析课程,根据我们对该课程的调研结果,学生
10、学习该课程的常见困难是课上都能听懂,但课后写作业时就会遇到问题.有时把书看了很多遍,每次都能看明白,觉得自已全都理解了,到考试时却还是不会.这是因为学习者总是倾向于过高估计自已的知识储备,以为自已都学会了.其真正的原因还是学生对知识掌握的不牢,方法掌握的不到位,仅停留在熟高等数学研究悉的程度,还没有达到真正理解的水平.在这种情况下,即使学生反复观看授课录像和阅读教材,在成绩方面也很难有明显提高,甚至会出现事倍功半的结果.针对这类现象,我们需要根据认知方面的相关研究结果,帮助学生寻找更有效的学习方法,才能帮学生提高学习水平,真正做到以学生为中心。本文根据上面对学生学习状况的调研,基于学习反馈作用
11、的相关成果,研究在数学分析大班教学的过程中,如何通过提高作业在日常教学中的反馈作用,并通过对比试验,检验相关措施的有效性,最终探索出可行性、操作性较强的提高大班数学分析课程教学质量的方法。2作业反馈的改进措施与实施方案在教学过程中,常见的反馈方式包括课堂中教师老师的提问与学生的回答,学生课后的作业完成情况,定期或不定期的考试或测验.但对大班教学来说,课堂提问和回答只能覆盖部分学生,对大部分学生来说没有任何影响.只有记录成绩的考试才能真正引起足够的重视,才能提供有效的反馈.但把期末考试作为唯一有效的反馈手段,在时间上具有太大的延迟性,对于学生弥补漏洞、调整提高几乎没有改善作用因此作业反馈是大班教
12、学中能够实现全面覆盖和及时反馈的有效手段.根据斯金纳的操作性条件作用理论4,反馈越及时,效果越好.而记忆任务的研究则发现,延时反馈比即时反馈能更有效地促进学习者长时记忆的保持,既延迟-保持效应3。万维钢指出根据人脑“记忆曲线”的原理,在学习时间上安排一定的间隔,不要突击学习,是真正有效的学习方法之一6.2.1改进作业反馈的主要措施数学分析课程是本文研究的学生的核心基础课程,在讲授微积分为主的数学知识的基础上,培养学生的抽象思维、逻辑思维等能力,使学生具备数学素养,运用数学知识进行学习和解决实际问题的能力从以上要求可以看出,关键问题是让学生熟练掌握课程的核心知识,因此首先需要帮助学生完成对知识的
13、记忆.根据本课程的实际情况和教学中反馈的基本规律,我们依据以学生自我反馈为主,以助教引导提醒为辅的反馈原则,设计了一般性反馈和解释性反馈相结合,即时反馈和延迟反馈相结合的反馈2023年5月第2 6 卷第3期方式.基于学习理论和对学生的调研,缩短作业的反馈周期,增加完成环节,能起到通过作业进行有效反馈的作用.反馈形式包括作业反馈、测验反馈和群内打卡反馈三种形式.以每周学习内容为最小周期,每个周期内按照先后顺序包括完成课后作业中的自我检查、第一次批改反馈、作业问题修正再提交和小测验四个阶段.这样安排是基于干扰遗忘曲线,增强记忆的心理学原理.上述四个反馈过程是根据遗忘曲线的规律进行设计,适时的反馈机
14、制可以起到干扰遗忘过程,增强记忆的作用.首先,在学生经过课堂学习,对所学知识形成初次记忆后,通过督促学生及时完成课后作业,实现第一阶段减缓遗忘过程,增强巩固知识的目标.其次,安排助教在规定时间内完成作业的批改,并给学生提供反馈,实现第二个阶段减缓遗忘过程的目的.再次,让学生根据作业反馈出的问题,对作业中的错误进行修正,使作业过程形成完整闭环,实现有针对性训练的目的.最后,定期组织学生进行小测试,达到系统检测性复习并加强知识的记忆.在这个过程中我们希望通过一系列反馈过程来干扰学生的遗忘过程,促使学生形成牢固的知识记忆和知识体系.2.2实验对象的选取为了检验上述措施的有效性,我们通过在大班课堂教学
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