自适应学习系统中数学习题辅导策略设计及对学生的影响研究
发布时间：2021-06-06 18:45
我国追寻的教育理念是因材施教,但传统班级授课,教师无法照顾到每位学生。例如在对学生的习题辅导方面,由于每名学生对知识等的掌握程度不同,导致不同学生可能会出现不同问题,但教师授课时只能针对大部分学生出现的共同问题进行解答,通过文献研究发现自适应系统可以在一定程度上解决这一问题,缓解这一尴尬局面。自适应系统可通过收集学生信息来调整系统的交互行为,根据每位学生的不同情况,进行不同的交互。目前大多数数学习题辅导的自适应学习系统所提供的辅导功能,一般通过学生拍照搜题,将题的分析及答案直接向学生呈现,此种方法虽有优点,但对于自控力差一些的学生会直接抄答案,不利于培养学生独立思考的能力;其中部分习题会提供视频讲解,此种做法虽可利于学生理解,但也有其缺点,如与学生的交互性不强,师资教学水平不齐等。基于此,本研究根据IRF课堂话语结构,以及相关学习理论为基础,提出了自适应学习系统中数学习题的辅导策略。本文的主要研究内容包括:（1）利用布鲁姆掌握学习理论、启发式教学理论、布鲁纳的认知结构理论,波利亚怎样解题理论以及鲍建生的数学学习心理理论,及根据大量的一对一辅导视频及音频数据,对课堂话语结构中的师生对话内...
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预期—误解定制式对话（图片来自于智能导学系统AutoTutor:理论、技术、应用和预期影响）
数学习题辅导策略设计及对学生的影响研究3图2-1预期—误解定制式对话（图片来自于智能导学系统AutoTutor:理论、技术、应用和预期影响）ITspoke自适应学习系统，以基于文本对话的系统Why2-Atlas为基础，升级为基于语音的对话系统。该系统根据用户的特点，它的界面漂亮且具有人性化。学生可直接输入讨论主题运行系统。在辅导的过程中，学生可以用自然语言与系统进行交流，具体系统内部转化流程如图2-2，外部显示屏会记录并显示学生与系统之间的对话。在辅导的过程中，系统坚持引导学生独立思考，直到最后得到问题的答案。图2-2ITSPOKE的系统框架（图片来自三种不同类型语音对话系统的分析与研究）以及近几年出现影响范围较广的Knewton以及ALEKS自适应学习平台。牛顿（KnewtonPlatform）自适应学习平台它可以根据学生概念掌握水平、学习投入度、学习效率、优势劣势、在线活动时间等方面的数据，为学习者推荐出个性化的学习路径安排，还可以根据学生产生的数据，分析学生的学习偏好、知识掌握情况、认知投入等，并以此为依据为学生呈现阶段性评价及学习状态的可视化图示，为学生推荐符合学生的个性化学习等资源，辅助学生的个性化学习。但牛顿平台对学生提供的自适应个性化辅导，依据学生做题的数据来推荐学习路径及学习资源，如果学生题目做错会推荐相关的任务组件，学生通过完成任务组件来完善知识掌握程度，但牛顿自适应学习平台存在一个问题便是每次进行习题诊断时，要求习题题目中只能包含一个知识点，但学生所接触到的习题往往是包含多个知识点。ALEKS自适应学习平台通过将学生可能出现的所有可能知识状态存储到知识库中，并由这些状态组成知识空间。ALEKS自适应学习平台通过对学生不断提问来确定学生当前所处知识状态水平，之后向学生推荐相应?
自适应学习系统中数学习题辅导策略设计及对学生的影响研究5图2-3知识图谱在适应性学习支持服务中的应用过程（图片来自自适应学习系统中知识图谱的人机协同构建方法与应用研究）通过以上文献研究发现：国内外自适应学习系统存在的不足有以下几个方面：（1）我国自适应学习系统大多处于理论阶段，相关的理论产品较少；（2）自适应学习系统在中小学阶段没有应用数据；（3）目前没有自适应学习系统对学生个性化提示的相关研究；（4）相关研究缺少自适应学习系统个性化提示会对学生产生怎样的影响；在这篇文章中将会针对这些问题展开研究。（三）研究目的与意义到2022年国家要基本完成“三全两高一大”这一发展目标。在这样一个大的发展背景以及移动通讯技术的高速发展和普适计算技术的出现,移动学习与普适学习正逐渐成为新型的数字化学习方式。应用新型的数字化学习方式,学生可根据自身情况随时、随地的学习,新型数字化学习方式为新技术的融合、完善、优化传统教学的过程注入了新的元素。但目前教育领域中出现的另一个问题是：大部分的数学辅导习题系统只支持学生们进行拍照搜题，或者是直接进行输入题目式搜题，所搜到的题目，有一部分有文字解析，大部分是直接给出题的答案，还有的数学辅助软件直接可以根据书名及条形码进行答案的搜索，例如小猿搜题，作业帮，快对作业、箐优网等。在一定程度上忽视了学生们个性化学习的需要。很少有软件或平台能够基于培养学生的核心素养方面，或者是基于一定的数学学习心理及数学教育学来智能个性化的对学生的数学解题过程进行智能化的辅导。而这种基于数学学习心理及数学教育学，模拟师生真实互动场景的自适应系统的建立就非常有研究价值。所以这篇文章对于自适应学习系统中个性化辅导策略及对学生产生怎样的?
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈学生在高中数学解题方面存在的几个问题[J]. 齐秀峰. 数学学习与研究. 2019(23)
[2]国家教育资源公共服务平台的建设[J]. 赵艳,马玉慧. 西部素质教育. 2019(20)
[3]自适应学习系统中知识图谱的人机协同构建方法与应用研究[J]. 李振,董晓晓,周东岱,童婷婷. 现代教育技术. 2019(10)
[4]对话式教学模式在小学数学教学中的应用[J]. 苟小芳. 甘肃教育. 2019(19)
[5]中职文化课的教学误区及改进策略——基于布卢姆“掌握学习理论”的分析[J]. 汤杰,郝天聪,石伟平. 中国职业技术教育. 2019(14)
[6]布鲁纳的认知发现学习理论及其对教学的启发[J]. 任小青. 开封教育学院学报. 2019(04)
[7]基于NVivo10分析的数学教育专业硕士课堂提问研究——以首届全国全日制教育硕士学科教学（数学）专业教学技能决赛视频为例[J]. 张文宇,范会勇. 数学教育学报. 2019(01)
[8]“以学习者为中心”:赋权理论视角下的个性化学习实践逻辑[J]. 刘和海,潘阳. 中国电化教育. 2018(08)
[9]布卢姆“掌握学习”的理论释义与现实启示[J]. 乔桂娟,李楠楠. 教育科学研究. 2018(05)
[10]IRF课堂话语结构刍议:发现、争论与再思考[J]. 黄山. 全球教育展望. 2018(05)
博士论文
[1]构建个性化学习系统的研究[D]. 董君武.华东师范大学 2016
硕士论文
[1]中考“数与代数”试题统计及解题策略分析[D]. 向春华.贵州师范大学 2019
[2]社交类手游对农村留守儿童历史认知影响的实证研究[D]. 李会会.长春工业大学 2019
[3]数学思维能力在高中数学教学中培养的实践研究[D]. 朱秋彤.天津师范大学 2019
[4]英语碎片化阅读中学习资源自适应推荐的研究与应用[D]. 张建敏.云南师范大学 2019
[5]基于个性化推荐的自适应学习平台研究与应用[D]. 李淑娇.河北师范大学 2019
[6]高一学生对数函数学习现状调查研究[D]. 刘佳丽.山西师范大学 2018
[7]电子书包在中学应用的影响因素及推进策略研究[D]. 孙自卿.河南大学 2018
[8]初中数学智能辅导系统中提示的设计研究[D]. 黄苗.西北师范大学 2018
[9]Pad课堂教学对初中生数学学习的影响研究[D]. 张田田.南京师范大学 2017
[10]基于WEB的个性化学习指导系统设计与开发[D]. 葛庆敏.山东师范大学 2016
本文编号：3214940
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预期—误解定制式对话（图片来自于智能导学系统AutoTutor:理论、技术、应用和预期影响）
数学习题辅导策略设计及对学生的影响研究3图2-1预期—误解定制式对话（图片来自于智能导学系统AutoTutor:理论、技术、应用和预期影响）ITspoke自适应学习系统，以基于文本对话的系统Why2-Atlas为基础，升级为基于语音的对话系统。该系统根据用户的特点，它的界面漂亮且具有人性化。学生可直接输入讨论主题运行系统。在辅导的过程中，学生可以用自然语言与系统进行交流，具体系统内部转化流程如图2-2，外部显示屏会记录并显示学生与系统之间的对话。在辅导的过程中，系统坚持引导学生独立思考，直到最后得到问题的答案。图2-2ITSPOKE的系统框架（图片来自三种不同类型语音对话系统的分析与研究）以及近几年出现影响范围较广的Knewton以及ALEKS自适应学习平台。牛顿（KnewtonPlatform）自适应学习平台它可以根据学生概念掌握水平、学习投入度、学习效率、优势劣势、在线活动时间等方面的数据，为学习者推荐出个性化的学习路径安排，还可以根据学生产生的数据，分析学生的学习偏好、知识掌握情况、认知投入等，并以此为依据为学生呈现阶段性评价及学习状态的可视化图示，为学生推荐符合学生的个性化学习等资源，辅助学生的个性化学习。但牛顿平台对学生提供的自适应个性化辅导，依据学生做题的数据来推荐学习路径及学习资源，如果学生题目做错会推荐相关的任务组件，学生通过完成任务组件来完善知识掌握程度，但牛顿自适应学习平台存在一个问题便是每次进行习题诊断时，要求习题题目中只能包含一个知识点，但学生所接触到的习题往往是包含多个知识点。ALEKS自适应学习平台通过将学生可能出现的所有可能知识状态存储到知识库中，并由这些状态组成知识空间。ALEKS自适应学习平台通过对学生不断提问来确定学生当前所处知识状态水平，之后向学生推荐相应?
自适应学习系统中数学习题辅导策略设计及对学生的影响研究5图2-3知识图谱在适应性学习支持服务中的应用过程（图片来自自适应学习系统中知识图谱的人机协同构建方法与应用研究）通过以上文献研究发现：国内外自适应学习系统存在的不足有以下几个方面：（1）我国自适应学习系统大多处于理论阶段，相关的理论产品较少；（2）自适应学习系统在中小学阶段没有应用数据；（3）目前没有自适应学习系统对学生个性化提示的相关研究；（4）相关研究缺少自适应学习系统个性化提示会对学生产生怎样的影响；在这篇文章中将会针对这些问题展开研究。（三）研究目的与意义到2022年国家要基本完成“三全两高一大”这一发展目标。在这样一个大的发展背景以及移动通讯技术的高速发展和普适计算技术的出现,移动学习与普适学习正逐渐成为新型的数字化学习方式。应用新型的数字化学习方式,学生可根据自身情况随时、随地的学习,新型数字化学习方式为新技术的融合、完善、优化传统教学的过程注入了新的元素。但目前教育领域中出现的另一个问题是：大部分的数学辅导习题系统只支持学生们进行拍照搜题，或者是直接进行输入题目式搜题，所搜到的题目，有一部分有文字解析，大部分是直接给出题的答案，还有的数学辅助软件直接可以根据书名及条形码进行答案的搜索，例如小猿搜题，作业帮，快对作业、箐优网等。在一定程度上忽视了学生们个性化学习的需要。很少有软件或平台能够基于培养学生的核心素养方面，或者是基于一定的数学学习心理及数学教育学来智能个性化的对学生的数学解题过程进行智能化的辅导。而这种基于数学学习心理及数学教育学，模拟师生真实互动场景的自适应系统的建立就非常有研究价值。所以这篇文章对于自适应学习系统中个性化辅导策略及对学生产生怎样的?
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈学生在高中数学解题方面存在的几个问题[J]. 齐秀峰. 数学学习与研究. 2019(23)
[2]国家教育资源公共服务平台的建设[J]. 赵艳,马玉慧. 西部素质教育. 2019(20)
[3]自适应学习系统中知识图谱的人机协同构建方法与应用研究[J]. 李振,董晓晓,周东岱,童婷婷. 现代教育技术. 2019(10)
[4]对话式教学模式在小学数学教学中的应用[J]. 苟小芳. 甘肃教育. 2019(19)
[5]中职文化课的教学误区及改进策略——基于布卢姆“掌握学习理论”的分析[J]. 汤杰,郝天聪,石伟平. 中国职业技术教育. 2019(14)
[6]布鲁纳的认知发现学习理论及其对教学的启发[J]. 任小青. 开封教育学院学报. 2019(04)
[7]基于NVivo10分析的数学教育专业硕士课堂提问研究——以首届全国全日制教育硕士学科教学（数学）专业教学技能决赛视频为例[J]. 张文宇,范会勇. 数学教育学报. 2019(01)
[8]“以学习者为中心”:赋权理论视角下的个性化学习实践逻辑[J]. 刘和海,潘阳. 中国电化教育. 2018(08)
[9]布卢姆“掌握学习”的理论释义与现实启示[J]. 乔桂娟,李楠楠. 教育科学研究. 2018(05)
[10]IRF课堂话语结构刍议:发现、争论与再思考[J]. 黄山. 全球教育展望. 2018(05)
博士论文
[1]构建个性化学习系统的研究[D]. 董君武.华东师范大学 2016
硕士论文
[1]中考“数与代数”试题统计及解题策略分析[D]. 向春华.贵州师范大学 2019
[2]社交类手游对农村留守儿童历史认知影响的实证研究[D]. 李会会.长春工业大学 2019
[3]数学思维能力在高中数学教学中培养的实践研究[D]. 朱秋彤.天津师范大学 2019
[4]英语碎片化阅读中学习资源自适应推荐的研究与应用[D]. 张建敏.云南师范大学 2019
[5]基于个性化推荐的自适应学习平台研究与应用[D]. 李淑娇.河北师范大学 2019
[6]高一学生对数函数学习现状调查研究[D]. 刘佳丽.山西师范大学 2018
[7]电子书包在中学应用的影响因素及推进策略研究[D]. 孙自卿.河南大学 2018
[8]初中数学智能辅导系统中提示的设计研究[D]. 黄苗.西北师范大学 2018
[9]Pad课堂教学对初中生数学学习的影响研究[D]. 张田田.南京师范大学 2017
[10]基于WEB的个性化学习指导系统设计与开发[D]. 葛庆敏.山东师范大学 2016
本文编号：3214940
本文链接：https://www.wllwen.com/jiaoyulunwen/ktjx/3214940.html
