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简介
你更愿意听科学家们获得成就的故事,还是他们不断失败并奋斗的故事?——来自哥伦比亚大学师范学院和华盛顿大学的三位研究者提出了这么一个有趣的问题。
一般而言,我们似乎都认为应该给学生们讲述科学家们成功或者获得成就的故事,为学生们树立一个榜样,并告诉他们——没错,科学家们就是这么厉害!科学家就是可以为人类作出贡献!但也有研究者认为,其实相比之下科学家们遇到困难不断奋斗(struggling)的故事更适合在课堂上讲述给学生们,并由此激励他们——没错!你看爱因斯坦也会失败,也会遇到困难,也得硬着头皮怼实验。是的,给他们讲述这些故事的作用是,让学生们感觉到这些伟大的科学家们其实和他们一样,也是普通人,也会遇到各式各样的障碍和困难,更重要的是,这些困难是可以被克服的。
目标
本次研究一共有4个目标。
第一个目标是区分两类科学家的斗争故事,包括智力和生活斗争,并比较这些故事和那些在教科书里出现的科学家成就故事的影响。一种可能性是智力的斗争更有效,因为它们与学生与作业的斗争直接相关。另外,学生们会发现生活斗争更加激励人心,因为生活的斗争使科学家人性化,从而使他们更加接近学生。控制的成就故事可能仅仅是为了学习科学家才是关键,而不是了解他们的斗争。
第二个目标是复制和扩展H. Hong和Lin-Siegler(2012)进行的研究的结果,该研究使用了不同人群,不同教学材料和不同措施的相同斗争信息和故事结构。虽然Hong和Lin-Siegler的研究证明了台湾高中生的影响,但目前的研究集中在美国高中生以低收入,少数民族为主的群体。本研究开发了关于不同科学家挣扎的新故事,并测量了学习成果,而不是计算机模拟程序中的解决问题的能力。这是第一次研究和证明在学习着名科学家的奋斗故事和改善学生在日常学校环境中的动机和科学学习成果之间的因果效应。
第三个目标是研究斗争故事对学生学习动机的影响,同时使用学习成果和一系列行之有效的激励措施。作为行为措施,本文使用科学课程的成绩。这比使用GPA或标准化考试成绩的惯例要好,因为科学课的成绩更能直接反映学生学习科学的动机,更好地捕捉学习过程。研究还包括Dweck和她的同事们开发的一系列激励措施来衡量思维定势。这份清单衡量学生对智力,努力,目标取向和失败归因的看法。此外,本研究还对一半学生进行了采访,询问他们是否以及以何种方式与故事和科学家有联系。
具体的预测如下:
1. 阅读斗争故事(无论是关于生活还是知识分子的斗争)在提高学生的日常科学课堂表现方面会比阅读成就故事更有效。
2. 阅读关于斗争故事(关于生活或知识斗争)的故事会影响学生的一般动机:
(a) 他们对智力的信念(即,阅读有关斗争故事的学生更可能相信智力;
(b) 他们对努力的信念(即,阅读关于奋斗故事的学生比读过成就故事的人更可能相信努力对成功是重要的);
(c) 他们的目标取向(即阅读有关斗争故事的学生比读过成就故事的学生更喜欢具有挑战性的学习);
(d) 他们关于失败的归因(即,阅读有关斗争故事的学生比那些阅读有关成就故事的学生更能表现出对失败的无助归因和对失败的更多注重力度的回应)。
3. 阅读有关斗争故事(无论是关于生活还是知识分子斗争)的学生,与那些阅读成就故事的人相比,会更多地与故事和科学家联系在一起。
对于这项研究,本文使用一般领域而不是特定领域的动机测量,因为本文想要测试本文的干预是否足够强大,以便在解决领域特定动机之前对总体动机产生影响。
第四个目标是调查不同表现水平的学生是否从学习科学家如何努力取得成功中获得类似的好处。表现不佳的学生可能从干预中受益最多,因为他们通常需要坚持面对失败。另一方面,每个人都有时失败,所以所有的学生都可以从干预中获得平等的利益。总之,通过这些不同的依赖性措施,本文测试了本文的干预(介绍关于在生活中挣扎的人和智力障碍的科学家的故事)是否影响学生在课堂上的科学学习。
数据来源
,所有四所学校在2012年进度报告中都收到了来自其学区的A或B“总体成绩”评分(一个总结学生进步,学生能力和学校环境的指标)。
从472的最初样本中,本文将分析限制在参与3天干预计划中至少一天的参与者,并且干预前后6周可获得科学成绩。 本文的最终样本包括402名学生。(60%为男性,40%为女性)。大部分学生来自低收入家庭(71.7%有资格免费或减少午餐)和少数族裔(拉丁裔36.8%,黑人31.4%,混合或混血儿11.5%,亚洲8.2%,白人7%和其他5%)。18.4%报告出生在美国以外,31.8%的人在家中只有一半或更少时间说英语。
实验设计
学生在上课时参加了本次的科学课程学习。 干预持续5周。 在第一周,学生们收到了预先测试的措施,这是一个简短的调查,评估关于智力,努力,目标取向和失败归因的信念。
经过预先测试后,每个班级的学生被随机分配阅读并回应三位科学家的故事之一:
(a)智力斗争故事(ISS;131人),学生阅读了三位科学家(阿尔伯特爱因斯坦,玛丽居里和迈克尔法拉第)在科学发现期间所经历的知识斗争。
(b)生活奋斗故事(LSS; 136人),学生阅读了同样三位科学家的奋斗历程,但这些故事集中在他们个人生活中遇到的困难,。
(c)成就故事(AS;135人)。学生阅读有关这三位科学家成就的故事。
故事情节在学生层面随机化,所以同一班级的学生收到不同版本的故事(ISS,LSS或AS)。 科学家的顺序是在课堂上随机化的,这样同一班的学生就会在任何特定的课程中读到关于同一位科学家的信息。
然后,在干预后一周的最后一周,他们接受了一个后测,其中包括与前测相同的测量(例如,关于智力,努力,目标定向和关于失败的归因)。
实验材料
所有的科学家故事都具有相似的长度,格式和结构。 每个故事的长度大约为800个字,并被格式化为两个双倍行距的页面。 这三个条件反映在故事的标题和内容中。
ISS条件题为“即使失败时再试一遍又一遍”,并侧重于智力障碍和挑战。
LSS条件的标题是“克服你生活中的挑战”,并专注于个人和家庭生活的斗争。
成就(AS)条件的标题是“成功的科学家的故事”,主要侧重于科学成就。
考虑到三个条件和三位科学家,总共开发了九个故事。
三位科学家(即阿尔伯特爱因斯坦,玛丽居里和迈克尔法拉第)被选中包括性别和不同程度的熟悉程度。 在预测试中,86%的学生报告曾听说过阿尔伯特爱因斯坦,35.1%的玛丽居里和6.6%的法拉第。
所有的故事都有类似的结构。 第一段介绍了科学家的成就和故事的主要观点(反映了情况)。 中间三段提供了支持这一要点的例子。 最后一段重申了主要观点。关于每位科学家的以成就为导向和以斗争为导向的信息是根据传记或自传来源改编的。 纳入的智力和生活斗争反映了“牛津英语词典”对斗争的定义:“在面对困难或抵制时努力实现或获得某些东西。”以成就为导向的故事描述了每位科学家的重要发现和奖励, 以及与重大发现有关的历史事件。
根据Flesch(1948)阅读轻松度量标准衡量,9个故事的评估证实了可比较的句子长度,字数,词汇水平和阅读方便程度,从而确保内容难度和整体可读性在所有条件下具有可比性,并且与学生的识字水平兼容(表1提供了三个条件中的每一个的例子)。
测量
科学课的表现测量:分别在干预前后的6周评分期结束时,把学生的科学成绩作为本文的表现指标。
智力信念的测量:通过回答问题来测量,例如“你可以学习新事物,但你不能真正改变你的基本智力”和“你总是可以很大地改变你的聪明程度”。1-6分分别代表非常同意-非常不同意。
努力信念的测量:同上,通过1-6分来反映。
目标导向的测量:从适应性学习调查模式的任务目标取向分量表中抽取的项目被用来衡量学校的目标取向。同样通过1-6打分。
失败归因的测量:学生首先阅读一段材料,然后回答几个项目的问题:
你在年初开始一堂新课,你真的很喜欢这个科目和老师。 你认为你很了解这门课,所以你要为第一次测验付出了中等的学习量。 之后,你认为你做得很好,尽管有些问题你不知道答案。 然后你拿回你的测验,并找出你的分数:你只有50%,这是一个F.
无所谓:对类似于“我不够聪明”等问题,作出1-6分的打分。
对失败回应:对类似于“我本可以花更多时间学习”等问题,作出1-6分的打分。
与科学家或者故事联系的测量:0-3分,3分表示与所有三名科学家有联系, 0分表明没有感觉与任何科学家有联系。
在分析学生与故事和科学家之间的联系(或不联系)方面,本文使用了不断的比较数据分析方法来捕捉学生反应中反复出现的主题。
实证结果
故事对科学课表现的影响:
结果显示AS条件下的学生比ISS和LSS条件下的学生的科学课等级更低。同时ISS和LSS条件下的学生科学课等级都提升了,AS条件下的学生等级却变低了。
故事介入对动机的影响:
表3是各个动机和科学课表现之间的相关性展示;其中关于智力的信念与课程表现似乎一直都不相关。
此后,本文为了确认在3种情况下都没有已存在的差异影响实验结果,使用了MANCOVA,把实验前的科学课得分作为协变量,5种动机作为因变量,进行测试,并没有发现任何故事介入对动机产生的影响。
故事干预对不同事前绩效水平学生的影响:
本文用多元回归分析预测了条件和干预前课堂表现及其相互作用后的干预后课程表现。
从图1中可以看到,阅读有关斗争故事并且干预前等级较低的学生的干预后等级高于干预前等级较低但阅读成就故事的学生。相反,对于干预前等级高的人来说,故事干预没有效果。
与科学家和故事的联系
定量研究分析:本文进行了ANOVA分析,输入学生认为与之相关的科学家作为因变量,条件作为自变量。结果显示AS条件下的学生比ISS或者LSS条件下的学生感受到了更少的联系。
定性研究分析:与学生面谈时,研究探寻了学生与科学家及故事感同身受的几种方式,发现了若干个主题;
1. 成就问题;(AS)
2. 先天能力;(AS)
3. 外部经验和文化差异;(LSS)
4. 对科学缺乏兴趣;(ISS)
以上表明,首先,连接随着故事类型的变化而变化——当故事讲述的是科学家的成就时,连接的学生会少得多。其次,本文怀疑这些斗争故事揭示了科学家的脆弱性,即他们在实验中失败了,没有得到社会的认可和赞赏,反过来又让学生和科学家之间的联系感被人们认为是不可接触的。这种联系将支持现有的研究,表明脆弱性增强了联系感。
结论
首先,让学生接触科学家的斗争故事可以提高他们的科学课堂表现(以课堂成绩来衡量),而展示成就故事则不然。其次,学生们对科学家故事中存在的斗争做出回应,但是,以生活或知识斗争为中心的斗争似乎并没有改变这些故事对成绩的影响。第三,故事干预对于表现不佳的学生是最有利的。第四,阅读科学家斗争故事更能使学生感同身受。最后,关于动机信念一系列的发现十分的模糊。
由此,这一系列的结论也能够对学习科学的动机、信念的教育,以及引导的设计提供很大的帮助,但同时也由于观测期较短、故事互动性低以及斗争故事信息没有针对性,包括内生性等问题,该研究也仍然存在一定的局限性,需要未来进一步的研究进行完善。
参考文献
Lin-Siegler, X., Ahn, J. N., Chen, J., Fang, F.-F. A., & Luna-Lucero, M. (2016). Even Einstein struggled: Effects of learning about great scientists’ struggles on high school students’ motivation to learn science. Journal of Educational Psychology, 108(3), 314-328.
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