在線教育環(huán)境下學(xué)習(xí)分析在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

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(江西省新余市第十六中學(xué))

一、學(xué)習(xí)分析的主要應(yīng)用

1.學(xué)習(xí)者分析

學(xué)習(xí)者分析包括四個(gè)方面：一是針對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)人信息的分析；二是對(duì)于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)態(tài)度的分析；三是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時(shí)表現(xiàn)出的興趣的分析；四是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)者表現(xiàn)出來(lái)的行為特征的分析。

學(xué)習(xí)者個(gè)人信息分析。在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中，不注重學(xué)習(xí)者個(gè)人信息的分析，但學(xué)習(xí)分析主張對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)人信息進(jìn)行分析，包括性別、年齡、家庭背景、教育經(jīng)歷等方面的數(shù)據(jù)，這有助于教師更全面的掌握學(xué)生的個(gè)人情況，為學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣的分析提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支持，也有助于教師對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行精準(zhǔn)的識(shí)別。

學(xué)習(xí)態(tài)度是影響學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)過(guò)程的重要因素之一，它同時(shí)也是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)的重要參考依據(jù)。在線學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)態(tài)度的指標(biāo)包括兩個(gè)方面：學(xué)習(xí)持續(xù)度和學(xué)習(xí)參與度。學(xué)習(xí)持續(xù)度即學(xué)生在一個(gè)完整的學(xué)期周期內(nèi)連續(xù)使用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的情況。學(xué)習(xí)參與度包括學(xué)習(xí)實(shí)踐、學(xué)習(xí)交互功能使用頻率、學(xué)習(xí)者訪問(wèn)情況等。

與學(xué)習(xí)者個(gè)人信息和學(xué)習(xí)態(tài)度的一些指標(biāo)相比，學(xué)習(xí)興趣這一指標(biāo)不易被量化，其判定根據(jù)學(xué)習(xí)平臺(tái)和應(yīng)用領(lǐng)域的不同而有所區(qū)別。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力的重要體現(xiàn)，直接影響到了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果，反應(yīng)除了學(xué)生的需求。在淘寶、京東類(lèi)似的電商平臺(tái)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的點(diǎn)擊記錄和搜索進(jìn)行搭建興趣模型，從而給用戶推送相應(yīng)的頁(yè)面和信息，而對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)興趣分析的作用在于了解學(xué)生對(duì)哪些知識(shí)模塊感興趣，從而能夠更具針對(duì)性制定教學(xué)計(jì)劃。

學(xué)習(xí)者行為特征分析主要包括兩個(gè)方面：一是對(duì)學(xué)生過(guò)去行為的分析，即學(xué)生在過(guò)去的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，如興趣領(lǐng)域、知識(shí)結(jié)構(gòu)等；另一方面是對(duì)學(xué)生當(dāng)下學(xué)習(xí)行為的分析，如登錄次數(shù)、點(diǎn)擊頻率、頁(yè)面停留頻率等。行為特征分析的優(yōu)勢(shì)是使教師能夠掌握到學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，這對(duì)于邏輯性、探究性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)是十分必要的，它有助于教師及時(shí)調(diào)整和更新教學(xué)方式和教學(xué)方案。

2.學(xué)習(xí)資源分析

學(xué)習(xí)資源分析包括兩個(gè)方面：一是課程資源的分析；二是學(xué)習(xí)環(huán)境的分析。

學(xué)習(xí)資源的質(zhì)量直接影響到了學(xué)習(xí)效果，現(xiàn)如今MOOC、國(guó)家精品課程等在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的建立的主要作用就是為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享。信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)、自媒體和在線教育平臺(tái)的發(fā)展，優(yōu)質(zhì)的教育資源得以最大化的利用。但這也造成了信息量過(guò)載的情況發(fā)生，初中學(xué)生的信息甄別能力還不成熟，因此很容易受到粗制濫造教學(xué)資源的侵襲。因此學(xué)習(xí)分析的一大作用還在于對(duì)課程資源的分析。在學(xué)習(xí)者分析之后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃的制定，這要求系統(tǒng)需要具備一個(gè)龐大課程信息庫(kù)。學(xué)習(xí)分析會(huì)對(duì)信息庫(kù)的內(nèi)的課程資源進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，挑選出優(yōu)質(zhì)的、適合學(xué)生的課程資源，使得課程資源能夠與學(xué)習(xí)者特征最大程度上的匹配，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)的針對(duì)性。

在對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行分析后，還要對(duì)學(xué)習(xí)者所處的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行分析。即使在在線學(xué)習(xí)環(huán)境下，每個(gè)學(xué)習(xí)者所處的學(xué)習(xí)環(huán)境也是有所不同的。如在網(wǎng)速較慢的情況下，就不適合給學(xué)習(xí)者推送視頻教學(xué)資源，而在APP使用環(huán)境下的學(xué)習(xí)者，就不適合進(jìn)行考試、應(yīng)用題資源的推薦。學(xué)習(xí)環(huán)境分析的意義在于給學(xué)習(xí)者推薦最符合當(dāng)前環(huán)境的學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的便利性和時(shí)效性。

學(xué)習(xí)環(huán)境分析。學(xué)習(xí)環(huán)境分析需要在學(xué)習(xí)資源分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行。本課題的學(xué)習(xí)環(huán)境主要處于在線學(xué)習(xí)環(huán)境。在在線學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)者的使用體驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)態(tài)度的影響不容忽視。如在聯(lián)網(wǎng)且網(wǎng)速較快的情況下，學(xué)習(xí)者可以實(shí)時(shí)進(jìn)行互動(dòng)，觀看包括視頻，圖片等多種方式在內(nèi)的學(xué)習(xí)資源。而網(wǎng)絡(luò)情況較差的學(xué)習(xí)環(huán)境就無(wú)法滿足這些需求，這就會(huì)一定程度上影響學(xué)習(xí)資源的利用度以及學(xué)習(xí)平臺(tái)的持續(xù)登陸行為，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性被打消。不利于學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)因此，學(xué)習(xí)環(huán)境改善的核心環(huán)節(jié)就是要對(duì)學(xué)習(xí)者的需求進(jìn)行深度的挖掘，同時(shí)結(jié)合平臺(tái)的特定進(jìn)行。學(xué)習(xí)環(huán)境的分析，不僅有助于學(xué)習(xí)分析和在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的自我優(yōu)化，也有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和態(tài)度。

二、中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.“因材施教”教育理念難以貫徹

隨著新課改的進(jìn)行，教育中心逐漸由教師轉(zhuǎn)向?qū)W生，這就要求了教師教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方式都要以學(xué)生的成長(zhǎng)和需求為出發(fā)點(diǎn)。但就數(shù)學(xué)教學(xué)情況而言，這種“因材施教”的理念還難以貫徹，主要是因?yàn)橐韵聝牲c(diǎn)。一是受師生比限制。數(shù)學(xué)學(xué)科邏輯性、探究性很強(qiáng)，每個(gè)學(xué)生遇到的問(wèn)題都可能是不同的，教師本身承擔(dān)和教學(xué)管理、教學(xué)、教研等多項(xiàng)任務(wù)，對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)策略的制定就顯得極為不現(xiàn)實(shí)。二是課堂教學(xué)的環(huán)境中非量化因素較多，缺乏設(shè)備對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行捕捉，學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)過(guò)程的判定都由教師的主觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。但僅憑教師的主觀判斷在很多情況下缺乏客觀性和科學(xué)性，無(wú)法更全面、系統(tǒng)的對(duì)學(xué)生進(jìn)行分析，“因材施教”的效果就無(wú)法保證。

2.信息化技術(shù)運(yùn)用的缺乏

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)得到了很大的提高，從傳統(tǒng)多媒體教學(xué)中基礎(chǔ)的視頻、PPT到如今自適應(yīng)學(xué)習(xí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、動(dòng)作捕捉、數(shù)據(jù)采集等先進(jìn)教育技術(shù)，教師的教學(xué)方式得以豐富，也給學(xué)習(xí)分析提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。但與其他學(xué)科相比，數(shù)學(xué)學(xué)科信息技術(shù)的運(yùn)用是較少的，目前最主流的信息化教學(xué)手段運(yùn)用仍是PPT等較為基礎(chǔ)的應(yīng)用。首先，是由于缺乏數(shù)學(xué)學(xué)科相關(guān)的信息化教學(xué)模式開(kāi)發(fā)，缺乏軟件和設(shè)備對(duì)學(xué)生的行為、成績(jī)等影響學(xué)習(xí)效果的因素進(jìn)行分析。其次，是信息技術(shù)運(yùn)用的不恰當(dāng)。中學(xué)數(shù)學(xué)具有抽象性和辯證性的特點(diǎn)，如立體幾何、圖像函數(shù)等問(wèn)題，并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合運(yùn)用信息技術(shù)，如選擇不當(dāng)很可能起到反效果。在這種環(huán)境下，體系化、長(zhǎng)期化的學(xué)習(xí)分析應(yīng)用難以開(kāi)展。

3.評(píng)價(jià)方式單一

中學(xué)數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)考核方式多為結(jié)果性評(píng)價(jià)，即以考試成績(jī)來(lái)判定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，這在應(yīng)試教育中是十分常見(jiàn)的。但這種評(píng)價(jià)方式的缺陷也是顯而易見(jiàn)的：缺乏對(duì)非量化因素的評(píng)價(jià)，從長(zhǎng)期開(kāi)看，學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升十分重要，但由于缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的分析，非量化因素的評(píng)價(jià)就較為困難，而學(xué)習(xí)分析注重對(duì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的收集和分析，通過(guò)量化的數(shù)據(jù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀因素，能夠更全面、客觀的對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

三、學(xué)習(xí)分析應(yīng)用實(shí)踐研究

1.教學(xué)資源準(zhǔn)備

教學(xué)資源的準(zhǔn)備十分重要，要遵循學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用特點(diǎn)和教學(xué)的具體情況來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)備。首先，教學(xué)資源的范圍要限定在課程計(jì)劃中，不能超綱，本課題采用了較為適合在線學(xué)習(xí)的圖形位置關(guān)系相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，有利于知識(shí)點(diǎn)的講解和題目的展現(xiàn)。教學(xué)資源包括長(zhǎng)視頻講解(10分鐘以上)、短視頻講解(3～10分鐘)、文字講解、答案參考、測(cè)驗(yàn)集、習(xí)題庫(kù)(判斷題、填空題、簡(jiǎn)答題、證明題)，以涵蓋所有知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的題目類(lèi)型，給個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案提供資源基礎(chǔ)。

2.學(xué)習(xí)者特征分析

學(xué)生參與學(xué)習(xí)項(xiàng)目前，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺(tái)上完善相關(guān)資料，包括性別、年齡在內(nèi)的個(gè)人信息，歷史成績(jī)、擅長(zhǎng)知識(shí)點(diǎn)、薄弱知識(shí)點(diǎn)、興趣點(diǎn)、不感興趣點(diǎn)、常用學(xué)習(xí)場(chǎng)景等信息，為學(xué)習(xí)者特征分析提供基礎(chǔ)，資料完善之后錄入系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)資源匹配的依據(jù)。此外，要將學(xué)習(xí)者的訪問(wèn)次數(shù)、課程學(xué)習(xí)次數(shù)、連續(xù)登陸天數(shù)等數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，設(shè)定警告紅線，用以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)首先使用系統(tǒng)干預(yù)提醒，之后教師人為進(jìn)行干預(yù)。

3.指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)

在前期的準(zhǔn)備工作完成后，要著手設(shè)計(jì)相應(yīng)的自主學(xué)習(xí)環(huán)境來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。教師根據(jù)學(xué)習(xí)者特征分析對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的指導(dǎo)，主要包括以下的內(nèi)容：首先讓學(xué)生了解圖形位置關(guān)系包括哪些知識(shí)點(diǎn)、涉及哪些提醒、學(xué)習(xí)的時(shí)長(zhǎng)、考核評(píng)價(jià)方式、學(xué)習(xí)方式等，將這些內(nèi)容統(tǒng)一制作成為教學(xué)指導(dǎo)視頻，在課上先由教師統(tǒng)一向?qū)W生進(jìn)行講解，同時(shí)上傳到在線學(xué)習(xí)平臺(tái)讓學(xué)習(xí)者自由觀看，以此指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，避免學(xué)生走彎路。

4.教學(xué)資源匹配

在前期設(shè)計(jì)完成后，學(xué)習(xí)項(xiàng)目開(kāi)始運(yùn)行，這一階段的關(guān)鍵點(diǎn)在于教學(xué)資源的匹配，即發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并匹配以相應(yīng)的教學(xué)資源。具體的來(lái)說(shuō)，形成學(xué)習(xí)——發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——匹配資源(同伴求助、教師求助)——解決問(wèn)題——學(xué)習(xí)這一循環(huán)流程，在具體的實(shí)施環(huán)節(jié)，要遵循自動(dòng)匹配和人工匹配相結(jié)合的原則，即教師要時(shí)刻關(guān)注系統(tǒng)的資源匹配方案，并根據(jù)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與之相比較，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，教師不主動(dòng)干預(yù)，在學(xué)生進(jìn)行同伴求助后還未解決的，主動(dòng)干預(yù)幫助學(xué)生解決問(wèn)題，并記錄在系統(tǒng)中成為知識(shí)薄弱點(diǎn)，隨時(shí)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)檢查，以強(qiáng)化該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

5.學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)

學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)要從兩個(gè)方面進(jìn)行：一是系統(tǒng)評(píng)價(jià)，要綜合學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為、作業(yè)完成情況、測(cè)驗(yàn)情況等量化因素進(jìn)行綜合性的分析，確保評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)、客觀。另方面教師也要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，教師的評(píng)價(jià)主要針對(duì)非量化因素，如學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)積極性等。綜合系統(tǒng)和教師評(píng)價(jià)得出最終評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面的分析。

6.學(xué)習(xí)成果展示

組織學(xué)生展示自己的學(xué)習(xí)效果，提出自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題、匹配資源是否滿足自身學(xué)習(xí)需求等，總結(jié)學(xué)生的討論結(jié)果對(duì)學(xué)習(xí)流程和系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行改進(jìn)，用于下一次學(xué)習(xí)項(xiàng)目。

通過(guò)學(xué)習(xí)分析應(yīng)用的時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)、合作交流意識(shí)和總結(jié)歸納能力都有著顯著提升，但是這一教學(xué)模式還處于摸索階段，需要教學(xué)管理部門(mén)和學(xué)校繼續(xù)深入實(shí)踐，共同努力，探索出適合本土的學(xué)習(xí)分析應(yīng)用模式，提升基礎(chǔ)教育的教學(xué)水平。