教育数据挖掘及其教学应用实证分析_1

1、    教育数据挖掘及其教学应用实证分析    （二）基于微视频教学效果的数据挖掘案例分析微视频教学资源是指围绕某一个教学知识点或知识单元录制的视频教学片断，由于能将文字、图形、声音、动画等元素融为一体，因而能更加直观、形象、生动地呈现教学的重点和难点，多角度刺激学生感官，促进学生对知识的理解。因为微视频在课堂教学中的应用主要是辅助自主学习，针对一个知识点，短小精悍地突出重点，围绕某个知识点开展教学活动，从而可以更加有效地引起学习者的注意，给予学习者强烈的视觉冲击力和学习吸引力；同时，微视频的持续时间都不长，教学内容呈现较为聚焦，有效地降低了认知负荷，促

2、进了学习者的学习效率。微视频不仅为学习者提供了灵活生动、形象逼真的教学内容，也为学习者巩固学习提供了多样的教学资源途径。目前，微视频教学已经引起了中小学的广泛关注，并成为课堂教学模式改革与创新的重要途径。为了进一步了解微视频的教学应用现状，调研学生利用微视频辅助学习与学生学习成绩之间的关系，随机抽样调查了700名学生，学生利用微视频学习情况有三种类型：“经常使用”“偶尔使用”“从不使用”；学习成绩分成“优秀”“良好”“一般”“差”，通过spss统计分析得到基本的交叉列联表，具体如表3所示9。从表4中可以看出微视频“经常使用”的学生的成绩“优秀”与“良好”的人数较多，从而可以推断学生使用微视频和

3、学生成绩之间具有一定的关联性。进一步对数据进行一般卡方检验，得到卡方检验结果，具体如表4所示9。从卡方检验结果表中可以发现，以皮尔逊、对数似然比和线性相关三种方法获得的检验卡方分别为0.028、0.028和0.01，都小于通常给定的0.05，因此可以认为微视频的使用与学生学习成绩具有很强的相关关系，一般学生利用微视频进行学习越频繁，学生获得的成绩越好。这与交叉列联表的频数分布图变化趋势是一致的，如图5所示9。为了进一步对数据统计分析结果有直观的认识，我们对数据进行对应分析，得到对应分析表，具体如表5所示9。为了对上面数据的解释更加直观，利用对应分析将交叉表转换为对应的分析图，以图形化的方式呈现

4、各类别之间的联系，将表格中包含的类别关系信息用散点空间位置关系的形式表现出来，从而可以很容易地根据二维图形中各类变量的散点分布情况判断出各类别之间的关系，使得结果更为直观，解释也更加容易。具体对应分析图如图6所示9。从图6中可以看出，“经常使用”“偶尔使用”“从不使用”在第一维度和第二维度上都分离得较开，可以明显地和其他类区分开，即具有很好的区分度；“优秀”和“差”在第一维度上分离得较开，具有很好的区分度，而“良好”与“一般”在第一维度上很接近，很难区分开来；“一般”和“差”在第二维度上分得较开，具有很好的区分度，而“优秀”和“良好”在第二维度上很接近，区分度较低，从图形上看变量散点的分布，就

5、可以得出相互之间的区分度，可视化与效率大大提升；另外，从图上还可以看出“优秀”与“经常使用”、“一般”与“偶尔使用”、“差”与“从不使用”等两点在二维空间上相对都很靠近，一般散点距离越近，说明相关倾向越明显，从而很好地说明了经常使用微视频进行学习可以提高成绩的等级9。基于上述结果分析，数据挖掘不仅可以从数据分析中得出可视化的微视频使用影响因素，而且可以更好地从综合分析结果中作出教育预测和实施教育决策。为了更加有效地提升微视频的教学效果，促进翻转课堂教学模式改革与实践，可以进一步做好微视频教学应用的策略。一是做好微视频教学设计，提高教学质量。微视频主要是辅助自主学习，需要针对一个引人入胜的知识点

6、，短小精悍地突出重点，给予学习者强烈的视觉冲击力和学习吸引力，不断激发学生的学习动力。基于此，微视频设计应该注重从学习者的角度对课程实践进行深入解读，并从学习者满意度的角度对微课教学特征进行深度分析，认真做好微课的需求分析、实施调整和评价反思工作，重点是做好教学目标制度、教学对象分析，教学内容提炼和教学反馈评价等微视频教学设计工作。教学目标上应该明确教学并非单一知识点的传授，而是深层次问题的互动和探索，基于微视频教学方式提升学习者对知识的建构与内化；教学内容选择上应该关注那些引发和促进学习者反思、激发学习者与现实问题联系的教学资源，通过教学内容的微视频的迭代开发，以生动形象的视频动画协调好学生

7、认知负荷与知识点之间的关系，营造轻松的学习氛围，实现目标驱动的自主学习；在教学对象分析上，注重学习者认知特点，灵活安排教学进度，丰富课堂教学活动，实现对学习内容的深度理解，促进个性化学习；在教学评价上，注重依托微视频资源搭建在线答疑、交流平台、互动空间，使用多样化的教学策略进行作品展示、小组互评和成果反思，实现多元获取微视频教学效果反馈评价。二是建构微视频教学模式，提升使用效率。微课程以视频为载体，围绕某个知识点开展教学活动，从而可以更加有效地引起学习者的注意。为了提升微视频的教学使用效率，应该构建翻转课堂教学模式，使得知识传递和知识内化的过程发生翻转。课前活动应让学习者按照自己的进度，依托微

8、视频进行教学内容的呈现和学习，让学习者积极主动地参与课程学习，重视学生的课程学习体验，提升微视频教学资源的用户黏性，使得网络上随机的、短暂的和碎片化的知识点聚合成具有一定持续性、持久性的开放式互动学习资源。课堂活动中，应该积极进行师生互动、生生协作，老师和同学一起讨论交流，以解决课程学习的疑问。微视频在翻转课堂教学模式上的有效应用，不仅实现了学习者的自主学习，而且有利于师生共同解决问题，实现了教与学的有效融合，拓展了学习的深度，提升了教学的效果。翻转课堂重构了教学结构，丰富了课堂教学活动，舒展了师生教与学的张力，实现了先学后教，充分调动学习者的积极性、主动性、探索性和创造性，体现了学生的主体地

9、位，激发了课堂教学的活力和生命力，促进了学习者知识的建构和内化。三是丰富微视频教学资源，巩固学习效果。微视频是知识传递和内容互动参与的有效载体，不仅为学习者提供了灵活生动、形象逼真的教学内容，也为学习者巩固学习提供了多样的教学资源途径。微视频主要集中于针对教学问题所提供的反馈、引导、资源、作业和解答等视音频材料，如教师针对某个知识点，创造性地制作、收集适合学生个性化学习需求的微视频，并进一步拓展和丰富教学视频的网络链接，共享优秀教学资源，为学习者提供多角度的视频教学资源；学习者根据自身学习体验和感悟，在合作探究、协作讨论、自主学习过程中，进行在线视频录制和教学资源选取，上传相关学习反馈微视频，

10、不断丰富课程学习资源。视频制作团队或专家应根据微视频画面构图、视觉形象、音频语速、过渡效果等特点，结合课程学习内容与知识点，选择合适的多媒体网络开发技术，丰富网络日志、互动空间、论坛反馈、交流平台、模拟演示和虚拟现实等微视频在线辅助学习视频资源，不断提升学习资源和服务的数字化、网络化和社会化，促进学生学习的交互性、体验性和便利性，让学习者在情景参与和互动体验中实现所学知识点的深化与巩固。三、结语教育大数据为教育变革和创新带来了前所未有的机遇。大数据时代，多媒体技术的广泛使用，使得学习者在数字化学习过程中的各种状态数据得以保存，通过对这些状态数据进行教育数据挖掘，不断为创新教育教学模式、变革教育

11、测量与评价提供客观依据和知识支撑10。大数据挖掘在教育教学领域的实践应用，将会从教育环境数据、学习者行为数据、教师教学数据分析中了解各种教育因素之间的相关关系和关联规则，发现学习行为模式，从而能够在此基础上进一步提出更为具有前瞻性与指导性的教育决策与建议，不断促进教育教学的优化。参考文献：1big data for development：challenges & opportunitiesdb/o. http：/，2012（5）.2宋蕾.数据挖掘在远程教育中的应用d.山东科技大学硕士学位论文，2006.3牛祥春.基于数据挖掘的学生综合测评系统应用研究d.山东科技大学硕士学位论文，2006.4罗芳.数据挖掘和xml技术的研究d.武汉理工大学硕士论文，2002.5张媛.基于数据挖掘的选修课成绩分析系统d.中国海洋大学硕士论文，2010.6徐鹏，王以宁，刘艳华，张海.大数据视角分析学习变革美国通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学报告解读及启示j.远程教育杂志，2013（6）：11