學習行為分析在高中信息技術課堂上的應用策略研究

申玲玲 張惠麗

摘要：本文通過文獻研究和內容分析的方法，探索將學習行為分析技術應用到高中信息技術課堂教學中的途徑和方法，認為在學習行為分析技術的支持下，可通過個性化學習監控助力課堂教學實踐、個性化學習診斷促進課堂分層教學、個性化學習推薦推動個體多元化發展和個性化學習預測實現課堂趣味評價等方法，解決目前高中信息技術課堂教學存在的問題，提升高中信息技術教學質量。

關鍵詞：學習行為分析;高中信息技術;課堂教學

中圖分類號：TP391.1? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）05-0087-04

● 背景

隨著教育信息化的發展，教育和技術的結合已經成為一個不可避免的趨勢。海量教育大數據使得學習分析技術成為教育領域炙手可熱的研究課題，美國新媒體聯盟將學習分析定義為“利用松散耦合的數據收集工具和分析技術，研究分析學習者學習參與、學習表現和學習過程的相關數據，進而對課程、教學和評價進行實時修正”。[1]學習分析是實現智慧教育的重要途徑，很大程度上促進了個性化自適應教學的發展。目前，學習行為分析研究已經取得了一定的理論成果，但很少有對具體學科的應用研究，本文研究旨在探討學習行為分析在高中信息技術課堂上的應用策略。

● 學習行為分析在高中信息技術課堂中的應用

1.概念論述

學習行為是教育心理學中的概念，原指學習者在學習過程中表現出來的動作或反應，可分為內顯行為和外顯行為，隨著信息技術的發展，學習行為的量化研究得以實現，出現了學習行為分析。方海光認為學習行為分析是學習分析的重要組成部分，旨在通過數據采集和處理來獲取學生在課堂上和網絡學習平臺上的學習行為特征[2]，挖掘數據背后有價值的信息，以輔助完成教學，促進學習過程、學習活動的優化。目前關于學習行為分析的定義較少，劉三女牙、楊宗凱等人認為學習行為分析是指在合理量化與全面收集學習者行為數據的基礎上，采取恰當的模型或方法對學習行為數據進行分析，以洞察學習者的學習心理，發現學習規律，優化學習過程，提高學習效率。[3]由此可知，高中信息技術課堂上學習行為分析是指以學習者在課堂教學過程中的線上和線下行為數據為研究對象，評估學生的學習心理、學習行為等，發現潛在問題以優化學習過程、提高學習效率的過程。

2.個性化學習監控

學習監控是對學生的學習活動進行的計劃、檢查、評價、反饋、控制和調節的一系列過程。結合線上平臺數據和線下數據，對每一個學生的學習過程進行學習監控，方便教師進行學習預測和學習干預，把控教學節奏，改進教學活動。同時它也為學生學習行為的自我認識和反思提供依據。

3.個性化學習診斷

學習診斷是實現個性化學習的重要步驟，其目的是確定學生對知識或技能的掌握情況以及薄弱環節，為后續教學活動的開展、學習干預或個性化學習提供依據。學習行為分析通過收集分析每一位學生線上線下的行為數據生成個性化的學習診斷，便于學生進行自我了解，同時方便教師了解每一位學生的知識基礎和學習效果，以開展后續的教學活動。

4.個性化學習預測和學習干預

學習預測是學習分析領域的重要內容，教師通過學生的學習行為數據，追蹤學生的學習軌跡，預測學生的學習表現和學習成果，在教學系統的輔助下對學生的學習進行機器或人工干預，以保證學生的學習效果。同時，教師可以在此基礎上對自己的教學活動、教學流程等進行適當改進，以提升教學質量。

5.自適應學習規劃

學習規劃是對自己的學習時間、學習內容和學習路徑的計劃。教師通過學生較為全面的行為數據，了解每一個學生的知識基礎和興趣愛好，在教學系統的輔助下結合自身專業知識提出個性化的學習規劃和建議。

6.個性化學習推薦

在信息時代，學習資源呈指數倍增加，通過學生的行為數據可以挖掘學生外顯的或者隱藏的興趣點，建立學生與學生之間、學生與學習資源之間的相關性，為學生推薦課程、書籍、視頻等個性化的學習資源，使學生在紛繁復雜、日新月異的學習資源中能用較少的時間找到最適應的學習資源。

7.學習狀態可視化

學習狀態可視化是數據可視化在教育領域的應用，以學生行為數據為基礎，使用圖形、圖像、表格等方式對學生的學習狀態進行量化分析[4]，將其直觀明了地呈現給學生以加強學生的自我認知，培養其自我控制能力。而對于教師來說，學習狀態的可視化呈現可以幫助其發現學生的學習方法和學習興趣，挖掘學生的學習影響因素，預測生的學習表現和學習風險等。

● 學習行為分析在高中信息技術課堂中的適用性

1.多媒體教室支持學習行為分析

信息技術課程大都在多媒體教室中進行，學校多媒體教室相較于普通教室配置了電腦、收音設備、視頻采集設備、人臉識別設備等硬件設施，方便采集學生的線上行為數據和線下行為數據。

2.滿足信息技術教師的發展需要

新課改和新高考對信息技術教師專業發展提出了新的要求，教師不僅要不斷更新自身專業知識，更要具備課堂創新能力和指導學生發展的能力。在信息技術課堂上使用學習行為分析技術能夠幫助教師更好地指導學生，完成教學目標，也方便教師更好地進行教學反思以提高自身教學技能。

3.符合信息技術課堂中學生行為特征

學習行為分析要求全方位收集學生線上線下表情、言語、行動等數據，以了解學生學習狀態，預測學生學習軌跡。而在信息技術課堂上，學生不僅需要在線下進行交流，還需要在線上進行操作交流，這使得學習行為分析具有可行的數據采集環境。

4.信息技術教師學習行為分析能力更強

相較于語文、數學、英語等學科的教師，信息技術教師的信息素養普遍較好，能更快、更好地接受和學習新技術，能在教學系統的輔助下，結合采集到的線上學習者學習行為數據和線下學習者行為數據對學生進行分析。

● 高中信息技術課堂教學的問題分析

計算機和互聯網等當代信息技術的誕生重塑了社會歷史形態，標志著“信息時代”的到來，并對人們的信息素養提出了要求。基于這樣的時代趨勢，基礎教育階段開設了信息技術課程，但受多方面因素的影響，信息技術課堂教學存在許多問題，嚴重影響了信息技術課堂的教學質量。筆者對知網中有關“高中信息技術課堂教學”的文獻進行內容分析，將其存在的問題總結如下。

1.學科特點的落實較弱

信息技術學科是一門既強調理論又強調實踐的綜合性課程。但在信息技術課堂教學中，兩極分化十分明顯，有的教師重理論輕操作，有的教師重操作輕理論，在這樣的教學方式下，學生的自主學習能力、問題解決能力、動手操作能力、創新能力、創新思維和邏輯思維等得不到有效提升，不利于培養學生的信息素養，體現不出信息技術的學科特點。[5]

2.教師對學生信息技術水平認識模糊

由于小學、初中階段接受的信息技術教育不同，不同的學生對系統的信息技術知識建構和信息技術技能的應用也不相同。除此之外，不同經濟條件的家庭對學生的信息技術水平熏陶不一樣，這就導致學生之間的信息素養參差不齊，信息技術水平存在較大差異[6]，而傳統的“一刀切式”教學方法并不能滿足每個學生的需求。

3.教師對教材的研究和理解不足

《普通高中信息技術課程新標準（2017年版）》中強調信息技術是一門基礎課程，要求兼重理論學習和實踐應用，構建具有時代特征的學習內容，這就要求教師仔細研讀教材，并在此基礎上與時代熱點相結合，創新課堂知識，將知識建構、技能培養與思維發展融入到運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中。但在實際課堂教學中，很多信息技術教師仍以“滿堂灌”的方式對課本上陳舊的教學內容照本宣讀，缺少師生互動。這樣雖然有利于節約教學資源，加快教學進程，但是不利于學生理解掌握信息技術知識，也不利于培養學生的信息技術水平和信息思維，與高中信息技術課程的課程培養目標背道而馳。

4.課堂學習評價體系有待完善

教學評價是反映教師教學效果和衡量學生學習水平的重要手段。現今，高中信息技術教學多采用總結性評價，即在期末結課的時候通過考試成績對學生學習情況進行簡單呈現。[7]這種方式雖然簡單有效，但不適合操作性較強的信息技術課程。同時，在課堂上許多教師只是根據教學經驗對學生做出主觀的、簡單的評價，使得課堂評價缺乏科學性、全面性和客觀性，這在一定程度上會打擊學生的學習積極性，也不利于教師進行自我反思，調整教學過程和教學方法，嚴重影響了信息技術課程的教學水平，不利于信息技術的發展。

● 基于學習行為分析的高中信息技術課堂教學問題解決策略

智慧校園的建設使得校園內的學習分析成為可能，因此，筆者依據學習行為分析的應用特點，對當前高中信息技術課堂教學中存在的問題提出了針對性策略。

1.個性化學習監控助力課堂教學實踐

在信息技術課堂中，不能及時、全面、細致地關注到每一個學生的教學實踐進度是影響教師開展教學實踐活動的重要因素。學生可以在平臺上上傳自己的階段性任務完成結果，教師基于平臺利用學習行為分析技術實時、全面地了解每個學生在教學過程中的興趣度、參與度、完成度等，了解學生的個性化思維差異，方便進行下一次活動分組，同時保證每個學生都能參與到活動中，以解決當前實踐教學過程中部分學生渾水摸魚的問題。將每個學生的探究過程和成果在任務結束后展示到平臺上，讓學生可以在觀察其他人探究過程和成果的過程中發現自己的可優化之處，了解其他人的思維。同時，學生在平臺上提出自己或小組的困惑，教師和其他同學在平臺上及時幫助解決該問題，以改變傳統課堂中同一個問題需要重復解答的現象，節約時間成本。

2.個性化學習診斷促進課堂分層教學

信息技術課程內容紛繁復雜，課程時間較少，如何在有限的時間內完成教學任務，培養學生的信息技術應用能力和信息素養成為信息技術教師需要思考的問題。因此，教師可以借助微課拓展學習資源，節約時間，打造高效課堂。利用學習行為分析技術進行個性化學習診斷，根據學生的整體觀看時長、各個視頻觀看時長、各個視頻點擊次數和線上問答次數等數據再結合教師線下觀察的數據，了解學生的個性化知識水平、班級的平均知識水平、學生對課堂內容的掌握情況，了解每個學生的學習狀態以及時進行教學思路和課堂活動的調整，并根據診斷結果為不同的學生分配不同難度的學習資源和任務，實現課堂分層教學。

3.個性化學習推薦推動個體多元化發展

加德納的“多元智能理論”提出每一個個體都具有多種智力，而教育的目的就在于發掘和培養學生的潛在智力，以實現個體多元化發展。但面對眾多學生，為了更好地完成教學任務、實現升學目標，教師往往容易忽略學生個體的需求，更談不上挖掘和培養學生的潛力。在信息技術課堂上，教師可應用學習行為分析技術結合學生的課堂數據報告和自己的課堂觀察數據，了解學生的信息技術水平、興趣點、學習特點和性格特點，為學生提供個性化學習推薦，在完成基本教學任務的基礎上實現個性化教學，以滿足學生多元化發展的需要。

4.學習狀態可視化實現課堂趣味化評價

課堂評價環節缺失是我國課堂教學中普遍存在的問題，教師大多采用總結性評價，通過考試成績將學生的學習情況簡單呈現出來，而這不符合動態化評估學生學習進程的教育理念。教師可以通過平臺記錄的學生的整體觀看時長、各個視頻觀看時長、各個視頻點擊次數、線上問答次數、任務打卡情況、學習成果、學生互評等數據，結合自己課堂上的觀察數據，應用學習行為分析技術為學生生成個性化趣味周報告、月報告、學期報告和學年報告，將學生的學習情況可視化，便于學生了解自己的優點和長處，提高學生的學習興趣。

● 總結

本文從在線教育中學習行為分析技術的應用優勢出發，在“關注每一個學生”的教學理念的指導下，提出在高中信息技術課堂中應用學習行為分析技術，全面了解每一個學生的課堂學習狀況，通過個性化學習監控助力課堂教學實踐、個性化學習診斷促進課堂分層教學、個性化學習推薦推動個體多元化發展和個性化學習預測實現課堂趣味評價等方法，打造高效課堂，實現簡單的個性化教學。

參考文獻：

[1]NMC Horizon Report 2011 Higher Ed Edition[DB].http：//www.nmc.org/publica-tions/ horizon-report-2011-higher-ed–edition，2011.

[2]方海光.教育大數據——邁向未來學校的智慧教育[M].北京：電子工業出版社，2019.

[3][4]劉三女牙，楊宗凱.量化學習數據驅動下的學習行為分析[M].北京：中國社會科學出版社，2016.

[5]唐金高.高中信息技術高效教學模式探究[J].數字通信世界，2020（08）：241+79.

[6]徐會，梁菲.高中信息技術教學中存在的問題及對策[J].中國新通信，2020，22（18）：181-182.

[7]鐘巖.高中信息技術教育的發展現狀[J].科學咨詢（教育科研），2020（04）：3-4.

作者簡介：申玲玲（1998—），女，漢族，陜西延安人，在讀研究生。張惠麗：通訊作者。

基金項目：黑龍江省高等教育教學改革研究一般項目（項目編號：SJGY20190357）。

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