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长期STEM课程的实施对学生学习动机的影响(下)

编译:周安然 东南大学脑与学习科学系

研究生导师:柏毅  

作者:Carme Julia

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四、实验结果与讨论

(一)学生学习动机

本节通过分析各年级测试得分的平均分和标准差来研究学生的学习动机。由于第一学期末和第三学期末进行的两次测试结果并没有显著的差异,所以为了避免重复,只对第一学期末的测试结果进行详细说明。

注意力对应问题的平均分和标准差如表2所示,值得注意的是,反向题的得分最低。我们认为,出现这一现象是因为学生很难理解这类问题。六年级得分最高的题目是第20题,平均分为4.85。

表2 第一学期测试中注意力得分的平均分和标准差

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相关性对应题的平均分和标准差如表3所示。同样,反向题得分最低。六年级和七年级学生得分最高的题目都是第23题。

表3 第一学期测试中相关性得分的平均分和标准差

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自信对应题的平均分和标准差如表4所示。六年级得分最高的题目是第13题,平均分为4.81。七年级得分最高的题目是第15题,平均分为4.14。

表4 第一学期测试中自信得分的平均分和标准差

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最后,满意度对应题的平均分和标准差如表5所示。六年级和七年级的总平均分分别为4.68和3.92。六年级得分最高的题目是第32题,平均分为4.88。七年级得分最高的题目是第36题,平均分为4.36。

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所有学生的平均成绩如图1所示,六年级和七年级分别为3.18-4.75和2.77-4.53。由此我们可以得出结论,大多数学生的学习动机来源于STEM课程。

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图1 第一学期学生的学习动机

(二)学生学习动机的变化

本节通过比较第一学期末和第三学期末两次测试获得的结果,探索在STEM课程中学生学习动机的演变。

图2显示了6年级和7年级学生在第一学期测试(2015年12月)和第三学期测试(2016年6月)中的平均分。根据这些较高的分数,我们由此可以确定大多数学生的学习动机来源于STEM课程中所使用的材料和教学方法。此外,6年级的第一学期到第三学期的平均分只是略有下降,高水平的学习动机能够在STEM课程中得到保持。7年级的平均分略有增加,因此可以得出结论该年级学生的高水平的学习动机总体上增加了。

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图2 两个年级的学生学习动机的变化

(三)学习动机和性别的关系

六年级女生的得分高于男生,而七年级男生的得分高于女生。但是无论在动机因素上还是在成绩上,女性和男性被试给出的平均分数之间的差异都没有统计学意义。只有在注意因素和七年级第三学期测试中所有因素的平均值方面,男女参与者的得分差异具有统计学意义。

(四)学习动机和年级的关系

六年级和七年级学生的成绩差异有统计学意义,六年级学生的学习动机总体上比七年级学生更强。自信是唯一在每个年级的平均分数间的差异没有统计学意义的影响因子。

五、结论

本文通过采用基于ARCS模型的IMMS对第一学期末和第三学期末学生的学习动机进行测量,分析实施STEM主动学习课程对学生学习动机的影响。从IMMS测量的高分可以看出,大多数学生在STEM课程中都是具有学习动机的。其中满意度影响因子得分最高,这说明多数学生满意于自己的学习成就,并对STEM课程感到满意。

在整个学年中,学生的学习动机水平总体上保持不变。甚至在最后一节课上,大多数学生都要求第二年继续学习STEM课程。此外,研究结果还显示,男性被试和女性被试的得分并没有统计学上的显著差异。

最后,六年级学生的得分明显高于七年级学生。六年级学生仍在接受小学教育,这可能是他们对STEM课程更感兴趣的原因之一。而七年级的学生开始接受中学教育,STEM课程可能很难吸引他们的注意力和好奇心。

综上所述,研究结果一方面增强了STEM在学校设计和推广的可行性。另一方面也证实了,当学生在课堂上积极参与到基于现实的问题解决的过程中,他们有着积极的学习动机。需要注意的是,在实施STEM课程之前,应该考虑到教师是否具备了相应的技术工程知识。同时,学校必须为STEM课程提供具体的时间安排来帮助学生更好地学习这门课程。

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东南大学科学教育与评测研究室简介:21世纪是我国创新型人才培养的关键期。东南大学科学教育与评测研究室结合信息技术、生物医学工程、脑科学技术,进行青少年科学素养的国际比较研究和学生核心概念掌握水平的评测系统的研究与开发,我们的目标是:(1)面向中小学学生综合能力发展的steam研究;(2)通过实证教育研究,探究科学素养的本质及有效的培养途径;(3)将科学素养的传统评测方法与现代信息技术相结合,探究基于ECD模型的学生科学素养评测方法研究;(4)运用ERP、EEG和眼动等脑科学技术,开展对学生核心概念熟练掌握程度的评测研究。

审核:林娉婷

责编:刘平瑶

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