建构学习行为模式发现与学习效果关系研究——基于虚拟仿真的学习分析
发布时间：2021-10-24 20:56
当前的学习分析和教育数据挖掘研究,大多聚焦于在线理论知识学习和认知课程,而缺乏对实践操作类课程学习行为的分析。从实践操作过程中的学习行为数据出发进行的行为模式,可帮助教师更好地理解学习者的建构过程,为课程教学反馈和学习评价提供支持。基于虚拟仿真课堂的学习分析是在已有行为模式发现研究并进行梳理的基础上,对建构学习环境下的学习行为模式和学习效果开展的量化研究,可以进一步分析行为模式与学习效果之间的关系。研究发现,根据学习者的学习行为,可以划分出"顺其自然学习群体"、"积极学习群体"以及"消极学习群体"等三类不同的学习行为模式群体,且不同群体在最终学习效果上存在着显著差异。对不同学习行为模式群体进行的讨论,可以为实践操作类课程的反馈和评价提供参考借鉴。
【文章来源】：远程教育杂志. 2018,36(04)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
部分原始数据截图
JOURNALOFDISTANCEEDUCATIONhttp：//dej.zjtvu.edu.cnAcademicViewpointterial）以及平台介绍（DeedsWebSite），详见图1子图（b）（c）（d）。建构主义学习理论认为，学习是学习者在一定的教学情境下，借助其他辅助手段，利用必要的学习材料和学习资源，通过意义建构的方式获得的。DEEDS不仅为学习者提供了相应的建构环境，还为学习者提供了必要的学习材料和资源。因此，本研究选择该平台进行实践课程学习行为探究，在一定程度上更能反映学习者自主建构知识的过程。图1学习资源快捷访问功能展示界面学习者在DEEDS平台上的学习过程数据，经收集起来形成了研究所使用的数据集。图2展示了部分数据，数据集中包含13个字段，涵盖学习者基本信息（id字段，学号）、课时与练习基本信息（session字段，当前学习课时；exercise字段，当前练习名称）以及活动相关信息（activity字段，活动名称；start_time字段，活动开始时间等）。由于部分学生在学习过程中记录的缺乏，导致其学习过程数据不完整。因此，本研究选取具有完整记录的92名学生在课程学习所产生的20余万条学习过程数据进行分析，重点分析数据集中记录活动（activity）字段，考察学生在虚拟仿真实验课程中学习行为模式上的差异，并进一步探究学习行为模式与学习效果之间的关联。图2部分原始数据截图原始数据集定义并记录了不同学时和不同学习任务下的15种大类的学习活动。例如，“Deeds_Es_#_#”表示某一课时进行某一任务的普通逻辑电路模拟活动；“Deeds_Es”表示未具体甄别出所属课时以及所属任务的普通逻辑电路模拟活动。需要说明的是，“Deeds_Es_#_#”和“Deeds_Es”虽然在数据采集中被认为是两种学习活动，但它们之间的差异仅在于具体课时和任务的不同，本质上都是?
Ｈ?体间在各变量差异上探索的过程，实质上就是将各行为变量看作因变量，分组结果作为自变量。多元方差分析可以同时研究多个因变量之间是否存在显著性差异，避免了单因变量方差分析检验效率低、忽略变量间相关关系等缺点[26]，该方法已在教育研究中得到了有效应用[27-28]。最后，采用一元方差分析方法，将分组结果作为自变量，将学习成绩作为因变量，探究群体学习行为模式与学习效果的之间关系。四、研究结果及分析（一）基本统计与相关分析班级学生学习行为、实验模拟时间以及学习成绩分布的箱线图，如图3所示。首先，就学习行为而言，组装与运行普通电路（Deeds）、记录与反思实验结果（TextEditor）及其他（Other）发生频率最高，同时，也是波动较大的三种学习行为。该现象说明在学习过程中，学生除进行课程要求的基本学习活动外，还倾向于从事一些与学习无关的活动，如，使用聊天工具聊天，浏览其他网页等。另外，查看学习任务行为（Aulaweb）发生频次较低，而且波动较校该现象表明课程所设置的学习任务表述清晰，学生在查看学习任务之后能较好地理解任务要求，因而反复查看学习任务的行为也较少。图3学习行为、实验时间与学习成绩箱线图其次，在实验模拟时间（ExpTime）方面，最短用时仅为39.00分钟，最长用时则达449.32分钟，平均耗时272.24分钟，整体波动较大。这一结果与实际学习情况基本吻合，因为学习者个体的学习策略、学习效率等因素，均会对学习时间产生影响。然后，在学习成绩（Grades）方面，最低分为7.00分，最高分则达98.00分，平均分为58.40分，可以发现学习者之间在最终的学习效果上存在较大的差距。最后，为进一步探究学习行为、实验模拟时间与学习成绩之间的关联，本研究进行了相关分?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于行为序列分析对在线学习参与模式的探索[J]. 李爽,钟瑶,喻忱,程罡,魏顺平. 中国电化教育. 2017(03)
[2]虚拟仿真实验系统在给排水工程专业实验教学中的应用[J]. 银玉容,朱能武,施召才,马伟文,史伟,张建功. 实验技术与管理. 2016(01)
[3]MOOC学习行为的国际比较研究——以“财务分析与决策”课程为例[J]. 薛宇飞,黄振中,石菲. 开放教育研究. 2015(06)
[4]国外高校虚拟仿真实验教学现状与发展[J]. 王卫国,胡今鸿,刘宏. 实验室研究与探索. 2015(05)
[5]基于数据挖掘的网络学习行为与学习效果研究[J]. 傅钢善,王改花. 电化教育研究. 2014(09)
[6]英语专业硕士研究生的专业学习与自我认同状况的调查与分析[J]. 冯蕾,吴红云,胡萍. 学位与研究生教育. 2013(09)
[7]学习活动流:一个学习分析的行为模型[J]. 郁晓华,顾小清. 远程教育杂志. 2013(04)
[8]3-5岁听障儿童鼻音障碍特征及康复训练研究[J]. 李宁,黄昭鸣,周林灿,司博宇. 中国特殊教育. 2012(09)
[9]电力电子教学中常用仿真软件对比[J]. 杨浩东,王伟. 中国电力教育. 2012(03)
[10]基于Multisim的RC文式电桥振荡电路虚拟仿真实验[J]. 胡伟,李勇帆. 实验室研究与探索. 2011(05)
本文编号：3455965
【文章来源】：远程教育杂志. 2018,36(04)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
部分原始数据截图
JOURNALOFDISTANCEEDUCATIONhttp：//dej.zjtvu.edu.cnAcademicViewpointterial）以及平台介绍（DeedsWebSite），详见图1子图（b）（c）（d）。建构主义学习理论认为，学习是学习者在一定的教学情境下，借助其他辅助手段，利用必要的学习材料和学习资源，通过意义建构的方式获得的。DEEDS不仅为学习者提供了相应的建构环境，还为学习者提供了必要的学习材料和资源。因此，本研究选择该平台进行实践课程学习行为探究，在一定程度上更能反映学习者自主建构知识的过程。图1学习资源快捷访问功能展示界面学习者在DEEDS平台上的学习过程数据，经收集起来形成了研究所使用的数据集。图2展示了部分数据，数据集中包含13个字段，涵盖学习者基本信息（id字段，学号）、课时与练习基本信息（session字段，当前学习课时；exercise字段，当前练习名称）以及活动相关信息（activity字段，活动名称；start_time字段，活动开始时间等）。由于部分学生在学习过程中记录的缺乏，导致其学习过程数据不完整。因此，本研究选取具有完整记录的92名学生在课程学习所产生的20余万条学习过程数据进行分析，重点分析数据集中记录活动（activity）字段，考察学生在虚拟仿真实验课程中学习行为模式上的差异，并进一步探究学习行为模式与学习效果之间的关联。图2部分原始数据截图原始数据集定义并记录了不同学时和不同学习任务下的15种大类的学习活动。例如，“Deeds_Es_#_#”表示某一课时进行某一任务的普通逻辑电路模拟活动；“Deeds_Es”表示未具体甄别出所属课时以及所属任务的普通逻辑电路模拟活动。需要说明的是，“Deeds_Es_#_#”和“Deeds_Es”虽然在数据采集中被认为是两种学习活动，但它们之间的差异仅在于具体课时和任务的不同，本质上都是?
Ｈ?体间在各变量差异上探索的过程，实质上就是将各行为变量看作因变量，分组结果作为自变量。多元方差分析可以同时研究多个因变量之间是否存在显著性差异，避免了单因变量方差分析检验效率低、忽略变量间相关关系等缺点[26]，该方法已在教育研究中得到了有效应用[27-28]。最后，采用一元方差分析方法，将分组结果作为自变量，将学习成绩作为因变量，探究群体学习行为模式与学习效果的之间关系。四、研究结果及分析（一）基本统计与相关分析班级学生学习行为、实验模拟时间以及学习成绩分布的箱线图，如图3所示。首先，就学习行为而言，组装与运行普通电路（Deeds）、记录与反思实验结果（TextEditor）及其他（Other）发生频率最高，同时，也是波动较大的三种学习行为。该现象说明在学习过程中，学生除进行课程要求的基本学习活动外，还倾向于从事一些与学习无关的活动，如，使用聊天工具聊天，浏览其他网页等。另外，查看学习任务行为（Aulaweb）发生频次较低，而且波动较校该现象表明课程所设置的学习任务表述清晰，学生在查看学习任务之后能较好地理解任务要求，因而反复查看学习任务的行为也较少。图3学习行为、实验时间与学习成绩箱线图其次，在实验模拟时间（ExpTime）方面，最短用时仅为39.00分钟，最长用时则达449.32分钟，平均耗时272.24分钟，整体波动较大。这一结果与实际学习情况基本吻合，因为学习者个体的学习策略、学习效率等因素，均会对学习时间产生影响。然后，在学习成绩（Grades）方面，最低分为7.00分，最高分则达98.00分，平均分为58.40分，可以发现学习者之间在最终的学习效果上存在较大的差距。最后，为进一步探究学习行为、实验模拟时间与学习成绩之间的关联，本研究进行了相关分?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于行为序列分析对在线学习参与模式的探索[J]. 李爽,钟瑶,喻忱,程罡,魏顺平. 中国电化教育. 2017(03)
[2]虚拟仿真实验系统在给排水工程专业实验教学中的应用[J]. 银玉容,朱能武,施召才,马伟文,史伟,张建功. 实验技术与管理. 2016(01)
[3]MOOC学习行为的国际比较研究——以“财务分析与决策”课程为例[J]. 薛宇飞,黄振中,石菲. 开放教育研究. 2015(06)
[4]国外高校虚拟仿真实验教学现状与发展[J]. 王卫国,胡今鸿,刘宏. 实验室研究与探索. 2015(05)
[5]基于数据挖掘的网络学习行为与学习效果研究[J]. 傅钢善,王改花. 电化教育研究. 2014(09)
[6]英语专业硕士研究生的专业学习与自我认同状况的调查与分析[J]. 冯蕾,吴红云,胡萍. 学位与研究生教育. 2013(09)
[7]学习活动流:一个学习分析的行为模型[J]. 郁晓华,顾小清. 远程教育杂志. 2013(04)
[8]3-5岁听障儿童鼻音障碍特征及康复训练研究[J]. 李宁,黄昭鸣,周林灿,司博宇. 中国特殊教育. 2012(09)
[9]电力电子教学中常用仿真软件对比[J]. 杨浩东,王伟. 中国电力教育. 2012(03)
[10]基于Multisim的RC文式电桥振荡电路虚拟仿真实验[J]. 胡伟,李勇帆. 实验室研究与探索. 2011(05)
本文编号：3455965
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