人工智能时代下的精准减负：提升减负政策效能的关键.docx

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1、人工智能时代下的精准减负：提升减负政策 效能的关键作者：张生张平曹榕程姝方丹来源：中国电化教育2020年第01期表1相关变量信效度其他变量(roiibacli oj 系数结构效度学习方法0.868RMSEA =0,049, CFHL914*11J =0.900学习态度0.868RMSE40国9, CFl=0,9l4t TL1 = 0.900学习意志力0.729KMSE.4=0.052, CFl=0.936,TL1=O,如 5人际关系0.888RMSEA0.05(), CF1=0.966,TL1 = 0.959-3.20学习学习 学习人际父母学业方法态度意志力关系期望成绩图5 “高投低负”型小学

2、生的特征学生-G.1Q-O.JO-0. IS-0.30学业成绩OI.学习学习学习人际父母方法态度意志力关系期望图6 “低投低负”型小学生的特征表2聚类变量相关性描述统计结果MSD1231校内主观课业负担2,06750.6481712校外主观课业负担1,66320.996100.23913校内客观学习投入2.65290.801930.033“0.01814校外客观学习投入2.75730.93906-0.045”* 4 03610D7广注：表2的描述使用的是原始分数.后文中数据分析与描述均使 用标准分数心*p0.05,心pvO.OL蝠*pvO.OOl,下同4图1课业负担聚类质量（针对凝聚性和分离性

3、的轮廓系数测量）表3课业负担四种类别在聚类上的平均数、标准差及方差分析结果变量第】类 (N=1414)第II类 (W=1671)第11类 (1=1958)第IV类 (N=3670)MSL)MS1)MSDSDF校内主观 课业负担1.500J70.250.83-0.370.69-0.490.613006.02校外主观 课业负担-0.170+661.710.78-0.390,49-0.50037684943*校内客观 学习投入0.88-0.0S0.911.110,湍-0.530.60932,65校外客观 学习投入-0.590.770.800.780.680.87- 0.500.731868.66表4

4、不同学校不同班级均存在不同比例的4种类型学生群体学校班级低投高负型高投高负型高投低负型低投低负型学校1122.6%9.7%22.6%452%212.9%9.7%32.3%45.2%3214%1(X7%21.4%46.4%学校2114.0%1(.6%7.0%67.4%29.8%4.9%4.9%80.5%313.9%S3%11.1%66.7%422.5%5.0%20.0%52.5%学校3116.3%18,6%27.9%37.2%221.4%16.7%19.(1%42.9%320.9%1%34.9%25.6%4263%15.8%36.8%21.1%516.2%29,7%27.0%27.0%621.6

5、%8.1%40.5%29.7%表5各类型学生在相关娈量上的平均数、标准差及方差分析结果变量低投高负型 （第1类）高投高负型 （第1类）高投低负型 （第m类）低投低负型 （第W类）MSDMsnMSDMSDF学习方法-0.821.020.00.930,320.850.150 93477.62*学习态度1.08-0.0(),94()320,820.17().9学习意志力-0,661.07- 0.20.9S0.260390.210.9367.10*人际关系-0.520.88- 0.140.750J90.610.17(),6340&26*朴父母期望0.161.130.371.160.93-0.180.8

6、4135.99*学业成绩-0.611.20.360J40.23031-0.050.9931632*学生 得分SB曰昌人际关系父母期望学业成绩低投 目高投氐高投 低投高负型 高质型 低负型 低鱼型图2各类型小学生相关变量分析学生 得分Q.16-0.9C-32-0 86学习 学习 学习 人际父母 学业方法 态度意志力 关系期望 成绩方法 态度 意志力 关系 期望 成绩图3刊低投高负”型小学生的特征图4 “高投高负”型小学生的特征摘要：不同类型学生群体的个性特点与统一政策相冲突是减负政策实施的阻力之一，厘清 投入和负担之间的非线性关系是科学减负的基础。研究采用聚类分析等方法探索了学生在校内 外学习投

7、入与主观课业负担的潜在分类，并从个体的学业成就、学习品质及其人际关系等角度 探索了各类学生的发展特征。研究发现：（1）学生的负担情况不能一概而,有的需要减 负、有的需要增加时间投入、有的需要提升学习品质，学生可根据学习投入与主观课业负担的 状况分为“低投高负型”“低投低负型”“高投高负型”“高投低负型”等四种类型。（2）不同类型的 学生无论是在学业成就、人际关系还是在影响学生终生发展的学习品质上的表现均存在显著差 异。（-3）减轻负担的核心在于提升学生的学习品质等非学业方面的素养，无论学习投入程度 如何，学习品质表现好的学生的负担感受均较低。因此，人工智能时代下建立对学生的负担状 况进行科学分

8、类的精确诊断系统是必要的，不同类型的学生应采取个性化的减负方案，利用智 能化的自适应学习系统提升学生的学习品质是减负的核心路径。关键词：人工智能时代;学习投入；精准减负;负担类型中图分类号：G434文献标识码：A一、引言随着人工智能时代的到来，社会生产方式变革的同时，教育的理念、目标、形式和内容也 在发生着深刻的变革，为实现新的育人目标，研究者需要深层次、全方位地对教育和学校存在 的现实问题进行反思与考量1。“减负”是国家一直以来十分重视的教育问题，根据不同时期 “减负”的核心问题出台过相应的“减负”政策：从学生的身体健康出发（1949-1965年）、以缓 解升学压力为目标（1977-1990

9、年）、以推进素质教育为抓手（1991-2000年）、以基础教育课 程改革为依托（2001-2009年）及从体制机制、课改、招生考试、校外培训、均衡发展等方面 全面减负（2010年以来），但课业负担仍“越减越重”23。教育部部长陈宝生在两会期间表 达了对“减负”的看法：合理的课业投入和努力对于学生来讲是必要的，要减轻的是过重的、 不符合学生身心发展的”这一部分“负担”。明确“减负”的政策指向，就要理解什么是课业负 担。课业负担是指学生在适应当前学习环境的过程中消耗的时间与精力，以及通过学习任务与 考试评价引发的压力体验4.在本研究中，学生的学习时间称为客观学习投入（简称学习投 入），学生由此感受

10、到的心理压力体验称为主观课业负担。2018年2月，国家四部委的文件中明确指出应尽快解决“中小学生过重课外负担问 题”5，课业负担的研究需关注学生在校内任务和校外任务上的学习投入。而在此研究基础 上，应不仅仅关注学生的学习投入，更重要的是解决主观负担感受重的问题，这才是真正的 “负担”表现。有研究指出，学习投入并不能直接决定中小学生的负担感受，即使在相同的学习 时间和任务量下，不同的学生个体由于自身因素对课业的主观负担感受也会有所不同6。当 前“减负”的重心更偏向于客观负荷上，如控制教学进度、减少作业量、降低考试频率、保证睡 眠时间等，但忽略了学生的主观压力感受，没有抓住引起主观压力感受的其它核

11、心变量。因此 长期推行“减负”改革，却总是难见成效。面向学习者为中心的个性化教育已成为新时代世界各国关注的重点7。由于学生的个体 差异很大，可能是不同因素导致课业负担的加重，不能采取一刀切”的方法“减负”。同时， “课业负担”是一个“一果多因”的复杂问题，在究其根源的过程中，应结合一些重要的学生学习 关键能力、社会关系等因素进行研究。在人工智能时代背景下，如何利用教育大数据与挖掘技 术为学习者提供准确的负担水平定位与个性化的成因分析，提供个性化的指导建议与培养路 径，已经成为当前亟待解决的问题8。本文在依据国家四部委的政策文件基础之上，梳理相关文献，通过数据的挖掘与计算，分 别对校内、校外的主

12、观负担感受与学习投入等四个变量进行综合研究，选用聚类分析方法获取 最具代表性学生群体。在此基础上根据学习者的个性特征刻画相应的学生画像（学习投入、主 观课业负担;学习态度、学习方法、学习意志力;人际关系、父母期望和学业成绩等），探索不 同类型小学生群体的相关特征，从而为具体实践过程中针对不同群体的减负”提供指导。二、研究方法（一）研究对象本研究采用随机抽样的方式，于2017年9月从北京市某区随机抽取了 44所小学的8973 名六年级学生。采用纸质问卷、试卷进行正式调查，经过扫描、编码抽查数据的质量等环节， 删除无效被试243人，删除缺失17人，剩余有效被试8713人。其中男生4772名，占54

13、.8%， 女生3935名，占45.2%，未知性别6人，有效率为97.3%。（二）研究工具1. 客观学习投入客观学习投入即客观存在的学习任务和学习量，指学生学习投入（包括校内任务和校外任 务）的总时间。根据我国小学生的学习时间特点，并参照国际评估项目PISA对于学生学习时 间的划分编制了学习投入问卷，包括学生校内任务学习时间和校外任务学习时间，共2个维度 10个题目。校内任务学习时间包含校内作业时间和校内课程学习时间，校外任务学习时间包 含校外课程学习时间和校外参加兴趣班的时间。2. 主观课业负担主观课业负担即学生对于学习任务的自我负担感受，测量工具为白编量表，包括校内主观 课业负担和校外主观课

14、业负担两部分。校内主观课业负担包括课堂教学内容难度感受、学习压 力感受、作业量感受、作业难度感受、考试频率感受和考试难度感受等6个方面，校外主观课 业负担包括校外学习时间感受、校外学习内容感受、校外作业量感受和校外考试频率感受等4 个方面。主观课业负担量表的内部一致性信度为0.798，验证性因素分析显示，量表结构效度 良好(RMSEA=0.061，CFI=0.860，TLI=0.821)。3. 相关变量本研究还涉及到学习方法、学习态度、学习意志力(统称学习品质)和人际关系、父母期 望等心理因素。相关变量的量表信效度均符合心理测量学指标(如表1所示)。父母期望仅有 一道题目，不做信效度分析。学业

15、成绩为语数外三科的学业测试水平均值。三、研究结果(一) 描述性统计结果与相关矩阵校内客观学习投入(M=2.6529, SD=0.80193)和校外客观学习投入(M=2.7573, SD=0.93906)两者相当。如表2所示，校内主观课业负担远高于校外主观课业负担，负担的感 受来源校内多于校外。校外客观学习投入与校外主观课业负担呈显著正相关性(r=0.361, p0.01),校内客观学习投入与校内主观课业负担呈显著弱相关性(r=0.033, p0.01)。(二) 聚类类别统计分析结果对校内主观课业负担、校外主观课业负担、校内客观学习投入、校外客观学习投入等四个 变量进行K-means聚类分析。经

16、过多次聚类与质量评估，小学生课业负担数据最终被划分为四 类。轮廓系数常被用来评价聚类的有效性9，本研究对课业负担聚类结果的轮廓系数为 0.363，如图l所示，达到了“良好”水平。四类各自的描述统计结果如表3所示，样本具有代表 性与可操作性，是一个合理而适用的分类模型。其中四个类别里第困类人数较多，其它三类人 数相近。从F检验的结果来看，四个分类模型在四个分类变量上的差异均显著，是有效的分类 模型。第1类小学生的校外客观学习投入的得分均值最低，校内客观学习投入处于中等水平，然 而实际在校外主观课业负担处于中等水平，校内主观课业负担上的得分均值最高。将此类小学 生归为“校外低投校内高负型”，简称为

17、“低投高负型”。共有1414人归为此类，占样本总人数 的 16.2%。第II类小学生的校外客观学习投入的得分均值最高，校内客观学习投入处于中等水平，同 时校外主观课业负担得分均值也最高，在校内主观课业负担上的得分均值处于次高水平。将此 类小学生归为“校外高投高负型”，简称为“高投高负型”。共有1671人归为此类，占样本总人 数的19.2%。第III类小学生的校内客观学习投入的得分均值最高，校外客观学习投入的得分均值处于次 高水平，然而在校内、校外的主观课业负担得分均偏低。将此类小学生归为高投低负型”。共 有1958人归为此类，占样本总人数的22.5%。第W类小学生的校内客观学习投入的得分均值最

18、低，校外客观学习投入的得分均值处于次 低水平，同时在校内、校外的主观课业负担得分均为最低。将此类小学生归为低投低负型”。 共有3670人归为此类，占样本总人数的42.1%。在不同学校的不同班级里均存在4种类型的学生群体，且他们的比例不尽相同，表4仅列 举部分学校的情况。（三）四个类型学生相关变量分析在本研究中，相关变量是指学习方法、学习态度、学习意志力、人际关系、父母期望和学 业成绩等6个变量。方差分析结果如下页表5所示，各相关变量在各类型之间差异显著 （p0.001）。经事后比较，各类型小学生的学习方法、学习态度、父母期望和学业成绩等方 面差异均显著（p0.05）。分析情况如图2所示。在学习

19、方法、学习态度、学习意志力和人际关系的表现上，第田类 “高投低负型”小学生的得分最高，表现最差的是第1类“低投高负型”小学生。在父母期望这一 变量的表现上，得分越高，说明父母、教师对学生的期望越高。得分最高的是第II类“高投高 负型，小学生，第I类“高投低负型，和第W类“低投低负型，小学生的得分均略低于标准值。而 在学业成绩这一变量的表现上，得分最高的是第I类“高投高负型”小学生，第I类“高投低负 型”小学生得分次高，表现最差的仍是第1类“低投高负型”小学生。四、讨论与分析通过上述对研究结果的呈现可知，应用聚类的方法将小学生最优化地分为四类有利于清楚 地呈现群体的特征，并且可以更有效地针对不同

20、群体的实际情况在实践中进行精准指导。（一）“低投高负”型小学生的学业成绩、其他品质表现均较差此类学生校外投入最少，但具有最高的主观负担，如图3所示，他们在学习品质各方面的 表现均为最差，并且承担着最高的父母期望。该类学生各方面的表现均处于极端值，是学校中 教师的重点关注对象。他们的成绩不好，在班级中属于差生”，同时学习方法、学习态度和学 习意志力表现都很差。有研究发现，学习态度在学习投入对主观课业负担的影响中起调节作用 10，而该类学生的学习态度在各方面表现中最差可能是导致他们主观课业负担如此之高的原 因之一。“低投高负”型小学生的人际关系很差，和同学、老师、父母之间的关系并不亲密。许多研 究

21、表明，师生关系越亲密，学业成绩越好，冲突越高，学业成绩越差11;越受同伴的欢迎，成 绩表现越好，越受同伴的排斥，成绩表现越差12。交往能力越高的学生，学业成绩会明显高 于低交往能力的学生，并且良好的亲子关系能有效促进师生关系和同伴关系的发展13。学生 在校内的学习投入并不高，学生的校内主观负担感受却很高，推测和学校人际关系有一定的关 系，且学校人际关系对小学生成绩的影响也不容忽视。父母对他们的教育期望很高，而其在校外的学习投入义很少，这与已有研究的证明相反， 即父母的教育期望直接正向影响学生的学习投入14。做进一步的数据分析发现，该类学生的 父母学历在4类中均为最低，且家庭经济状况也是相对最低

22、的。由此推测，尽管他们对于子女 的教育期望很高，但并未有能力完全付诸于行动，重复性的说教反而给子女带来了一定的心理 负担。因此对于“低投高负型”学生，应适当提高其学习投入，加强学习品质的全面提升，校内 外共同帮助促进其发展。（二）“高投高负”型小学生的成绩优秀，其他品质均中等此类学生校外投入很高，同时具有较高的主观负担，尽管他们在学业成就上有很好的表 现，但我们更应当看到他们也承担着很高的父母期望，并且人际关系、学习意志力相对较差， 如图4所示。“高投高负”型小学生是典型应试教育下的“优秀”学生，过分注重成绩，而忽略了其它方面 的发展。校外辅导，也被称为“影子教育”（ShadowEducati

23、on），在亚洲文化圈中十分普遍， 近年来在欧美国家中也逐渐开始受到青睐。Steve R.ENTRICH和Matsuoka，R对日本影子教育 中的决策机制进行了较为深入分析发现：较低学段学生（如小学生或初中生）是否参加有偿的 课外辅导主要受到母亲意志以及家庭社会经济地位等因素的影响1516。这说明实际上往往 是母亲而非学生自己的意志在影响学生校外任务的投入，换言之，学生在许多情况下是，被迫” 参加校外辅导的。家长为孩子选择校外辅导的主要目的可分为两种：补差和培优。校外辅导使 补差生获得自信，也逐渐转变他们的学习态度，进而真正实现了补差的目的。但对于培优而 言，校外学业类辅导的目的更多在于提升成绩

24、而非促进其全面发展。尤其就政策导向而言，不 应当鼓励学生参加校外辅导。就本研究所界定的“高投高负型”而言，他们所参加的校外辅导应 当更多的是培优型（因为他们的学业成绩很高），但他仍是否真的应当参加这些大量的校外辅 导以获取拔尖的分数是值得深思的。就学生发展而言，仅仅关注成绩显然是不够的，因此在这类学生漂亮的成绩单背后，我们 更应当看到他们尚未得到充分发展的方面。本研究发现，这类学生的学习意志力较低，学习态 度和学习方法一般。由此推测，他们可能具备了基本的学习态度和学习方法，但主要依靠父母 监督而非自身的学习意志力完成繁重的校内外学习任务。过分依赖外在因素所产生的动机不利 于学生发展自主学习与终

25、身学习能力，因此对于学生这一特征应当加以重视。另一方面，本研 究还发现这类学生在人际关系方面也较弱。他们可能过于关注成绩，而忽视了与他人良好关系 的构建。因此对于“校外高投高负型”学生，要转变他们的学习投入方式，家长应树立正确教育 质量观，同时引导其人际关系的发展，使之在健康、愉快的环境中成长。（三）“高投低负”型小学生的成绩良好，其他品质均优异此类学生在学习上投入大量时间、精力的同时却并未感到过重的主观负担，并且在学业成 就以及人际关系构建方面取得较高表现，如图5所示。从这类学生的相关因素来看，他们所承 受的父母期望表现为中等水平，白身具备较好的学习方法、学习态度以及学习意志力。受我国 传统

26、文化影响，父母往往望子成龙，望女成风。特别是独生子女”政策实施后，人才竞争日益 激烈的背景下父母对其子女期望更高，但过高的父母期望反而可能会成为孩子成长路上的阻 碍。基于本研究的结果，笔者认为恰当的父母期望更有利于培养具备优良品质的学生。近年来一些教育研究者和教育实践者都开始意识到单纯、孤立地减少校内学业负担（例如 限制时间、控制作业量、精简课程、降低课标、控制各类竞赛活动等）是行不通的，反而会造 成明减暗增”和“校内减校外增”的怪相17。这是因为社会对人才的需求不会随着减负政策的 出台而降低，而只会随着社会的发展不断提高;并且中高考等选拔式的人才培养路径也决定了 学生所必须面临的竞争现实。本

27、研究发现并非所有学生在付出大量学习投入的同时都会产生较 高的学习压力，这说明仅仅靠减少投入是行不通的。值得注意的是这类学生在学习投入的时间 分配上更加侧重于校内投入，其校外学习投入仅略高于平均水平，由此可见，应充分利用好校 内的学习资源与合理安排学习时间。“高投低负型”学生无“负”可减，应从提升学习效能角度引 导其追求卓越的发展。（四）“低投低负”型小学生的成绩中等，其他品质各方面均较好此类学生表现为学习投入少，同时学业压力也低。他们在学习方法、学习态度和学习意志 力的表现均较好，但是其成绩处于中等水平，父母教育期望（家长对子女的期望和要求）最 低，如图6所示。而已有研究发现影响学生学习投入的

28、影响因素可以分为两类：个体变量和环 境变量18。在个体变量方面，学生学习倦怠（学生对学校课程学业持负面态度的一种现象）是影响学 生学习投入最重要的个体变量，学习倦怠可以负向预测学习投入，即学习倦怠越严重，越会导 致学习投入的低效1920，但该类学生在学习态度和学习意志力表现均较好，推测该类学生 可能自身并不存在学习倦怠的现象。在环境变量方面，首先家庭是学生学习和生活的场所，父 母在学生成长中发挥了重要作用，而该类学生感受到的父母教育期望在四类学生群体中最低。 其次，学校是学习投入发生时的主要环境21，一系列研究已经证实师生关系、学校环境等因 素对学习投入有着重要的影响，融洽的师生关系、良好的学

29、校环境可以更好地促进学生的学习 投入22。而从数据分析结果可以看出该类学生的师生关系较好，因此建议学校在引导父母树 立合理的教育期望的基础之上，可以从提高“低投低负型”学生的学习投入方面人手促进其发 展。五、结论与建议（一）结论1. 小学生的负担情况是存在差异的。按照学习投入和主观课业负担情况可以将小学生分为 4种类型：“低投高负型”“高投高负型”“高投低负型”和“低投低负型”，不同类型之间学习投入 和主观课业负担得分差异显著。该分类方法避免了传统主要以学业成绩高低将学生分类的不 足，更加验证了不能仅仅以学习花费的时间长短来判断负担的轻重。学生学习投入低的同时可 能主观负担感受重，学习投入高也

30、可能主观负担感受轻。减负的落实要根据四类学生群体的特 点，采取适合的措施对有负担的学生群体进行科学的干预。2. 小学生的学习投入与心理负担之间存在非线性关系。合理的学习投入对于获得优异成绩 来说是必要的，但在学生的学习品质不足时，过高或者过低的学习投入都会带来小学生过重的 主观负担感受，从而产生过重的课业负担。当学生的学习品质与人际关系较好时，即使是在高 的学习投入情况下，学生的主观负担感受仍较低。因此通过各种途径提升学生的学习品质与核 心素养是减负的核心路径。3. 高父母期望和高学业辅导可能会带来学生学业成绩的提高，但在学生学习品质不高时会 令其产生较重的心理负担。这不仅不能促进学生的全面发

31、展、获得良好的同伴关系、亲子关 系、师生关系，更不利于学生的长远的发展。一旦处理不好，可能会导致学生后期发展吃力并 产生严重的心理疾病。父母要保持对孩子一定的期望，做好孩子人生的榜样，给孩子更多全面 发展的机会，恰当的分配时间，才能获得最后的成功。（二）建议“减负”的脚步未曾停止，人工智能时代的“减负”应进行科学的统筹规划，在国家减负政策 的指导下精确诊断，准确分类。为实现新时代以学习者为中心的育人新目标与新需求，根据学 习者的个性特征刻画相应的学生画像，针对不同群体采取不同的措施，从减轻过重的心理负担 人手，在“减负”的基础之上去“加负”“转负”，从而更好地实现精准减负23。1. 建立学生负

32、担状况的精准诊断系统建立全国性实时动态更新的学生投入与负担的精准诊断系统。首先，通过个人背景信息的 输入以及各项学习品质和课业负担量表的检验，对学生的负担状况做一个初步的诊断评价，建 立学生画像的同时将其准确进行分类与定位，判断其属于哪一类学生群体接着，通过学生的 网络学习痕迹信息、教师评价信息、家长评价信息以及同伴评价信息等教育大数据的不断更 新，构建多维度、多侧面的动态个性学习特征库，以实现对学生的画像进行实时动态的调整 最后，采用大数据分析方法对大规模的测评数据进行挖掘信息、探索规律，从多视角为学生的 负担状况提供解决方案24。2. 设计基于学生画像的精准减负体系精准减负体系包括危机干预

33、系统与白适应学习系统。首先，面对不同负担状况的学生群体 要及时做好预警工作，如面对“低投低负型”学生，在增加学习投入的过程中若其主观课业负担 值也在上升，在达到临界值前危机干预系统可以及时提醒教师与家长，在要求或鼓励学生的学 习投入时应当以保护和增强学生的内在学习动机为前提，营造轻松、愉悦的学习氛围，使学生 的主观负担感受值始终维持在健康水平;其次，利用白适应学习系统提供给学生个性化的学习 支持，如面对不同对象开展的微课程设计与学习25、帮助家庭选择不同类型的课外兴趣班、 提供给学生相应的批判性思维能力训练与测26，使得对学生的学习、训练与发展做到精准 化、常态化，从“因材施教”走向“可因材施

34、教”27。3. 充分做好社会、学校与家庭的向导“减负”不能一蹴而就，需要社会、学校和家庭三个层面共同出发，加减齐做、内外共抓 28。教育部门应加强宣传工作和舆论导向，明确“减负”的目的并不是为了服务于升学的教育 观，而是为了全面提高学生的核心素养，培养社会主义现代化的高质量人才。同时，改进唯 分数”的评价方式，加强学生学习品质等核心素养的评价，在学业考试中增大对学生思维能力 的考察比例。提高全社会加强基于测评数据的精准减负的意识，切勿一刀切，使得社会、学 校、家长共同意识到“减负”的真正目的、真正做法、真正价值和意义，全社会相互配合共同 “减负”增质，为学生营造全面发展的育人新环境。参考文献：

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