學習分析技術應用實踐初探

☆

（江蘇省宜興中學，江蘇宜興 214200）

引言

高中信息技術新課標的推出確立了以提高學生的信息素養為高中信息技術教育的根本目標。指導我們在素質教育的過程中要注重學生個性化發展，提高學生自主學習、協作學習的能力，培養學生終身學習的習慣。利用學習分析技術分析學生信息，使教師及時了解學生的學習狀態、學習興趣、學習需求、學習進度、能力差異，發現潛在問題，從而指導學生的學習行為，有利于更好地提升學生的信息素養，更有效地促進學生的個性發展。

一、學習分析概念及其實現方式

在美國2011地平線報告（The horizon report:2011）中，一個新興的名詞“學習分析技術”逐漸進入了人們的視野。學習分析是為了預測和指導人們的學習，通過智能數據、學習者產生的數據以及分析模型的應用，來發現信息和學習者之間的社會聯系。學習分析的方法包括：社會性網絡分析（SNA）、行為可信性分析、影響力和被動型測量、內容分析、交互影響分析等。學習分析仍處于早期階段，學生在日常的學習活動中所產生的大量數據，促使這個領域開始受到越來越多的關注。一些學校已經將其用于入學和基金申請等領域，學習分析也開始逐步形成。[1]

學習分析技術輕松地把各種各樣的數據收集工具和分析技術結合在一起，研究中學生的參與、表現和各種進步，它的目的是調動數據挖掘工具的力量為學習服務，利用所得到的數據來修改課程、教學并進行實時評估。

在課堂上，即時的點擊數據、課堂討論工具、電子文檔或者問卷調查能夠拓寬工具的有效性。學生能夠受益于教授相同課程的所有班級甚至是整個機構內的數據，因為，這些數據能夠顯示出教學風格與學生學習成功之間的關系。

當學習分析技術應用于高中信息技術課程教學，新的思維、新的方法在教育教學中必然會碰撞出新的火花，運用學習分析技術指導教學行為，必然會成為教育信息化的一個熱門、時尚的話題。

二、學習分析技術應用于高中信息技術教學的模式構建

1.學習分析技術應用于高中信息技術課堂教學的實施過程

筆者根據學習分析技術在高中信息技術課堂教學中的應用，初步設計了學習分析技術應用于高中信息技術課堂教學的實施過程（如圖1所示）：

圖1 學習分析技術應用于高中信息技術課堂教學的實施過程

從圖1可以看出，在信息技術課堂教學中，運用網絡平臺的各種功能（考勤、學習時間統計，學習的時間長度統計，學習的內容統計，分組、活動的形式記錄，學習成績統計，測驗成績統計等）收集教學數據，通過學習分析再調整教學方法、策略應用于施教過程，優化教學過程，因材施教，完成教學任務，實現針對每個層次學生的個性化教學。

2.網絡輔助教學平臺環境下高中信息技術個性化教學模式構建

在網絡輔助教學平臺環境下運用學習分析技術實現高中信息技術個性化教學是通過網絡輔助教學平臺對學生基本信息、個性特征的提取，通過學習分析技術數據挖掘和整理分析，反饋給教師用戶，教師調整教學策略，為學生的個性化學習提供建議。筆者根據教學實踐初步設計了網絡輔助教學平臺環境下高中信息技術個性化教學模式（如圖2所示）：

圖2 ITtools環境下高中信息技術個性化教學模式

從圖中可以看出，當學生登錄到系統通過身份確認后，系統的信息收集模塊開始收集學生請求，跟蹤學生的行為，將產生的學生數據（學生的基本信息、個性特征信息、學習過程信息、學習表現信息、學習狀態信息）通過預處理存入用戶數據庫，然后學習分析模塊通過整理統計、關聯分析和信息挖掘，挖掘學生個性數據，產生用戶個性化數據，并把結果送往個性分析處理調度中心，調度中心根據個性化信息給教師發送數據，教師調整教學策略，為學生的個性化學習提供建議，調度中心根據學生的個性化數據及教師的個性化學習建議為學生提供個性化服務。

在此教學模式環境下，學生用戶登陸到教學平臺后的界面將是個性化的學習界面：個人信息、出勤情況、作業完成及批改情況、測驗情況（成績記錄、測驗錯題記錄）、分組情況、答疑情況、互助信息、教師評價等都是針對學生個人特點的。

三、學習分析技術在高中信息技術課堂教學的實踐應用

1.學習分析技術對學生的影響

學生是發展中的人，正處于身心發展的重要階段，蘊藏著極大的發展可能性和可塑性。學生是自身身心主動和諧發展的主體，同時，也是將社會認識內化為個體認識的主體。隨著信息時代的來臨，基于多媒體計算機和網絡環境學習風起云涌，為學生提供了豐富的學習資源和多樣化的學習模式，然而學生在學習過程中如何才能更為有效地定位學習需求，選擇適合自己的學習內容和學習方法呢？利用學習分析技術支持下的網絡學習平臺就能夠更為有效地支持學生的學習活動，具體地說有以下特點：

首先，學習分析技術應用于教學能為學生提供實時、準確的數據反饋信息。

學習分析技術通過自動記錄學生出勤情況、學習時間、學習的時間長度、學習的內容、測驗成績等實施過程評價所需要的資料，形成電子化的學習檔案，并通過分析這些學習日志，為學生的學習提供建議。

例如：學生在學習“因特網信息的查找”（《信息技術基礎·教科版》）中，學生已有使用網絡搜索信息的感性經驗，為了讓學生更好地學習常用網絡信息搜索的方法，并掌握利用搜索引擎檢索、獲取網絡信息的策略與技巧，教師在課堂中設置了“賽一賽”的環節，就是根據教師的問題，利用搜索引擎查詢問題答案，先完成的點擊提交按鈕。利用學習分析技術就能夠實時地對學生的答題正確度、提交的時間作出判斷，給出實際得分。與傳統的學生查到答案舉手示意，然后教師判斷的方式相比，大大地節省了時間，從而提高了教學效率。

其次，學習分析技術應用于教學能更有效地實現學生的個性化學習。由于網絡學習具備開放性和資源海量化的特點，能夠滿足不同層次、不同學習傾向的學生的學習要求。通過分析學生網絡學習日志，可以更好地了解學生的需求及學習層次，規范學生的學習行為，為學生的個性化學習提供保障。從而可以根據學生的不同需求和層次提供多樣化的學習模式，例如：教師可以在準備階段將不同模式的學習材料存儲在學習平臺上以滿足學生對學習模式的不同需求。

2.學習分析技術對教師的影響

學習分析技術應用于信息技術教學為教師的教學帶來了極大的便利。

第一，學習分析技術使教師從原始數據的記錄、統計以及繁瑣計算等工作中脫離出來，實現了方便、自動化的管理。學生學習檔案的記錄與教學管理（如：考勤管理、獎懲管理、問題管理、分數管理等）是教育活動的主要工作，而這些數據的發掘和記錄是繁瑣和持久的。利用學習分析技術分析學生行為，能夠自動記錄學生出勤情況，學習時間，學習的時間長度，學習的內容，分組、活動的形式，學習成績，測驗成績等數據，為教師進行課堂管理和生成學生評價數據提供第一手的資料，便于教師因材施教，組織教學活動。

第二，靈活的分組或分層及組織策略。通過分析學生網絡學習日志，可以更好地了解學生的需求及學習層次，教師因此能夠根據學生的個性差異和需要，為學生的個性化學習實施學生分層、目標分層、施教分層、作業分層和學生分組。教學過程中，學生學習日志的管理以單個學生為單位，從而可以方便、靈活地進行管理，具有傳統班級管理難以匹敵的優勢。

總之，在教學過程中，利用學習分析技術對教學過程進行記錄和分析，評估每一個學生的學習狀態，了解每一個學生的學習興趣、學習能力、學習動力、學習風格、學習的自主性以及學習進度，從而能科學地指導教學行為，能夠更為有效地支持學習者的學習活動，為實現個性化學習提供良好的土壤。

[1]焦建利.未來五年影響教育的六大技術[J].中國信息技術教育,2011,(5).

[2]顧小清,張進良,蔡慧英.學習分析:正在浮現中的數據技術[J].遠程教育雜志,2012,(1).

[3]New Media Consortium., ＆ EDUCAUSE(Association).(2011).The horizon report:2011 ed.Austin,TX:The New Media Consortium.