推文人 | 邱彧 

原文信息：Muralidharan, Karthik, Abhijeet Singh, and Alejandro J. Ganimian. 2019. "Disrupting Education? Experimental Evidence on Technology-Aided Instruction in India." American Economic Review, 109 (4): 1426-60.

 

在过去的二十年中，发展中国家在提高入学率和完成率方面取得了令人瞩目的进展。然而，他们将教育时间和金钱投资转化为人力资本的生产率仍然很低。以印度为例，尽管小学入学率超过95％，但5年级的学生中有超过50％的学生真实水平不能达到二年级学生应有水平（Pratham，2017）。其他几个发展中国家也出现了类似的模式（世界银行（2018））。针对此类现象的一种解释是，课堂教育与学生学习水平的不匹配使得本就落后于标准水平的学生与标准水平的差距越来越大，因而导致教育投入转化的无效率。

 

为解决这个问题，一种可能有效的做法是将技术与教育相结合形成一种电脑辅助学习模式（CAL），这种模式使得不管同一个年级的学生的学习水平的跨度有多大，每一个学生都可以受到针对自己学习水平的教育。

 

尽管上述的CAL有着很多潜在的好处，却鲜少有人用数据去证实这种成功范式。本文利用印度基于Mindspard的实验项目的结果对技术辅助教育的效果进行验证。

 

实验介绍

 

本实验借助Mindspark软件开展。Mindspark是一个具有高质量教学材料，能根据学生在学习做题的反馈实时更改内容，旨在通过技术进行高质量高效率大规模教学的软件。

 

本实验的干预措施在德里的三个Mindspark中心实施，其实验对象聚焦于低收入社区。该研究的样本于2015年9月从靠近中心的五所公立中学招募。在每所学校，来自EI和J-PAL南亚的成员都参观了4-9年级的教室，向学生们介绍Mindspark中心，并邀请他们和他们的父母到附近的中心进行示范。在示范会上，这项计划和学习被介绍给家长。家长们被告知如果他们的孩子想参加这项研究，他/她需要完成一项基线评估，并且大约一半的学生将通过抽签来获得一张到2016年6月的可以免除每月200卢比学费的学券。对于那些抽签“失败”的学生，如果他们在2016年2月参加了最终评估，他们将在2016年2月之后免费进入中心。但是，在研究期间，抽签输家不被允许进入该计划。

 

该实验的研究样本包括完成基线测试和调查的619名学生，其中约97.5％的学生入读6-9年级。这些学生们在课余时间内选择自己偏好的90分钟的时间段报名参加该计划，每周要前往中心学习六天。Mindspark中心的预定日常教学分为45分钟的计算机辅导和45分钟的监督教师指导的小组学习。在分配给基于计算机的教学时, 每个学生被分配到配有Mindspark的计算机，为他/她提供数学，印地语和英语的教学。一周两天被指定为数学，两天为印地语，一天为英语，学生可以自行选择主题。基于小组的教学包括给定批次中的所有学生（通常约15名学生），并由一名教师监督。教师在当地受聘，负责监督学生在使用CAL软件时的情况，提供基于团队的指导，促进中心的日常运作，并鼓励学生的出勤，监督学生完成作业和检查他们对核心概念的掌握情况。

 

为了评估这项实验对学生学习水平的影响，作者们还收集了如下的数据：

 

1） 学生测试成绩：分数是基于IRT（将不同年级的学生放在一样的测度之下）的笔试考试得出的。通过学生在随机选择进入项目之前（2015年九月）和学期即将结束时（2016年二月）的数学和印度语的测试成绩来看控制组和对照组的变化。

 

2） Mindspark CAL系统数据：这些数据只记录了实验组的情况旨在用来描述初期各个年级学生学习水平的情况和刻画出经Mindspark对学生个人化定制教学之后学生的一个动态水平变化过程。

 

3） 参加该实验和不参加该实验的其他同年级人在学校的考试成绩：这些数据旨在比较具有自选择性质的样本和同一所学校全样本的结果。经评估发现，该基于实验样本得出的结果可以被延伸到全样本之中。

 

4） 学生情况数据：基于实验前学生填的问卷调查，学生性别、社会经济状况、以及家庭情况的信息被收集到以进行异质性研究。

 

实证方法

 

 

主要结果

 

首先，在项目实施之前（status-quo）作者们对这些学生的情况进行了考察：

发现大多数儿童一进入小学之后的教育时就已经远低于年级水平。在6年级，平均水平的学生在数学方面落后大约2.5个年级水平，在印地语方面落后大约半年级。其次，尽管学生的平均成绩在后期成绩较高，这表明随着时间的推移有一些学习；但成绩收益的斜率（最佳契合线）与课程标准相比相对平坦，这表明学生的平均学业成绩正在以低于课程设想的速度发展，到9年级时，学生（平均）在数学方面落后近4.5级，在印地语方面落后2.5级。

同时，为了检验ITT effect是否会因性别、社会经济状态或者是初始成绩而不同，作者们还通过加入交互项进行了以下估计：

由交互项均不显著可看出，赢得抽签进入Mindspark项目学习对所有学生都是一样好的，这就意味着Mindspark软件可以对所有情况的学生都起作用。作者们还发现，位于较低水平的学生因为在控制组中不会有任何的进步，故他们得益于Mindspark的相对进步要比学习水平较好的学生要来得大。

 

与此同时，作者还检验了关于测试特征上的异质性，

由于在Mindspark中，大部分呈现给学生的数学内容都是低于年级水平的，故在年级水平及以上的数学测试中，实验组学生成绩并没有显著提高。这些与测试相关的异质性研究也暗示选取具有良好校准性的能反映学生学习过程的测试的重要性。

 

在IV估计中，作者们发现参加Mindspark项目90天将会引起在数学方面和印度语方面分别0.6σ和0.3σ的成绩的提高。

这些估计量很有可能低估量效关系因为变量Attendance还包含了在Mindspark中其他科目的学习时间，比如说英语科目，而这些科目并没有在实验中被测试。

 

但如何说明这些提高是由CAL（computer-aided learning）带来的呢？毕竟不能区分出CAL软件，小组学习和额外的辅导时间的相对贡献。为了说明CAL的功效，作者们通过同期进行的Berry and Mukherjee（2016）的对比实验说明额外的在Mindspark中心的辅导时间对学生数学和印度语成绩无影响.同时，作者们还通过分析CAL可以个性化识别每个学生的学习情况从而进行高效辅导的机制对CAL功效进行肯定。

 

肯定了CAL对学生个性化教学的好处之后，作者们又将Mindspark与具有同样个性化教学的TaRL人工教学（Teach at the Right Level）进行对比，由Mindspark一旦投入固定成本后就具有零边际成本的特点可以推出其相对于TaRL人工教学具有大规模的低成本的结论。

 

结 论

 

这篇论文提供了关于技术主导的补充教学计划对印度学生成绩的影响的实验证据，并发现进入该项目可以使学生在数学和印度语方面获得大量且快速的考试成绩的提高。此效果即使在学生具有大量异质性的条件之下仍然成立。作者推测，一个关键原因是CAL课程可以同等有效地教授所有不同水平的学生，同时与计算机相辅助可以大大降低教学投入的成本。

 

本文旨在说明技术教学与人力教学的互补性而非替代性，一方面，技术可以做到人力无法做到的低成本大规模有针对性的个性化识别教学；另一方面，技术可以使教师花更多时间在人力的比较优势之上——即将相同年纪的学生安排在一个班中进行基于小组的学习从而帮助他们养成良好的社会技能和其他非认知性技能。

 

总体而言，此研究为探寻何为有效教育投入模式提供了一次良好的实验，该实验得出了精心设计和实施的技术辅助学习项目可以在相对较短的时间内大大提高学生的考试成绩的结论。对于那些在同一年级中学生水平具有大量异质性且学校缺少对低于标准水平的学生的合适教学的发展中国家来说，他们可以通过实施TaRL技术，加强对将技术辅助学习整合到课堂中的创新和研究，从而大幅度提高教育的质量。

 

Abstract

 

We study the impact of a personalized technology-aided after-school instruction program in middle-school grades in urban India using a lottery that provided winners free access to the program. Lottery winners scored 0.37 higher in math and 0.23 higher in Hindi over just a 4.5-month period. IV estimates suggest that attending the program for 90 days would increase math and Hindi test scores by 0.6 and 0.39 respectively. We find similar absolute test score gains for all students, but much greater relative gains for academically-weaker students. Our results suggest that well-designed technology-aided instruction programs can sharply improve productivity in delivering education.