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数据统计分析学习

时间:2023-07-11 17:35:58

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数据统计分析学习,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

数据统计分析学习

第1篇

关键词:MOOC;优课联盟;学习行为;学习成效;大数据分析

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)38-0060-02

一、MOOC与优课联盟

MOOC,即Massive Open Online Courses(大规模开放在线课程,中文名:慕课),起源于开放教育资源运动和连通主义理论思潮,2012年出现了三大最知名的MOOC平台,分别是Coursera、Udacity和edX,称为全球MOOC元年,2013年以来MOOC在国内外呈现风起云涌之势,2013年被称为中国MOOC元年。

随着MOOC不断发展,UOOC联盟应运而生。2014年5月由深圳大学发起成立地方高校联盟,简称UOOC联盟(University Open Online Course,中文名:优课,U代表University和Union二层含义)。2014年9月18日UOOC联盟首批7门课程正式上线运行。UOOC联盟的宗旨是:通过大规模开放在线课程的共建、共享、共赢,达到优质教育资源共享,降低教育成本和协同创新的目的。

二、大数据与大数据分析

大数据(英语:Big data或Megadata),又称为巨量数据、海量数据、大资料,目前学术界对于大数据的概念,并没有一个统一的定义和标准,不过,业界对大数据所具备的4V特征已经达成共识。一是数据体量巨大(Volume);二是数据类型繁多(Variety);三是处理速度快(Velocity);四是价值密度低(Value)。

大数据分析除了许多常规的统计分析方法外,还有许多特有的核心分析技术,比如数据挖掘、机器学习、社交网络分析、舆情分析、推荐引擎等。

目前国内利用大数据分析MOOC学习者的学习行为与学习效果的研究屈指可数。为此,笔者通过收集UOOC联盟平台上的第一手数据,以大数据的视野和分析技术来进行MOOC学习行为与学习效果的研究。

本文采用大数据分析法等深入研究选修UOOC平台上的7门课程的学习者的基本信息、学习行为、课程间各指标间的对比,在此基础上提出MOOC的不足以及提出相应的对策。本文以C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7代表有一定的代表性的《唐宋词与人生》、《积极心理学》、《模拟电子技术导论》、《概率论与数理统计》、《大学计算机》、《古典文学的城市书写》、《文献管理与信息分析》这7门课程。

三、学习行为与学习成效分析

首先介绍UOOC联盟平台上首批上线的7门课程的基本情况、注册人数等,其次从课程的访问情况、视频观看情况、作业完成情况、讨论等四个方面来分析学习行为以及与学习成绩、完成率、辍学率间的相关性。

(一)基本情况分析

1.注册人数。2015年1月,学习者完成了首批上线的七门课程的相关学习。笔者从平台后台收集的数据统计,注册7门课程的人数如下图1:

由上图显示的数据可知,7门课程的平均注册人数为795.4人,总计5547人,最多的人数为1783人,最少的是248人。此数据受UOOC联盟平台的注册权限的限制,需要身份认证,必须是联盟高校的学习者。

2.七门课程的基本情况。

(二)学习行为分析

1.学习页面访问情况。学习者访问学习页面是学习的一个重要环节,从平台后台收集的数据显示,七门课程的平均页面访问数为25次,其中最高达到422次,但也有一部分学习者只注册却从未进入学习页面。数据显示的结果也表明了学习者学习的积极性不高,并且存在很大的差异性。

2.视频观看情况。MOOC平台上的学习资源主要以5~15分钟的短视频为主,学习者学习的主要活动是观看教学视频。七门课程的视频总时长最长达到981.2分钟,最短为357.9分钟,平均时长为9.3分钟;7门课程的总观看时长最长是619680.2分钟,个人观看时长最长达到1558.7,最短是0分钟,平均观看时长是492分钟。

3.讨论情况。UOOC联盟平台上的学习者讨论主要有四种情况:发表讨论、回复讨论、置顶讨论以及加精讨论。7门课程的总讨论数为18441次,七门课程中最高讨论数为2616,最低为0次,置顶讨论与加精讨论相对于发帖与回帖而言明显减少,置顶讨论的总次数最高是8次,加精讨论的总次数是86次;平均讨论次数3.6次,平均发表讨论为1.06次,平均回帖次数为2.54次;由数据可以分析得出,回帖的次数多于发帖的次数,在一定程度上说明了学习者学习较被动,主动性还有待提高。

4.任务完成情况。UOOC联盟平台上7门课程的总任务数为785个,平均任务数为112个,最多任务数为163,最少的任务数为43个;在7门课程中,任务全完成占总人数的比例最高达到43%,最低4%;任务完成一半以上占总人数的比例最高为53%,最低为13%;在这七门课程中一项任务都没有完成的人数最高达到58%,最低的占到23%,这一数据也反映了在学习过程中很大一部分学习者是只注册账号,从未完成学习的任务,学习积极性高的学习者与学习积极性不高的学习者之间存在很大的差别。

(三)学习成效分析

1.及格率、辍学率及结课率情况。UOOC平台首批上线的7门课程中,平均及格率为19%,平均辍学率为45%,平均结课率为55%,及格率最高的是课程C6,辍学率最高的是C5,结课率最高的是C4;这些数据说明7门课程的结课率高于辍学率,大部分学习者能够完成相应的课程,但是从及格率来看,学习者的学习成效还不够理想。如表2所示:

2.成绩情况。学习者的成绩的评定包括线上的学习与线下的考试结合。笔者对成绩进行分段统计,1~60分、61~75、76~90以及90分以上。从后台收集的数据显示C1、C2、C6这三门课程在76~90分段的人数最多,90分以上的人数也最多,这说明这三门课程的高分比较集中,C4、C5、C7在90以上段的人数为0。

第2篇

【关键词】战术意识;战术思维;计算机辅助训练

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)09―0123―04

前言

战术意识是指运动员在比赛中为达到特定战术目的而决定自己战术行为的思维活动过程[1]。战术意识综合反映了队员在运动实践中累积的知识与经验,帮助运动员在复杂多变的竞赛环境中,准确及时地判断现场情况,灵活迅速地决定自身行动方案。形成和提升战术意识是运动训练的重点内容,不仅要通过知识的掌握及能力的培养而建立良好的认知结构,更为重要的是积累比赛经验,在实战中巩固和自觉运用战术意识。然而高校体育专业学生及非职业球队的运动员参与正式比赛和高级别大赛的机会很少,缺乏真实的训练情境和必要的训练手段,所以很难获得战术意识方面的正确指导和针对性训练。将CAT(计算机辅助训练)引入足球战术意识的训练领域,研制符合足球战术意识培养规律的辅助训练系统,以期有效解决上述问题。

一 足球临场战术意识形成机制和发展途径

理解足球战术意识的构成要素、依从足球战术意识形成规律来设计CAT系统是系统研制的关键。因此有必要分析足球战术意识形成的机制。心理学观点认为,战术意识的获得是后天习得的,是通过一定的认知学习过程逐步掌握和发展的,其形成过程是知识、技能的获得和经验的积累,符合认知学习过程的一般规律。

1 足球战术意识构成要素

部分学者强调足球战术意识属于思维决策过程,并指出“理论知识和经验知识的运用是战术意识的两大主要构成要素”[2]。思维心理学理论认为,在解决问题过程中,理论知识多为陈述性知识,经验知识多为程序性知识,两者都是必需的。首先要有描述性的陈述性知识,其次是成千上万次的练习,知识达到程序化和自动化。例如:在形成选位和跑位意识的过程中,运动员要先了解有关选位和跑位的基本知识,再通过大量的练习和比赛,理解选位和跑位知识的运用规则以及与具体行为过程的联系,体会比赛中运用选位和跑位规则的条件,最终具备正确的、自如的选位和跑位能力,同时在头脑中形成了正确的选位和跑位意识,并在比赛中表现出来[3]。程序性知识的获得通常需要以陈述性知识的掌握为前提,而同时程序性知识也能够促进和加强陈述性知识的获得与保留。

2 足球临场战术意识形成机制

足球战术意识形成通常要经历一个陈述性知识应用到程序性知识运用的过程。程序性知识的熟练运用,是技能化的规则迁移过程,历经三个阶段:认知阶段,了解与技能有关的知识;联系阶段,通过练习掌握规则;协调运用阶段,规则完全可以自动化地被迁移运用到各种情境,而且运用得非常协调。

Fisher(1984年,运动心理学手册)的研究认为,运动员在完成熟练的运动时,需要思维能力的支持,对自身经验图示的不断丰富与运用[4]。临场状况下,任务完成的过程需要以下步骤:第一,发现和感知环境信息;第二,寻找完成任务的必要信息,确定信息的类型;第三,调用运动记忆,完成临场比对;第四,进行行为决策。有学者进一步分析:感知能力、预测能力、演算能力、决策能力是足球战术意识高低的反映。

通过深入分析,我们得出足球临场战术意识形成机制(如图1所示),即通过感知、预测、演算、决策的战术思维活动,形成对程序性知识的熟练运用,不断丰富自身的经验图示。足球临场战术意识形成可分为认知、联系和协调运用。

3 足球临场战术意识发展途径

针对足球临场战术意识形成机制,我们认为,要促进良好的临场足球战术意识的形成,需要结合足球临场战术意识形成的三个阶段,在充分保证程序性战术知识的获得与保持的基础上,重点培养运动员的战术思维能力;提供尽可能丰富的运用情境,促进规则迁移,不断丰富其经验图示;强化有意注意,加强知觉判断,在行动决策的过程中,提高其思维效率及判断的准确性。

二 足球临场战术意识训练系统设计

近年来国内外在竞技体育训练手段上不断革新,CAT在田径、体操、射击等众多科目训练中成效显著。我国名将刘翔的成就得益于科学的训练计划以及先进的训练系统的辅助,NBA球员的运动数据借助专门的训练系统进行采集分析,帮助球员和教练进行有的放矢的训练。足球临场战术意识训练系统旨在利用信息化手段和科学的训练方法,促进运动员临场战术意识的提升。使用对象主要包括训练者、教练员。训练者通过该系统主要完成对程序性知识的积累和战术思维的训练,系统给予及时的评测和反馈。教练员通过该系统可以对比赛视频进行讲解标注,完成对相应训练点的添加设置,比较分析学习者的训练结果。

1 设计目标

(1)程序性知识积累的工具

(2)战术思维训练的工具

(3)战术意识评测的工具

2 设计理念

(1)开放性设计,实现战术知识的动态添加与查询,比赛视频的补充更新和训练点的自定义

(2)自适应设计,根据训练者年龄等特征和训练评测结果推荐训练内容

(3)训练目标、训练过程与战术意识形成规律相统一

(4)即时诊断与综合评价相结合

3 功能架构

足球临场战术意识训练系统具备的核心功能主要包括:战术知识学习功能,思维训练管理功能,学习特征分析功能,综合实战演练功能,评测分析总结功能。系统功能结构图从训练者、教练员和管理员操作的流程出发描述了整个系统的功能结构。其中训练点管理、评测分析管理和实战演练部分是核心,训练点定义与管理是实现训练者在实战演练过程中运用战术知识做出即时决策的关键。

三 足球临场战术意识训练系统技术架构

系统不仅要支持训练者对战术规则的学习和思维的训练,教练员对训练内容的动态添加及训练点定义,同时还要实现系统对训练者特征的分析及训练结果的评测,即包括多媒体信息的呈现,又包括复杂的交互和数据操作。因此笔者的团队在前端采用了交互多媒体工具Flash,并部署为AIR桌面应用程序,以提高系统的即时响应速度,实现了对视频信息的高效准确的检索和定位。操作交互主要采用了ActionScript 3.0,完成视频回放控制逻辑及训练点定位、数据统计、特征分析等算法。通过SQL语言实现对存放于SQLite数据库中的用户数据、学习特征数据、知识点、思维题库、战术规则数据的操作管理。对比赛视频中训练点的标注主要采用视频提示点技术。

另外,系统还使用了拖拽技术,完成对视频等信息的快速添加。运用声控技术实现对比赛视频的回放控制,以方便教练员对视频的分析和训练点的添加。例如,教练员可以在载入最新一段比赛视频后,直接播放,一旦比赛中出现了有分析训练价值的关键点,就可以即可喊“停”,叫停比赛视频,然后设置提示点,加入分析内容和测试题目,并保存入库。

四 足球临场战术意识训练系统的功能开发

足球临场战术意识训练系统涉及功能较多,对战术知识和一般思维训练部分的功能实现在这里不做讨论,现就其中核心的部分作重点介绍。

1 训练点的标注

训练点主要是针对比赛过程中场上球员表现出来的战术思维(感知、预测、演算、决策),教练员、技术人员进行专业分析得到的有训练价值的关键点,这些关键点基本概况了运动员战术决策的整个进程,具体体现在某一比赛视频的某一个或某几个片段。要作为训练、学习和考查内容,就必须对这些训练点在视频中的位置以及对应的训练类型等信息进行标注,并对其进行索引设置,以便于快速查询和定位,同时明确要触发的训练题目和评测指标,以检测和评价训练者对该项训练内容的练习结果。所以,训练点标注功能的实现是系统的核心部分。系统采用增加视频提示点方式完成对训练点的标注,并将其存于数据库中。以下以标注跑位感知为例,介绍其实现细节。

// 以下myplayer为视频回放组件FLVPlayback对象实例。

myplayer.contentPath = "exercise/soccer001.flv";

myplayer.seek(currentFrame);//定位视频中训练点附近的帧

//通过增加视频提示点函数标注训练点,并通过自定义方法写入本地数据库。

myplayer.addASCuePoint(85, "训练点01",cueParameterObject);

cueParameterObject.param1="跑位";

cueParameterObject.param2="感知";

cueParameterObject.param3="反应速度";

cueParameterObject.param4="位置";

cueParameterObject.param3="距离";

addCuePointIntoDB(85, cueParameterObject);

//建立提示点对象,建立播放到训练点位置将触发的事件处理函数。

var cueObject = new Object();

cueObject.cuePoint = function ()

{

myplayer.pause();

InfoPanel.visible=true;//显示信息提示面板

HandlerPanel.visible=true;//显示训练点绘制工具面板

TestStart(userID,HandlerObject);//记录用户信息在该训练点的操作,HandlerObject对象中包含若干记录参数; TestStart方法中均包括对相应数据的写入本地数据库操作。

};

//播放比赛视频,建立提示点的侦听事件

myplayer.play();

myplayer.addEventListener("cuePoint", cueObject);

2 比赛视频导入与讲解标注

教练员一个重要任务就是分析体现战术思维能力的比赛案例,对训练点进行标注。本系统实现了教练员对比赛视频的自主添加(导入时可采用拖拽方式),以及通过声音指令控制视频回放,使用画笔和文本输入工具完成相关信息的标注,系统自动记录标注点的播放位置。

3 训练结果分析统计分析

临场战术意识训练的结果体现在训练者完成训练点学习任务的效率,即分析回答训练题目的正确率、反应时间。因此,对这些数据的统计分析是非常重要的。系统实现了对单个训练者不同训练内容的统计总结,以及多个训练者在某些训练指标上的比较分析,并给出下一步训练建议,以帮助训练者作针对性训练。系统使用FusionCharts 图表组件实现数据的直观显示。

五 总结

足球临场战术意识训练系统在计算机辅助足球训练的工具设计和开发方面做了积极尝试。笔者及其研发团队从认知心理学、思维心理学的视角科学分析了足球临场战术意识形成机制、发展途径,并在此基础上研制开发了足球战术意识辅助训练与评测工具。该系统因其开放性的设计,完全可以通过修改数据库对应内容,改变战术知识和规则体系部分,添加其他比赛视频,从而轻松拓展应用于篮球训练、排球训练等众多领域。有效性验证实验将是后续主要研究工作,有关研究数据将为系统中评价模型的改进以及该系统最终走向实用化提供支持。

参考文献

[1] 田麦久.运动训练学[M].北京:人民体育出版社,2000.

第3篇

PBL是以问题为核心组织教学流程的一种教学方法。本研究将角色脚本、问题提示脚手架工具融入PBL在线学习活动设计中,利用设计研究的方法设计并应用PBL在线学习活动;通过前后测问卷、作品分析、访谈等方法收集多重数据来分析活动设计的有效性;数据分析结果表明,本研究所采用的任务、角色脚本及问题提示能够在PBL学习活动中促进学习者专业领域知识的获取,并帮助学习者解决PBL问题。当然,本研究中角色及问题提示脚手架设计还存在不足之处,后续研究将进行针对性改进。

【关键词】 PBL;CSCL;脚手架;问题提示;角色脚本

【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009―458x(2014)02―0036―05

一、引言

PBL是以问题为核心组织教学流程的一种教学方法。其最早起源于20世纪60年代,由麦克马斯特大学在医学教育中率先提出。Albanese等研究者认为,PBL是一种以问题为教学情境,目的在于学习问题解决技能及获取科学基本知识的教学方法。[1]目前,PBL已经广泛应用于高等教育的多个学科。[2]Hung等研究者开展了关于PBL的元研究分析,提出了PBL的五个基本特征:① PBL的学习内容和技能围绕问题进行组织,即整个学习过程聚焦于问题。② PBL以学习者为中心进行组织。③ PBL学习过程强调学习者自我导向,以独立或协作方式进行学习。④ PBL强调学习者自我反思,监控理解并调整学习策略。⑤ 教师是PBL学习的促进者。[3]基于上述分析,可以认为PBL学习中的问题、引导学习者协作学习的策略等要素可能会影响PBL的学习效果。Achiles与Hoover指出,在实施PBL时,一个重要的问题是学习者难以掌握协作学习的策略,由此导致难以开展团队协作、共同完成学习任务。[4]尤其在网络环境下,如何利用网络协作学习设计方法来促进PBL学习是值得研究的重要问题。本研究试图基于现有PBL设计的策略与方法,引入角色及问题提示脚手架两个设计要素来促进PBL在线协作学习。

角色是CSCL中的重要概念。在CSCL中,角色用于限定协作学习中个体的行为及个体与社会互动的过程。在网络协作学习过程中,角色可以指导个体行为,并调节小组交互过程。[5]角色提供了一个结构,用来促进小组成员协作并协调分配协作学习任务。[6]具体到PBL协作学习中,角色可以对解决问题的认知加工任务进行协调与分配。McCalla将认知加工角色划分为分解、定义、批判、构思、回顾和参考六个维度。[7]Blaye等人针对问题解决的认知加工过程提出了角色设计框架。该框架包括解决问题的执行者角色、对问题解决进行观察和评论的反思者角色。[8]

简单的提供角色可能并不能有效地改善协作过程和结果。学习者需要得到如何执行角色及完成协作任务的提示。在PBL学习中,问题提示脚手架提供了执行角色的提示、建议或暗示,是促进小组成员协作的一种有效方式。[9]问题提示可以通过引导学习者推断并说明问题解决思路来支撑劣构问题的解决。[10]研究者通过设计问题解决各阶段的问题提示支架证实,问题提示脚手架对学习者问题解决的结果能够产生积极的影响。[11]

本研究结合已有PBL在线学习活动设计成果,结合在CSCL研究中广泛采用的角色脚本及问题提示脚手架辅助PBL学习活动设计。研究整体采用设计研究的方法,设计一轮PBL在线协作学习活动,收集多重数据来分析活动设计的有效性,以期为PBL在线协作学习设计提供可供借鉴的框架与方法。

二、研究问题与方法

(一)研究问题

现有对PBL学习效果的衡量主要集中于基本知识的获得与应用、对内容的记忆、问题解决技能、高阶思维、自我导向的学习、对学习效果的自我感知等方面。[12]本研究从基本知识的获取和问题解决技能的习得两个方面来衡量PBL在线学习活动的效果。本研究提出的基本研究问题为:如何设计PBL在线协作学习活动中的角色与问题提示脚手架,以帮助学习者通过PBL学习掌握知识并解决具体问题。

(二)研究方法

本研究整体采用设计研究的基本框架。设计研究的过程包括:起始于一个现实的问题或需要,进行开发、实施设计、评价并产生结果等几个重要环节。[13]杨南昌[14]比较了三个有代表性的设计研究过程,提出了一个设计研究的一般流程:广博的考察与问题界定、设计生成、实施/评价与迭代精制、产品与持续革新。在本研究中,PBL学习活动的设计与应用共分为四个环节:① 确定PBL活动的设计要点, ② 生成具体的PBL学习活动,③ PBL学习活动应用与数据分析,④ 总结。如图1所示。

1. 数据收集环节

在数据收集环节,主要通过前后测问卷、导航设计作品分析表及访谈来收集信息。前后测问卷用来分析学习者对知识点的掌握情况。测试共计15题,主要考察网络课程导航设计的原则与方法。作品分析表针对网络课程导航设计原型设计图,提出了包括导航架构、页面导航、内容导航及内容检索四部分的评分标准,主要考察学习者解决具体导航设计问题的能力。访谈随机选择了五名学习者,主要针对完成活动任务的过程、角色脚本及问题提示脚手架的作用进行询问,试图了解上述任务、角色与问题提示脚手架对PBL学习的支持作用。

2. 数据分析环节

针对上述三类数据,在数据分析阶段主要采用T检验、作品分析等方式处理数据。T检验通过对比测试前后成绩是否存在显著性差异来证实设计要素对PBL学习的促进作用。作品分析由两位研究人员独立参照评分标准对学习者作品进行评分,取其分数的平均值。

三、PBL学习活动设计与应用

(一)研究对象

本研究案例以本校2010级教育技术学专业本科生作为研究对象。研究实施的课程为“远程教育”课程,具体学习内容为网络课程导航的设计与开发。该课程面授主讲教师1人,PBL网络课程活动设计1人,共34名学习者参与课程。课程教学采用面对面授课与网络学习活动相结合的方式进行。在PBL网络学习活动中,全体学习者共分为9个小组,每个小组3~4人。本研究采用的网络教学平台具有为教师提供活动内容及资料呈现、学习路径追踪、交互数据导出等功能,便于教师分析活动过程中形成的数据。

(二)PBL学习活动设计

PBL学习活动由两部分构成:第一部分是活动任务与辅助资源与工具,呈现了学习活动的基本内容;第二部分是角色和问题提示脚手架工具,目的是促进学习者在线PBL学习。PBL活动的基本目标为:根据网络课程导航案例,归纳掌握网络课程中导航设计的原则、方法,并利用这些原则与方法,结合具体主题进行网络课程导航设计。

1. PBL学习任务

结合学习目标与先前学习内容,活动目的主要是让学习者了解导航设计的相关知识,运用设计知识完成具体网络课程导航设计方案;在解决一系列问题的过程中,逐步掌握网络课程导航设计的原则与方法。具体任务包括:

任务一:分析案例中给出的网络课程全局导航截图,确定这些导航分别属于哪些全局导航类别,这些导航的作用是什么?

任务二:结合图2所给的案例截图,归纳分析在图中的三个场景下,导航设计是否适宜?

任务三:学习者根据小组选定的网络课程开发内容,通过小组协作分工,利用Axuter RP 6.0软件绘制网络课程的导航布局,并说明运用导航的种类与目的。

2. PBL协作学习资源与工具

PBL学习活动为学习者提供的资源包括:① 网络课程导航设计原则与方法文档,② 网络课程导航设计的具体案例。资源以文字材料、网络课程设计案例包的形式出现。学习者需阅读材料,提取网络课程导航设计要点,完成相关的活动任务。活动提供的工具主要是网络论坛和Axuter RP 6.0软件。网络论坛用于学习者在线交互,Axuter RP 6.0软件用于学习者绘制网络课程导航示例图。

3. PBL协作学习角色

角色设计的目的在于明确协作学习责任,通过角色支撑促进协作学习过程。此次PBL协作学习任务的难点在于任务三,因此,本次活动主要针对 “任务三”绘制网络课程导航的任务设计角色。活动设计了三个具体的角色:资料收集与分析者、问题诊断者与问题总结者。资料收集与分析者的主要职责在于根据活动所给出的资源,不断扩展寻找其他支持网络课程导航设计的资源,并对现有资源进行分析,将结果提供给小组其他成员。问题诊断者的主要职责是根据网络课程设计的内容、目标及设计方法,判断小组成员提供的网络课程导航设计是否合理,并组织小组成员进行讨论,以统一设计风格与布局。问题总结者的主要职责是汇总小组成员设计方案,帮助小组成员总结、提炼形成最终成果。

4. PBL协作学习问题脚手架

为进一步支持学习者完成任务三,活动设计了问题提示脚手架。在此活动中,具体的脚手架设计如 表1所示。

四、数据分析

(一)前后测问卷数据统计分析

在PBL学习活动前后,利用问卷对34名学习者进行了测试。去掉一个无效问卷,总样本量为33。数据分析主要采用spss18软件。

在表2中,前后均值存在较大变化,后测标准差小于前测标准差,说明后测成绩相对前测成绩更为稳定集中,后测成绩较前侧成绩提升较为明显。从表3进一步得知,前后测均值差为-7.697,t值为-2.323,其相伴概率为0.027,比显著性水平0.05要小,拒绝T检验的零假设,也就是说前后测成绩有了明显的变化,即PBL学习活动设计要素对学习者的得分有正向促进作用。

总之,从前后测成绩来分析,研究设计的PBL活动能够促进学习者掌握网络课程导航原则与方法。

(二)导航设计作品分析

作品分析的目的在于通过考察设计作品的质量,来评价学习者解决具体问题的能力,并通过设计中出现的问题来评价、改进活动设计。本研究要求学习者以小组为单位来分析网络课程导航方式及布局,每位小组成员需针对小组选定的网络课程开发内容,拿出一个导航设计方案。导航设计方案用原型设计软件Axuter RP 6.0来绘制。评价表如表4所示。

以导航设计评价表为依据,分析34个导航设计作品可发现,学习者得分均值为86.3。该结果反映了大部分学习者能够较好地运用导航设计的知识与技能进行作品设计。其中有将近88.2%的学习者在框架结构导航设计方面能直观体现课程的学习重点,突出重点信息,并能够保证不同页面导航风格一致。在页面设计中,有58.8%的学习者对导航的位置、颜色等的设计合理,各个导航模块风格统一。但有59.4%的学习者没有很好地注重以学习者为中心的原则,没有考虑到在线学习的认知负荷,设计的作品容易使使用者产生“信息迷航”。分析其原因,可能是问题提示脚手架中的提示问题并没有涉及认知负荷问题,因此导致学习者没有这方面的考虑,导致导航呈现的信息多,且分类不清晰。有78%的学习者能够很好处理学习内容的标记扩展,既避免了信息的杂乱呈现,也方便了知识的扩充。关于内容检索部分,将近82.3%的学习者能有意识地将之添加进导航设计中,并能够分配内容检索的位置布局。

总之,通过对设计作品的分析可以看到,PBL活动设计的角色能够帮助学习者较好地协作理解并完成设计任务。但由于问题提示脚手架并没有完全覆盖评价指标体系,遗漏处可能对学习者完成整个设计过程产生影响。

(三)访谈分析

访谈分析主要考察活动任务、角色脚本及问题提示脚手架工具对PBL学习的促进作用。研究主要访谈了五位学习者,由于篇幅关系,这里只呈现两位学习者的访谈文本,分别标记为A、B。在访谈中,笔者主要问了三方面的问题:第一,你们小组是如何完成活动任务的?第二,小组角色对你们完成任务是否有帮助,如果有,帮助体现在哪里?第三,问题提示脚手架对你们完成设计任务是否有帮助?

访谈A:“在完成任务的过程中,我们先根据任务引导,分析案例中全局导航和分类导航的类别和作用。再根据小组选择的网络课程开发内容进行具体的导航设计。”“在协作的过程中,我认为资料分析角色的作用比较重要。我们组由组长来做资料分析,他综合了案例和其他资料的内容,为大家提供了网络课程导航设计的具体方法。这些方法对我们的设计有很大帮助。”“但我们小组不太明白其他两类角色具体应该完成哪些任务,因此,其他两类角色的作用不大。我认为,角色需完成的任务应该写得更清晰。”“我们组将设计作品完成后,利用脚手架中提供的问题来核查设计是否符合要求,并进行修正。”

访谈B:B首先总结了小组完成PBL任务的过程。“我们组一开始对网络课程的导航与一般网站的导航的区别不是很清晰。通过前两个任务,我们才知道网络课程导航强调对学习路径的规划,所以我们在前两个任务中先积累了对网络课程导航设计的相关知识,然后才把这些知识用在具体的设计中。”“对于角色的使用,一开始我们不明白为什么要分角色来完成任务,并没有严格按照角色来做。后来,我们发现任务三比较困难,应该将任务三进行分解,这时才对角色的作用有所理解。角色能够帮助我们将任务细化分解,帮助我们更好地进行协作。” B认为,问题提示脚手架的作用在于可以帮助学习者在设计前考虑设计的要素,并在设计中不断协调这些要素的关系,这个过程对于设计有一定帮助,但脚手架中的一部分问题过于宏观,难以指导具体的设计过程。

总之,两位学习者对于完成PBL任务的过程描述基本一致。两组均是先分析资料和案例,然后提炼和总结设计原则与方法,最后才根据任务的引导,完成设计作品。对于角色脚本的作用,学习者认为角色的主要作用是将PBL任务进行分解和细化,以利于小组协作。但现有角色设计的不足在于没有细致划分角色应当完成的任务,以至于两类角色并没有指导学习者完成任务。最后,对于问题提示脚手架的作用,学习者认为主要是有助于引导学习者思考设计要素,并不断核查设计作品是否符合网络课程导航设计原则。现有脚手架设计的缺点在于问题过于宏观,应进行细致分解,以指导学习者更好地完成设计过程。

五、研究小结

本研究展示了一个利用设计研究方法设计并应用PBL在线学习活动的案例。研究主要通过设计PBL学习任务、角色脚本和问题提示脚手架来帮助学习者完成PBL活动。通过前后测问卷及导航设计作品分析可以了解到,PBL活动中包含的学习任务、角色脚本及问题提示脚手架能够帮助学习者较为顺利地完成PBL活动。同时,通过后期访谈,研究亦发现了现有设计的不足之处: PBL活动中角色脚本应对角色职能进行细致描述,并利用角色细化分解任务,以促进学习者解决具体问题;问题提示脚手架应当完整覆盖设计中应考虑的各项问题,以指导具体的设计过程。后续将从两个方面继续开展研究:一方面,利用视频分析技术研究小组学习者利用问题提示脚手架进行协作学习的过程,分析脚手架对学习者不同协作阶段的促进作用;另一方面,聚焦研究问题提示脚手架如何帮助学习者在PBL中提升问题解决能力。

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[12]转引自J.MichaelSpector,M.DavidMerrill,Jeroen Van Merrienboer and Marcy P.Driscoll. 教育传播与技术研究手册(第三版)(任友群等译)[M]. 上海:华东师范大学出版社,2012:538-556.

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