学习分析技术应用实践初探

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（江苏省宜兴中学，江苏宜兴 214200）

引言

高中信息技术新课标的推出确立了以提高学生的信息素养为高中信息技术教育的根本目标。指导我们在素质教育的过程中要注重学生个性化发展，提高学生自主学习、协作学习的能力，培养学生终身学习的习惯。利用学习分析技术分析学生信息，使教师及时了解学生的学习状态、学习兴趣、学习需求、学习进度、能力差异，发现潜在问题，从而指导学生的学习行为，有利于更好地提升学生的信息素养，更有效地促进学生的个性发展。

一、学习分析概念及其实现方式

在美国2011地平线报告（The horizon report:2011）中，一个新兴的名词“学习分析技术”逐渐进入了人们的视野。学习分析是为了预测和指导人们的学习，通过智能数据、学习者产生的数据以及分析模型的应用，来发现信息和学习者之间的社会联系。学习分析的方法包括：社会性网络分析（SNA）、行为可信性分析、影响力和被动型测量、内容分析、交互影响分析等。学习分析仍处于早期阶段，学生在日常的学习活动中所产生的大量数据，促使这个领域开始受到越来越多的关注。一些学校已经将其用于入学和基金申请等领域，学习分析也开始逐步形成。[1]

学习分析技术轻松地把各种各样的数据收集工具和分析技术结合在一起，研究中学生的参与、表现和各种进步，它的目的是调动数据挖掘工具的力量为学习服务，利用所得到的数据来修改课程、教学并进行实时评估。

在课堂上，即时的点击数据、课堂讨论工具、电子文档或者问卷调查能够拓宽工具的有效性。学生能够受益于教授相同课程的所有班级甚至是整个机构内的数据，因为，这些数据能够显示出教学风格与学生学习成功之间的关系。

当学习分析技术应用于高中信息技术课程教学，新的思维、新的方法在教育教学中必然会碰撞出新的火花，运用学习分析技术指导教学行为，必然会成为教育信息化的一个热门、时尚的话题。

二、学习分析技术应用于高中信息技术教学的模式构建

1.学习分析技术应用于高中信息技术课堂教学的实施过程

笔者根据学习分析技术在高中信息技术课堂教学中的应用，初步设计了学习分析技术应用于高中信息技术课堂教学的实施过程（如图1所示）：

图1 学习分析技术应用于高中信息技术课堂教学的实施过程

从图1可以看出，在信息技术课堂教学中，运用网络平台的各种功能（考勤、学习时间统计，学习的时间长度统计，学习的内容统计，分组、活动的形式记录，学习成绩统计，测验成绩统计等）收集教学数据，通过学习分析再调整教学方法、策略应用于施教过程，优化教学过程，因材施教，完成教学任务，实现针对每个层次学生的个性化教学。

2.网络辅助教学平台环境下高中信息技术个性化教学模式构建

在网络辅助教学平台环境下运用学习分析技术实现高中信息技术个性化教学是通过网络辅助教学平台对学生基本信息、个性特征的提取，通过学习分析技术数据挖掘和整理分析，反馈给教师用户，教师调整教学策略，为学生的个性化学习提供建议。笔者根据教学实践初步设计了网络辅助教学平台环境下高中信息技术个性化教学模式（如图2所示）：

图2 ITtools环境下高中信息技术个性化教学模式

从图中可以看出，当学生登录到系统通过身份确认后，系统的信息收集模块开始收集学生请求，跟踪学生的行为，将产生的学生数据（学生的基本信息、个性特征信息、学习过程信息、学习表现信息、学习状态信息）通过预处理存入用户数据库，然后学习分析模块通过整理统计、关联分析和信息挖掘，挖掘学生个性数据，产生用户个性化数据，并把结果送往个性分析处理调度中心，调度中心根据个性化信息给教师发送数据，教师调整教学策略，为学生的个性化学习提供建议，调度中心根据学生的个性化数据及教师的个性化学习建议为学生提供个性化服务。

在此教学模式环境下，学生用户登陆到教学平台后的界面将是个性化的学习界面：个人信息、出勤情况、作业完成及批改情况、测验情况（成绩记录、测验错题记录）、分组情况、答疑情况、互助信息、教师评价等都是针对学生个人特点的。

三、学习分析技术在高中信息技术课堂教学的实践应用

1.学习分析技术对学生的影响

学生是发展中的人，正处于身心发展的重要阶段，蕴藏着极大的发展可能性和可塑性。学生是自身身心主动和谐发展的主体，同时，也是将社会认识内化为个体认识的主体。随着信息时代的来临，基于多媒体计算机和网络环境学习风起云涌，为学生提供了丰富的学习资源和多样化的学习模式，然而学生在学习过程中如何才能更为有效地定位学习需求，选择适合自己的学习内容和学习方法呢？利用学习分析技术支持下的网络学习平台就能够更为有效地支持学生的学习活动，具体地说有以下特点：

首先，学习分析技术应用于教学能为学生提供实时、准确的数据反馈信息。

学习分析技术通过自动记录学生出勤情况、学习时间、学习的时间长度、学习的内容、测验成绩等实施过程评价所需要的资料，形成电子化的学习档案，并通过分析这些学习日志，为学生的学习提供建议。

例如：学生在学习“因特网信息的查找”（《信息技术基础·教科版》）中，学生已有使用网络搜索信息的感性经验，为了让学生更好地学习常用网络信息搜索的方法，并掌握利用搜索引擎检索、获取网络信息的策略与技巧，教师在课堂中设置了“赛一赛”的环节，就是根据教师的问题，利用搜索引擎查询问题答案，先完成的点击提交按钮。利用学习分析技术就能够实时地对学生的答题正确度、提交的时间作出判断，给出实际得分。与传统的学生查到答案举手示意，然后教师判断的方式相比，大大地节省了时间，从而提高了教学效率。

其次，学习分析技术应用于教学能更有效地实现学生的个性化学习。由于网络学习具备开放性和资源海量化的特点，能够满足不同层次、不同学习倾向的学生的学习要求。通过分析学生网络学习日志，可以更好地了解学生的需求及学习层次，规范学生的学习行为，为学生的个性化学习提供保障。从而可以根据学生的不同需求和层次提供多样化的学习模式，例如：教师可以在准备阶段将不同模式的学习材料存储在学习平台上以满足学生对学习模式的不同需求。

2.学习分析技术对教师的影响

学习分析技术应用于信息技术教学为教师的教学带来了极大的便利。

第一，学习分析技术使教师从原始数据的记录、统计以及繁琐计算等工作中脱离出来，实现了方便、自动化的管理。学生学习档案的记录与教学管理（如：考勤管理、奖惩管理、问题管理、分数管理等）是教育活动的主要工作，而这些数据的发掘和记录是繁琐和持久的。利用学习分析技术分析学生行为，能够自动记录学生出勤情况，学习时间，学习的时间长度，学习的内容，分组、活动的形式，学习成绩，测验成绩等数据，为教师进行课堂管理和生成学生评价数据提供第一手的资料，便于教师因材施教，组织教学活动。

第二，灵活的分组或分层及组织策略。通过分析学生网络学习日志，可以更好地了解学生的需求及学习层次，教师因此能够根据学生的个性差异和需要，为学生的个性化学习实施学生分层、目标分层、施教分层、作业分层和学生分组。教学过程中，学生学习日志的管理以单个学生为单位，从而可以方便、灵活地进行管理，具有传统班级管理难以匹敌的优势。

总之，在教学过程中，利用学习分析技术对教学过程进行记录和分析，评估每一个学生的学习状态，了解每一个学生的学习兴趣、学习能力、学习动力、学习风格、学习的自主性以及学习进度，从而能科学地指导教学行为，能够更为有效地支持学习者的学习活动，为实现个性化学习提供良好的土壤。

[1]焦建利.未来五年影响教育的六大技术[J].中国信息技术教育,2011,(5).

[2]顾小清,张进良,蔡慧英.学习分析:正在浮现中的数据技术[J].远程教育杂志,2012,(1).

[3]New Media Consortium., ＆ EDUCAUSE(Association).(2011).The horizon report:2011 ed.Austin,TX:The New Media Consortium.