學習分析在課堂上應用的現狀分析*

趙慧 王曉燕 趙倩

摘 要：本文首先介紹學習分析的基礎上構建學習分析模型，明確學習分析需要經過數據收集、分析、可視化、預測、評估和干預的循環過程。在該模型的指導下確定研究的數據收集、數據分析、干預設計、干預實施、干預評價五個方面。研究通過靜態信息和動態信息的獲取，對學習者背景信息、學習習慣、元勝任力、創新能力和學習成績等分析，發現學習者存在的問題，并進行課堂教學相關干預，提升教學質量。

關鍵詞：學習分析；課堂；分析模型

1 引言

隨著信息技術在教育領域的深入應用，智慧教育成為信息化教育應用的一個新范式。[1]步入智慧教育時代，學習資源、學習方式、評價方式等變得更加多元化，教師不再只關注學習者的成績，更多的是關注學習者自身的可持續發展。

2 學習分析概述

學習分析越來越受到關注，成為近幾年教育領域的研究熱點。學習分析溯源于多個領域，包括商業智能、網站分析、學術分析、數據挖掘等多個領域。

2.1 學習分析方法

學習分析方法主要有：社會網絡分析法（Social Network Analysis，SNA）用于發現學習中社會網絡中的各個角色及其之間的關系。內容分析法（Content analysis）是一種對研究內容進行客觀、系統、定量描述的研究方法。話語分析法（Discourse analysis）的應用領域很廣，涉及語言學、傳播學、哲學、心理學等多個領域。

2.2 學習分析工具

學習分析工具處在快速發展中，主要包括社會網絡分析工具，如SNAPP等；學習內容分析工具，如LOCO-Analyst等；學習能力分析工具如Socrato等；學習行為分析工具，如Google Analytics等；綜合性學習分析工具，如WEKA、SPSS等。

3 學習分析模型建構

本研究的學習分析模型建構是在教學環境中研究教學相關者（教師、學生、研究者等）的行為，進行數據收集，并采用合適的數據分析方法分析數據、選擇合適的數據表示方式，對模型進行預測和評估，并進行學習行為的干預。師生與學習環境的互動產生了數據，是學習分析的起點，干預既要對學習分析的利益相關者干預，也要對學習環境干預，從而使互動的結果變得更好。學習分析是循環的過程，從師生產生數據，到干預的應用是數據不斷積累、分析不斷精確、干預迭代實施的過程。

4 學習分析在課堂上應用的現狀分析

對計算機科學與技術專業二年級學生的學習分析以《離散數學》課程為案例，課程共計48學時，每周3學時，共16周。課程是本專業學生所需掌握的專業課程之一。實施流程分為課程開始前、課程進行中、課程結束后三個環節。課前開始前要進行介紹課程、呈現課程內容、確定課程分組；課程進行中要進行小組匯報和教師指導，課后結束后要進行課程測試。

4.1 學習分析目標確立

以問卷調查、訪談、觀察等方式分析者學習者行為數據，發現學習者存在的問題，了解學習者背景信息、學習習慣、元勝任力、創新能力、學習成績等信息，根據實際課堂需求設計干預策略，促進學習者學習。

4.2 學習者相關數據的收集

（1）獲取渠道

從多個角度獲取數據，包括：學習成績管理系統、課堂觀察、平時作業、課堂匯報、測驗、QQ等。

（2）學習者信息的獲取

靜態信息主要有學習者基本信息，如姓名、學號、上學期的學習成績等；學習者前期知識的掌握情況，即初始能力分析。

根據課程實施過程，以及研究中獲取信息的渠道，動態信息主要依靠相應的課堂觀察、作業作品以及 QQ 聊天記錄來獲取。課堂觀察不僅能夠直接發現大部分學習者的課堂學習狀態，也可以從匯報情況、回答問題情況推測出學習者的課前學習情況。

4.3 學習者相關信息的分析

對于學習者的相關信息獲取，研究主要采用問卷調查的方式，該專業一共有91人，女生36人，男生55人。問卷包括《離散數學》課程學情、學習者元勝任力、學習者創新能力調查問卷。

（1）學習者背景信息分析

首先獲取了這些學生對《離散數學》課程的初步認識，83.6%的同學沒聽說過，12.9%的同學聽說過，但不了解，3.5%的同學聽說過，有一定了解，0%的同學很熟悉。

課程準備情況，9.3%的同學對課程不太期待，5.8%的同學非常希望了解這門課，38.6%的同學有一點期待，46.3%的同學感覺一般，從整體上來講，同學們大部分是比較期待《離散數學》的課程的。

對于學習課程的主要原因，沒有學習者覺得是因為該課程有趣，50%的學習者是考慮到知識對自己有用，43.2%的學習者僅是因為學校的安排而學習該課程，僅有6.8%的學習者是考慮到與找工作有關，說明大部分學習者還是看重課程的實用性及其對自己的幫助，可以在學習過程中增加對這門課程的實用性與價值的介紹，幫助學習者正確認識這門的價值。

（2）學習環境分析

學習者所處的環境可以從物理學習環境和整個班級的學習氛圍來探討。學習者的物理學習環境能夠滿足學習者基本的學習活動，教室有基本的多媒體設備。教師會對班級的發展起到引導作用，學習分析需要深入到課堂中去，就需要教師對學習分析有一定的認識和把握，能夠配合研究。

（3）學習習慣分析

總的來說，班級大部分學習者存在的不良學習習慣是聽課不知道抓重點、做筆記，還有少部分學習者聽課注意力不集中，玩手機、睡覺、看課外書等。在作業習慣上，部分學習者對待作業不夠認真，習慣性的躲避思考，從第一周課堂及課后的觀察中可以初步判斷，班級學習者的聽課學習習慣和作業學習習慣需要好好引導，而且在接下來的學習中還要關注學習者的課外學習習慣和課堂匯報習慣。

（4）學習元勝任力分析

總的說，該班學習者的元勝任力水平較好，通過調查，在熟練使用數字化設備、利用數字化設備交流分享、合理安排上網時間，“非常同意”和“同意”的百分比總和在50%以上，標準差最小，說明學習者總體的數字化學習能力較好，且學習者之間的水平較為接近，判斷與計算機科學與技術專業的專業性質有關。在溝通能力上，雖然學習者和同學交流比較頻繁，交流也比較順暢，主動交流的學習者能夠超過一半。說明學習者可以在學習交流中主動進行溝通。

（5）創新能力分析

學習者認識到創新的重要性。在對創新的認識上，認為創新非常必要的比例占96%以上，希望提升自己的創新能力的人占100%。說明學習者充分認識到創新的重要性，認為創新是有必要的，且愿意提升這方面的能力。

學習者的創新意識和行動之間的差距較大。一方面學習者的創新意識與創新提升愿望較高，另一方面學習者創新思維與創新能力較弱，創新行動力不強，與創新意識水平不相符和，需要進一步提升。

（6）成績分析

根據成績單中統計，90分以上4人，80-89分25人，70-79分35人，60-69分21人，不及格6人。結合學習者個人信息，發現不及格們數較多的學習者在背景信息上有著相似之處，逃避課堂學習、逃避作業，初步判斷可能在后續的學習上需要加以引導幫助。

5 總結

不管在學習習慣、元勝任力、創新能力還是學習成績分析中，學習者都表現出了較大的差距。學習者發展趨勢表現出較為積極的發展狀態。從學習者準備知識的調查看，學習者有一定的知識準備基礎，而且一半以上的學習者希望能得到教師的幫助，說明學習者初步認識到自己未來學習的可能性，希望得到幫助，說明學習者有努力學習的積極性。同時某些個別同學需要進行干預，以便提高成績。

參考文獻：

[1]祝智庭，沈德梅.學習分析學：智慧教育的科學力量[J].電化教育研究，2013，（5）：5-12+19.

作者簡介：

趙慧（1986-），女，碩士，副教授，研究方向：教育技術、數據挖掘。

王曉燕（1982-）女，碩士，副教授，研究方向：數字媒體技術、教育技術學。

趙倩（1984-）女，碩士，講師，研究方向：教育技術。

*基金項目：本文為山東省青年教師教育科學研究課題“學習分析在信息化智慧課堂中的創新應用研究”（項目編號：18SDJ009）、山東協和學院標志性科研成果培育項目“學習分析在信息化智慧課堂中的創新應用研究”的研究成果。