學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的 在線深度學(xué)習(xí)的模型構(gòu)建

學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)的模型構(gòu)建摘要：本文將深度學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)分析相結(jié)合，從評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)層次、教師深度教學(xué)能力、反思且主動(dòng)地學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)內(nèi)容的適切性四個(gè)方面闡釋了學(xué)習(xí)分析對(duì)在線深度學(xué)習(xí)的影響，并在分析在線學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)分析過程的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)的模型，試圖促進(jìn)學(xué)習(xí)分析與在線學(xué)習(xí)融合模式的深入討論。中圖分類號(hào)：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

論文編號(hào)：1674-2117（2021）08-0084-04由于形式過于單一、缺乏有針對(duì)性的指導(dǎo)、學(xué)習(xí)的交互性和探究性不足等問題的出現(xiàn)，大部分在線學(xué)習(xí)始終無法達(dá)到深度學(xué)習(xí)層次。但在線學(xué)習(xí)產(chǎn)生的大量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和分析后，能夠呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和預(yù)測學(xué)生學(xué)習(xí)層次，使學(xué)習(xí)中潛在的問題得以顯現(xiàn)，便于后續(xù)學(xué)習(xí)安排的優(yōu)化。在信息技術(shù)與教育教學(xué)亟待深度融合的時(shí)代背景下，探索學(xué)習(xí)分析與在線學(xué)習(xí)的融合模式，發(fā)揮學(xué)習(xí)分析的作用以提高在線學(xué)習(xí)效果，將是在線學(xué)習(xí)未來發(fā)展道路上的重要內(nèi)容。本文以學(xué)習(xí)分析支持在線深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)為核心，在分析深度學(xué)習(xí)特點(diǎn)和要求的前提下，探討了學(xué)習(xí)分析能夠從哪些維度助推在線深度學(xué)習(xí)，而后通過梳理學(xué)習(xí)分析和在線學(xué)習(xí)的一般過程，以其之間的聯(lián)系形成可融合點(diǎn)，構(gòu)建了學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)的模型，以說明學(xué)習(xí)分析支持在線深度學(xué)習(xí)的過程機(jī)理?！窀拍罱缍ㄉ疃葘W(xué)習(xí)是指在理解的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠批判地學(xué)習(xí)新思想和事實(shí)，將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，并能夠?qū)⒈姸嗨枷脒M(jìn)行聯(lián)系，將已有的知識(shí)遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學(xué)習(xí)。[1]據(jù)此，本研究認(rèn)為深度學(xué)習(xí)的過程可概括為“一基二性三能力”，即以深度理解為學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)要求，以主動(dòng)性和批判性為學(xué)習(xí)的特征，以反思能力、知識(shí)遷移能力和問題解決能力為學(xué)習(xí)的目標(biāo)。學(xué)習(xí)分析作為一種針對(duì)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的分析手段，為在線學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)情況難以把握的問題提供了解決路徑。目前，隨著數(shù)據(jù)獲取技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)分析日益成熟，能夠通過在線學(xué)習(xí)行為的多模態(tài)數(shù)據(jù)全面感知學(xué)生在線學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)發(fā)展，已經(jīng)成為支持在線學(xué)習(xí)研究與發(fā)展的重要方法與手段?！駥W(xué)習(xí)分析助推在線深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)1.評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)層次將評(píng)價(jià)貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過程，可對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控調(diào)節(jié)和診斷總結(jié)，以保證深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)和發(fā)展。[2]深度學(xué)習(xí)是一個(gè)復(fù)雜的思維過程，深度學(xué)習(xí)的發(fā)生、發(fā)展既與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與學(xué)生的思維方式有關(guān)，深度學(xué)習(xí)的發(fā)生總是需要一定的情境支持，以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)某個(gè)具體問題進(jìn)行縱向和橫向的思考。[3]因此，評(píng)估深度學(xué)習(xí)程度，可從學(xué)生的認(rèn)知情況和思維狀態(tài)進(jìn)行測量分析，最有效的方式就是將學(xué)生的思維過程外化為文本，再對(duì)文本進(jìn)行語義分析，以探尋學(xué)生當(dāng)時(shí)的學(xué)習(xí)層次。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，集數(shù)據(jù)收集與數(shù)據(jù)分析為一體的學(xué)習(xí)分析應(yīng)運(yùn)而生，使得思維外化過程變得更加簡便，大大提高了深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的質(zhì)量和效率。在利用學(xué)習(xí)分析評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)層次方面，在線學(xué)習(xí)具有絕對(duì)優(yōu)勢，大量的在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)能夠支持對(duì)學(xué)習(xí)層次進(jìn)行多維度、全過程、立體式的考查。2.教師深度教學(xué)能力深度學(xué)習(xí)要求以啟發(fā)式的學(xué)習(xí)情境、以問題解決為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)任務(wù)，來促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行意義建構(gòu)與綜合運(yùn)用，這就對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。在在線學(xué)習(xí)環(huán)境下，以診斷、預(yù)測和建議為宗旨的學(xué)習(xí)分析，通過可視化的即時(shí)反饋能夠激發(fā)教師的反思意識(shí)，促使教師教學(xué)反思日?；€可幫助教師發(fā)現(xiàn)與診斷教學(xué)過程中的深層問題，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)情況來對(duì)教學(xué)的進(jìn)度與深度進(jìn)行調(diào)整，使在線學(xué)習(xí)突破符號(hào)化知識(shí)學(xué)習(xí)的局限，使學(xué)生的在線學(xué)習(xí)層次向更高處發(fā)展。3.反思且主動(dòng)地學(xué)習(xí)在線學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)是在時(shí)間和空間上不受拘束。在線學(xué)習(xí)的時(shí)空自由性，決定了在線學(xué)習(xí)中主動(dòng)學(xué)習(xí)行為的重要性。要增強(qiáng)在線學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，可通過促進(jìn)學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)來強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，指引學(xué)生對(duì)自身學(xué)習(xí)行為的自我調(diào)整與優(yōu)化，使學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)不斷趨于完善。反思性學(xué)習(xí)是深度學(xué)習(xí)思想的一個(gè)分支，也是促進(jìn)深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的一條路徑，它是指學(xué)生在一定的學(xué)習(xí)情境下，主動(dòng)對(duì)自身學(xué)習(xí)過程及其所涉及的相關(guān)因素進(jìn)行批判性審視，理性認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)過程中的問題并進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)將要開展的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行積極的準(zhǔn)備和有效的調(diào)控，使其逐步形成完善的學(xué)習(xí)方式。[4]在影響深度學(xué)習(xí)的因素中，學(xué)生個(gè)體因素主要包括自我調(diào)節(jié)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)方法以及學(xué)習(xí)投入度。[5]研究表明，為學(xué)生提供持續(xù)的學(xué)習(xí)分析結(jié)果反饋，能夠有效地激發(fā)其元認(rèn)知反思意識(shí)，增加其反思性學(xué)習(xí)的頻率，進(jìn)而能促進(jìn)其對(duì)自身學(xué)習(xí)的調(diào)控、加強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)投入。[6]由此可見，將學(xué)習(xí)分析嵌入在線學(xué)習(xí)中能夠以學(xué)生個(gè)體為切入點(diǎn)，通過持續(xù)、即時(shí)、精細(xì)的反饋加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和反思性，對(duì)在線深度學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。4.學(xué)習(xí)內(nèi)容的適切性在線學(xué)習(xí)內(nèi)容過于同質(zhì)化，不能契合學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)也被弱化，這是影響學(xué)生在線學(xué)習(xí)持續(xù)性的重要緣由。[7]在線學(xué)習(xí)要增強(qiáng)學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容的貼合度，充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的適切性，以提高學(xué)生對(duì)在線課程的認(rèn)可度，同時(shí)提升學(xué)生的自我效能感，保證在線學(xué)習(xí)順利進(jìn)入深度學(xué)習(xí)層次。[8]利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)可精準(zhǔn)預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)興趣偏向，通過資源智能推送技術(shù)可以向?qū)W生推薦與之相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，能做到為每位學(xué)生提供個(gè)性化自適應(yīng)的在線學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)分析技術(shù)與資源智能推送技術(shù)的結(jié)合，不僅可以從環(huán)境因素上增強(qiáng)學(xué)生與學(xué)習(xí)平臺(tái)的交互性，還可以從個(gè)體因素上增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，以此助推學(xué)生在線深度學(xué)習(xí)?！駥W(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)的模型構(gòu)想學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)的模型是將學(xué)習(xí)分析融入在線學(xué)習(xí)模式，將其作為促進(jìn)在線學(xué)習(xí)效果深層化的一種途徑。模型構(gòu)建的總體思路為：既要體現(xiàn)在線學(xué)習(xí)模式的一般規(guī)律，又要包含學(xué)習(xí)分析的一般過程，且始終以學(xué)生的在線深度學(xué)習(xí)為目標(biāo)。1.模型構(gòu)建的可行性在過程與步驟行為上使學(xué)習(xí)分析與在線深度學(xué)習(xí)緊密融合是構(gòu)建該模型的重要條件。在線深度學(xué)習(xí)過程應(yīng)包含學(xué)習(xí)準(zhǔn)備、深度理解知識(shí)、知識(shí)遷移應(yīng)用與創(chuàng)造三個(gè)階段。[9]其中，學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)行為是教師在線備課行為和學(xué)生學(xué)習(xí)準(zhǔn)備行為;深度理解知識(shí)階段主要有學(xué)生自主學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)交互行為;知識(shí)應(yīng)用階段包括學(xué)生問題解決行為以及學(xué)習(xí)交互行為。一個(gè)較為完善的學(xué)習(xí)分析過程應(yīng)包含收集處理數(shù)據(jù)、分析解讀數(shù)據(jù)、結(jié)果反饋應(yīng)用三個(gè)部分。[10]以學(xué)習(xí)分析的一般過程為主線，可從以下三點(diǎn)來論述構(gòu)建學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)模型的可行性。（1）在線深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的收集與處理在在線學(xué)習(xí)模式下，學(xué)習(xí)分析所收集的數(shù)據(jù)主要來源于在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。在線深度學(xué)習(xí)中的學(xué)生自主學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)交互、學(xué)習(xí)問題解決的行為數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)分析的主要數(shù)據(jù)來源。學(xué)生自主學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)主要包括觀看教學(xué)視頻的時(shí)長、暫停的部分、快進(jìn)的部分以及重復(fù)觀看的部分。學(xué)習(xí)交互行為數(shù)據(jù)包括學(xué)生參與互動(dòng)與討論的情況數(shù)據(jù)。例如，學(xué)生參與互動(dòng)討論的頻次、學(xué)生參與互動(dòng)與討論時(shí)傾向的問題內(nèi)容以及學(xué)生的發(fā)言內(nèi)容。學(xué)生問題解決行為數(shù)據(jù)主要包括學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)或項(xiàng)目時(shí)所提交的作業(yè)、作品等。（2）契合在線深度學(xué)習(xí)的分析方法學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)投入是影響在線深度學(xué)習(xí)個(gè)體方面的主要因素，學(xué)習(xí)層次是判斷在線深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)程度的指標(biāo)。因此，學(xué)習(xí)分析方法主要采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析、語義分析、內(nèi)容分析，以全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)層次。運(yùn)用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法，能夠了解學(xué)生如何在學(xué)習(xí)過程中建立并維持關(guān)系、如何使自己獲得在線學(xué)習(xí)支持以及學(xué)生是否產(chǎn)生認(rèn)知困難、哪些情境因素對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生了影響等。[11]以文本為對(duì)象的語義分析，可以揭示語言背后的深層意義，剖析學(xué)生的思維過程，研究學(xué)生知識(shí)體系的建構(gòu)過程。內(nèi)容分析不僅能對(duì)在線學(xué)習(xí)中學(xué)生產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量化分析，探尋學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，還能對(duì)其進(jìn)行定性分析，以預(yù)判學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)。（3）作用于教師和學(xué)生的分析結(jié)果學(xué)習(xí)分析的結(jié)果不僅可作為教師教學(xué)決策和干預(yù)措施的關(guān)鍵依據(jù)，還能幫助學(xué)生客觀認(rèn)識(shí)自我學(xué)習(xí)畫像。利用圖文性的軟件平臺(tái)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行多終端的可視化呈現(xiàn)，教師和學(xué)生可以直觀地了解學(xué)生特征以及在線深度學(xué)習(xí)程度。教師可據(jù)此優(yōu)化在線備課行為，學(xué)生也可依此優(yōu)化學(xué)習(xí)準(zhǔn)備行為。只有教師和學(xué)生都緊緊圍繞自己的所屬步驟積極地開展工作與學(xué)習(xí)，才能發(fā)揮學(xué)習(xí)分析對(duì)在線深度學(xué)習(xí)的顯著促進(jìn)作用，在線深度學(xué)習(xí)方能順利進(jìn)行。[12]2.模型構(gòu)建過程根據(jù)以上闡述，筆者構(gòu)建出了學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)的模型，如下圖所示。學(xué)習(xí)分析過程和在線深度學(xué)習(xí)過程作為整個(gè)模型的主體部分，是學(xué)習(xí)分析支持在線深度學(xué)習(xí)過程的骨架，教師、學(xué)生和學(xué)習(xí)平臺(tái)作為模型的對(duì)象部分，承擔(dān)著產(chǎn)生數(shù)據(jù)和內(nèi)化分析結(jié)果、促進(jìn)在線深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的重要責(zé)任。該模型的構(gòu)建過程分為以下三個(gè)階段。第一階段：教師設(shè)計(jì)并組織一輪在線學(xué)習(xí)，生成可收集的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。按照在線深度學(xué)習(xí)過程，第一輪在線學(xué)習(xí)應(yīng)包含三個(gè)步驟：①學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。教師進(jìn)行第一輪在線備課，學(xué)生做好第一輪學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。②深度理解知識(shí)的學(xué)習(xí)。學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，其間穿插進(jìn)行學(xué)習(xí)交互，以加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。③知識(shí)的遷移應(yīng)用與創(chuàng)造。這部分通常采取提問或者布置學(xué)習(xí)任務(wù)的形式，讓學(xué)生在問題解決中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)體系的建構(gòu)與更新。第二階段：隨著第一階段的完成，學(xué)習(xí)分析過程得以開始。先要收集和處理第一階段產(chǎn)生的在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，隨后根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同和分析目的的不同，運(yùn)用對(duì)應(yīng)的分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的身份背景和學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)科背景對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行解讀，從而有效地呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)投入、學(xué)習(xí)層次等。最后，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)將分析結(jié)果整理為可視化報(bào)告。第三階段：將圖文結(jié)合的可視化分析報(bào)告，通過各種終端設(shè)備呈現(xiàn)給教師和學(xué)生，同時(shí)可通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)為學(xué)生智能推送學(xué)習(xí)資源。從理論上看，學(xué)習(xí)分析結(jié)果的反饋能夠幫助在線深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)，提高教師的在線深度教學(xué)能力，促進(jìn)學(xué)生反思且主動(dòng)地學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的適切性;從實(shí)際操作上看，它對(duì)后續(xù)教師的在線備課、學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和平臺(tái)的資源智能推送有著重要的指導(dǎo)意義。因此，這一階段是學(xué)習(xí)分析技術(shù)對(duì)在線深度學(xué)習(xí)發(fā)揮支持作用的重要階段。本文首先以學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)、教師能力、學(xué)生學(xué)習(xí)、內(nèi)容資源為著力點(diǎn)，探討了學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持在線深度學(xué)習(xí)的四個(gè)方向，繼而構(gòu)建了學(xué)習(xí)分析技術(shù)支持的在線深度學(xué)習(xí)的模型，清晰闡釋了學(xué)習(xí)分析技術(shù)促進(jìn)在線深度學(xué)習(xí)的三個(gè)具體階段，從因果剖析到實(shí)施步驟，表述了學(xué)習(xí)分析技術(shù)給在線深度學(xué)習(xí)帶來的機(jī)會(huì)和可能。科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展應(yīng)當(dāng)為破解社會(huì)教育難題、打破低效教育模式瓶頸提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，以充分發(fā)揮其教育效用。以學(xué)習(xí)分析技術(shù)為鑰匙，解開在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)背后的復(fù)雜隱秘，幫助在線學(xué)習(xí)擺脫質(zhì)量不佳、層次不高的困境，是賦予在線學(xué)習(xí)持久生命力的有效途徑。[1]何玲，黎加厚.促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)[J].現(xiàn)代教學(xué)，2005（05）：29-30.[2][4]吳秀娟，張浩，倪廠清.基于反思的深度學(xué)習(xí)：內(nèi)涵與過程[J].電化教育研究，2014，35（12）：23-28+33.[3]殷常鴻，張義兵，高偉，等.“皮亞杰-比格斯”深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建[J].電化教育研究，2019，40（07）：13-20.[5]吳亞婕.影響學(xué)習(xí)者在線深度學(xué)習(xí)的因素及其測量研究[J].電化教育研究，2017，38（09）：57-63.[6]毛剛.學(xué)習(xí)分析作為元認(rèn)知反思支架的效能研究[J].電化教育研究，2018，39（09）：22-27.[7]李洪修，丁玉萍.深度學(xué)習(xí)視域下在線教學(xué)的審視與思考[J].課程·教材·教法，2020，40（05）：64-70.[8]錢瑛.在線學(xué)習(xí)用戶持續(xù)使用行為的影響因素研究——基于社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和學(xué)情定位視角[J].現(xiàn)代情報(bào)，2015，3