郝麗莎
摘要:信息時代背景下,教育數據日益多元化,教師可通過多種渠道獲取教育數據,并針對教育數據進行數據挖掘、分析,以此指導教育教學活動,深入挖掘教、學行為與教學質量之間的相關性,以此作為教學實踐指導的依據。本文深入分析了教學研究中數據處理內涵、處理過程及存在的問題,并提出了調查問卷、課堂教學觀察等方式提出建議措施,以期提高教育數據處理有效性。
關鍵詞:教學研究;數據處理;問題;對策
新時期背景下,信息技術已經深入人們生活、工作的方方面面,并與教育領域深度融合,取得了顯著的成效,有效提升了教學信息化水平。現階段,數據處理日益成為教學研究的熱點話題,借助數據挖掘、處理指導教學實踐有助于提高教學實踐的針對性、客觀性,提高教師對新教學方法、教學手段的掌握水平,從而改善教學質量。但在數據處理中,受客觀因素的影響,不可避免地面臨數據格式不統一、數據分析意識缺乏等問題,導致教育研究數據處理質量不佳,影響了教學數據研究效果,因此,有必要深入分析教學研究中數據處理面臨的問題,以此提高數據處理有效性。
一、教學數據的內涵
1.1 教學數據內涵
數據大致分為兩類:一類是學生數據,主要包括學籍信息、基本信息,例如姓名、年齡、民族、性別、家庭經濟情況、特定的教育需求等;學習評價信息,例如成績、態度、興趣等;學習行為數據。
一類是教師數據,教師的備課行為,包括教學設計方案、教學反思、小組備課;聽課行為,包括課堂記錄、提問次數、設置問題個數、回答人次、回答人次占全班人數比率、學生為主體的時間占比;上課行為,上課行為包括觀察學生反應情況、回答問題的情況、課后反思等。教學數據轉化為信息的過程,從本質上說就是一種數據分析的行為。
隨著信息化技術在教育教學活動中的應用,如智能教學、多媒體教學、云平臺等專業系統,教師可搜集、整理的數據來源日益廣泛,包括管理系統數據、觀察數據、主動的調查問卷數據、實驗測量數據、學生考試成績等,加強對教學數據的研究、處理與分析,能夠對教學實踐起到良好的指導作用。
1.2 教學數據處理流程
針對教學數據,由于數據來源不同、格式不同,導致教學數據利用效率存在較大的差異,因此,在收集、整理、研究教學數據過程中,應對數據進行預處理、挖掘和結果解釋。
(1)教學數據預處理
在教育數據研究過程中,數據處理是一項重要且復雜的工作,其時間可能超過數據收集、處理的時間,究其原因:首先,由于教育系統來源的多樣化、基礎數據的復雜化,導致教學數據格式、內容存在較大的差異;其次,由于教育數據的層次性與異構性,數據結構和格式千差萬別,進而增加了教育數據收集、整理的時間。在教育數據預處理過程中,將原始數據轉換為格式統一的工作十分必要,這一過程包括確定收集數據的內容、聚焦教育問題、數據與教育問題的相關性驗證等。
(2)數據挖掘
在數據預處理的基礎上,應通過分類、聚類、關聯分析的等方式對教育數據進行挖掘分析。在此過程中,由于教育數據的特殊性及數據復雜性,應注意數據挖掘方法的恰當性,應針對不同的數據采取不同的數據處理方式。例如,分層數據挖掘和縱向數據建模已經在教育數據挖掘中得到廣泛應用,而針對一些特殊性數據應采取不同的數據挖掘方式,以驗證其關聯性。例如,借助神經網絡方法研究學生學習行為、學習方法與學習成績之間的關系,借助多元回歸分析課堂回答次數與學習成績之間的關系,并通過整理分析學生成績影響因素,以此預測學生成績,作為教學實踐的指導依據。
(3)結果解釋
結果解釋是在數據挖掘基礎上的具體應用,以此優化教育環境和教學質量,并對教學實踐起到決策和實踐指導作用。結果解釋的展示形式并非一定采用數據模型展示方式,也可以采用建議、解釋、信息、意見的方式向非領域專家提供參考,從而降低教育數據理解門檻,提高教育數據結果展示的直觀性、結論性。
二、教學研究的數據處理存在的問題
1.教學視頻分析
隨著多媒體技術在教育教學活動中的應用,部分教師開始學習和借鑒優秀教師的教學模式、方法,以此作為提升自身教學水平的重要途徑,部分教師借助課余時間在教育平臺觀看優秀教師教學視頻資料,并基于自身的理解研究教師與學生的互動行為特點。但由于缺乏有效的數據分析、處理工具,導致教學行為分析、歸納、學習效率低下,難以分辨有效的教育數據。同時,在視頻資源數據分析中,由于學情、教師實踐情況的差異,僅針對部分教師教學方法的研究和學習難以起到良好的指導作用,教學數據研究結果不適用性較差,進而導致教學視頻分析效果難以達到預期的研究目標。
2.教學數據分析
教師在利用微課教學的實踐過程中,發現微課對教學有較大促進作用,例如《螺旋傳動》這節課,在傳統課堂中,課堂開始幾分鐘后,學生的學習狀態開始松散,聽課質量下降,講到重難點時,學生已經很難再集中注意力聽講。而將教學內容制作成微課,學生在課上觀看,教師補充講解,學生積極性大大提高,注意力不容易分散。然而,在部分教師缺乏數據研究意識,對課堂教學效果的分析和研究僅限于對教學經驗的總結和歸納,僅從主觀角度總結微課在教學中的應用優勢,而缺乏具體的數據分析與支撐,造成結果解釋缺乏說服力。
三、教學研究數據處理的對策
1.以問卷調查方式處理數據。問卷是調查中用來收集資料的一種工具,如問卷網、問卷星。研究者通過發布、分享調查問卷給調查對象,然后回收問卷進行數據分析進而測量出人們的行為、態度和特征等,問卷調查的一般流程,該過程主要分為確立調查問題、設計問卷、實施調查、分析數據四個階段。為了避免設置一些無效的題目,提高問卷的信效度,可以邀請教育領域專家對調查問卷內容進行層次分析,通過對問卷進行預試和調整,提高調查問卷的有效性,增強問卷調查結果的可靠性。在調查問卷收集、研究過程中,可借助SPSS軟件對調查問卷結果進行研究,以此分析教學模式、教學方法與教學質量之間的關聯性。通過調查問卷形式有利于改善教育基礎數據異構性的問題,實現數據格式的統一,解決了教育數據處理的重要問題。
2.課堂觀察。課堂觀察法,就是通過觀察對課堂的運行狀況進行記錄、分析和研究,并在此基礎上謀求學生課堂學習的改善、促進教師發展的專業活動。首先,課堂觀察的起點和歸宿都是指向學生課堂學習的改善。無論是教師行為的改進、課程資源的利用,還是課堂文化的創設,都是以學生課堂的有效學習為落腳點。其次,課堂觀察也是促進教師專業發展的重要途徑之一。最后,課堂觀察作為一種合作的專業研究活動,有助于學校合作文化的形成。教師應重視課堂教學中的數據收集、整理與分析,以教育教學經驗作為教育數據判斷的有效依據,突破教育數據的局限性,為新教學手段、教學方法應用與推廣積累寶貴經驗。在具體實踐中,教師可以學期為研究階段,針對學生課堂問題回答情況、課堂互動情況進行統計分析,并借助SPSS軟件進行數據挖掘,與教學科研小組對不同的學習行為、教學行為量化,構建具體、可量化的評價標準,以此實現教育數據的量化、標準化。
四、結語
在日常生活工作中,培養數據分析的思維,時刻收集身邊的數據,使用各類工具、手段進行分析。教師進一步挖掘身邊處處都存在的教學數據,分析問卷數據、分析教學實驗數據、分析課堂交互行為,用數據說話,通過嚴謹的實驗設計與實施來揭示教育規律,更好地實施教學,實現從傳統的教師,向擁有敏銳研究嗅覺的優秀教育研究者轉變。
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