2023-07-18-世界银行-数学补救的数字个性化学习能否为高等教育提供公平的竞争环境_厄瓜多尔的实验证据_30页_372kb

数字个性化数学补习学习软件在厄瓜多尔高等教育中的效果分析

该研究评估了在厄瓜多尔公共高等技术学院(CCTs)引入数字个性化学习软件ALEKS对新生学业表现的影响，尤其是在COVID-19疫情期间的在线教学背景下。研究采用随机对照试验设计，为800名第一学期学生提供ALEKS补习软件，并通过综合数据分析评估其效果。

研究背景

• 很多厄瓜多尔学生进入高等技术学院时数学基础薄弱，影响了学术表现。
• 传统的线下补习依赖助教成本高，难以规模化推广。
• 2020年COVID-19疫情期间，教学转向远程，增加了学生成就差距扩大风险。

方法创新

• 随机分配设计：将39所CCTs分配为实验组（提供ALEKS软件），另外32所作为对照组（计划在第二学期提供）。
• 软件介绍：ALEKS为个性化数字学习平台，基于人工智能，能够根据学生当前知识水平提供定制化数学补习路径。
• 干预措施：学生使用ALEKS 90分钟/周，最低90分钟（360分钟/月）推荐使用量。
• 评估指标：综合使用了入学率、重复率、标准化数学测试分数等作为主要结果变量，并进行了多个假设检验以保证结果稳健。

主要结论

数学成效与学术准备

• 数学测试得分：使用ALEKS的学生平均在数学测试中提高了0.28个标准差，显著优于对照组。
• 重复率：ALEKS使用权限提高了学生通过考试的概率，减少了课程重复率（总体下降约14个百分点）。
• 入学率：未能显著提高第三学期入学率。

群体差异化影响

• 性别差异：主要受益于男性学生（数学提升0.28标准差，重复率下降14个百分点），对女性影响不显著。
• 年龄与专业差异：效果独立于学生的年龄，对工程类专业学生影响显著，而在非数学密集型专业影响较小。
• 使用量效应：每多使用1小时ALEKS，学生数学测试分数提高0.20标准差，重复率下降6个百分点。

实用性与潜在推广

• 成本效益：每名学生成本约为18美元，为教育预算紧张的高校提供了一种低投入、高产出的补习解决方案。
• 推广潜力：报告推荐该项软件应用于全球发展中国家，尤其适合资源有限的高等教育系统，有望实现规模化应用。

研究局限

• 隔离环境：研究在疫情期间实施，属于特殊教学情境，结果可能不完全适用于常规线下教学。
• 使用率差异：虽然多数学生使用了该软件，但使用频率和时长存在显著异质性，可能影响效果。

主要结论总结

本报告得出，在线背景下使用ALEKS软件对初学者高校数学补习产生了积极影响，效果显著改善了学生的数学能力和课程完成率。这一结果为高校在资源紧张情况下应对学生数学准备不足问题提供了实用、经济的解决方案。