Profiling self-regulation behaviors in STEM learning of engineering design
Profiling self-regulation behaviors in STEM learning of engineering design
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工程设计 STEM 学习中自我调节行为的剖析
DOI：
10.1016/j.compedu.2019.103669
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发表时间：
2020
影响因子：
12
通讯作者：
Xie, Charles
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zheng, Juan;Xing, Wanli;Zhu, Gaoxia;Chen, Guanhua;Zhao, Henglv;Xie, Charles
工程设计是一个复杂的过程，需要科学，技术，工程和数学（STEM）知识。学生的自我调节在跨学科任务中起着至关重要的作用。然而，有有限的研究调查是否以及如何自我调节导致不同的学习结果之间的学生在工程设计。本研究以108名美国九年级学生为研究对象，运用主成分分析法与聚类分析法，分析其工程设计行为。它将学生分为四种不同的类型：有能力的，认知导向的，反思导向的和最低限度的自我调节的学习者。有能力的自我调节学习者认为自己是最自我调节的学习者，有最大的学习收益，虽然他们没有在任务中表现最好。认知导向型自我调节学习者认为自己是最不自我调节的学习者，尽管他们在任务表现和学习收获方面都是第二好的。相比之下，反思型学习者在任务中的表现最好。自我调节能力最低的学习者在任务中表现不佳，学习成绩最低。结果显示，有能力的自我调节学习者对自己进行了适当的评估以获取知识，认知导向的自我调节学习者低估了自己，反思型学习者关注任务的结果，而自我调节程度最低的学习者高估了自己并且付出了最少的努力。研究结果还为STEM教育和新兴学习分析的自我调节学习提供了新的见解。
Engineering design is a complex process which requires science, technology, engineering, and mathematic (STEM) knowledge. Students' self-regulation plays a critical role in interdisciplinary tasks. However, there is limited research investigating whether and how self-regulation leads to different learning outcomes among students in engineering design. This study analyzes the engineering design behaviors of 108 ninth-grade U.S. students using principal component analysis and cluster analysis. It classifies the students into four distinct types: competent, cognitive-oriented, reflective-oriented, and minimally self-regulated learners. Competent self-regulated learners perceived themselves as the most self-regulated learners and had the greatest learning gains, although they did not perform best in the task. Cognitive-oriented self-regulated learners perceived themselves as the least self-regulated learners although they were the second best in both the performance of the task and learning gains. In contrast, reflective learners had the best performance in the task. Minimally self-regulated learners did not perform well in the task and had the lowest learning gains. The results revealed that the competent self-regulated learners had an appropriate assessment of themselves to obtain knowledge, cognitive-oriented self-regulated learners underestimated themselves, reflective learners focused on the results of the task, and minimally self-regulated learners overestimated themselves and exerted the least effort. The results also offer new insights into STEM education and self-regulated learning with emerging learning analytics.
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