智慧教學中課堂測驗的試誤效應

馬知遙

（湘潭大學 商學院，湖南 湘潭 411105）

1 引言

在教學領域中，課堂測驗被廣泛應用于提高學生的學業成績、鞏固長時記憶以及促進學生對知識的理解與應用［1］。近年來，教育研究者對課堂測驗的研究視角逐漸豐富，這得益于移動互聯網和大數據應用，高校教學中信息技術的發展和智能設備的普及，使得課堂教學更為便捷［2］。多種智能教學工具的出現拓展了教學改革的范圍，推動著教學的創新。其中，課堂習題應答系統作為一種全新的在線教育工具，可以實時進行課堂測驗。這種課堂互動形式的應用是混合式教學的重要環節，能夠有效幫助學生掌握知識、提高學習效率和興趣，促進師生之間的交流與溝通，是一種高效的學習方式。

從已有文獻看，關于這種智慧教學工具對教學效果的影響，研究者主要是從信息傳遞、對學習興趣的激發等角度展開研究。姚潔等（2017）將雨課堂混合學習模式應用于教學，發現其對學習十分有幫助［3］；趙云娟等（2021）在成績形成性評價分析中發現“雨課堂”成績和期末考試成績間顯著正相關［4］；李鵬等（2018）利用智慧教學工具提高了學生的學習積極性和自主性，促進了教師了解、掌握學生學習情況［5］；于洪濤等（2018）通過智慧教學工具的測試功能，分析出優秀學生和預警學生，實現對學生能力、學習成績及時的分析［6］。在課堂測驗的系統性分析中，Lukas K.Sotola 等（2021）提出頻繁低風險的測驗和及時反饋有助于學生更好地掌握課堂內容［7］；楊春亮等（2021）發現相比于其他學習策略，課堂測驗能夠更有效地提高學生的學業成績，而提供正確答案反饋、反復測試、多種題型等因素能夠調節課堂測驗對學業成績的促進作用［1］。

已有研究充分證明了課堂測驗對提升教學效果具有重要作用，但這些研究或是集中在定性分析、相關性分析等方面的總體層面的研究，或是關注課堂實施測驗與否對教學效果的影響。而課堂測驗的結果對學業成績有何影響？對不同學生群體是否存在著異質性作用？這些問題少有文獻給出解答。

文章主要關注智慧教學工具中的課堂測驗對學習效果的影響?；诮虒W課堂數據，結合理論分析和實證檢驗，對課堂測驗錯題的影響效果進行了驗證；從學業基礎方面、智慧教學工具的使用頻率方面對課堂測驗錯題的異質性效應進行了分析。文章對既有研究的邊際貢獻主要體現在：第一，首次利用錯題數研究課堂測驗對期末成績的影響，豐富了智慧教學工具使用的實證檢驗；第二，多角度考察了課堂測驗結果對學習的差異性影響，拓展了有關期末成績影響因素的相關研究。

2 理論基礎與研究假設

美國教育心理學家桑代克（1911）提出了一種學習理論——桑代克試誤說，其含義是：學習的過程是一種漸進的嘗試錯誤的過程，在這個過程之中，無關的錯誤的反應逐漸減少，而正確的反應最終形成［8］。一門課程的教學也是如此，學生在學習的階段，會不斷犯錯，但是只要堅持學習，在錯誤之中進行反省，犯錯率就會下降，認知水平會逐漸提高。

教學過程中課堂測驗表現的只是當堂知識的理解或掌握，而學習過程中的這種錯題的出現，有助于學生快速檢查學習成果，及時發現薄弱環節，更有效地促進學習的長期效果。從錯誤中獲得的知識更牢固，這將反映在期末成績與課堂測驗成績的反向關系中，測驗中的錯題對學生的學習成績及學習能力有明顯的促進作用，文章稱之為錯題的試誤效應。

桑代克的學習定律提供了一種簡化的視角，學習實際上是一個極其復雜的認知過程。在這一過程中，試誤刺激需要通過一系列的中介機制，包括心理中介與生理中介，才能形成知識。這個中介機制的個體差異導致了每個人對同一應激原會產生不同的反應。加拿大生理學家Selye（1975）強調，只有積極的應激才能提供力量，提升個體的識別和作業能力［9］。美國心理學家斯金納（1938）則認為學習重在強化，將學習看作是行為得到不斷強化的過程［10］。

因此，在學習過程分析中，我們需要考慮學習者的心理中介和生理中介等相關因素，以及個體的學習能力和智慧教學工具的作用。學習能力越強的人，其學習效率也越高。而智慧教學工具的使用可以幫助學生進行反復練習，鞏固所學的知識，有助于形成長期的記憶，并最終實現知識的掌握與運用。

據此，文章提出如下基本假設：

H1：課堂測驗的錯題存在試誤效應，即錯題對期末成績存在正效應。

H2：課堂測驗的試誤效應與學業基礎具有交互作用。學業基礎更高的學生，課堂測驗會有更強的試誤效應。

H3：課堂測驗的試誤效應具有異質性。使用智慧教學工具越多的學生，試誤效應越強。

3 研究結果與分析

3.1 描述統計分析

為了回答上述研究問題，文章選取了2017 級、2018 級、2019 級共458 名學生的課堂相關學習數據，教學過程中使用智慧教學工具，課堂測驗的數據來自其中的課堂習題應答系統。

文章的被解釋變量是學生的期末課程考試成績，核心解釋變量是課堂測驗錯題數，控制變量包括本學期之前的平均績點、課堂出勤率、性別（女生取值為1，男生取值為0）、是否經常使用智慧教學工具（經常使用者取值為1，不經常使用者取值為0）。表1 給出了文章所使用樣本的描述性統計。

表1 描述性統計

3.2 回歸分析

文章的研究目的是分析學習過程中錯題的試誤效應，將基于如下模型進行回歸分析：

表2 給出了回歸結果，簡單回歸（1）表明，課堂測驗的錯題數與期末成績是負相關的，課堂測驗錯題較多的學生平均來說期末考試成績也較低，但課堂測驗錯題數與期末考試成績的負相關并不代表二者存在負向因果關系?？刂聘嘤绊懞蟮幕貧w（2）顯示，課堂測驗錯題數與期末考試成績呈正相關，相同學業成績、出勤狀況和性別條件下，課堂測驗錯題較多的學生平均來說期末考試成績更高，驗證了假設H1 的推論。

而（3）和（4）的分樣本回歸意味著試誤論并不一定成立：對及格的同學而言錯題有助于提高期末成績，而對不及格的同學這種效應是不顯著的。錯題數對期末成績的影響如果忽略中介機制，我們將難以解釋試誤效應的這種異質性表現。

3.3 基于學業基礎及智慧教學工具使用強度的異質性分析

在試誤轉變為知識過程中，學習的生理機制和心理機制與學習者的特征、學習內容、學習環境等多個變量之間存在復雜的關系，文章從學習者特征方面分析學生在試誤效應上的異質性表現。

個人特征不同的學生所獲得的課堂測驗的試誤效應會存在差異。從試誤學習的可能機制考慮，文章認為學生的學業基礎以及使用智慧教學工具的強度會帶來差異化的影響。在試誤學習過程中，我們通過嘗試錯誤來積累實踐經驗、從中獲取知識和技能，學習者的學習基礎和重復練習的程度發揮著重要作用。試誤學習過程中學習者可能會在記憶中搜索之前學過的知識和經驗，將它們應用于當前的問題中，良好的學習基礎使得學習者對知識有更深入的解釋和理解，能夠更好地應用知識和經驗。經常應用智慧教學工具的學習者經過足夠的練習次數可以加深記憶，通過重復學習達到知識的內化。這兩個因素的加強有助于學習者更好地理解試誤過程，從而促進學習的轉化。

在學業基礎方面，學生之間存在較大差異，平均績點在0.952—3.849 間不等。前期學習基礎越好，對課堂測驗的錯題理解越深刻，則試誤效應會更大。如果前期學習基礎較薄弱，會影響學習的深入，不利于知識的解理和消化，從而影響了試誤效應的作用。為估計具有不同學業基礎的學生試誤效應的差異，在基礎回歸中加入平均績點與課堂測驗錯數的交互項，根據回歸結果計算不同平均績點水平上的課堂測驗錯題的平均偏效應的90%的置信區間，即圖1 中的縱軸變量。

圖1 課堂測驗的試誤效應與學業基礎的關系

課堂測驗錯題數與學業基礎的交互效應如圖1 所示，課堂測驗的試誤效應與學生的績點呈正相關。不過，對于績點低于2.4 的學生，課堂測驗的錯題并未表現出對期末成績有顯著性影響，只有績點超過2.4 后，隨著學生績點的提高，試誤效應不斷增強。圖1 顯示的結果支持假設H2，課堂測驗的試誤效應受到學業基礎中介因素的影響，學業基礎更好的學生，由試誤而獲取知識的能力更強。

學生學業基礎的增加會增強錯題的試誤效應，而這種效應經過不斷強化最終形成個人的知識體系。智慧教學工具的應用正是對這種強化過程的有效支撐。如果學生經常使用智慧教學工具，溫故而知新，對錯題的強化與反思將增強試誤效應。為區分不同學生群體錯題影響效果的異質性，文章根據使用智慧教學工具的時間將學生區分為“經常使用者”和“不經常使用者”，考察這兩類學生課堂測驗的試誤效應與學業基礎的關系。圖2 描繪“經常使用者”和“經常使用者”兩組學生的課堂測驗錯題數與學業基礎的交互效應。研究結果支持假設H3，學習過程中強化程度的差異，使得課堂測驗的試誤效應產生了異質性。圖2 表明，只有當知識通過智慧教學工具得到經常性的鞏固時，課堂測驗中的錯題才有助于提高期末成績（對平均績點2.4 以上的學生而言）。如果缺乏這種經常性的強化學習，課堂測驗的試誤效應并不明顯，無論是對高績點學生還是低績點學生，課堂測驗的錯題對期末成績都沒有顯著作用。

圖2 異質性：不經常使用智慧教學工具者和經常使用智慧教學工具者

教學實踐發現，為了充分發揮課堂測驗錯題的正效用，提供詳實的答案反饋和設計重復測試的機制至關重要。只有給予學生及時、準確、具體的反饋，他們才能更好地理解自己的錯誤，并通過有效強化來促進學生對知識的掌握和應用。

3.4 穩健性檢驗

為檢驗課堂測驗試誤效應結果的穩健性，文章從遺漏變量、教學因素系統性變化等方面考察了估計結果的穩健性。在遺漏變量上，考慮了學生高考成績的影響。在教學因素系統性變化方面，控制了班級與時間變量的交互項。經過上述的穩健性檢驗后，文章的結論依然成立，前述估計結果是穩健的。

4 結論與展望

課堂測驗作為智慧教學工具的一部分，已經成為了提高學習效果的重要手段。然而，對于課堂測驗的應用和效果，仍然存在一些爭議和需要進一步研究的問題。本研究表明，課堂測驗的犯錯對于最終的學習結果具有積極的影響，存在課堂測驗的試誤效應。但這種試誤效應對不同學習基礎的學生的影響存在差異。學習基礎較好的學生課堂錯題的正效應更強，而對基礎較弱的學生而言，試誤效應不具有顯著性。同時，使用智慧教學工具的頻率也會影響課堂測驗試誤效應的效果，只有通過智慧教學工具進行經常性的鞏固，課堂測驗中的錯題才有助于提高期末成績，當缺乏重復學習時，無論是對高績點學生還是低績點學生，課堂測驗的錯題對期末成績都沒有顯著性影響。

從這一視角出發，課堂測驗分數與學習投入在成績評價中的作用需要科學權衡。發揮教學工具的正效用是更為有意義的目標，要提高智慧教學工具的使用率以提升課堂測驗的效率，幫助學生獲得學習的長期效果。

從心理學的角度來看，試誤學習是一種重要的學習方式。在試誤學習的過程中，學生通過不斷嘗試、犯錯、反思和修正，逐漸掌握知識和技能。在這個過程中，犯錯是不可避免的，但犯錯也意味著學生的進步和成長。因此，教師和學生應該正確看待犯錯，不要因為害怕犯錯而回避有效的學習環節。此外，中介因素的作用機制也需要進一步探討。

未來，可以進一步探討心理中介、生理中介與強化學習等要素的影響機制，即不同類型的中介因素對于學習效果的影響方式和作用機制，并探討如何利用智慧教學工具來優化學習效果。此外，還可以研究不同類型的學習者對于試誤效應的差異和影響因素，以及如何根據不同的學習者特點以設計更為有效的課堂測驗和教學策略。