問題聚焦🏊：何為電腦輔助學習📖？
過去幾十年中，在教育領域內運用計算機技術已經成為一個趨勢。研究表明，通過電腦開展教學具備很多優勢🙂↔️。如增強學習興趣、提供及時的學習反饋🫵🏿、提高學習努力程度等。在印度等發展中國家的研究發現🈲，將計算機技術作為教育中常規教學的補充手段可以彌補師資匱乏以及教學質量低的劣勢🧑🏿🎓🍚。雖然眾多研究顯示，在教育領域內計算機技術得到了普遍運用，但是計算機技術的運用是否能夠提高學生的學業表現在我國目前的研究中並無定論👨🏼🏭，REAP的此項研究通過大規模隨機幹預實驗對此問題作出回答。
電腦輔助學習（Computer Assisted Learning，簡稱CAL）包括四要素🦊：硬件、軟件🤸🏻♂️、課程和實施計劃🤸🏽♂️。CAL項目給學校提供電腦設備，電腦內包含一套以趣味遊戲為主要形式的人機互動的教育軟件，軟件涵蓋對應國家標準教科書的課程練習。
根據項目計劃🧒🏿，兩個學生共用一臺電腦💑，每周上兩節40分鐘的CAL課程。在CAL課程上，老師帶領學生按照項目要求完成規定的課程內容。為了評估電腦輔助學習本身對學習成績的影響⛹🏿♀️👩🦰，老師在CAL課程上主要負責指定每節課學習內容（課程手冊有詳細安排）、維持課程秩序🧫、解決電腦和軟件操作問題等🤹🖖🏽，並不回答學生關於學科本身的問題。
合並研究💃🏽：源於五個CAL項目
本次研究是基於2010年至2012之間開展的五個電腦輔助學習項目進行的合並研究。通過分析這五個項目的數據評估電腦輔助學習的效果。圍繞這個中心🧑🏻🦲，CAL項目試圖回答🤨：電腦輔助學習項目可以提高學生的學業表現嗎？電腦輔助學習項目是否有助於提高學生的其他方面能力👨🏽🎓？在探索問題的答案的過程中，找到更好更有效地實施計算機輔助學習項目的模式，為政府提供決策依據。
項目一：進城務工人員子女電腦輔助學習項目
進城務工人員子女通常就讀於教學質量低下、缺少監管的私立打工子弟小學🤠。為了探索縮小打工子弟小學和北京市城區小學的教育差距的方法👩🏻🎤🕵🏿♀️，研究團隊在北京市私立打工子弟小學對學生開展電腦輔助學習項目並評估該項目的影響。
項目二：陜西I期項目
寄宿製學生因為住校的緣故，除教學時間外有充足的課後時間呆在學校✏️🧑🏽🎨。陜西I期項目利用寄宿製學生的課後時間開展電腦輔助學習，探索CAL項目對學生數學成績的影響。
項目三😟：青海I期項目
西北少數民族學生身處偏遠地區，經濟狀況較差，學習資源匱乏。他們的學業成績平均而言低於陜西貧苦農村地區的學生，其學習的最主要障礙來自於漢語水平不足。青海I期項目利用課後時間為少數民族學生開展電腦輔助語文學習，旨在提高其語文能力👰🏿。最終通過數據分析CAL項目是否會提高少數民族學生的學業成績。
項目四：陜西II期項目
與陜西I期項目相比，此項目將電腦輔助學習納入正常的課內教學時間內進行（課內電腦輔助學習），區別於之前利用課後時間進行的輔助學習（課外電腦輔助學習），藉此研究CAL與常規教學的替代／補充作用。此項目通過電腦輔助學生學習語文和數學兩個科目。
項目五：青海II期項目
青海II期在青海I期的基礎上增加數學作為電腦輔助學習科目☪️。項目要求電腦輔助學習在課後時間展開，但是一些學校因為課後時間不足，將電腦輔助學習在常規的主科教學時間進行。在這種情況下🚄，項目分析比較了當CAL項目在課後時間開展時（常規教學的補充）和當CAL項目在教學時間進行時（常規教學的替代），對學業表現的影響的差異📦。
數據來源：隨機抽樣和隨機分配
隨機抽樣：通過合並五個CAL項目的數據信息得到16897個樣本學生🛠。這些樣本學生都是通過隨機抽樣獲得🔻。（五個項目基本情況見表一）
隨機分配：將這16897個學生隨機分配到幹預組（接受電腦輔助學習幹預）和控製組（不接受電腦輔助學習幹預）。由於是隨機分配，兩組學生像“雙胞胎”一樣，在諸多關鍵指標上沒有顯著性差異🚀，因此幹預後兩組學生的成績差異就是幹預的影響⚰️。
研究方法：隨機幹預實驗
以上五個項目都采用了影響評估方法中的的隨機幹預試驗（RCTs）。
影響評估的核心問題是歸因。影響是指政策（或者幹預）的作用對象與它在未接受政策（或幹預）的情況下在結果上的差別🫅。同時🦹🏻♂️，影響程度的大小也隨時間變化而改變（表二）🧑🏻🦱。影響評估就是要在控製其他因素作用的情況下，分解出哪些影響和變化是由於某項（組）因素幹預所引起的🪜🧛🏽♀️。
RCTs可以幫助研究者和政策決策者打開影響評估的“黑匣子”，理解項目或政策的作用機理，從而尋找到項目或政策成功與失敗的源頭，為未來進一步完善設計、改進決策奠定基礎🧘🏽♀️。
在CAL項目中🎊，幹預組進行電腦輔助學習幹預，控製組不實施任何幹預。基於上圖🥀，隨著時間推移發生變化◾️，幹預組和控製組之間的差異就是項目影響⛹🏻♂️，即CAL項目的實施效果。
實驗進程🧗🏼：在CAL項目中的RCTs三步曲
隨機幹預實驗分三步展開：第一階段🕕，開展基線調研，進行現狀分析👭🏼。第二階段，實施幹預⟹，將樣本分為幹預組和控製組之後🧑🏼⚕️，對幹預組實施幹預，而對控製組不進行任何處理。第三階段，評估調查，在整合分析數據基礎上提出政策建議😡。這也被稱為RCTs三步曲。
基線調查：對16897個學生進行標準化的學科測試（數學／語文），同時通過問卷收集學生的個人信息（包括性別、民族🟡、是否獨生子女👩⚖️、使用計算機和互聯網的經歷等）🧑🏿🔬🧘🏻♀️、家庭信息（包括家庭經濟狀況、父母親學歷、父母工作和外出務工情況）等。在隨機分配幹預組和控製組之後🚋，基線調研的數據表明，幹預組和控製組學校的學生在數學成績😹、語文成績和社會經濟狀況上沒有統計學意義上的顯著性差異🐣，兩個組是平衡的。
實施幹預：在進行幹預之前要開展兩個方面的準備工作。一方面，要保證幹預組學校有實際可用的電腦設備，進行電腦運輸和電腦安裝；另一方面，要開展教師培訓，使幹預組的教師具備電腦應用的基本技能🏭，能夠正確操作電腦輔助學習軟件，熟悉電腦輔助學習的課程和班規，具備管理電腦輔助學習項目的基本能力👩🏼🏫。這兩方面的工作是保證項目開展的重要前提條件。
完成準備工作之後，開始實施幹預。在幹預組學校的學生中開展電腦輔助學習項目，進行一周兩次，一次40分鐘的CAL課程學習。對照組學校的學生沒有實施任何幹預，照常上課。在項目實施過程中，教師需要對電腦輔助學習活動進行監測🕺🏽，記錄項目進展的詳細內容💇🏿，包括項目進行的基本情況👶🏻、學生的出勤情況🤏🏿、學生的上機時間、課程進度及硬件問題等內容。
評估調查：部分樣本因為輟學、休學或者轉學流失🙎，經統計學檢驗🪽，樣本的流失不影響項目實施的效果。因此評估調研對15421個學生再次進行了25分鐘的標準化學科測試。最終通過比較幹預前和幹預後的學科成績變化識別電腦輔助學習發生的效果（積極效果／消極效果）。
研究結果：CAL項目顯著提高了學生的學業表現
對5個CAL項目的數據進行合並進行統計分析之後🤦，可以獲得以下結果（註:提高0.4個標準差相當於多學了一個學年的知識）：
1.總體影響🙎🏿♀️：平均而言，CAL項目總體上將學生的學科成績提高了0.10個標準差👆。即🍣：CAL項目能夠顯著提高學生的學業表現。同時，CAL項目存在積極顯著的溢出效應：單獨幹預數學科目的CAL能夠將學生數學成績提高0.11個標準差，對語文成績無顯著影響；單獨幹預語文科目的CAL將語文成績高了0.17-0.18個標準差，溢出效應使數學成績提高了0.25個標準差。
電腦輔助學習的溢出效應🛗：當幹預的科目為語文（只通過電腦輔助學習語文👩🏿⚖️🚶➡️，不學習數學）時，數學成績也得到提高🪤。主要原因在於數學課本用漢語編纂，數學課用普通話教授，語文能力提升時，有利於數學學習🦥。
2.科目影響產出🧑🦽➡️：幹預數學科目的CAL能夠帶來顯著的非認知產出🎫🫄，使學生的自我效能感顯著提高了0.08個標準差。而幹預語文科目的CAL對學生的自我效能感沒有顯著影響。原因可能是，數學學習重在解決問題和分析問題的能力，語文學習重在記憶和理解能力。數學CAL提高了學生的自我評估能力和完成任務能力𓀒，即顯著提高了學生的自我效能感。
3.幹預形式影響產出：項目以課內電腦輔助學習和課外電腦輔助學習兩種形式展開。課外CAL將學生成績提高了0.15個標準差，而課內CAL只提高了0.03個標準差。
電腦輔助學習的替代效應（擠出效應）：課內電腦輔助學習和課外電腦輔助學習的顯著差異在於項目開展時間在課內還是課外。當在課內時間開展時，CAL的效果可能和教師指令以及其它教學活動的效果發生交互作用。因此，CAL項目的效果可能被CAL外的其他教學活動的積極效果抵消💂🏿♀️🏀。
4.性別與產出：單獨幹預數學科目的CAL對男生和女生的影響沒有顯著差異。在單獨幹預語文科目的CAL，男生比女生的語文成績多提高了0.11-0.12個標準差。原因可能是，項目幹預前男生的語文成績顯著低於女生🏄🏿，基線數據顯示男生語文成績比女生低了0.17個標準差。而成績差的學生比成績好的學生從CAL項目中更容易獲益。
5.經濟狀況與產出：有貧困補貼的學生成績提高更大👸🏿，非貧困學生的學習成績提高了0.11個標準差🦵🏿🌴，貧困學生的學習成績提高了0.18個標準差。也就是說，相對於家庭經濟狀況較好的學生🚑，貧困學生從電腦輔助學習項目中獲益更多🍙。
6.年級與產出：CAL項目對於標準化數學測試的效果因為年級不同而發生差異🚏。所有學生的數學成績平均提高了0.13個標準差，三年級的數學成績提高了0.18個標準差，五年級的數學成績提高了0.11個標準差。三年級的成績提高略高於五年級學生。
政策建議：
通過項目數據分析結果可以肯定地說，在現階段農村小學實施CAL是能更好地發揮電腦的作用，提高學生成績的有效方法。
首先💇🏽♀️，CAL項目的開展顯著提高了學生的標準化測試成績。從項目實施的效果來看，我們也可以發現，此項目對於學困生的影響尤其顯著，弱勢群體從中受益更大。從這個方面講，CAL不僅能夠縮小城鄉教育差距，也能夠減小農村教育的內部差距。此外👎🏿，CAL對學生的影響並不是短暫突發的🤰🏿，它具備持續性的效果🪳，至少三個學期之後效果仍然顯著🤴🏼。
其次，CAL項目不僅提高了學生的學業成績，學生的學習興趣、自信🏊🏼♀️、解決問題能力等綜合素質也有了顯著的提高🕵🏼♀️。CAL提供了一種新奇有趣、寓教於樂的形式，靈活運用學生的學習時間，讓學生對學習的態度發生了轉變🤴🏽，能夠更積極更熱情對待學習任務，愉悅學習🩺，學有所得。當老師和家長無法幫助孩子的時候，電腦可以成為孩子學習的好夥伴🙌🏿😚。
再者😭，只要硬件和老師到位，培訓和軟件的成本幾乎可以不計。如果國家計劃在每個農村學校建立一個計算機教室🕍，並且學校安排了教師上計算機課的話👨🏿⚕️🏤，CAL項目成本效益極大🧑🏼🔬🎨。電腦輔助學習可以以政府牽頭推廣、學校自主組織開展項目的形式展開💁🏿♀️。
綜上，為了實現縮小城鄉教育差距、跨越數字化鴻溝🧜🏿，CAL項目是一個行之有效的解決方案。目前政府不斷加大對農村小學的電腦教室的投入👩🏽🦱，探索這個資源的有效率用途徑具有很強的理論和現實意義。如果電腦輔助學習能夠和政府計劃完美配合，那麽可以充分利用政府的投資，更有效地幫助農村學生在學業和數字化技術上趕上城市學生。同時，政府可以通過培訓教師、激勵教師或合同機製等將電腦輔助學習納入正軌🙎🏼。
註：REAP，農村教育行動計劃，由斯坦福大學FSI問題研究所、陜西師範大學教育實驗經濟研究所（CEEE）和中國科學院農業政策研究中心（CCAP）共同組成。REAP團隊於2015年在China Economic Review上發表文章🏄🏽♀️，旨在評估電腦輔助學習對學生學業表現的影響，並探索產生影響的機製。本文由CEEE研究助理梅自穎🪯🚣🏼、CCAP研究助理白鈺基於英文文獻並與原作者交流後撰寫。（作者🕐：農村教育行動計劃（REAP）團隊）
【專家說】
農村教育信息化項目要以使用者為中心
CAL項目特別關註貧困農村小學的寄宿製學生、進城務工人員子女🔃、少數民族學生等🚣🏻♂️，選擇的用戶非常有現實意義；強調政府要加大對農村小學的電腦教室的投入，並關註電腦和相關資源的實際應用效果；同時，通過培訓教師、激勵教師等將電腦輔助學習納入正軌💐。這些措施可以確保項目取得比較積極的效果。
在農村教育信息化項目中，內容關聯性和以用戶為中心的信息技術、互補型項目合作夥伴和包容式管理🕤、以培訓和技能開發為基礎的可持續發展戰略這三大因素相輔相成。第一個因素強調技術但不唯技術，重視內容但更要求內容具有關聯性🤵🏻♀️🧇。第二個因素強調多方協同合作👸🏻🤘🏼，發揮農村用戶的主體作用⟹。第三個因素強調人的作用🙅🏿♂️，重視對用戶的培訓。當然，不是說具有上述三個成功因素的農村教育信息化項目就必然成功，還有一些其他因素對項目的實施也非常重要🧑🏼🔧，比如科學合理的政策規劃及實施方案和執行時間表、持續穩定的資金投入和使用機製🌜👩🏿、方便使用的數字化學習環境和低成本學習終端、對改進有幫助的評估和及時調整實施措施💶、吸引農村用戶參與的實際效果和動力、研究機構和專家的力量等。
關鍵因素如何幫助農村教育信息化項目獲得成功🏌🏼？
製定目標時，第一準則是兼顧目標地區的社會經濟現狀。實施農村教育信息化項目時要重點考慮在農業價值鏈中處於弱勢的農民👦🏽、農村學生和教師的弱勢處境、農村地區及其居民的整體不發達和邊緣化狀況🧑🏼💻。
此外，要謹慎地選擇信息技術和基礎設施，盡量做到沒有時空距離🧛♂️、易於操作🈷️；爭取合作夥伴，學習對方經驗；在計劃與實施階段采用參與式管理方法🧡，聽取農村用戶的意見，並讓用戶直接參與其中；投入大量精力在培訓和支持活動上🚪，並且做到有連貫性。
所有農村教育信息化項目的最終目標不僅在於實現既定目標，而且還要以一種可持續的方式發展項目並帶來預期變化。不間斷地或在指定時間對項目進行準確評估🏄🏻♂️，使項目在管理和信息技術使用方面進行調整和糾錯，以及提高服務和傳遞信息的質量。向農村社區和目標群體進行咨詢，可以更好地評估他們的需求，將項目的服務與目標群體相融合，獲得更高效益。對信息技術的快速發展做出分析，並最終被一種更具創新性的技術取代。逐漸擴大項目的影響範圍🧀，以使得更廣泛人群有機會參與，並從項目中受益🖖🏻。從長期來看🎠，只能使少數人受益的項目失敗的幾率也會增加🔽。
關於信息技術促進農村教育與農村發展🧑🏻🦼📚，我們有如下政策建議🚰：農村教育信息化項目需要清楚地認識農村用戶面臨的挑戰😋，以及目標群體的社會經濟背景和生活習慣，如農村婦女面臨的問題不同於農村男性居民，她們與農村教師和學生的需求也不相同。農村教育信息化項目需要確保所選擇的技術不違背目標群體面臨的社會現實，並認識到一項技術可有多種用途📀🦹🏼，存在很多影響因素🆎🎙，如數字化程度🙆🏽♀️、信息技術常識、信號覆蓋程度、使用成本等🥳。農村教育信息化項目還要確保能夠最大程度地發揮合作夥伴的優勢，如內容開發領域的專家、信息技術供應商、信息技術專家、公共服務機構、了解目標群體及農村的機構等🦔🧩。在籌備和實施農村教育信息化項目的過程中，需要積極考慮目標群體的思維方式和態度💄，激發目標群體的主人翁意識，讓所有人、所有合作方置身其中。應將目標群體視為改變其自身生活的行動者，並逐步使之具備改變自身生活的能力👩🏻🚀。為此，目標群體需定期接受培訓🥫，以便使用該項目的信息技術產品和服務，並從中受益。培訓應以使用者為中心🥓，即根據目標群體的需求、興趣和技能量身打造🟦。此外，還需要在技術或管理方面不斷提供支持，並應由能夠進入當地農村社區和學校的機構來提供這種支持，做好骨幹培訓者的培訓。我們倡議實施更多的農村教育信息化項目🤭，充分發揮信息技術的潛能，豐富活動和服務的內容，擴展項目的影響範圍，惠及更廣泛人群🎑。（作者😿：曾海軍，系北京師範大學智慧學習研究院、聯合國教科文組織國際農村教育研究與培訓中心項目專家）
【調查者說】
城鄉學生數字化鴻溝如何填補？
電腦輔助學習項目緣起於現代中國所面臨的兩大挑戰：一是農村小學生的學業成績落後於城市小學生🕵🏽♂️；二是城鄉之間巨大的數字化鴻溝🧑🏼🔬。
2014年👨🏿🎨，REAP團隊給8000個學生進行了標準化的數學測試🧖。結果顯示，農村地區學生的成績落後於城鎮學生1-2個標準差，也就是說同一年級的農村學生比城市學生少學了1-3個學年的知識🦣。解決學習困難問題的傳統方法是學校組織補習輔導班、開展商業補習輔導班或是進行家庭補習輔導。但這些方式都因為農村資源的局限性而不具有可行性。
除了學業成績上的差距，中國城市和農村學生更存在巨大的數字化鴻溝，城市家庭擁有電腦的比例遠遠高於農村家庭☣️。國際研究表明數字化鴻溝是導致收入差距和貧困的原因之一。
在農村小學建立機房是遠遠不夠的。由於老師不知道如何使用電腦🚧、沒有適用的教育軟件、電腦課程設置和課程內容不合理等原因，國家投入的電腦資源沒有得到充分發揮作用🍈。
REAP於2009年開始實施並評估電腦輔助學習項目👩🏼🦳，旨在研究幫助孩子提高學業表現的有效途徑⛄️。這種方法在全世界多個國家和地區都證明能夠幫助落後學生彌補學業上的差距。通過電腦輔助學習項目可以充分利用政府的投資更有效地幫助農村學生在學業和數字化技術上趕上城市學生♖。需要強調的是💬，電腦輔助學習項目並不需要更多額外的投入，具有很高的投入產出效率🛥。利用現有的學生電腦、信息技術老師和課程😉，配以電腦輔助學習的操作指南❔，就可以有效地發揮作用。
電腦輔助學習具備獨特的潛在優勢，新奇有趣🌁🦹🏼♂️，寓教於樂🥷🏿。除了文中提到的學習成績顯著提升外📻，我們還獲得了意想不到又讓人信服的結果。在電腦輔助學習項目實施過程中，項目學校的學生中喜歡上學的學生從45%增長到82%👍🏼，學生們對上學的態度更加積極熱情。我們在項目學校經常可以看到這樣的場面：每次上課前10分鐘，學生都會在門口排隊，等待電腦輔助學習課程的開始。既可以通過一種充滿趣味的方式讓學生快樂學習，又能讓學生在這個過程中學有所獲♦️，學習成績得到提高🧑🏽⚕️，CAL項目可以說是一種值得推廣的可行之策。
青海項目中，通過基線數據發現🍱，少數民族學生的成績比漢族學生差7個月的學習進度；撒拉族比漢族差22個月的學習進讀。這些地區慣常使用少數民族語言作為溝通交流甚至授課的方式，因此學生們的漢語水平都比較低👨🏽🚒，普通話使用程度不高。隨著項目的深入開展🤾🏼♀️🚶🏻➡️，學生的漢語能力顯著提升🚶🏻♂️➡️，語文成績明顯提高🕵🏿♂️。他們對電腦輔助學習課程充滿熱情🤷🏽♀️，以更流暢的語言👷🏽♀️、更自信的笑容和調研員交談。（新聞來源🏝👼🏿：中國教育報）
