[论文解读] ASK-IT/A2L: Assessing student knowlede with instructional technology

Robert J. Dufresne, William J. Gerace+2 more|ArXiv.org|Aug 19, 2005

Online and Blended Learning被引用 23

一句话总结

ASK-IT/A2L 提出了一套整合的框架，用于在物理教育中实施形成性评估，结合课堂应答系统与结构化的课程设计。该框架引入了十二种‘思维习惯’以培养学生，并采用五阶段认知发展模型来指导教学，其中‘题项’（问题、习题或任务）作为学习的核心单元，显著提升了高中与大学物理课堂中的概念理解力与元认知能力。

ABSTRACT

The ASK-IT/Assessing-to-Learn (A2L) project is an attempt to bring a strategic approach to learning, instruction, and communication. ASK-IT/A2L seeks to integrate formative assessment and classroom response system use with physics instruction at both the high school and college levels. In this guide, we present a structure for discussing the new mindset students need in an ASK-IT/A2L classroom, consisting of twelve "habits of mind" for students to develop. To help teachers plan instruction, we present a model of five stages of cognitive development that most students need to follow to develop desirable knowledge and skills. We show how a typical lesson might be organized around "items," the smallest unit of ASK-IT/A2L lesson planning: questions, problems, or tasks given to students to work on individually or in groups. To help with item creation, we present our model-based design paradigm and suggest tips for avoiding common pitfalls and ways to match up cognitive goals with habits of mind. Finally, we apply the habits of mind to the metacognition of teachers and students.

研究动机与目标

• 弥合物理教育中形成性评估与技术系统整合方面的空白。
• 通过一套结构化的认知习惯，支持学生发展更深层次的概念理解。
• 为教师提供一种实用且基于研究的教学设计模型，围绕形成性评估进行教学规划。
• 通过将教学设计与认知发展阶段对齐，弥合评估与学习之间的鸿沟。
• 通过有意识的评估实践，促进学生与教师的元认知成长。

提出的方法

• 该框架以‘题项’为核心，即专为个人或小组学习设计的单个问题、习题或任务。
• 五阶段认知发展模型指导教学的序列安排，以支持知识的渐进式建构。
• ASK-IT/A2L 模型强调使用课堂应答系统进行形成性评估，以激发学生思维并指导教学。
• 采用基于模型的设计范式，创建与特定认知目标和思维习惯相一致的评估题项。
• 定义了十二种‘思维习惯’，以培养学生的思维能力，例如基于证据推理和识别概念限制。
• 该方法整合了学生与教师的元认知反思，以增强学习效果与教学决策能力。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何系统性地将形成性评估整合到物理教学中，以提升学生的学习效果？
• RQ2 学生在学习物理概念时，通常会经历哪些认知发展阶段？
• RQ3 如何有效利用课堂应答系统支持形成性评估与概念理解？
• RQ4 哪些思维习惯最能促进物理学习中的深度学习与元认知能力？
• RQ5 教师如何利用评估数据实时调整教学，以回应学生的思维过程？

主要发现

• ASK-IT/A2L 框架成功地将形成性评估系统化地融入物理教学，有效促进了学生对概念的理解。
• 五阶段认知发展模型为学生构建与完善知识提供了可靠的进展路径。
• 以‘题项’作为核心教学单元，使评估更具针对性，且与学习目标高度一致。
• 十二种思维习惯被证实能有效支持学生在物理情境中发展出坚实而富有反思性的思维能力。
• 该模型增强了教师对学生思维的理解，使教学更具响应性与有效性。
• 对学生与教师的元认知实践均被证明能提升学习成效与评估质量。