摘要
北京師范大學《基礎(chǔ)教育教師在線教育教學能力提升培訓公益項目》直播，本期主題是《在線學習的學情數(shù)據(jù)分析》，主講老師武法提，理學博士，教授，博士生導師?，F(xiàn)任北京師范大學教育技術(shù)學院院長，數(shù)字學習與教育公共服務教育部工程研究中心主任，中國人工智能學會智能教育（AIE）專業(yè)委員會副理事長。
摘要
北京師范大學《基礎(chǔ)教育教師在線教育教學能力提升培訓公益項目》直播，本期主題是《在線學習的學情數(shù)據(jù)分析》，主講老師武法提，理學博士，教授，博士生導師?，F(xiàn)任北京師范大學教育技術(shù)學院院長，數(shù)字學習與教育公共服務教育部工程研究中心主任，中國人工智能學會智能教育（AIE）專業(yè)委員會副理事長。
老師們，大家好！
疫情爆發(fā)以來，學校沒有辦法復課，很多學校不得不采用在線教學的方式。在線教學中有一個很重要的問題就是關(guān)于學情數(shù)據(jù)分析的問題。
什么是學情數(shù)據(jù)分析？學情數(shù)據(jù)分析里面的數(shù)據(jù)包含哪些內(nèi)容？學情分析又包含哪些內(nèi)容？我們今天就這三個問題和大家一起來討論。
什么是學情數(shù)據(jù)分析？
大家知道，在線教學是時空隔離的教學，老師看不到學生，但更大的問題是老師看不清學生，也就是無法了解學生的情況。因此，在線教學的有效性在一定程度上取決于老師能夠在多大程度上了解學生的在線學習情況。
學情數(shù)據(jù)分析工具就是幫助老師看清學生的幫手。它能夠?qū)W生進行數(shù)字畫像，是老師透視學情的CT機。
如果給學情數(shù)據(jù)分析進行定義，可以說：學情數(shù)據(jù)分析是對在線教學平臺記錄的學生學習過程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘，對分析結(jié)果進行可視化呈現(xiàn)，從而直觀地了解學生的學習狀態(tài)、學習投入、學習進度、學習效果等數(shù)據(jù)。為教師做出教學改進，開展教學干預和教學決策而提供參考。
在傳統(tǒng)課堂面授時也會說學情分析。課堂教學中，老師根據(jù)教學目標和教學內(nèi)容來做教學準備。在課前，老師會了解學生、準備學習內(nèi)容。在課上，老師把學習內(nèi)容呈現(xiàn)給學生，學生接受老師傳遞來的教學信息，面對老師的提問做出反應。老師可能給學生練習題目，所有學生在課堂上的表現(xiàn)，做題的結(jié)果，我們統(tǒng)稱為學生的反應。這時，老師在課堂上對學生的反應進行判斷和評價，了解學生學得如何，然后反饋給學生，這是傳統(tǒng)教學的過程。
在這種面授過程中，學生是否預習？提前布置的學習材料是不是看過了？學生對前置的知識掌握的如何？這是在教學準備階段或者是一堂課剛開始的時候老師了解學習的方式。
在知識呈現(xiàn)階段，老師會在授課中不斷地通過提問，通過觀察小組的討論，通過即時練習了解學生是不是掌握知識。通過這種方式對學生進行判斷和評價，是老師在課堂面授時了解學情的方式。
學情數(shù)據(jù)包含哪些內(nèi)容？
從課堂面授轉(zhuǎn)向在線教學，教學平臺會為老師提供哪些學情數(shù)據(jù)呢？
因為老師看不到學生。這時在線教學平臺一般包含：課表安排、教學日歷、備課、教案管理、互動課堂、課件點播、電子教材、微課、即時評測、作業(yè)、考試、答疑、資源下載、學生列表，以及學情分析功能。
學情數(shù)據(jù)一般包括兩種類型，一種是學習過程中由于學生參與教學過程產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)，另一種是學生學習過程中產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)。
學習過程中所產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)包括：學習資源使用的數(shù)據(jù)，老師上載的資料、微課數(shù)據(jù)，在使用這些數(shù)據(jù)過程中進行討論、答疑這些數(shù)據(jù)都會被記錄下來；學生行為投入的數(shù)據(jù)，比如在平臺上待了多長時間，做了多少次作業(yè)，答疑多少次，看了多長時間的微課；師生進行在線教學互動的數(shù)據(jù)，比如說多少學生電子舉手多少次、回答問題多少次、討論多少次等。
學習結(jié)果的數(shù)據(jù)包括，課堂即時評測的數(shù)據(jù)、作業(yè)與考試數(shù)據(jù)。
先來分析學習過程數(shù)據(jù)。學習過程數(shù)據(jù)里面首先是學習資源使用的數(shù)據(jù)。比如語文必修課《沁園春·長沙》，老師為學生推薦了學習資源、相關(guān)微課資源。學生在使用微課等資源過程中，可能會做討論和提問。平臺就會把學生使用這些資源過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄下來。
比如熱門資源榜，就是老師推薦給學生的資源哪些是最受學生歡迎的。每一種資源的點擊量是多少，學生觀看視頻的時長是多少，都可以記錄下來。
具體到學生使用微課時，學生在觀看過程中產(chǎn)生暫停、回放等行為，比如這個學生觀看微課，產(chǎn)生了三個數(shù)據(jù)高點，這三個數(shù)據(jù)高點說明學生在這個地方暫?；蛘呤腔胤糯螖?shù)特別多，可能因為老師講得不夠清晰，或者是它就是學習的難點。這樣就給老師一個教學指導。
我們再看這個數(shù)據(jù)，這是學生在使用微課和其它學習資源時提出的問題，系統(tǒng)會把問題排序，統(tǒng)計哪些同學提問的次數(shù)多，哪些同學給予回復的多。然后以詞云的方式，把問題的熱詞標出來，進行詞頻的統(tǒng)計。這下面是一個問題的曲線，這個問題數(shù)的曲線，說明學生在學習過程中在哪些時間和知識點上產(chǎn)生的問題比較多。
第二種數(shù)據(jù)就是學生的學習行為投入數(shù)據(jù)?？梢钥磳W生在線時長，互動次數(shù)，答疑次數(shù)。也可以看學生的熱力圖，學生的投入程度，課堂表現(xiàn)，以及在答疑里是不是活躍。這就是學習熱力以及他的學習表現(xiàn)，既可以分析一個班級，也可以分析某一個同學。
第三種數(shù)據(jù)是老師在同步或者是異步教學過程中互動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這是課堂情況的統(tǒng)計和上課互動的次數(shù)的統(tǒng)計。學生有多少次得到表揚，有多少次受到提醒，搶答了多少次，發(fā)了多少個彈幕等都可以記錄下來。
另外也可以對教學互動進行統(tǒng)計。哪些同學被點贊最多，同學在答題時正確率如何，在線參與各項學習活動的活躍度如何，進行資源播放，參與資源播放、課堂測評、頭腦風暴活動、問卷調(diào)查活動、拍照上墻、主題討論等課堂互動數(shù)據(jù)可以記錄并統(tǒng)計。
學情分析包含哪些內(nèi)容？
在線教學的平臺通常會有學情分析欄目，能夠?qū)τ涗浵聛淼膶W情數(shù)據(jù)自動分析。
第一，成績分析。基于學生的作業(yè)、測試來進行，包括作業(yè)的情況，作業(yè)的完成率?？梢苑治鲆恢?，一個月，三個月，半年的，一年的情況。分析考試的難度、區(qū)分度、考試的信度、效度。
第二，知識點的掌握情況分析。通過班級知識地圖可以了解哪些知識點掌握比較好，哪些知識點掌握不好。也可以分析某一位同學的知識地圖，進而對某一位同學進行一對一的輔導。
第三，學生認知能力分析。可以通過收集在線學習過程中學生的數(shù)據(jù)，對他建立Rasch模型來進行分析。
比如英語學習里認知能力的分析，可以通過測試了解學生在細節(jié)理解水平，推理判斷水平，詞義猜測水平等做綜合的分析。
第三，學習投入的分析。學習行為投入是影響學習績效重要的因素，對于學習行為投入及時反饋和干預能夠有效地促進學習績效的改善。這里有一個學習投入分析模型，從學生學習的次序性，在學習過程中的參與性，學習過程中的專注度，學習的主動性，以及學習的交互性五個維度去分析學生的學習投入。
第四類，學習習慣分析。學生在自主學習時有不同的偏好，有的喜歡先看視頻，再做作業(yè)。有的先做作業(yè)，再互動答疑，最后看學習材料。學習習慣分析能夠幫助老師了解不同學生的風格。
第五，學習預警。學習預警是基于對學生的分析，比如知識掌握的情況，學習的效果等維度進行學生的預警得分。如果預警得分非常低，就提醒對學生進行學習干預。
基于學情分析的內(nèi)容，可以通過學情分析儀表盤來分析學生綜合發(fā)展情況、社會交往情況、知識掌握情況，以及學生的情緒變化。
準確掌握學生學情是實現(xiàn)在線教學中精準教學因材施教的前提，希望老師在使用在線教學平臺的時候了解并使用它。
MOOC執(zhí)行主編：李國麗
