中学生外语学习能力的个体差异及其预测模型构建

申报人：马静之申报日期：2024-11-06

基本情况

所属批次:

2025年度大学生创新创业训练计划

项目名称:

中学生外语学习能力的个体差异及其预测模型构建学生选题

项目类型:

创新训练项目

所属一级学科:

文学

所属二级学科:

外国语言文学类

项目来源名称:

教师科研项目选题

项目归属学院:

项目期限:

一年半期

项目简介:

2023年5月，我国教育部办公厅印发的《基础教育课程教学改革深化行动方案》强调了把握学生群体特征与个体差异的重要性，并提倡提供差异性的学习路径与个性化的学习指导。本项目应运而生，旨在通过心理学与认知科学技术，从多个层面深入探究影响我国中学生外语学习能力的关键因素，并基于此构建能够预测中学生外语学能差异的计算模型，为教育变革提供科学依据。

负责人曾经参与科研的情况:

项目负责人曾参与多项心理语言学领域科研项目，如上海外国语大学语言科学与多语智能应用重点实验室开放课题（课题编号：KLSMAI-2023-OP-0004）、上海外国语大学中国外语战略研究中心“世界语言与文化研究”一般课题（课题编号：WYZL2023SH0001）、2024年教育部人文社会科学研究青年基金项目（课题编号：24YJC740027），积极撰写项目申报书、多次参与线下实地被试数据采集工作，被试人数达300+，熟练运用SPSS等科研软件进行数据分析，已发表一篇论文于SSCI一区期刊。

指导教师承担科研课题情况:

近年来，本人在NeuroImage, Human Brain Mapping, International Journal of Multilingualism, Journal of Multilingual and Multicultural Development, 《外语界》,《现代外语》等国内外高水平 SCI/SSCI/CSSCI 期刊上以第一或通讯作者身份发表相关论文10余篇；作为主要成员参与国家科技部科技创新 2030“脑科学与类脑研究”计划重大项目、国家社科基金项目及省部级项目3项；主持教育部人文社科青年项目与校级培育类项目3项，有较为丰富的项目开展与实践经验。此外，近2年来，本人已成功指导1项市级大创项目（2023年，优秀）和1项国家级大创项目（2024年）。

指导教师对本项目的支持情况:

本人将定期开展大创团队研讨会，为团队成员提供一定的技术指导与帮助，主要涉及前期研究方案制定、中期数据采集与分析，以及后期论文撰写与修改等方面。

项目级别:

国家级

项目成员

序号	学生	所属学院	专业	年级	项目中的分工	成员类型
1	马静之	外国语学院	英语	2022	申报书撰写、数据采集、数据分析、论文撰写	第一主持人
2	周畅	外国语学院	英语	2022	数据采集、数据分析、论文撰写	第二主持人
3	苏思聿	国际卓越工程师学院	环境工程（国卓）	2024	数据整理	成员
4	王娟	信息科学与工程学院	0639/计算机科学与技术	2023	数据整理	成员

指导教师

序号	教师姓名	教师账号	所属学院	是否企业导师	教师类型
1	黄嫣	09156	外国语学院	否	第一指导教师
2	李苑菲	09030	外国语学院	否	指导教师

立项依据

研究目的:

本课题将基于实证研究，开展针对中学生外语学习能力个体差异及其预测模型的构建研究，研究意义和价值包括以下两方面：

第一，在理论层面上，通过大样本、多维度的数据分析，探讨中学生外语学习能力的关键影响因素，探索个体差异的潜在预测因子，尝试构建适合我国中学生的外语学习能力预测模型，以完善外语学习个体差异的本土化理论框架。

第二，在应用层面上，通过预测模型的构建及验证，为教育实践提供理论依据与干预策略，有助于提高中学生外语学习效率，促进外语教育的个性化发展，并为我国教育领域提供实际的教学指导。

研究内容:

本课题拟以12-17岁中学生为研究对象，结合问卷调查、行为实验等方法，深入探究影响我国中学生外语学习能力的关键因素，并基于此构建能够预测中学生外语学能差异的计算模型。具体研究问题包括：

（1）中学生个体在外语学习能力（如词汇记忆能力、语音识别能力、语法推断能力等）方面是否存在显著差异？这些差异的主要影响因素是什么？

（2）若存在显著的外语学能个体差异，那么其受到哪些认知和情绪因素的影响？

（3）基于上述研究，是否可以进一步通过多元回归建模或机器学习的方式，构建我国中学生外语学能的预测模型？

国、内外研究现状和发展动态:

近年来，外语学习能力（FLA）在语言学习领域受到了越来越多的关注（Doughty & Mackey, 2021; Wen et al.,2017）。FLA包含显性和隐性两种不同的学习能力，二者涉及不同的认知机能（Li et al., 2022; Granena and Yilmaz, 2019）。显性语言学习能力（ELA）指的是在有意识的状态下通过正式教学学习语言时所使用的认知技能；而隐性语言学习能力（ILA）则指在无意识状态下处理语言输入的潜在认知机制（Li and Dekeyser, 2021; Saito et al., 2019）。最新研究已在不同年龄群体中考察了FLA的组成部分，重点关注年轻成人（Huang et al., 2024a, 2024b; Jiang et al., 2023），并进一步扩展至儿童（Granena, 2014）和老年人（Roehr-Brackin et al.,2023）。然而，关于青少年群体，特别是我国中学生群体的研究仍然相对较少。

此外，结合以往已有的相关研究，我们发现目前中学生外语学习能力研究中存在以下三个主要问题：

（1）理论基础薄弱：当前关于外语学习能力的研究多为数据驱动，缺乏理论驱动。以往研究很少从理论层面对中学生外语学习能力的个体差异及其影响机制进行深入探讨，尤其在适应我国国情（如文化背景、双语教学方法）的情况下，外语学习能力的影响因素及预测模型的构建更为缺乏。

（2）研究方法滞后：大多数研究仅采用问卷或访谈方式，缺乏客观的实验设计与行为数据。受试者在报告外语学习能力相关因素时，缺乏具体的情境背景，且未能基于当前的学习经历，因此所得数据在信度和生态效度方面可能存在一定的局限性，难以揭示外语学习能力个体差异背后的深层机制。

（3）研究成果缺乏系统性和应用价值：当前研究多停留在外语学习能力的现象描述上，以横断研究为主，缺乏对个体差异形成原因的深入研究，未能揭示关键预测因素，难以真正为中学生外语学习成效的提升提供实践参考。

创新点与项目特色:

本项目旨在通过心理学与认知科学技术，从多个层面深入探究影响我国中学生外语学习能力的关键因素，并基于此构建能够预测中学生外语学能差异的计算模型，为教育变革提供科学依据。

技术路线、拟解决的问题及预期成果:

研究思路与方法：

（1）问卷测量：本课题将采用问卷测量的方法，对实验对象的不同情绪维度进行数据采集，包括：①无聊感倾向量表（BPS）；②多维状态无聊量表（MSBS）；③正性负性情绪量表（PANAS)；④状态-特质焦虑问卷（STAI）

（2）行为实验：包含语言学习能力以及认知能力测试。

①语言能力测试（LLAMA Language Aptitude Tests）

LLAMA_D ：测试在一门新的语言中识别语音的能力

LLAMA_B ：测试在一门外语中学习新词汇的能力

LLAMA_E ：测试将熟悉的声音和不熟悉的字母联系起来的能力

LLAMA_F ：测试掌握陌生语言的语法规则的能力

②认知能力测试

测量选择性注意力：

The Color-Word Stroop Task

The Flanker Inhibitory Control and Attention Test

测量工作记忆：

Operation Span test

WM Digit Span

Corsi Test

测量处理速度:

The Pattern Comparison Processing Speed Test

项目预期效果及成果形式

本项目旨在通过心理学与认知科学技术，从多个层面深入探究影响我国中学生外语学习能力的关键因素，并基于此构建能够预测中学生外语学能差异的计算模型，为教育变革提供科学依据。基于本项目成果，团队成员发表 1-2篇 SCI/SSCI/CSSCI高质量学术论文，并期望参与市级乃至国家级的创新创业大赛的评比并获得奖项。

项目研究进度安排:

本课题计划于一年半内完成：数据采集、整理、分析及论文撰写工作

2024.11～2024.12 阅读、整理相关文献，确定项目选题，撰写项目申报书

2025.01～2025.03 结合问卷测量、行为实验等多种研究方法完成实验

2025.04～2025.06 整理并分析数据

2025.07～2025.12 撰写并发表高水平英语学术论文

2026.01～2026.05 整理各方面反馈信息，完成结题报告，参加结题答辩

已有基础:

与本项目有关的研究积累和已取得的成绩:

研究积累：

1、中学生数据的预收集：本项目已预收集了约100名中学生的实验数据，这些数据涵盖了外语学习能力、认知因素等多个维度，为后续的研究分析和模型构建提供了宝贵的基础。

2、文献阅读与研究准备：团队成员已阅读超过30篇与中学生外语学习能力及其个体差异相关的国内外文献，涉及语言学习、认知神经科学、学习能力预测模型等多个领域，为研究的理论框架和方法设计提供了充分的支持。

已取得的成就：

论文发表：今年8月，指导教师和团队成员已在SSCI一区期刊Journal of Multilingual and Multicultural Development上发表了一篇与该领域相关的研究论文Bilinguals outperform trilinguals in implicit language aptitude: the mediating role of selective attention , 该研究探讨了语言能力差异与选择性注意力之间的关系，并为本项目中关于外语学习能力差异的分析提供了重要参考。

具体引用为：Huang, Y., Li, D., Ma, J., Ji, X., & Zhou, C. (2024). Bilinguals outperform trilinguals in implicit language aptitude: the mediating role of selective attention. Journal of Multilingual and Multicultural Development

这些研究积累和已取得的成就为本项目的顺利开展提供了坚实的基础，确保了项目能顺利推进并达到预期的研究目标。

已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法:

申请人依托华东理工大学认知神经语言学实验中心，获得了本项目所需的充分实验条件支持。此外，项目团队具备以下独特的实施优势：

(1)跨学科的团队结构：项目由来自多个学科领域的指导教师和团队成员组成。团队的跨学科特性为从多角度探究本项目的研究问题提供了支持，有助于在数据分析、实验设计和理论解释等方面实现全面提升。

(2)丰富的语言学习背景：团队成员均具备多语言学习的扎实基础，尤其在二语及多语种学习和研究方面。多语言背景不仅奠定了理论创新和实践应用的基础，也增强了团队的研究能力。

(3)稳定的中学生被试资源：本项目与上海及江苏的多所中学保持长期紧密合作，为研究所需的中学生被试资源提供了稳定的支持。这种合作关系不仅确保了实验样本的质量和数量，也为项目的顺利实施奠定了基础。

此外，本项目是基于指导教师黄嫣教育部课题“中国青少年外语词汇学习能力的个体差异及其认知神经基础研究”的延伸。依托此教育部课题（教育部项目号：24YJC740027），项目获得了充足的经费和技术资源支持，确保科学、严谨地实现研究目标。

经费预算

开支科目	预算经费（元）	主要用途	阶段下达经费计划（元）
开支科目	预算经费（元）	主要用途	前半阶段	后半阶段
预算经费总额	8000.00	材料费、出版费、培训费、人员考察、出差的交通、住宿、会议费、实验主试和被试费、专家咨询费	3000.00	5000.00
1. 业务费	7000.00	无	2000.00	5000.00
（1）计算、分析、测试费	1000.00	实验主试和被试费	1000.00	0.00
（2）能源动力费	0.00	无	0.00	0.00
（3）会议、差旅费	2000.00	人员考察、出差的交通、住宿、会议费	1000.00	1000.00
（4）文献检索费	0.00	无	0.00	0.00
（5）论文出版费	4000.00	出版费	0.00	4000.00
2. 仪器设备购置费	0.00	无	0.00	0.00
3. 实验装置试制费	0.00	无	0.00	0.00
4. 材料费	1000.00	材料费	1000.00	0.00

项目附件

申报书-中学生外语学习能力的个体差异及其预测模型构建.pdf

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结束

大学生创新创业训练计划管理系统

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