美国大规模研究：个性化邮件助推小学教师提升学生数学成绩

本文通过一项针对超 14 万小学教师和近 300 万学生的大规模研究（megastudy）发现，行为导向的邮件提醒能提升学生数学成绩，其中个性化数据的邮件效果更佳。这为改善数学教育提供了新方向，值得关注。

　　一、研究背景
美国学生数学成绩长期落后，在国际标准化测试中排名靠后，新冠疫情期间更是显著下滑。学生数学学习进度受自身动机和教师教学等多种因素影响，而针对教师行为的干预研究因成本高昂受限。为提升学生数学成绩，本研究开展了大规模实验。

二、研究方法

1. 干预设计：邀请 156 位行为科学家提出干预方案，经筛选后与相关人员合作开发出 15 种行为导向的邮件干预措施，同时设置仅提醒的对照组。这些干预措施理论依据不同，涵盖鼓励登录查看学生进度、给予教学提示等多个方面。
2. 实验对象与流程：2021 年秋季，140461 名小学教师及所教的 2992027 名学生参与研究，教师被随机分配到 15 种干预组或对照组，每周接收相应邮件，为期 4 周。研究以学生在 Zearn Math 平台完成的课程数为主要指标，Zearn Math 是约 25% 美国小学生使用的非营利性在线数学教学平台，其课程包含多种学习环节，且有证据表明使用该平台能提高学生数学测试成绩。
3. 数据处理与分析：研究获宾夕法尼亚大学机构审查委员会（IRB）豁免，数据不包含个人身份信息。分析时排除不符合条件的教师和教室数据，采用加权普通最小二乘法（OLS）回归模型评估干预效果，同时考虑多种控制变量，并进行多重比较调整。此外，还研究了干预效果的持续性、不同亚组的差异，以及对学生和教师参与度等次要变量的影响。同时，对邮件属性进行分析，并收集不同人员对干预效果的预测。

三、研究结果

1. 干预效果比较：初步分析显示，干预组学生比对照组平均多完成 0.03 节课，增幅 1.89%。15 种干预措施中，“每周提醒登录”（Nudging Weekly Logins）效果最佳，4 周内学生多完成 0.09 节课，增幅 5.06%（校正赢家诅咒后为 3.30%），经多重假设检验校正后仍显著。
2. 邮件属性关联：客观编码属性中，提及个性化数据的邮件与干预效果显著相关，主观编码属性中，“对教师和班级的针对性” 评分与干预效果显著相关。含个性化数据的邮件使学生多完成 0.04 节课，增幅 2.26%。
3. 干预后效果：4 周干预结束后的 8 周内，干预仍有显著效果。“每周提醒登录” 在干预后 5 - 8 周和 9 - 12 周分别使学生多完成 0.08 节课（增幅 4.49%）和 0.07 节课（增幅 5.31%）；含个性化数据的邮件在这两个阶段也提升了学生的学习进度。
4. 亚组差异与次要变量分析：在亚组分析中，个性化干预对有付费 Zearn Math 账户教师的学生效果更明显；社会比较干预对有付费账户教师的学生成绩提升更大。在次要变量分析中，学生参与度结果与主要模型相似，但教师参与度无显著结果。
5. 预测分析：所有预测均过于乐观，科学家、Zearn Math 员工和教师预测的干预效果远超实际。不过，他们能准确预测含个性化数据的干预更有效。

四、研究结论与展望
本研究表明，与标准邮件提醒相比，行为导向的邮件能轻微提升学生数学成绩，“每周提醒登录” 和含个性化数据的邮件效果较好，且效果在干预后 8 周仍持续。但该效果小于预期和其他教育干预。未来研究可探索更有效的提醒方式、不同类型的干预措施，以及个性化数据对教师的影响机制，同时进一步研究教师针对性干预的长期效果。