基于学习分析技术的融合式教学模式初探

时间:2023-01-04 11:20:03 浏览量:

摘 要 从概念入手,对融合式学习、学习分析技术等核心概念做简单介绍,阐述融合式学习与学习分析的关系,提出基于学习分析技术的融合式教学模式的框架。该教学模式以学习分析为基础,能够对学习的整体流程进行考察,并且关注学习内部机制,注重学习者的发展与实践,同时以问题解决为导向,能够实现个性化学习。

关键词 学习分析技术;融合式教学;教学模式

中图分类号:G40-057 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)02-0096-03

1 概念界定

融合式学习是当前国际比较流行的教学理念,它将传统教学的优势和网络学习的优势结合起来,目的是达到最优的学习效果。学习分析技术作为一种教学评价的方法和手段,是融合式教学模式中实现教学各要素优化组合和融合应用的关键桥梁。

融合式学习的概念和含义 “融合式学习”取之于“Blended Learning”的中文意思,其含义广泛。国外学者Michael Orey对它从学习者、教授者及教学管理者等几个不同角度进行定义,将“融合式学习”理解为各种技术、媒体、人力资源等在教学活动中的优化组合、融合运用[1]。我国学者黎家厚教授认为,融合式学习是指对所有的教学要素进行优化选择和组合,以达到教学目标[2]。本文从教师或教学设计者角度对其进行定义:融合式学习是对教学系统中的各要素优化选择与组合,实现学生为主体、教师为主导的教学结构,以达到教学效果最优化。可见,融合式学习的理念体现了信息技术与教学深度融合的内涵,在融合式学习理念的指导下,学习最终会达到这样一种境界:不再强调媒体的作用,不再强调学生和教师的地位,学习者感受不到技术的存在,信息技术、教师、学生、学习内容已经融为一体了。

学习分析的概念 学习分析是近两年来大数据在教育领域较为典型的应用。最早提出学习分析的定义是EDUCAUSE的“下一代学习挑战”,它认为学习分析是使用数据和模型预测学生学习进程和绩效以及使用该信息进行干预[3]。笔者认为学习分析是一种区别于传统教学评价的评估模型和方法,它以大数据为基础,采用现代化的分析工具和分析方法对教育过程中产生的数据进行挖掘、加工和分析,最后将分析结果以可视化的方式呈现,为教育相关者进行教学决策和个性化教学提供依据。

2 学习分析与融合式学习的关系

从融合式学习的定义来看,它强调教学要素之间的优化组合和融合运用,而构成教学系统的最基本要素是教师、学生、媒体和内容,也称之为教学结构。而教学活动的发生是由这些最基本的要素所构成的学习环境、学习资源、学习媒体并运用恰当的学习方法来完成。那么,为了达到最佳的教学效果,如何对学习的环境、资源、媒体、方法等进行恰当的设计与运用?学习分析技术提供了一种可能的解决办法。也就是说,学习分析技术能够实现学习环境、资源、媒体以及方法之间的融合。技术不能自发地改变教育,但若要将技术进行恰当的应用,必能对教育产生革命性变革。学习分析技术是测量、收集、分析和报告有关学习的行为以及学习环境的数据,用以理解和优化学习及其产生的环境的技术[4]。学习分析技术为融合式学习评价提供技术支持,通过收集、分析和报告学习者在学习环境中产生的数据来为教育工作者优化教学,为进行教学决策提供依据,同时也能够为学习者自我评估、诊断和导向提供参考。

学习分析技术与融合式学习环境的关系 融合式学习环境应该以学习者为中心,以数据挖掘和数据分析工具作为决策的思想引擎,根据每一个学生的需求和能力为其提供适当的学习机会。学习者通过在线学习系统产生记录学习“痕迹”的数据,学习分析技术对这些数据进行分析,并以可视化的方式反馈于教师,进而控制学习步调以及学习活动。控制与反馈的过程不断地循环往复,直到学生掌握了学习内容,达到最佳学习效果。通过测量和收集学习者在学习过程中的行为数据,理解和分析学习者的思维过程,对学习的内容进行调整,采用适当的教学方式进行干预,达到最优的学习效果,这正是学习分析技术所擅长的。因此,以学习分析功能为核心的,集学习资源、认知工具以及学习支持服务为一体的智能学习环境就是融合式学习环境。

学习分析与融合式学习资源的关系 学习分析技术分析的对象是学习者的学习行为所产生的数据,而学习行为反映了学习者对所学内容意义建构的过程。因此,学习的内容即学习资源的设计与组织,对学习效果产生直接的影响。融合式学习将精心组织的学习资源整合在一个学习平台上,形成强大的知识管理中心。学习者在学习过程中留下的数据真实记录了学习者的思维过程,通过学习分析技术对这些数据进行处理,使得教师能够及时了解学习者欠缺什么知识,需要什么学习资源,对学习资源进行调整,为学习者推送恰当的学习内容,在必要时为学习者提供指导。因此,融合式学习的学习资源是与网络学习平台、认知工具等融为一体的,也就是将学习的内容进行分析与重组,便于数据的挖掘与分析,为分析技术的应用而服务。

学习分析与融合式学习方式的关系 学习分析技术对学习行为产生的数据进行分析,不仅能够控制与调节学习的环境、学习的资源,同时能控制与调节学习的方式。无论是线上还是线下、自主探究还是合作学习,教师都可以通过分析来决策。学习分析是教师对学生进行学习方式控制与调节的依据。

3 以学习分析为技术支撑的融合式学习模式设计

乔伊斯和韦尔在《教学模式》一书中认为:“教学模式是构成课程和作业、选择教材、提示教师活动的一种范式或计划。教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。”[5]

融合式学习是学习理论、教学理论、教育传播理论以及系统科学理论的综合应用。从系统科学理论来看,教学系统是一个复杂的系统,应该把教与学的过程作为一个整体加以分析研究。因此,基于学习分析的融合式教学模式从大体框架来说应该是反馈与控制不断循环返复的过程(图1)。

该模式最关键的因素是学习分析技术,它实现对学习活动控制—反馈的技术支持。学习者进入在线学习系统平台开始学习,在线学习系统记录学习者关于学习行为的数据,学习分析技术对这些数据进行解释与分析,并反馈给教师,教师依据学习分析的结果控制学习进程。下面对该模式的基本构成要素进行分析。

1)学生:学习活动的主体。

2)学习行为产生的数据:学习者在线学习过程中记录学习行为的数据,比如学习者选择点击查看某个信息细节的顺序、次序以及停留的时间。

3)学习分析:学习分析的执行准则可以概括为“先理解、后行动”。学习分析对学习过程中产生的数据进行聚类与可视化,理解学习者的思维过程、学习策略以及学习绩效等信息,并用可视化的方式呈现出来,为教师的诊断、指导提供依据。

4)教师决策及干预:教师以学习分析的结果为依据,主要通过调整教学活动、改变教学方式、优化学习资源等手段进行教学干预。具体来讲,教师根据学习情况决定采用线上指导或者线下个别辅导,自主探究或者合作探究。对学习的内容调整表现在重复做题、调整知识点难易程度或者进行变式练习等。

如图2所示,基于学习分析的融合式教学模式的实施环境是多媒体网络教学平台,该教学平台的学生信息系统存储了丰富的关于学习者的信息,包括基本信息、学情信息以及上一次登录完成学习任务的相关信息。学生进入学习系统后,教师调出学生的信息表,有针对性地为学习者布置学习任务。学习者接受学习任务之后开始自主探究。此时,教学平台中的学习分析功能开始记录学习者学习过程中所留下的“痕迹”,包括学习者点击的信息项、查看信息项的先后顺序以及在某一节点处停留的时间等。当学习者完成一轮学习任务时,关于学习者学习行为的数据将自动被生成同时进行分析,形成可视化的分析报告。这些分析报告是对学习者学习过程中所表现的思维过程、学习策略和学习绩效最真实的反映。教师通过查看分析报告,理解学习者的学习情况,通过调整学习的内容和改变学习方式以及提供教学支撑等手段来控制教学活动。

教学模式中学习活动的设计是教学模式的核心部分,也是教师通过学习分析后主要调整与干预的重要内容。融合式学习模式中学习活动的设计应该是一种科学探究的假设演绎学习过程,也是一种问题解决的探究活动。探究的方式可以是自主探究、小组合作探究。学习分析技术通过对学习者学习活动中留下的痕迹分析之后,及时对学习方式进行调整。

基于学习分析技术的融合式学习模式以学习任务和客观条件等数据采集为前提,以信息传输和反馈为纽带,以控制学习活动为中心,通过调整学习方式和优化学习资源,从而制订最佳教学方案。该模式需要在实践中不断地调整、控制、完善,以取得最佳的效果。基于学习分析的融合式学习模式是由教师、学生、教学媒体和学科知识点等要素组成的一个相互作用、相互依存的统一整体,学生在该模式下能够实现个性化学习。

4 总结

2012年3月13日,我国教育部发布了《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》,指出实现教育信息化的手段方法。手段是指要充分利用和发挥现代信息技术优势,途径、方法则是信息技术与教育的深度融合[6]。那么,为什么摒弃过去的信息技术与课程(教学)整合而提出“融合”的概念呢?原因在于只有信息技术与教学的深度融合,才能使教学系统发生结构性变革。要想实现这一目标,教学系统的四要素必须相互融合、优化组合。而融合式学习强调各个教学要素的融合,关注学生内部学习机制,以学习者的发展与实际问题解决为导向,通过学习分析来实现教学要素的互动融合。学习分析技术在具体学科教学中的应用为落实融合式学习提供了强有力的技术支撑。学习分析作为教学评价的依据,能够客观真实记录学习的过程,了解学生的学习掌握程度,为学生提供适当的学习资源,改进学习方式,实现教师、学生、学习资源和学习媒体之间的融合。

参考文献

[1]Orey M. Definition of Blended Learning[EB/OL].[2012-10-04].http://mikeorey.myweb.uga.edu/blendedLearning.

[2]黎家厚关于B-Learning的定义和翻译[EB/OL].http://

/jeast/000618.html.

[3]Brown M. Learning analytics: the coming third wave[EB/OL].

[2011-04-01].http://net.educause.edu/ir/library/pdf/ELIB1101.pdf.

[4]顾小清,张进良,蔡慧英.学习分析:正在浮现的技术[J].远程教育杂志,2012(1).

[5]乔伊斯,韦尔.教学模式[M].北京:中国人民大学出版社,2014.

[6]何克抗.学习“教育信息化十年发展规划”对信息技术与教育深度融合的解读[J].中国电化教育,2012(12).

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