建構(gòu)學習行為模式發(fā)現(xiàn)與學習效果關(guān)系研究——基于虛擬仿真的學習分析
發(fā)布時間:2021-10-24 20:56
當前的學習分析和教育數(shù)據(jù)挖掘研究,大多聚焦于在線理論知識學習和認知課程,而缺乏對實踐操作類課程學習行為的分析。從實踐操作過程中的學習行為數(shù)據(jù)出發(fā)進行的行為模式,可幫助教師更好地理解學習者的建構(gòu)過程,為課程教學反饋和學習評價提供支持;谔摂M仿真課堂的學習分析是在已有行為模式發(fā)現(xiàn)研究并進行梳理的基礎(chǔ)上,對建構(gòu)學習環(huán)境下的學習行為模式和學習效果開展的量化研究,可以進一步分析行為模式與學習效果之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)學習者的學習行為,可以劃分出"順其自然學習群體"、"積極學習群體"以及"消極學習群體"等三類不同的學習行為模式群體,且不同群體在最終學習效果上存在著顯著差異。對不同學習行為模式群體進行的討論,可以為實踐操作類課程的反饋和評價提供參考借鑒。
【文章來源】:遠程教育雜志. 2018,36(04)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
部分原始數(shù)據(jù)截圖
JOURNALOFDISTANCEEDUCATIONhttp://dej.zjtvu.edu.cnAcademicViewpointterial)以及平臺介紹(DeedsWebSite),詳見圖1子圖(b)(c)(d)。建構(gòu)主義學習理論認為,學習是學習者在一定的教學情境下,借助其他輔助手段,利用必要的學習材料和學習資源,通過意義建構(gòu)的方式獲得的。DEEDS不僅為學習者提供了相應的建構(gòu)環(huán)境,還為學習者提供了必要的學習材料和資源。因此,本研究選擇該平臺進行實踐課程學習行為探究,在一定程度上更能反映學習者自主建構(gòu)知識的過程。圖1學習資源快捷訪問功能展示界面學習者在DEEDS平臺上的學習過程數(shù)據(jù),經(jīng)收集起來形成了研究所使用的數(shù)據(jù)集。圖2展示了部分數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)集中包含13個字段,涵蓋學習者基本信息(id字段,學號)、課時與練習基本信息(session字段,當前學習課時;exercise字段,當前練習名稱)以及活動相關(guān)信息(activity字段,活動名稱;start_time字段,活動開始時間等)。由于部分學生在學習過程中記錄的缺乏,導致其學習過程數(shù)據(jù)不完整。因此,本研究選取具有完整記錄的92名學生在課程學習所產(chǎn)生的20余萬條學習過程數(shù)據(jù)進行分析,重點分析數(shù)據(jù)集中記錄活動(activity)字段,考察學生在虛擬仿真實驗課程中學習行為模式上的差異,并進一步探究學習行為模式與學習效果之間的關(guān)聯(lián)。圖2部分原始數(shù)據(jù)截圖原始數(shù)據(jù)集定義并記錄了不同學時和不同學習任務(wù)下的15種大類的學習活動。例如,“Deeds_Es_#_#”表示某一課時進行某一任務(wù)的普通邏輯電路模擬活動;“Deeds_Es”表示未具體甄別出所屬課時以及所屬任務(wù)的普通邏輯電路模擬活動。需要說明的是,“Deeds_Es_#_#”和“Deeds_Es”雖然在數(shù)據(jù)采集中被認為是兩種學習活動,但它們之間的差異僅在于具體課時和任務(wù)的不同,本質(zhì)上都是?
H?體間在各變量差異上探索的過程,實質(zhì)上就是將各行為變量看作因變量,分組結(jié)果作為自變量。多元方差分析可以同時研究多個因變量之間是否存在顯著性差異,避免了單因變量方差分析檢驗效率低、忽略變量間相關(guān)關(guān)系等缺點[26],該方法已在教育研究中得到了有效應用[27-28]。最后,采用一元方差分析方法,將分組結(jié)果作為自變量,將學習成績作為因變量,探究群體學習行為模式與學習效果的之間關(guān)系。四、研究結(jié)果及分析(一)基本統(tǒng)計與相關(guān)分析班級學生學習行為、實驗模擬時間以及學習成績分布的箱線圖,如圖3所示。首先,就學習行為而言,組裝與運行普通電路(Deeds)、記錄與反思實驗結(jié)果(TextEditor)及其他(Other)發(fā)生頻率最高,同時,也是波動較大的三種學習行為。該現(xiàn)象說明在學習過程中,學生除進行課程要求的基本學習活動外,還傾向于從事一些與學習無關(guān)的活動,如,使用聊天工具聊天,瀏覽其他網(wǎng)頁等。另外,查看學習任務(wù)行為(Aulaweb)發(fā)生頻次較低,而且波動較校該現(xiàn)象表明課程所設(shè)置的學習任務(wù)表述清晰,學生在查看學習任務(wù)之后能較好地理解任務(wù)要求,因而反復查看學習任務(wù)的行為也較少。圖3學習行為、實驗時間與學習成績箱線圖其次,在實驗模擬時間(ExpTime)方面,最短用時僅為39.00分鐘,最長用時則達449.32分鐘,平均耗時272.24分鐘,整體波動較大。這一結(jié)果與實際學習情況基本吻合,因為學習者個體的學習策略、學習效率等因素,均會對學習時間產(chǎn)生影響。然后,在學習成績(Grades)方面,最低分為7.00分,最高分則達98.00分,平均分為58.40分,可以發(fā)現(xiàn)學習者之間在最終的學習效果上存在較大的差距。最后,為進一步探究學習行為、實驗模擬時間與學習成績之間的關(guān)聯(lián),本研究進行了相關(guān)分?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于行為序列分析對在線學習參與模式的探索[J]. 李爽,鐘瑤,喻忱,程罡,魏順平. 中國電化教育. 2017(03)
[2]虛擬仿真實驗系統(tǒng)在給排水工程專業(yè)實驗教學中的應用[J]. 銀玉容,朱能武,施召才,馬偉文,史偉,張建功. 實驗技術(shù)與管理. 2016(01)
[3]MOOC學習行為的國際比較研究——以“財務(wù)分析與決策”課程為例[J]. 薛宇飛,黃振中,石菲. 開放教育研究. 2015(06)
[4]國外高校虛擬仿真實驗教學現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 王衛(wèi)國,胡今鴻,劉宏. 實驗室研究與探索. 2015(05)
[5]基于數(shù)據(jù)挖掘的網(wǎng)絡(luò)學習行為與學習效果研究[J]. 傅鋼善,王改花. 電化教育研究. 2014(09)
[6]英語專業(yè)碩士研究生的專業(yè)學習與自我認同狀況的調(diào)查與分析[J]. 馮蕾,吳紅云,胡萍. 學位與研究生教育. 2013(09)
[7]學習活動流:一個學習分析的行為模型[J]. 郁曉華,顧小清. 遠程教育雜志. 2013(04)
[8]3-5歲聽障兒童鼻音障礙特征及康復訓練研究[J]. 李寧,黃昭鳴,周林燦,司博宇. 中國特殊教育. 2012(09)
[9]電力電子教學中常用仿真軟件對比[J]. 楊浩東,王偉. 中國電力教育. 2012(03)
[10]基于Multisim的RC文式電橋振蕩電路虛擬仿真實驗[J]. 胡偉,李勇帆. 實驗室研究與探索. 2011(05)
本文編號:3455965
【文章來源】:遠程教育雜志. 2018,36(04)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
部分原始數(shù)據(jù)截圖
JOURNALOFDISTANCEEDUCATIONhttp://dej.zjtvu.edu.cnAcademicViewpointterial)以及平臺介紹(DeedsWebSite),詳見圖1子圖(b)(c)(d)。建構(gòu)主義學習理論認為,學習是學習者在一定的教學情境下,借助其他輔助手段,利用必要的學習材料和學習資源,通過意義建構(gòu)的方式獲得的。DEEDS不僅為學習者提供了相應的建構(gòu)環(huán)境,還為學習者提供了必要的學習材料和資源。因此,本研究選擇該平臺進行實踐課程學習行為探究,在一定程度上更能反映學習者自主建構(gòu)知識的過程。圖1學習資源快捷訪問功能展示界面學習者在DEEDS平臺上的學習過程數(shù)據(jù),經(jīng)收集起來形成了研究所使用的數(shù)據(jù)集。圖2展示了部分數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)集中包含13個字段,涵蓋學習者基本信息(id字段,學號)、課時與練習基本信息(session字段,當前學習課時;exercise字段,當前練習名稱)以及活動相關(guān)信息(activity字段,活動名稱;start_time字段,活動開始時間等)。由于部分學生在學習過程中記錄的缺乏,導致其學習過程數(shù)據(jù)不完整。因此,本研究選取具有完整記錄的92名學生在課程學習所產(chǎn)生的20余萬條學習過程數(shù)據(jù)進行分析,重點分析數(shù)據(jù)集中記錄活動(activity)字段,考察學生在虛擬仿真實驗課程中學習行為模式上的差異,并進一步探究學習行為模式與學習效果之間的關(guān)聯(lián)。圖2部分原始數(shù)據(jù)截圖原始數(shù)據(jù)集定義并記錄了不同學時和不同學習任務(wù)下的15種大類的學習活動。例如,“Deeds_Es_#_#”表示某一課時進行某一任務(wù)的普通邏輯電路模擬活動;“Deeds_Es”表示未具體甄別出所屬課時以及所屬任務(wù)的普通邏輯電路模擬活動。需要說明的是,“Deeds_Es_#_#”和“Deeds_Es”雖然在數(shù)據(jù)采集中被認為是兩種學習活動,但它們之間的差異僅在于具體課時和任務(wù)的不同,本質(zhì)上都是?
H?體間在各變量差異上探索的過程,實質(zhì)上就是將各行為變量看作因變量,分組結(jié)果作為自變量。多元方差分析可以同時研究多個因變量之間是否存在顯著性差異,避免了單因變量方差分析檢驗效率低、忽略變量間相關(guān)關(guān)系等缺點[26],該方法已在教育研究中得到了有效應用[27-28]。最后,采用一元方差分析方法,將分組結(jié)果作為自變量,將學習成績作為因變量,探究群體學習行為模式與學習效果的之間關(guān)系。四、研究結(jié)果及分析(一)基本統(tǒng)計與相關(guān)分析班級學生學習行為、實驗模擬時間以及學習成績分布的箱線圖,如圖3所示。首先,就學習行為而言,組裝與運行普通電路(Deeds)、記錄與反思實驗結(jié)果(TextEditor)及其他(Other)發(fā)生頻率最高,同時,也是波動較大的三種學習行為。該現(xiàn)象說明在學習過程中,學生除進行課程要求的基本學習活動外,還傾向于從事一些與學習無關(guān)的活動,如,使用聊天工具聊天,瀏覽其他網(wǎng)頁等。另外,查看學習任務(wù)行為(Aulaweb)發(fā)生頻次較低,而且波動較校該現(xiàn)象表明課程所設(shè)置的學習任務(wù)表述清晰,學生在查看學習任務(wù)之后能較好地理解任務(wù)要求,因而反復查看學習任務(wù)的行為也較少。圖3學習行為、實驗時間與學習成績箱線圖其次,在實驗模擬時間(ExpTime)方面,最短用時僅為39.00分鐘,最長用時則達449.32分鐘,平均耗時272.24分鐘,整體波動較大。這一結(jié)果與實際學習情況基本吻合,因為學習者個體的學習策略、學習效率等因素,均會對學習時間產(chǎn)生影響。然后,在學習成績(Grades)方面,最低分為7.00分,最高分則達98.00分,平均分為58.40分,可以發(fā)現(xiàn)學習者之間在最終的學習效果上存在較大的差距。最后,為進一步探究學習行為、實驗模擬時間與學習成績之間的關(guān)聯(lián),本研究進行了相關(guān)分?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于行為序列分析對在線學習參與模式的探索[J]. 李爽,鐘瑤,喻忱,程罡,魏順平. 中國電化教育. 2017(03)
[2]虛擬仿真實驗系統(tǒng)在給排水工程專業(yè)實驗教學中的應用[J]. 銀玉容,朱能武,施召才,馬偉文,史偉,張建功. 實驗技術(shù)與管理. 2016(01)
[3]MOOC學習行為的國際比較研究——以“財務(wù)分析與決策”課程為例[J]. 薛宇飛,黃振中,石菲. 開放教育研究. 2015(06)
[4]國外高校虛擬仿真實驗教學現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 王衛(wèi)國,胡今鴻,劉宏. 實驗室研究與探索. 2015(05)
[5]基于數(shù)據(jù)挖掘的網(wǎng)絡(luò)學習行為與學習效果研究[J]. 傅鋼善,王改花. 電化教育研究. 2014(09)
[6]英語專業(yè)碩士研究生的專業(yè)學習與自我認同狀況的調(diào)查與分析[J]. 馮蕾,吳紅云,胡萍. 學位與研究生教育. 2013(09)
[7]學習活動流:一個學習分析的行為模型[J]. 郁曉華,顧小清. 遠程教育雜志. 2013(04)
[8]3-5歲聽障兒童鼻音障礙特征及康復訓練研究[J]. 李寧,黃昭鳴,周林燦,司博宇. 中國特殊教育. 2012(09)
[9]電力電子教學中常用仿真軟件對比[J]. 楊浩東,王偉. 中國電力教育. 2012(03)
[10]基于Multisim的RC文式電橋振蕩電路虛擬仿真實驗[J]. 胡偉,李勇帆. 實驗室研究與探索. 2011(05)
本文編號:3455965
本文鏈接:http://sikaile.net/jiaoyulunwen/jiaoyujiaoxuefangfalunwen/3455965.html
教材專著