微信在翻轉課堂中學習效果的可視化研究

希爾扎提·庫扎提

（西南大學教育學部，重慶 400715）

一、基于微信的翻轉課堂中學習效果可視化的價值

隨著數字化信息傳播時代的到來,涌現了大量基于網絡的新媒體平臺,這些新媒體工具的出現無疑給教育行業注入了新的活力。它們為教育信息的處理、展示和傳播提供了技術支持。目前翻轉課堂在高等教育階段培養學生的創新精神和合作理念等方面起到了巨大作用。然而目前的翻轉課堂智能化程度普遍不高，基于微信平臺的翻轉課堂中的學習效果展示更是缺乏深入的探索與實踐。為此，研究如何將微信平臺的翻轉課堂中的學習效果進行可視化展示是具有實際意義的，尤其是在提升學習者學習動機、增強學習者社會存在感、發展學習者高階思維能力和元認知能力方面能夠幫助學生?；谖⑿牌脚_的翻轉課堂作為一種信息化環境下學習方式演變的典型，必將成為研究和開發的熱點。

（一）可以提高翻轉課堂的質量

研究將有助于解決微信平臺下翻轉課堂中學習效果展示的不直觀與效度不足、缺少針對性的反饋、學生缺乏學習社區意識和歸屬感等幾個問題，以應對高等教育中大規模開展基于微信平臺的翻轉課堂和翻轉課堂中的可視化反饋的需要；有效保留住在線學生數量，確保學習者實現深入的在線學習體驗，促進新媒體與教育的理論和實踐結合，提高高等教育中翻轉課堂中學生學習的質量。

（二）豐富課堂教學內容

可視化作為學習效果展示的主要技術，可以讓學生階段性地參與翻轉課堂中，并且完成教師布置的課后習題，從而實現教育數據的收集與分析，最終將分析結果反饋給學生。同時可視化技術也可以具體到每個人，利用微信這樣的新媒體工具和可視化圖形展示工具以圖形加文本的方式在線即時反饋每個學生作業，在競爭心理機制的作用下，從而最終提高學生的自主學習能力。同時，通過及時的可視化反饋圖形認識到自己階段性學習知識點的不足與問題，提高自己的學習效率。

（三）創新翻轉課堂的教學手段

將可視化的工具Echarts與網絡新媒體工具微信公眾號引入翻轉課堂中的學習效果展示過程中，使用微信公眾號使得學習效果的檢測得以在線進行，學生可以實時在參與翻轉課堂中獲得針對本次課堂學習任務的形成性評價，此研究是基于微信公眾號平臺，自帶提醒功能，可以大大增加學生的學習積極性，使學生可以方便的了解自己的學習狀況，提高在線同伴互評的質量與數量。更重要的是研究提出的學習效果可視化展示是針對每個成員的個性化分析與分發。使用Echarts可以將學習效果的情況進行數據的可視化展示，所以Echarts在研究中就充當了可視化工具的角色，通過Echarts將每位同學的當堂學習效果以雷達圖、折線圖等方式展示，根據學生課堂檢測產生的數據進行分析，為每個學生生成一份專屬的個人反饋策略，這就使得學習效果的展示更有針對性，通過教育數據挖掘得出的反饋也將會更加有效。學生擁有明確的努力方向，提高學習效果便事半功倍。

二、目前翻轉課堂教學存在的問題

媒體的演進與發展一直以來都在一定程度上影響著教育的發展，新媒體也不例外地對現代教育帶來了影響和改變。［1］當前時代是信息科技的時代，人們獲取知識的方式已經不再僅僅局限于傳統模式，而是逐漸趨向于移動式學習。因此，傳統的課堂教學模式正面臨著嚴峻的挑戰。如何在移動新媒體時代利用新媒體技術為課堂教學提供有效幫助，滿足高校學生的課堂個性化需求，是現階段的重要課題。［2］

（一）教學的單一化、籠統性

信息化時代的到來,教育與互聯網信息技術的結合正在悄然掀起信息化教學的浪潮，翻轉課堂模式顛覆了傳統的教學模式，將信息技術與課堂教學相融合，順應了信息化時代的發展趨勢。［3］現有的翻轉課堂中的真實呈現大多還是采用幻燈片等軟件制作，呈現較為線性化，使知識的生成與內化無法快速地展示。因此將可視化技術或工具引入到翻轉課堂中，進行思維與知識的可視化，可以快速展示知識，也可以讓學生更好地理解和運用知識。［4］但同時新媒體技術支持下的翻轉課堂還是存在較多問題的，教師通常只能通過課后評價習題進行測試，通常情況下只有一個測試結果給學生，學生也只是不停地在考試。這樣的翻轉課堂學生的學習效果到底如何，學生的學習成績是否有改善，我們都無法從一個簡單的課后測試中發現，由此筆者打算在基于微信平臺的新媒體支持下的翻轉課堂中引進可視化分析技術，以解決翻轉課堂的學習效果展示不直觀的問題。

（二）學生學習主動性不高

國內外的翻轉課堂主要依托于網絡教學平臺開展。然而，由于學習效果評價和展示環節設置過于簡單，在檢測學生學習效果的過程中存在學校效果展示不直觀、無法給予學生針對知識點的反饋建議等問題，因此，翻轉課堂在國內的發展仍面臨不少問題，其中最為顯著的是：學生不善于提問以及學生參與課堂的主動性不強，不能在課前主動學習。并不能很好地達到讓學生通過實踐自主地進行學習的目的。

（三）教學效果不明顯

目前,基于數據分析的“翻轉課堂”評價方法還極少見。［5］由此可以看出翻轉課堂中存在著很大的數據分析潛力，而且目前國內對翻轉課堂中的教育教學評價信息關注度還是不夠，沒有太多的學者能夠深入地挖掘翻轉課堂中蘊藏的數據價值。針對這一不足，本研究希望能夠借助微信這樣的新媒體工具再輔以互聯網絡技術，實現在高校的翻轉課堂中學習效果方面的數據分析，盡可能地從學生的學習效果中挖掘有用的信息，以此來促進新媒體的利用和翻轉課堂中教學效果問題的解決。

當前推進我國教育信息化進程的關鍵在于，在日常教學中注重信息技術的應用，增強教師在信息化環境下創新教育教學的能力，使信息化教學能真正融入教師的日常教學活動。［7］所以從教師方面來說學會運用信息技術的教學系統也是必要的。

三、微信在翻轉課堂中學習效果的可視化的應用設計

學生參與微信工具支持的翻轉課堂的過程中，應當還是以教師為主導，學生為主體，教師引導學生進行一系列的學習活動，同時學生參與翻轉課堂中的教育數據也應當被引起足夠的重視。一方面在如今的翻轉課堂中，融入融入計算機技術手段支持下的微信等新媒體平臺，這樣的新媒體既可以促進教育媒體信息的處理傳播與展示，又可以幫助解決翻轉課堂這樣的教育熱點中存在的痛點?，F如今微信平臺支持的翻轉課堂的學習效果展示面臨的低效、不直觀、沒有針對性反饋等問題也迫切需要一個解決方案，正是在這樣一系列的背景下，筆者的基于微信平臺的翻轉課堂的可視化研究才會應運而生。

（一）基本思路

我研究的基本思路分為四步。

第一：調研分析

利用問卷調查法或者訪談法獲得用戶的需求，翻轉課堂的用戶群體主要是面向大學生，所以問卷和訪談的對象也主要是大學生。主要關注大學生希望的可視化展示學習效果方式、可視化學習效果的獲得方式以及大學生喜歡的微信平臺翻轉課堂的特征。

第二：規劃設計

獲得需求以后，根據需求預設翻轉課堂學習效果可視化功能的概括性的設計，先將總體目標確定下來，即大學生可以方便地在微信公眾號上完成翻轉課堂學習任務，并且收到可視化的效果展示圖。

第三：可視化工具研發

可視化工具研發主要遵循軟件工程開發的基本流程，先進行可行性分析，然后進行需求分析，接著進行總體設計，然后詳細設計，編碼與測試。開發人員都有計算機學科的背景，所以如果嚴格按照軟件工程方法去進行開發可視化的功能，是可以實現預期效果的。

（二）具體研究方法

在理論研究階段主要使用文獻研究法和個案研究法，使用文獻研究法的目的是為了搜集、整理、分析出微信平臺下翻轉課堂需要的理論支持信息，這些信息主要包括兩方面，一個是微信平臺的理論研究，另一個是關于翻轉課堂的理論研究。問卷調查法主要用于獲得用戶需求，征詢其平時是否接觸過類似的具有可視化功能的工具或平臺等。比較分析法：比較國內不同微信平臺下的翻轉課堂學習效果的展示方式。通過研究國內外主要解決措施和相關文獻以后，我們會進入下一個研究階段—可視化工具原型設計階段，這個階段主要使用文獻研究法和案例分析法。利用文獻整理分析可視化工具原型需要的理論支撐，利用案例分析法找出研究的關鍵點和需要解決的核心問題。根據分析結果設計出可靠的可視化工具原型。進入設計開發階段需要更多地依靠軟件工程學科的研究以及開發方法，比如可行性研究、典型的MVC（模型，視圖，控制器）開發模式、面向對象的編程方法、測試技術、移動互聯網技術等等。進入應用階段時，研究會更加關注有效性，主要使用問卷調查法，個案訪談法。

（三）應用設計

本研究預期研究成果有兩項，第一是基于微信平臺的翻轉課堂中的學習效果可視化研究的論文一篇，第二是有自主研發產權的微信平臺下翻轉課堂中的學習效果可視化展示工具一項。以微信公眾號為開發目標，詳細目標包括，可以在公眾號上發布學習資源與學習任務，學生在公眾號上可以參與學習與討論，教師可以利用公眾號發布檢測試題，學生可以在公眾號上完成習題，最終經過公眾號后臺數據挖掘分析，將每位同學的測試成績以可視化圖的方式發送到學生的微信公眾號終端。預期效果如下圖所示，圖一所示的雷達圖可以清晰地展示出學生在階段性的翻轉課堂中的知識點掌握情況，圖二所示的折線圖可以展示出學生階段性的學習效果的狀態變化。

圖4-1 學習效果雷達圖Fig.4.1 the radar diagram of learning effect

圖4-1 學習效果折線圖Fig.4.1 the line chart of learning effect

四、微信在翻轉課堂中學習效果的可視化研究總結與啟發

教育數據挖掘(EDM)是指在教育環境中應用數據挖掘技術分析教育教學活動中產生的數據，用以解決教學實踐與教育研究中的問題，目標是改善和提高學習質量，完善學習過程與教育管理。［7］也就是說在翻轉課堂中引用先進的教育數據挖掘技術還是非常重要的，能實現借助于教育挖掘技術解決微信平臺下翻轉課堂中學習效果展示的問題。教育數據挖掘是本研究中要著重借助的數據技術，利用教育數據挖掘技術分析出結果以后，就可以將分析結果以可視化圖表的形式反饋給學生，這樣也就能夠使學生不再面對只有最終成績的單一評價方式的翻轉課堂，而獲得多樣化的學習效果分析展示。

研究目前尚處于起步階段，筆者通過計算機知識的學習與文獻整理分析，最終將整個研究該有的依據、目標、思路與方法還有預期成果進行了綜合的闡述，側面上也論證了研究的可行性。

（一）微信在翻轉課堂中學習效果的可視化研究總結

本研究的研究對象是可視化的學習效果展示對微信平臺下的翻轉課堂的影響，研究范圍是當前高等教育學校中微信平臺支持的翻轉課堂，研究目標是通過利用計算機技術、新媒體手段、工具等實現教育媒體信息的處理、展示、與傳播，解決當前教育領域中翻轉課堂中存在的問題，并希望借助于教育數據挖掘技術將微信平臺下翻轉課堂中的學校效果進行可視化地展示，可視化工具主要是開源工具Echarts，筆者通過對翻轉課堂中學習效果的可視化研究，在一定程度借助新媒體工具來解決當今教育領域中存在的實際問題，希望通過本研究的努力既解決教育領域中的問題，又能實現新媒體與教育的良好結合。

（二）微信在翻轉課堂中學習效果的可視化研究啟發

研究下一步的打算就是要著手設計微信平臺下翻轉課堂中學習效果的可視化展示工具原型，有了原型以后自頂而下細化求精，將整個研究中的成果之一完整地展現出來，同時每個階段要嚴格遵守相應的流程規則和計劃產出，嚴格做好計劃。另一方面，還是需要更加深入地學習理論知識，研究國內外高水平相關文獻，借助于此將研究成果更加嚴謹合理地通過論文形式呈現出來。筆者剛開始進行相關研究不久，發現無論是國內還是國外，進行過類似研究的科研成果并不是很多，說明此研究方向還是具有相當的研究潛力的，翻轉課堂學習效果可視化是個比較新穎的研究思路，是教育領域中廣袤的研究范圍中發現了新的方向，總體來說需要努力進步的地方還有很多，但研究的最終目標與實際價值還是有一定的差距，需要更進一步的研究和努力。