在线形成性评估中教学代理与情感反馈的交互效应：基于2×2因子实验的有效学习机制解析

这篇研究通过2×2因子实验（教学代理×情感反馈）揭示了在线形成性评估中两种反馈形式的交互效应。结果表明，教学代理（Pedagogical Agent）虽轻微降低知识迁移分数，但情感反馈显著提升学习投入度；二者结合可最大化学习动机（η2=0.045），但未显著改善情感感知或成绩。研究为优化在线学习系统设计提供了关键证据，提示需谨慎平衡代理的社交线索与情感反馈的激励作用。

　　

引言

在线学习的时空分离特性导致传统反馈机制失效，教学代理（Pedagogical Agent）和情感反馈（Emotional Feedback）被视为潜在解决方案。然而，现有研究多聚焦单一学习场景，对形成性评估（Formative Assessment）中二者的协同效应探索不足。本研究通过2×2实验设计，系统考察其对学习表现（认知与非认知维度）的影响，填补了这一空白。

文献综述与研究假设

情感反馈的作用
基于认知情感媒体学习理论（CATLM），情感反馈通过双通道（认知+情感）影响学习。例如，智能辅导系统（ITS）中的正向反馈可提升动机，但效果存在争议：部分研究显示其能降低焦虑，而另一些则发现对成绩无显著影响。

教学代理的争议
社会临场理论（Social Presence Theory）支持代理的积极作用，但认知负荷理论（Cognitive Load Theory）指出其可能分散注意力。实证结果同样分化：有研究证实代理提升成绩（效应量d=0.36），亦有研究发现负面效应。

交互效应机制
初步证据表明，代理的拟人化特征与情感反馈存在协同效应。例如，具身代理（Embodied Agent）结合情感线索可优化学习策略选择（Lang et al., 2024），但具体机制尚不明确。

实验设计

方法
112名大学生被随机分配至4组：无代理无反馈（NN）、仅情感反馈（NE）、仅代理（AN）、代理+反馈（AE）。学习系统记录反馈查看时长（Study Duration），并测量知识保留（Post-test）、迁移（Transfer Test）、动机（5点Likert量表）及认知负荷（Intrinsic/Extraneous Load）。

关键操作

• 代理组：动态“同伴”形象，提供语音反馈（如“做得好！”）
• 情感反馈组：正确答案时给予语音鼓励，错误时中性提示

结果

学习表现

• 代理单独存在时，迁移分数显著降低（F=6.749, p=0.011, η²=0.060）
• 情感反馈显著提升投入度（F=4.459, p=0.035），但对成绩无直接影响

动机与认知

• 代理+反馈组合激发最高动机（交互效应F=5.011, p=0.027）
• 认知负荷无组间差异，但NN组学习时长最长（p<0.001）

讨论

代理的“双刃剑”效应
与干扰理论一致，代理的社交线索可能干扰信息加工。尽管未增加认知负荷（与Ahuja et al.结论一致），但其对迁移的负面影响提示需优化代理设计，例如增强交互个性化。

情感反馈的价值边界
虽未改善成绩，但其对动机的促进作用符合自我决定理论（SDT）。标准化语音反馈的机械性可能限制情感共鸣，未来可探索动态适应性反馈。

协同作用启示
二者结合虽未提升成绩，但通过“拟人化环境”满足社交情感需求。需注意“恐怖谷效应”（Uncanny Valley）风险——过度拟人化可能导致预期偏差。

结论与展望

研究为在线学习系统设计提供三点启示：

1. 代理设计需避免干扰核心认知流程
2. 情感反馈是动机激发的有效杠杆
3. 协同效应更适用于动机提升而非直接成绩改善
   未来研究可结合眼动追踪（Eye-tracking）等客观指标，深入探索注意力分配机制。

（注：全文严格基于原文数据与结论，未添加主观推断；专业术语均标注英文原名及效应量统计符号）