劉衛(wèi)兵

【摘要】探討了當前學習分析的主要應用，對學習分析應用于數(shù)學教學的現(xiàn)狀進行了簡要分析，并在線教育環(huán)境下進行了學習分析在數(shù)學教學中的實踐應用，通過不斷的研究和實踐，提高學生的自主學習能力、學習興趣和學習效果。

【關(guān)鍵詞】在線教育 數(shù)學教學 學習分析

一、學習分析的主要應用

1.學習者分析

學習者分析包括四個方面：一是針對學習者個人信息的分析;二是對于學習者學習態(tài)度的分析;三是學習者在學習時表現(xiàn)出的興趣的分析;四是對學習過程中學習者表現(xiàn)出來的行為特征的分析。

學習者個人信息分析。在傳統(tǒng)數(shù)學教學中，不注重學習者個人信息的分析，但學習分析主張對學習者個人信息進行分析，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生的個人情況，為學習態(tài)度和學習興趣的分析提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支持，也有助于教師對學習者進行精準的識別。

學習態(tài)度是影響學習效果和學習過程的重要因素之一，它同時也是學習者學習效果評價的重要參考依據(jù)。在線學習環(huán)境下，學習態(tài)度的指標包括兩個方面：學習持續(xù)度和學習參與度。學習持續(xù)度即學生在一個完整的學期周期內(nèi)連續(xù)使用在線學習平臺的情況。學習參與度包括學習實踐、學習交互功能使用頻率、學習者訪問情況等。

與學習者個人信息和學習態(tài)度的一些指標相比，學習興趣這一指標不易被量化，其判定根據(jù)學習平臺和應用領(lǐng)域的不同而有所區(qū)別。學習興趣是學生內(nèi)在學習動力的重要體現(xiàn)，直接影響到了學生的學習態(tài)度和學習效果，反應除了學生的需求。在淘寶、京東類似的電商平臺，系統(tǒng)會根據(jù)用戶的點擊記錄和搜索進行搭建興趣模型，從而給用戶推送相應的頁面和信息，而對于數(shù)學教學來說，學習興趣分析的作用在于了解學生對哪些知識模塊感興趣，從而能夠更具針對性制定教學計劃。

學習者行為特征分析主要包括兩個方面：一是對學生過去行為的分析，即學生在過去的學習數(shù)據(jù)，如興趣領(lǐng)域、知識結(jié)構(gòu)等;另一方面是對學生當下學習行為的分析，如登錄次數(shù)、點擊頻率、頁面停留頻率等。行為特征分析的優(yōu)勢是使教師能夠掌握到學生的學習習慣，這對于邏輯性、探究性較強的數(shù)學教學來說是十分必要的，它有助于教師及時調(diào)整和更新教學方式和教學方案。

2.學習資源分析

學習資源分析包括兩個方面：一是課程資源的分析;二是學習環(huán)境的分析。

學習資源的質(zhì)量直接影響到了學習效果，現(xiàn)如今MOOC、國家精品課程等在線學習平臺的建立的主要作用就是為了實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享。信息技術(shù)的發(fā)展推動了互聯(lián)網(wǎng)、自媒體和在線教育平臺的發(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載的情況發(fā)生，初中學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資源的侵襲。因此學習分析的一大作用還在于對課程資源的分析。在學習者分析之后，系統(tǒng)會根據(jù)每個學生的特點進行教學計劃的制定，這要求系統(tǒng)需要具備一個龐大課程信息庫。學習分析會對信息庫的內(nèi)的課程資源進行分析和評價，挑選出優(yōu)質(zhì)的、適合學生的課程資源，使得課程資源能夠與學習者特征最大程度上的匹配，以增強學習的針對性。

在對學習資源進行分析后，還要對學習者所處的學習環(huán)境進行分析。即使在在線學習環(huán)境下，每個學習者所處的學習環(huán)境也是有所不同的。如在網(wǎng)速較慢的情況下，就不適合給學習者推送視頻教學資源，而在APP使用環(huán)境下的學習者，就不適合進行考試、應用題資源的推薦。學習環(huán)境分析的意義在于給學習者推薦最符合當前環(huán)境的學習內(nèi)容，增強學習的便利性和時效性。

學習環(huán)境分析。學習環(huán)境分析需要在學習資源分析的基礎(chǔ)上進行。本課題的學習環(huán)境主要處于在線學習環(huán)境。在在線學習環(huán)境下，學習者的使用體驗對學習興趣和學習態(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，學習者可以實時進行互動，觀看包括視頻，圖片等多種方式在內(nèi)的學習資源。而網(wǎng)絡情況較差的學習環(huán)境就無法滿足這些需求，這就會一定程度上影響學習資源的利用度以及學習平臺的持續(xù)登陸行為，學習者的學習積極性被打消。不利于學習興趣和學習態(tài)度的培養(yǎng)因此，學習環(huán)境改善的核心環(huán)節(jié)就是要對學習者的需求進行深度的挖掘，同時結(jié)合平臺的特定進行。學習環(huán)境的分析，不僅有助于學習分析和在線學習平臺的自我優(yōu)化，也有利于促進學習者的學習興趣和態(tài)度。

二、中學數(shù)學教學的現(xiàn)狀

1.“因材施教”教育理念難以貫徹

隨著新課改的進行，教育中心逐漸由教師轉(zhuǎn)向?qū)W生，這就要求了教師教學設計、教學方式都要以學生的成長和需求為出發(fā)點。但就數(shù)學教學情況而言，這種“因材施教”的理念還難以貫徹，主要是因為以下兩點。一是受師生比限制。數(shù)學學科邏輯性、探究性很強，每個學生遇到的問題都可能是不同的，教師本身承擔和教學管理、教學、教研等多項任務，對每個學生進行學習策略的制定就顯得極為不現(xiàn)實。二是課堂教學的環(huán)境中非量化因素較多，缺乏設備對學生的學習行為進行捕捉，學生學習行為、學習習慣、學習過程的判定都由教師的主觀經(jīng)驗進行。但僅憑教師的主觀判斷在很多情況下缺乏客觀性和科學性，無法更全面、系統(tǒng)的對學生進行分析，“因材施教”的效果就無法保證。

2.信息化技術(shù)運用的缺乏

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)多媒體教學中基礎(chǔ)的視頻、PPT到如今自適應學習、虛擬現(xiàn)實、動作捕捉、數(shù)據(jù)采集等先進教育技術(shù)，教師的教學方式得以豐富，也給學習分析提供了堅實的技術(shù)支撐。但與其他學科相比，數(shù)學學科信息技術(shù)的運用是較少的，目前最主流的信息化教學手段運用仍是PPT等較為基礎(chǔ)的應用。首先，是由于缺乏數(shù)學學科相關(guān)的信息化教學模式開發(fā)，缺乏軟件和設備對學生的行為、成績等影響學習效果的因素進行分析。其次，是信息技術(shù)運用的不恰當。中學數(shù)學具有抽象性和辯證性的特點，如立體幾何、圖像函數(shù)等問題，并不是所有的教學內(nèi)容都適合運用信息技術(shù)，如選擇不當很可能起到反效果。在這種環(huán)境下，體系化、長期化的學習分析應用難以開展。

3.評價方式單一

中學數(shù)學評價考核方式多為結(jié)果性評價，即以考試成績來判定學生的學習效果，這在應試教育中是十分常見的。但這種評價方式的缺陷也是顯而易見的：缺乏對非量化因素的評價，從長期開看，學生的學習意愿、學習態(tài)度、學習興趣對學生自主學習能力的提升十分重要，但由于缺乏對學生學習過程的分析，非量化因素的評價就較為困難，而學習分析注重對對學生學習過程數(shù)據(jù)的收集和分析，通過量化的數(shù)據(jù)分析學生學習的主觀因素，能夠更全面、客觀的對學習效果進行評價。

三、學習分析應用實踐研究

1.教學資源準備

教學資源的準備十分重要，要遵循學習分析的應用特點和教學的具體情況來進行準備。首先，教學資源的范圍要限定在課程計劃中，不能超綱，本課題采用了較為適合在線學習的圖形位置關(guān)系相關(guān)知識點，有利于知識點的講解和題目的展現(xiàn)。教學資源包括長視頻講解（10分鐘以上）、短視頻講解（3～10分鐘）、文字講解、答案參考、測驗集、習題庫（判斷題、填空題、簡答題、證明題），以涵蓋所有知識點相關(guān)的題目類型，給個性化的學習方案提供資源基礎(chǔ)。

2.學習者特征分析

學生參與學習項目前，要讓學生在學習平臺上完善相關(guān)資料，包括性別、年齡在內(nèi)的個人信息，歷史成績、擅長知識點、薄弱知識點、興趣點、不感興趣點、常用學習場景等信息，為學習者特征分析提供基礎(chǔ)，資料完善之后錄入系統(tǒng)作為學習資源匹配的依據(jù)。此外，要將學習者的訪問次數(shù)、課程學習次數(shù)、連續(xù)登陸天數(shù)等數(shù)據(jù)記錄下來，設定警告紅線，用以發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中的問題，未達到標準時首先使用系統(tǒng)干預提醒，之后教師人為進行干預。

3.指導學生進行自學

在前期的準備工作完成后，要著手設計相應的自主學習環(huán)境來指導學生進行自學。教師根據(jù)學習者特征分析對學生進行相關(guān)的指導，主要包括以下的內(nèi)容：首先讓學生了解圖形位置關(guān)系包括哪些知識點、涉及哪些提醒、學習的時長、考核評價方式、學習方式等，將這些內(nèi)容統(tǒng)一制作成為教學指導視頻，在課上先由教師統(tǒng)一向?qū)W生進行講解，同時上傳到在線學習平臺讓學習者自由觀看，以此指導學生的學習方向，避免學生走彎路。

4.教學資源匹配

在前期設計完成后，學習項目開始運行，這一階段的關(guān)鍵點在于教學資源的匹配，即發(fā)現(xiàn)學生在學習教學過程中出現(xiàn)的問題，并匹配以相應的教學資源。具體的來說，形成學習——發(fā)現(xiàn)問題——匹配資源（同伴求助、教師求助）——解決問題——學習這一循環(huán)流程，在具體的實施環(huán)節(jié)，要遵循自動匹配和人工匹配相結(jié)合的原則，即教師要時刻關(guān)注系統(tǒng)的資源匹配方案，并根據(jù)的教學經(jīng)驗與之相比較，學生在學習過程中出現(xiàn)問題時，教師不主動干預，在學生進行同伴求助后還未解決的，主動干預幫助學生解決問題，并記錄在系統(tǒng)中成為知識薄弱點，隨時進行知識點檢查，以強化該知識點的學習。

5.學習效果評價

學習效果的評價要從兩個方面進行：一是系統(tǒng)評價，要綜合學習興趣、學習態(tài)度、學習行為、作業(yè)完成情況、測驗情況等量化因素進行綜合性的分析，確保評價結(jié)果的科學、客觀。另方面教師也要對學生的學習效果進行評價，教師的評價主要針對非量化因素，如學習意愿、學習積極性等。綜合系統(tǒng)和教師評價得出最終評價結(jié)果，對學習效果進行全面的分析。

6.學習成果展示

組織學生展示自己的學習效果，提出自己在學習過程中出現(xiàn)的問題、匹配資源是否滿足自身學習需求等，總結(jié)學生的討論結(jié)果對學習流程和系統(tǒng)功能模塊進行改進，用于下一次學習項目。

通過學習分析應用的時間，我們發(fā)現(xiàn)學生的主動學習意識、合作交流意識和總結(jié)歸納能力都有著顯著提升，但是這一教學模式還處于摸索階段，需要教學管理部門和學校繼續(xù)深入實踐，共同努力，探索出適合本土的學習分析應用模式，提升基礎(chǔ)教育的教學水平。

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