基于大數據分析的英語泛在學習生態系統

摘 要 針對英語泛在學習模式存在的傳統課堂教學和線上教學缺乏有效銜接、缺乏生態性系統設計、缺乏具有“參與感”和“現場感”的語言學習環境等問題，構建了基于大數據分析的英語泛在學習生態系統，有利于充分發揮大數據等信息技術對英語教育的改造提升作用，為大數據時代英語教學變革提供新的思路和方向，對促進新型信息技術與英語教學過程、內容、方法和教學評價體系的深度融合具有借鑒意義。

關鍵詞 泛在學習 學習生態 有效學習 英語學習 大數據

近年來，移動互聯網、大數據等信息技術發展日新月異，已經成為推動教育變革的重要力量。移動通信終端的普及為學生營造了泛在英語學習環境，大數據技術開啟了個性化智能教育時代，翻轉課堂、MOOC、微課等新型教學模式層出不窮，雖然它們不能取代傳統教學模式，但英語教師必須與時俱進，重視信息技術對傳統英語課堂的改造和提升，以全新的視角思考英語教學的變革方向。

一、研究理論概述

1.泛在學習理論

泛在學習是指任何人在任何時間和任何地點都可以通過泛在網絡實現任何知識內容的學習。泛在網絡和泛在計算技術為人類實現隨時隨地的泛在學習提供了技術保障，信息技術和教育技術的融合發展正深刻改變著知識的傳播方式和學生的學習方式，不斷重構著教育和學習的生態環境。一方面，移動通信終端的多元化發展解除了傳統英語學習對地點的約束，翻轉課堂、MOOC等新型教學模式使學生可以自由地選擇學習時間、進度、內容和學習方式。另一方面，傳統教學設備正在向數字教學設備變遷，教育領域信息基礎設施建設有效地推動跨區域教學資源整合，海量的多媒體教學內容必須和學生的碎片化時間有效結合，教師需要針對不同學情的學生進行精準施策和差異化施策。

2.學習生態理論

學習生態是由學習群體及其所處的環境共同構成的生態系統。系統由信息技術、多媒體教學設施等支撐，通過以合作、交流、共享、互動為特征的教育實踐，實現知識信息傳遞和有效學習，從而促進系統的不斷優化。學生與學習環境、學生和學習群體之間密切聯系、相互作用，通過知識的吸納、內化、創新、外化、反饋等過程實現有效學習[1]。在泛在學習的背景下，學習生態研究的是教育信息、學習主體、教師、教育信息環境之間相互作用的生態系統，需要從教育信息化建設和應用的視角研究各個生態系統成員之間的相互作用規律，維護生態系統的平衡發展。

3.有效學習理論

有效學習是指學生在教師的指導下，針對學習內容采取適合自己的學習策略，積極主動地參與到學習過程中，高效率地完成知識建構，從而實現學習目標并優化自身知識結構的學習行為。有效學習是對學習內容、學習方法、學習過程、學習結果的價值追求[2]，學生可以實現對知識的深層次理解和靈活應用。學習內容的優化在大數據背景下表現為對海量學習內容的篩選、清洗與轉化[3]，使之滿足學生的學習需要。學習方法調整是建立在對學生學習情況進行多元評價的基礎上，根據學生個人學習偏好、認知習慣、學習方式、情感態度因素、學習內容的變化而動態進行的。學習過程的積極參與是指學生能夠積極主動地學習，充分和師生進行合作、交流，善于提出問題、分析問題和解決問題。學習評價是學生改變學習計劃、優化學習方法的重要手段，對學生學習可以起到引導、激勵、啟示和教育作用。

二、當前英語泛在學習模式存在的主要問題

1.傳統課堂教學和線上教學環節缺乏有效銜接

首先，傳統課堂教學和線上教學在教學節奏、知識范圍上沒有有效銜接。例如，學生不知道如何在線上學習課堂上沒有掌握的知識點，或者在線上環節重復學習課堂中已經掌握的知識點。其次，缺乏對課堂英語學習和個性化英語自主學習的融合創新設計。在傳統課堂教學中，整齊劃一的教學標準無法滿足英語學習分層分級的差異化教學要求。不同學情的學生對學習時間、空間、內容、方式的需求不盡相同，教師在教學中沒能和學生線上學習的大數據分析結果進行有效的融合對接，僅根據自身的教學經驗和主觀判斷作為實施因材施教的依據，因此其決策缺乏精準性和穩定性。

2.泛在學習缺乏生態性系統設計，學生英語泛在學習的用戶黏性不高

當前泛在學習過程特別是在線學習過程缺乏師生互動性、社交互動性、線上線下互動性。泛在學習僅停留在將文字、圖像、視頻等教學資料數字化、網絡化、集成化和泛在化的階段，這在某種程度上增加了學生英語學習的選擇性和便利性，但缺乏針對不同學生的學習黏性設計，因此泛在學習效果并不理想。

3.英語泛在學習體系缺乏具有“參與感”和“現場感”的語言學習環境

建構主義理論認為，知識的獲得是在學習環境的特定情境作用下，借助教師的幫助與學習伙伴的協作，通過意義的建構過程實現的。因此在英語泛在學習過程中，必須增強學生在特定情境下的溝通和交際活動的參與性[4]。例如，如果在英語課程設計和在線學習設計環節，鼓勵學生廣泛參與學習內容、學習方法、學習偏好的設計，就會讓學生感受到教師對學生的愛與尊重，從而增強學生學習的主動性和積極性，使不同學情的學生都能在學習過程中體驗自我實現感，實現自主學習。另外，教師缺乏對學生多元需求的感知和把握，缺乏語言鍛煉的“現場感”設計，使學生無法在接近真實生活情境的語言環境中得到語言交際鍛煉。

三、基于大數據分析的英語泛在學習生態系統

移動通信和大數據分析技術的發展為有效解決當前英語泛在學習模式存在的問題提供新的方式和途徑。基于大數據分析的英語泛在學習生態系統以學生的英語學習需求、特征、習慣、喜好等大數據挖掘為切入點，聯合學校、互聯網教育機構、教材編寫人員、教師、信息化支撐機構、教育管理機構、在校學生和在職學員等生態系統成員共同把泛在學習落實到教學環境、模式設計、資源開發、評價機制和管理機制等工作中，不僅僅是教育內容資源和信息的共享空間，而且是實施素質教育和個性化學習的公共服務平臺。因此，本文構建了基于大數據分析的英語泛在學習生態系統，主要包括大數據采集、大數據存儲、大數據分析、大數據應用四個子系統，并構建了系統體系結構模型（圖1）。

1.大數據采集子系統

首先，大數據采集子系統要實現數據、文字、圖像、音頻、視頻、多媒體等結構化數據和非結構化數據采集，實現跨區域、跨機構、跨教學環節的數據互聯互通和數據采集功能，解決教育數據資源配置效率不高的問題。其次，實現英語教學設計、教學實施、課程內容建設、網絡學習內容資源建設、語料庫建設、學生學習認知過程監控、學生學習情感態度監控和學習評價等全教學鏈條的數據采集功能，為生態系統成員之間的共生發展提供良好的數據資源基礎。

英語教學設計數據主要采集教師按照教學大綱和教學目標要求對不同學生制定的學習內容、學習進度、學習路徑等數據，厘清學生在課堂上和網絡上分別學什么、在哪學、怎么學的問題。教學過程數據主要采集教師在教學中幫助學生解決英語學習問題的經驗、做法和策略，包括情感態度、認知因素的調控、語言情境的構建、師生的有效互動等。課程內容數據主要是采集教師、學校、互聯網教育機構課程教學內容數據，包括教材內容、課件、題庫、案例等授課內容資料，以及以上資料經過碎片化處理的數據資料。

網絡資源數據庫主要采集互聯網、校園網上英語學習方面的相關資料。英語語料庫數據主要采集中國學習者英語語料庫、美國當代英語語料庫等語料庫內容，以及英語教材、英美小說、散文、演說詞、電影劇本、新聞稿等英文自然語料。學習行為數據庫主要采集學生課堂學習行為和線上學習行為數據。課堂學習行為包括是否預習、復習等，線上學習行為數據采集學習日志、學習習慣、學習時長和學習路徑等。學習評價數據主要采集教師或者在線學習系統對學生的學習能力、學習方法、學習策略運用、學習過程和學習結果的評價數據。學習情感態度數據主要是通過問卷、訪談等方式采集影響學生英語語言習得的動機、態度、焦慮、自信等指標。

2.大數據存儲子系統

大數據存儲子系統主要實現對大數據采集子系統采集的海量結構化、非結構化數據進行數據清理、歸檔、壓縮，實現一體化數據存儲。可以實現跨區域、跨系統的英語泛在學習數據的融合，解決不同教學機構、數據結構、操作系統帶來的信息孤島問題。英語學習數據倉庫是指集成了大數據分析子系統和應用子系統決策分析所需的泛在學習數據，這些數據是按照一定的英語學習主題進行組織，是在對原有分散的各類英語泛在學習數據庫數據進行加工、匯總和整理后得到的，有效地消除了各類源數據中的不一致性，所以英語學習數據倉庫的信息均是關于學生英語泛在學習全局情況的一致性信息。數據倉庫的這些全局性信息同時通過網絡云平臺實現英語泛在學習數據的云端存儲，可以直接由大數據應用子系統調用。

3.大數據分析子系統

認知因素和情感因素是影響英語習得效果的兩個重要方面。大數據分析子系統首先結合學生應該達到的學習目標對學生個體的英語學習認知行為和學習的情感態度進行數據挖掘，分析學生的動機、態度、焦慮、自信、興趣等情感因素，以及學習毅力、能力、習慣、方法、英語水平和常犯錯誤等認知行為因素，對數據挖掘結果進行聚類運算和分類處理，根據學生的學習認知行為和學習態度情況將學生細分，以識別不同學生之間相似的泛在學習需求，以及某個學生個體在不同學習階段泛在學習需求的差異性。同時，大數據分析子系統會對學生的學習過程和學習結果進行動態綜合評價，并根據學習評價結果判斷學習方案的優劣，有針對性地進行線上和線下學習方案的調整。

4.大數據應用子系統

大數據應用子系統包括學習信息推送系統、學習信息定制系統、在線互動學習系統、語言情境仿真系統、知識關聯推薦系統、知識精準搜索系統、知識樹形管理系統和娛樂在線學習系統等應用。學生可以通過學習終端連接到相關應用系統進行英語語言知識的有效學習。學習信息推薦系統自動推薦給學生的學習信息是學生應掌握而目前未掌握的英語知識。學習信息定制系統可以滿足學生根據自身學習需求而定制某類主題的學習信息。學生一方面通過在線互動學習系統可以和輔導教師進行交流互動，解決學習中遇到的問題，另一方面可以通過社交軟件實現和其他學習者的溝通和交流，共享英語學習經驗。

語言情境仿真系統可以實現某類主題的英語學習情境的在線仿真，讓學生在接近真實環境的英語語言情境中進行英語交際鍛煉。知識關聯推薦系統是根據學生所學知識點，自動關聯推薦對應的拓展知識點。知識精準搜索系統可以幫助學生快速實現英語知識的精準有效搜索，從而進行有針對性的學習。知識樹形管理系統可以實現學生已掌握知識和未掌握知識的樹形目錄管理，實現線上學習和課堂學習知識管理的無縫鏈接。

基于大數據分析的英語泛在學習生態系統有利于充分發揮信息技術對傳統英語教育的改造提升作用，可以有效促進信息技術與教學過程、內容、方法和教學評價體系的深度融合。在生態系統的價值取向上注重以促進學生全面健康發展為中心，注重需求導向的個性化學生培養模式。在學生習得效果評價體系上注重加強學習過程評估，強調過程評估和結果評估相結合。系統注重充分挖掘學生的個體差異，充分挖掘學生的學習潛能，圍繞學生英語學習習慣的形成和學習情感態度的培養，以現代信息技術為輔助手段，將英語語言知識進行碎片化、情境化、可視化處理，通過采取教育信息推送、關聯推薦和定制化相結合的方式實現知識的在線傳播，給學生提供個性化、定制化的英語學習信息服務，帶給學生全新的英語泛在學習體驗。

參考文獻

[1] 張豪鋒，卜彩麗.略論學習生態系統[J].中國遠程教育，2007（4）.

[2] 曹貞.以有效學習為目標的大學課堂教學[J].教育與職業，2007（26）.

[3] 陳明選，陳舒.論信息化環境下大學生的有效學習[J].高等教育研究，2013（9）.

[4] 張春霞.網絡英語學習生態系統中的情感交互探究[J].教學與管理，2013（2）.

[作者：張慧丹（1978-），女，山東東營人，中國音樂學院社科部講師，碩士。]

【責任編輯 王 穎】