活動理論視角下基于學習分析的精準教學模式研究

徐學敏

（常州紡織服裝職業技術學院，江蘇 常州 213000）

一、研究背景

教育信息化2.0時代，信息技術與教育深度融合，助推教育創新和變革。精準教學是教學變革的重要契機和抓手。20世紀60年代，美國學者Lindsley首次提出“Precision Teaching”的概念，并將其應用于教育領域[1]。我國的祝智庭教授于2016年率先將其引入國內，并與信息技術結合，為精準教學的研究注入新活力，引起了學者們的廣泛關注，但實踐落實困難重重。

筆者從現有的研究發現，精準教學的相關理論研究并不多，但在實踐方面，一線教師卻表現出了很大的熱情，紛紛將其與不同的技術和平臺相結合，應用于教學中，實現精準教學。然而，大部分一線教師對精準教學并沒有一個清晰的共識，即使借助了信息技術，也并未實現真正意義上的“精準”，教育教學活動沒有發生根本性的改變。其根本原因是未能充分理解精準教學的內涵。在數據被日益重視的數字化時代，“以測輔學”是精準教學的核心機制[2]。

數據驅動的精準教學，主張通過數據記錄學生學習表現，輔助教師研判教學方法的有效性，并進行完善[3]。學習分析是利用語音分析技術、文字圖像識別等智能技術，對學生在某一領域或某一學科對知識的掌握情況或內容的準確性進行評測，并提供反饋，實現自動化、智能化的測評[4]。學習分析技術的運用，也使得精準教學的核心機制的實施效率得以提升。因此，基于學習分析的精準教學將充分體現“以測輔學”，以更高效的方式實現教師對學生的指導，更易于實現教學目標。楊現民教授[5]認為，數據驅動的精準教學建立在活動理論、情境學習理論等基礎上。鑒于此，本研究以活動理論為邏輯起點，分析基于學習分析的精準教學活動特點和各要素關系，構建基于學習分析的精準教學活動理論模型，旨在為相關研究開展提供理論和實踐指導。

二、理論基礎

（一）活動理論的概述

活動理論是社會歷史和文化活動的研究成果[6]，起源于黑格爾和馬克思的辯證唯物主義，經過三個代表人物——維果茨基、列昂節夫、恩格斯托姆的不斷完善，逐漸成熟[7]。活動理論運用在教學過程中強調學習者為達到目的而進行的努力，活動在知識內化過程中起到中間媒介的作用[8]，學習者完成學習過程就是對知識和技能獲得的總和。活動理論結構模型（見圖1）包含三個核心成分（主體、客體、共同體）和次要成分（工具、規則、分工），這六個要素之間通過生產、分配、消耗與交流等四個子系統構成相互作用的統一體，構建精準教學活動的生態平衡[9]。

圖1 人類活動基本結構模型

（二）基于學習分析的精準教學活動的特點

精準教學是一種面向高效知識教學的方法[10]。精準教學將“科學取向”的教育思想借由技術應用滲透到教學活動的全過程，充分挖掘、分析有效教學數據，實施精準化教學[11]。基于學習分析的精準教學活動更強調“以測輔學”，強調學習者的主體地位和學習分析工具的重要作用，具有以下特點。

1.動態發展

學習是一個動態發展過程，學習者在學習過程中使用學習分析工具或平臺所積累的數據具有變化性，并且教師將其作為教學分析和設計的起點和基礎時，也會對教學過程和教學方法進行相應調整，適應學習者的變化后再次實現“精準”。因此，基于學習分析的精準教學是動態發展的。

2.以測輔學

以測輔學包含測量、記錄和決策等三大要素[2]。測量旨在使用學習分析工具實時地測量學生的學習表現，記錄旨在對在數據庫中學生的學習行為軌跡進行跟蹤記錄，決策旨在通過分析推演數據庫中學生的學習表現作出實時決策，有針對性地進行教學輔導。測量、記錄和決策自然過渡且循環發生。教師在此過程中時刻關注學生的情況，依據測評數據的動態變化，做出“精準”決策。

三、理論模型構建

（一）基于學習分析的精準教學活動要素

在活動理論視角下，基于學習分析的精準教學活動要素如表1所示。精準教學活動的主體是學習者，在精準教學過程中主動建構知識，位于核心地位。客體是學習目標，即學習者在教學過程中所要達到的目標。學習分析的共同體是指學習者及其助學者為實現知識的建構進行的溝通交流。例如，圍繞某一主題開展的學習討論等。學習分析工具、各種教學資源、終端設備是支撐主體作用于客體的工具，它們通過智能化的技術手段幫助主體實現精準教學。基于學習分析的精準教學活動中的規則主要有教學紀律、同儕互動規則、學習分析工具使用規范。分工則是在精準教學中教與學的分工和人機協同分工。

表1 基于學習分析的精準教學活動要素

（二）基于學習分析的精準教學活動理論模型

在基于學習分析的精準教學中，學習者為完成特定的教學目標，與學習同伴、教師共同組成學習共同體，遵循學習規則以及教學分工，通過學習分析工具獲取優質的學習資源，從而形成相互聯系、相互促進的四個子系統：學習共同體構成、學習分析工具運用、學習內容推送、學習過程干預，共同組成完整的教學活動系統。筆者結合基于學習分析的精準教學活動的實際形態，參考王興宇[12]提出的智慧課堂教學活動理論模型，構建基于學習分析的精準教學活動理論模型（如圖2所示）。

圖2 基于學習分析的精準教學活動理論模型

1.交流子系統：學習共同體構成

在精準教學活動中，學習者、學習同伴和教師共同構成學習共同體，學習共同體進行意義協商，根據規則相互交流、協作，學習共同體分享學習資源、完成知識建構、促成目標實現。教師在共同體中承擔著指導者、監督者、協助者的作用，學習者和學習同伴是主要執行者、參與者。共同體成員通過交流和互動，彼此建立信任、相互影響的同伴關系，從而形成基于學習分析的精準教學活動的交流子系統。

2.生產子系統：學習分析工具運用

學習分析工具由測評數據采集、分析和學習者模型建構三大模塊構成。其中，測評數據采集模塊負責對學習者的知識掌握程度進行測評。測評數據分析模塊主要使用大數據技術、人工智能技術和可視化技術對采集數據進行邏輯分析，形成學生個性化數據測評結果，最終將測評結果交給學習者模型構建模塊，對其認知水平、學習風格、學習結果進行抽象和建模。其本質上是精準教學活動的主體為完成特定的教學目標，借助學習分析工具進行數據分析和反饋，從而實現知識內化的過程。

3.分配子系統：學習內容推送

為了幫助不同學習者獲得個性化的學習資源，學習內容推送模塊利用大數據分析，通過學習分析工具為師生精準推送優質實用的學習資源，而且通過資源分配將共同體和客體聯系起來。以學習分析工具為基礎的學習內容推送能夠準確地為共同體成員提供相應輔助材料，共同體成員據此在精準教學過程中進行合理的分配和勞動分工，從而實現精準教學目標。

4.消耗子系統：學習過程干預

在基于學習分析的精準教學活動中，共同體中的主體不斷接收到來自根據學習行為分析結果而提供的干預，分為不同層次。例如學習進度比較、學習任務描述、學習資源推薦、學習方法建議、學習支持與服務，從而調整和改造客體（學習目標）的策略。這一過程需要消耗共同體成員的能量與能力。

四、模式歸納

根據基于學習分析的精準教學活動理論模型，筆者結合對精準教學文獻的分析，從常見的精準教學課前、課中、課后的教學活動中，可以歸納出八個“精準教學”模式，分別是精準學情分析、精準目標定位、精準內容選擇、精準活動設計、精準資源推送、精準支持服務、精準教學評價、精準學習干預。這八個精準教學模式并不是絕對固定在課前、課中、課后的某一環節，而是可以在精準教學過程中根據實際情況進行靈活調整，相互促進和補充。下面在基于學習分析的精準教學活動理論模型指導下，對這八個精準教學模式進行逐一介紹。

（一）精準學情分析

精準學情分析是指在精準教學活動中，教師利用學習分析工具對學習者的認知水平、學習風格進行分析，從而精準構建學習者模型。認知水平主要指學生在參與教學活動前具備的學習能力，教師可以通過學習分析工具設計相關測試題，通過對學習者進行分層測試來了解其認知水平。科學有效的教學方法能夠根據學生的個性差異和智力發展，因材施教，實施恰當的教學策略，引導學生高效學習[13]。因此對學習者的學習風格測量是精準分析學情的必要。目前普遍公認的測量學習風格的工具是所羅門學習風格量表。從信息加工、感知、輸入、理解四個方面出發，Soloman將學習風格分為4組8類：一是知識加工：活躍型與沉思型；二是知識感知：感悟型與直覺型；三是知識輸入：視覺型與言語型；四是知識理解：序列型與綜合型[14]。在精準學情分析過程中將所羅門學習風格量表用于測試學生的學習風格，充分了解學習者的學習偏好。

（二）精準目標定位

精準目標定位是指對學習者所要完成的知識或技能的子目標進行精準定位。祝智庭教授[10]率先提出精準教學目標樹的說法，采用遞歸的思想，遞進過程中引導學生定位教學目標，回歸過程幫助學生精準挖掘知識短板。在這個過程中，教師通過使用學習分析工具檢測每一位學生知識與技能的掌握情況，最后形成的僅包含短板的知識與技能子節點的目標樹就是每個學生的精準目標樹。

（三）精準內容選擇

教學內容的精準選取是指根據學習者模型和教學目標選擇合適的教學內容。利用學習分析工具對學生進行測評，在深入了解學生的學習基礎、學習能力以及目前的學習效果的情況下，結合學生的精準目標樹，對知識結構進行分析，切分知識節點后選擇對應的教學內容。在精準教學中通過搭建以知識點為主的思維鏈，形成清晰、精準的知識圖譜。[11]使用學習分析工具還可以為每個知識點建立評測點，賦能教學效果提升。

（四）精準活動設計

精準活動設計是指教師在緊密聯系學生的認知水平、學習偏好和學習風格的基礎上，通過創設情境，激發學生學習興趣，引導學生進行感知、理解和協作交流等學習活動，以實現精準教學目標。[14]首先通過學習分析工具了解學生的差異，其次通過學生的差異進行分層，對不同層次的學生設計不同的學習活動。精準教學活動設計流程包括設計活動任務、選擇活動類型、創設活動環境、組織活動評價，[15]在活動開始前還需要進行規則的制定。這些都需要根據學生的個體差異、目標的確定、內容的選擇來完成最終的活動設計，以及相關活動資源的開發。

（五）精準資源推送

精準資源推送是指通過學習分析工具的分析診斷，發現學生在學習過程中存在的問題，立足學習者的特點，推送個性化學習資源，幫助學生實現個性化學習。精準資源推送過程首先分析學生的認知水平、學習風格、學習結果，接著通過資源過濾機制，[16]向學生推送精準匹配的個性化優質學習資源。個性化學習資源推送系統框架主要包括學生個體、學習分析工具、教育資源3個要素（如圖3所示）。同時教師也能借助學習分析工具，在課前為學生推送課前學習的任務、知識檢測練習等，在課后推送分層化、個性化學習資源，實現精準教學課前知識定位與課后知識內化。

圖3 個性化學習資源推送系統框架

（六）精準支持服務

精準支持服務是指在學習過程中，教師以學習分析工具為支撐，幫助學生解決學習問題，滿足個性化學習需求，提高學習者滿意度。李士平等[17]提出精準教學視角下學習支持設計模型，模型包含兩個主體、四個維度、四個環節（如圖4所示）。筆者在充分了解其內涵的基礎上，認為仍可將其運用在基于學習分析的精準教學的支持服務中。其內容變化如下：一是資源組織：根據學生在學習分析工具提供的各資源間的跳轉數據，調整資源呈現序列，減少學生資源篩選中耗費的時間；二是過程引導：通過對學生在各模塊或資源的訪問、跳轉與停留時間數據進行分析，可知學生學習狀態，教師便可據此提供相應的學習指引；三是同伴互助：學習分析工具可結合練習次數與練習成績、資源學習次數與停留時間，分析學生是否需要幫助；四是結果反饋：學習分析工具最為重要的功能就是智能反饋，學生參與練習后，進行實時反饋其得分、錯題、正確答案與解析、建議重新學習的知識點。

圖4 數據驅動下的學習支持設計模型

（七）精準教學評價

精準教學評價是指教師利用學習分析工具對學生的學習過程和學習結果進行精準評價。精準教學評價更注重對學生學習過程和學習行為的評價，更能客觀呈現教與學的過程，使教學評價更加全面、精準。利用學習分析工具，學生獲得學習過程和學習結果的多角度、多維度、多方面的精準評價。多角度是指學生能夠獲得不同知識點角度的評價，多維度是指能夠獲得課堂表現、學習狀態等維度的評價，多方面是指能夠獲得不同學習個體的評價，包括同伴互評等。

（八）精準學習干預

精準學習干預是指對學習者的學習行為進行實時跟蹤分析，對學習者的學習進程和方法給予個性化的指導和幫助，旨在提高學習者的學習績效。教師借助學習分析工具，可以持續監控每一位學生在課前、課中、課后的動態，快速地收集和分析學生學習表現的數據，精準識別和挖掘學習者存在的問題，實施高效、有針對性的教學干預，并不斷改進教學設計和教學方法。[13]

五、實施路徑建議

學者秦丹[11]認為精準教學是由精準學情分析、精準目標分析、精準內容分析、精準路徑選擇和精準教學干預等核心環節構成的一般教學流程。筆者基于八個精準教學模式，以ADDIE模型為參考，規劃了基于學習分析的精準教學的流程圖（見圖5），以期為精準教學模式提供理論和實踐參考路徑。

圖5 基于學習分析的精準教學模式實施一般教學流程示意圖

如圖5所示，在ADDIE模型的指導下，學習分析工具首先進行數據采集，然后到分析階段，分析階段包括精準學情分析和精準目標定位，建構學習者模型，確定學習者知識短板。接著是教學設計、開發階段，進行精準內容選擇和精準活動設計，根據教學內容和活動需求進行資源開發。然后在教學實施階段，進行精準資源推送和精準支持服務，在學習過程中，完成個性化資源推送，同時在教學過程中，實現精準學習支持服務。最后是教學評價階段，實現學習過程和學習結果的多角度、多維度、多方面的精準教學評價。

六、結語

精準教學作為大數據環境下新的教學形態，逐漸滲透并影響教育教學。鼓勵教師有效利用信息技術的記錄、收集和分析數據的便捷性，通過學習數據的有效挖掘，實現教學目標、內容、活動、評價等要素的精準化和個性化，并在此基礎上實現精準教學設計、精準教學決策和精準干預，激發學生內在活力，滿足研究者和實踐者對教育教學更加科學化、精確化的追求。