第三章 学习者特征分析

    学习者的特征涉及智力因素和非智力因素两个方面。与智力因素有关的特征主要包括知识基础、认知能力和认知结构变量；与非智力因素有关的特征则包括兴趣、动机、情感、意志和性格[7]。由于迄今为止，计算机还难以对非智力因素作出形式化的处理，另外，在课件脚本设计的其它环节中（如情境创设、协作学习以及形成性评价的过程中），将会不同程度地考虑激发兴趣、动机、陶冶情操等方面的问题，所以目前在CAI课件设计中，关于“学习者特征的分析”这一环节一般只考虑与智力因素有关的内容。换句话说，对学习者的特征进行分析就是要运用适当的方法来确定学习者关于当前所学概念的原有知识基础、认知能力和认知结构变量。了解学习者的原有知识基础和认知能力是为了确定当前所学新概念、新知识的教学起点；分析学习者的认知结构变量则是为了据此判定对当前学习者是否适合采用“传递——接受”教学方式。所以，对学习者特征进行认真分析是实现个别化教学和因材施教的重要前提。下面我们就来介绍对学习者的上述 三种特征进行分析的方法。

    §3.1确定学习者的知识基础

    对于学习者原有知识基础的确定可以使用“分类测定法”或“二叉树探索法”。

    分类测定法对学习者关于当前所学概念的原有知识基础的确定按以下步骤进行：

    先对当前所学概念的原有知识基础进行仔细的分类；
    利用与知识基础分类密切相关的问题对学习者进行测试。
    根据这样的测试结果即可推知学习者关于当前所学概念的知识基础类型。下面我们以“滑轮的滑轮组”的学习为例(即当前所学概念是“滑轮和滑轮组”)说明原有知识基础的分类及确定方法。

    为了进行滑轮和滑轮组的学习，显然要求学习者具有杠杆原理方面的预备知识。每个学习者都是根据自己原有的杠杆原理知识来学习有关滑轮和滑轮组的新知识。按照教师的经验和对学生的调查不难发现，就滑轮和滑轮组的学习来说，其原有知识基础(即对杠杆原理的认识)可划分为五种不同类型，如表3-1所示。

    表3-1 关于“滑轮和滑轮组”概念的知识基础分类


类 型
对 杠 杆 原 理 的 认 识

1
由力矩＝力Ｘ力臂公式求出力矩，再根据两侧力矩的大小决定杠杆向哪侧倾斜

2
力臂相同时杠杆朝力大的一侧倾斜；力相同时杠杆朝力臂大的一侧倾斜；当力臂大的一侧所受力较小时不能判定杠杆的倾斜方向

3
不考虑力臂，仅由力的大小关系决定杠杆的倾斜

4
不考虑力，仅由力臂的大小关系决定杠杆的倾斜

5
对杠杆的平衡条件完全不了解
　

    在设计CAI软件时根据上述五种知识基础分类，&127;选择若干个与之相对应的杠杆问题对学生进行测试，即可确定该生关于当前所学概念(滑轮和滑轮组)的原有知识基础类型，从而可以做到对该生进行更有针对性的教学。

    二叉树探索法是根据已学过概念的难易程度对问题进行仔细划分，并将它们按由易到难的程度线性排列。在教学过程中，CAI&127;软件运用“二叉树搜索算法”即可从中选择出最符合学生实际水平的问题，从而也就确定了该生关于当前所学概念的原有知识基础。

    以“加减法运算能力”的探索为例，我们可以将“个位加”作为能力轴线上的起点(最容易)，把３位数的加减法作为终点(最困难)，中间再划分２０个(或３０个)等级，则起点的难度级为０，终点的难度为２