基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)干預(yù)實(shí)證研究

張穎 蔣雯音 艾雨兵

摘? 要 利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)記錄和篩選在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，挖掘影響學(xué)習(xí)績效的關(guān)鍵因素， 在此基礎(chǔ)上構(gòu)建基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型并進(jìn)行實(shí)證研究。通過在線學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析和成績比較，結(jié)合問卷調(diào)查和訪談，對該模型在學(xué)習(xí)活動(dòng)、成績、學(xué)生滿意度和態(tài)度等方面進(jìn)行有效性驗(yàn)證。結(jié)果表明，該模型能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度和主動(dòng)性，提升學(xué)習(xí)成績。

關(guān)鍵詞 學(xué)習(xí)分析;在線學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)干預(yù)模型;教育技術(shù);云課堂教學(xué)平臺(tái);RTI模型

中圖分類號(hào)：G712? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）09-0014-03

1 引言

大數(shù)據(jù)時(shí)代“互聯(lián)網(wǎng)+教育”給教育帶來新的發(fā)展契機(jī)，隨著教育數(shù)據(jù)種類和來源的不斷豐富[1]，利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)挖掘數(shù)據(jù)潛藏的巨大價(jià)值將變成教育新常態(tài)。2016年的《地平線報(bào)告》指出，學(xué)習(xí)分析技術(shù)將在未來二至三年成為極具影響力的教育技術(shù)[2]。利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)跟蹤和預(yù)測學(xué)習(xí)者表現(xiàn)，基于不同數(shù)據(jù)分析方法確定潛在問題和面臨風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)習(xí)者，對學(xué)業(yè)有風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)習(xí)者提供干預(yù)或反饋，為教育者在教學(xué)決策和學(xué)業(yè)預(yù)警上提供支持，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。

傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境存在數(shù)據(jù)采集困難、干預(yù)手段有限、干預(yù)過程復(fù)雜等問題，因此，有關(guān)學(xué)習(xí)干預(yù)方面的研究雖然備受關(guān)注，但相關(guān)理論和實(shí)證研究有限。近幾年來，在線學(xué)習(xí)作為教育信息化發(fā)展過程中的一種現(xiàn)代教育形態(tài)，可收集學(xué)習(xí)者完整的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，分析其學(xué)習(xí)過程，促進(jìn)適應(yīng)性學(xué)習(xí)干預(yù)，也使學(xué)習(xí)干預(yù)研究得以發(fā)展。

傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)干預(yù)主要面向特殊教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)障礙者，采用的是“干預(yù)—反應(yīng)”（RTI，Response to Interven-tion）模式。國外研究表明，RTI模式可以提供適當(dāng)?shù)母深A(yù)措施，提高學(xué)生的成績[3]。如今在線學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)中應(yīng)用得越來越廣泛，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)障礙問題也日益突出。

首先，以往提出的學(xué)習(xí)干預(yù)模型和策略主要針對傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境，而在線學(xué)習(xí)環(huán)境下的適用性和有效性存在不確定性。

其次，在線學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)干預(yù)實(shí)證研究偏少，大部分研究從理論層面設(shè)計(jì)了干預(yù)模型，缺少實(shí)踐效果檢驗(yàn)[4]。

鑒于此，本研究在分析國內(nèi)外學(xué)習(xí)干預(yù)、學(xué)習(xí)分析技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，在云課堂教學(xué)平臺(tái)的支持下，通過采集云課堂教學(xué)平臺(tái)中記錄的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，分析在線學(xué)習(xí)行為特征，同時(shí)分析學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)成績的關(guān)系，構(gòu)建基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型并進(jìn)行實(shí)證研究，驗(yàn)證其可行性和有效性。

2 基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型的構(gòu)建

2014年，西蒙弗雷澤大學(xué)提出學(xué)習(xí)分析干預(yù)設(shè)計(jì)的初步模型，干預(yù)的過程主要包括落實(shí)基礎(chǔ)、目標(biāo)設(shè)定和反思。研究認(rèn)為，要將學(xué)習(xí)分析和學(xué)習(xí)活動(dòng)相結(jié)合，將學(xué)習(xí)分析整合到教學(xué)設(shè)計(jì)中，作為教學(xué)設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)[5]?；谠诰€學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，本研究在RTI模型和西蒙弗雷澤大學(xué)提出的學(xué)習(xí)分析干預(yù)設(shè)計(jì)的初步模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型，如圖1所示。

干預(yù)模型從系統(tǒng)和整體的角度指導(dǎo)整個(gè)干預(yù)過程的設(shè)計(jì)與實(shí)施，整個(gè)干預(yù)模型包括六個(gè)環(huán)節(jié)和一個(gè)核心。六個(gè)環(huán)節(jié)是數(shù)據(jù)采集、學(xué)習(xí)行為分析與預(yù)測、干預(yù)范圍的確定、干預(yù)策略的選擇、干預(yù)策略的實(shí)施和干預(yù)效果分析。一個(gè)核心是學(xué)習(xí)分析。所謂的核心，是指將學(xué)習(xí)分析融合貫穿在整個(gè)學(xué)習(xí)干預(yù)過程中，從篩選學(xué)業(yè)有風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)習(xí)者、干預(yù)策略的選擇、干預(yù)策略的實(shí)施到干預(yù)效果分析每個(gè)環(huán)節(jié)。它是一個(gè)循環(huán)迭代的干預(yù)模型。

3 干預(yù)效果實(shí)證分析

在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型的實(shí)施? 為驗(yàn)證基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型的效果，選取護(hù)理專業(yè)兩個(gè)班學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)對象。公共基礎(chǔ)課“計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力”授課時(shí)采用混合式教學(xué)法，約70%的學(xué)習(xí)任務(wù)要求學(xué)生通過云課堂教學(xué)平臺(tái)在線完成。所有學(xué)生的年齡、入學(xué)成績等均無顯著性差異。隨機(jī)選擇一個(gè)班學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)組，應(yīng)用在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型;另一個(gè)班學(xué)生作為傳統(tǒng)教學(xué)組，教學(xué)方法一致，但不進(jìn)行在線學(xué)習(xí)干預(yù)。干預(yù)模型實(shí)施過程如下。

1）數(shù)據(jù)采集。借助云課堂教學(xué)平臺(tái)采集實(shí)驗(yàn)班前五周學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，根據(jù)課程教學(xué)任務(wù)與教學(xué)活動(dòng)的安排情況以及云教學(xué)平臺(tái)的特點(diǎn)，通過對服務(wù)器中的日志數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的過濾與篩選后，最終確定學(xué)習(xí)行為變量初始數(shù)據(jù)集共包括16項(xiàng)，分別為總在線時(shí)長、瀏覽教學(xué)資源次數(shù)、在線測試次數(shù)、在線測試成績、自我評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、查看任務(wù)要求、提交任務(wù)次數(shù)、提交任務(wù)時(shí)間、參與課堂活動(dòng)次數(shù)、簽到次數(shù)、使用搜索工具、查看相關(guān)網(wǎng)頁鏈接、查看課程動(dòng)態(tài)、查看成績單。通過散點(diǎn)圖繪制方法得出這些變量與學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)成績呈正相關(guān)性。

2）學(xué)習(xí)行為分析與預(yù)測。利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)對學(xué)生前五周的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。為了進(jìn)一步篩選出影響學(xué)習(xí)績效的關(guān)鍵變量，將各初始變量與學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行二元相關(guān)性分析，初步篩選結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中11個(gè)變量與學(xué)生成績是呈顯著相關(guān)性的，這些變量為總在線時(shí)間、瀏覽教學(xué)資源次數(shù)、自我評(píng)價(jià)、同伴評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、在線測試次數(shù)、在線測試成績、提交任務(wù)次數(shù)、提交任務(wù)時(shí)間、參與課堂活動(dòng)次數(shù)、查看成績單。再對這11個(gè)變量進(jìn)行多元回歸分析，最終確定影響學(xué)生學(xué)習(xí)績效的六項(xiàng)關(guān)鍵因素，包括瀏覽教學(xué)資源次數(shù)、在線測試成績、同伴評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、提交任務(wù)次數(shù)、參與課堂活動(dòng)次數(shù)。

由此可見，瀏覽教學(xué)資源能使學(xué)習(xí)者課后反復(fù)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)習(xí)者更好地掌握知識(shí)點(diǎn)，有效完成任務(wù)，提高成績。在線測試體現(xiàn)了學(xué)習(xí)者課前課后的預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)情況，帶著問題聽課，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的不足，更好地檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而促使自己查漏補(bǔ)缺。同伴評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)，一方面使學(xué)習(xí)者通過給其他學(xué)生打分和教師的點(diǎn)評(píng)，從而發(fā)現(xiàn)自己的不足，進(jìn)而取長補(bǔ)短;另一方面可能是因?yàn)橥樵u(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)在整個(gè)學(xué)習(xí)者成績評(píng)價(jià)中占有較高比例。提交的任務(wù)數(shù)量和參與課堂活動(dòng)數(shù)量反映了學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與學(xué)習(xí)熱情，通過完成任務(wù)和參與課堂活動(dòng)促進(jìn)學(xué)習(xí)者思想的交流，同時(shí)鞏固知識(shí)。

3）干預(yù)范圍的確定。通過實(shí)時(shí)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，特別是關(guān)鍵影響因素，篩選出參與度排在后70%的學(xué)生作為群體干預(yù)對象，后50%的學(xué)生作為小組干預(yù)對象，后30%的學(xué)生作為個(gè)別干預(yù)對象，對其進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注與干預(yù)。

4）干預(yù)策略的選擇。對于不同層次的學(xué)習(xí)干預(yù)對象，干預(yù)內(nèi)容和干預(yù)方式上也會(huì)有所不同。干預(yù)內(nèi)容和干預(yù)方式也可以多種方法進(jìn)行多元組合使用。對于群體干預(yù)對象，由于人數(shù)較多，主要針對整班存在的問題進(jìn)行集體干預(yù)，采取容易實(shí)施的干預(yù)內(nèi)容和方法。對于小組干預(yù)對象，以提供學(xué)習(xí)報(bào)告單、推薦資源和發(fā)送消息等方式為主。對于個(gè)別干預(yù)對象，干預(yù)方式除了推送資源外，將重點(diǎn)放在消息提醒和教師在線交流。

5）干預(yù)策略的實(shí)施。根據(jù)學(xué)習(xí)型分析結(jié)果和干預(yù)策略的選擇，在第五周開始直至課程結(jié)束，反復(fù)對實(shí)驗(yàn)班學(xué)生實(shí)施學(xué)習(xí)干預(yù)。

6）干預(yù)效果分析。通過對實(shí)驗(yàn)班和傳統(tǒng)教學(xué)班學(xué)期末的成績和在線學(xué)習(xí)時(shí)長進(jìn)行整理比較，分析在線學(xué)習(xí)干預(yù)對學(xué)生的成績的提高是否有幫助，如表1所示。

該課程總評(píng)成績由平時(shí)成績、項(xiàng)目成績和期末成績構(gòu)成。平時(shí)成績占20%，包括課程簽到率、線上測試和參與課堂活動(dòng)情況等。項(xiàng)目成績占50%，包括課程的各個(gè)項(xiàng)目任務(wù)完成情況。期末成績占30%，為上機(jī)項(xiàng)目考核。平均投入時(shí)間為學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表可見，實(shí)驗(yàn)班通過干預(yù)后，學(xué)生在平時(shí)成績、項(xiàng)目成績和期末成績上均高于傳統(tǒng)教學(xué)班。學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長，實(shí)驗(yàn)班是495.4分鐘，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)教學(xué)班。可見通過反復(fù)干預(yù)，在學(xué)生成績提高上是比較有效的，特別是平時(shí)成績比未干預(yù)班級(jí)高出很多，學(xué)生通過被干預(yù)后會(huì)更積極地參與線上線下的教學(xué)活動(dòng)，投入的時(shí)間更多。

隨機(jī)抽取五位實(shí)驗(yàn)班被個(gè)別干預(yù)的干預(yù)對象在干預(yù)前與干預(yù)五周后的各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)情況進(jìn)行整理比較，分析干預(yù)的效果。從表2可以看出，五名被干預(yù)學(xué)生瀏覽教學(xué)資源次數(shù)、在線測試次數(shù)、參與課堂活動(dòng)次數(shù)以及在線時(shí)長都有明顯改善。

從對實(shí)驗(yàn)班和傳統(tǒng)教學(xué)班成績的比較和干預(yù)對象干預(yù)前后各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)情況的改善可見，該干預(yù)模型能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型效果分析? 除了對學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)活動(dòng)的情況有所提高外，本研究通過問卷調(diào)查和訪談，調(diào)查實(shí)驗(yàn)班學(xué)習(xí)者對在線學(xué)習(xí)干預(yù)實(shí)施后的態(tài)度、滿意度和感受以及各干預(yù)方式的效果等，對在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型的有效性進(jìn)行主觀性評(píng)估。本研究發(fā)放問卷50份，回收有效問卷48份，有效回收率96.0%，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

由表3可見，干預(yù)方式中學(xué)生對學(xué)習(xí)進(jìn)度條、推送資源、在線測試和郵件、消息提醒比較認(rèn)可，在線交流可能是由于個(gè)別干預(yù)的對象使用較多，其他干預(yù)層次對象使用較少，有的學(xué)生怯于跟教師交流，所以認(rèn)為有效的只占41.7%。70.8%的學(xué)生認(rèn)為在線學(xué)習(xí)干預(yù)能促進(jìn)自己主動(dòng)學(xué)習(xí)，但68.8%的學(xué)生認(rèn)為在線學(xué)習(xí)干預(yù)增加了他們的學(xué)習(xí)壓力，這也證明了壓力能產(chǎn)生動(dòng)力。近50%的學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)干預(yù)增加了對完成課程的自信心。58.3%的學(xué)生對干預(yù)效果感到滿意，但只有41.7%的學(xué)生愿意接受在線學(xué)習(xí)干預(yù)。通過個(gè)別訪談，學(xué)生認(rèn)為在線學(xué)習(xí)干預(yù)對學(xué)習(xí)產(chǎn)生了較大的壓力，迫使他們花費(fèi)了較多的課余時(shí)間去瀏覽資源、在線測試和完成任務(wù)，但總體而言，學(xué)習(xí)干預(yù)有助于提高學(xué)習(xí)成績和掌握知識(shí)。這也說明后期需要在學(xué)習(xí)干預(yù)策略上進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)和安排，使學(xué)生主動(dòng)接受在線學(xué)習(xí)干預(yù)。

4 結(jié)語

在對以往學(xué)習(xí)干預(yù)模型進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，本研究結(jié)合學(xué)習(xí)分析技術(shù)構(gòu)建了在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型，并在“計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力”課程云課堂教學(xué)平臺(tái)中進(jìn)行了實(shí)證研究。通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)分析課程前五周的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，確定了六個(gè)影響學(xué)生學(xué)習(xí)績效的關(guān)鍵因素，將模型應(yīng)用于后期教學(xué)活動(dòng)中。通過比較實(shí)驗(yàn)班和傳統(tǒng)教學(xué)班學(xué)期末的成績和在線學(xué)習(xí)時(shí)長，個(gè)別干預(yù)對象干預(yù)前后各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)情況，實(shí)踐證明，該模型能夠有效提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的主動(dòng)性。通過問卷調(diào)查和訪談，進(jìn)一步表明了學(xué)生對各干預(yù)方式和干預(yù)效果的認(rèn)可。當(dāng)然，在訪談中也顯示了在線學(xué)習(xí)干預(yù)對學(xué)生會(huì)產(chǎn)生一定的壓力。目前研究的樣本數(shù)量較少，干預(yù)策略還不夠個(gè)性化和人性化，且學(xué)習(xí)分析技術(shù)和工具還需要細(xì)化，今后將豐富技術(shù)工具，更合理設(shè)計(jì)干預(yù)策略，更大范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，改善干預(yù)模型?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]趙慧瓊，姜強(qiáng)，趙蔚，等.基于大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)績效預(yù)警因素及干預(yù)對策的實(shí)證研究[J].電化教育研究，2017（1）：62-69.

[2]Fletcher J M， Denton C A， Francis D J. Validity of Alternative Approaches for the Identification of Learning Disabilities： Operationalizing Unexpected

Underachievement[J].Journal of Learning Disabilities，2005，38（6）：545-552.

[3]唐麗，王運(yùn)武，陳琳.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下基于學(xué)習(xí)分析的干預(yù)機(jī)制研究[J].電化教育研究，2016（2）：62-67.

[4]張家華，鄒琴，祝智庭.學(xué)習(xí)分析視角下在線學(xué)習(xí)干預(yù)模型應(yīng)用[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2017（4）：88-96.

[5]顧小清，張進(jìn)良，蔡慧英.學(xué)習(xí)分析：正在浮現(xiàn)中的數(shù)據(jù)技術(shù)[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2012（1）：18-25.