基于數(shù)據(jù)分析的英語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)研究

趙宇

摘 要：大數(shù)據(jù)時代，海量數(shù)據(jù)正在逐步融入現(xiàn)代化教學(xué)之中，高效利用數(shù)據(jù)為教學(xué)服務(wù)是當前比較熱門的研究課題。文章在英語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中引入先進的大數(shù)據(jù)理論，以數(shù)據(jù)分析為先導(dǎo)，在學(xué)情分析、課程資源、學(xué)習(xí)狀態(tài)三個層面，生成全方位立體化的綜合教學(xué)庫，形成具有針對性的個性化教學(xué)。該方法具有一定的普適性，可向教育領(lǐng)域的多學(xué)科推廣。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析；翻轉(zhuǎn)課堂；學(xué)情特征庫；學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫；個性化教學(xué)

中圖分類號：G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2016）06-0031-03

近二十年來教育領(lǐng)域發(fā)生了許多重要的變化，包括教學(xué)內(nèi)容的多元化、教學(xué)方法的現(xiàn)代化，這些變化得益于計算機、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的長足發(fā)展。目前，信息技術(shù)的另一個制高點——大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)取得了突破性的進展，一個大規(guī)模生產(chǎn)、分享和應(yīng)用海量數(shù)據(jù)的時代正在開啟。

如何有效利用這些數(shù)據(jù)，使其服務(wù)于教育領(lǐng)域，優(yōu)化教學(xué)過程，是教育工作者們亟待解決的問題。本文闡述了數(shù)據(jù)分析在英語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的應(yīng)用，將標準化學(xué)習(xí)為主的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的個性化教學(xué)。

一、數(shù)據(jù)分析的概念

本文應(yīng)用的數(shù)據(jù)分析技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)兩個方面。

數(shù)據(jù)挖掘，是數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)中的一個步驟。一般指對收集來的大量數(shù)據(jù)進行分析，提取有用信息和形成結(jié)論，并對數(shù)據(jù)加以詳細研究和概括總結(jié)的過程。

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，是指經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘以后形成的復(fù)雜信息，通過技術(shù)手段，以直觀、清晰的方式呈現(xiàn)給用戶，近年來數(shù)據(jù)可視化是數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的一大熱點。

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)通過計算機圖形圖像和數(shù)據(jù)技術(shù)，將數(shù)據(jù)中隱藏的信息，以交互方式形象生動地展示給用戶，輔助用戶分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱藏的特征、關(guān)系和模式，進而發(fā)現(xiàn)其中蘊含的規(guī)律。

在本文中，數(shù)據(jù)分析的對象主要包括：在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，教師發(fā)布的學(xué)習(xí)資源內(nèi)容和組成成分、學(xué)生的個體學(xué)習(xí)特征庫和整體學(xué)習(xí)特征庫，以及學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。

二、英語翻轉(zhuǎn)課堂的特點

“翻轉(zhuǎn)課堂”源于美國的“Flipped Classroom”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)和課堂外的教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式是課堂上教師講授，課后學(xué)生通過練習(xí)消化；而翻轉(zhuǎn)課堂則以學(xué)生為主體翻轉(zhuǎn)過來，其模式是課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課堂上教師引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化知識。

翻轉(zhuǎn)課堂將學(xué)習(xí)的主動權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。學(xué)生在課外時間完成自主學(xué)習(xí)知識，而教師不會利用課堂的時間講授知識。教師采用任務(wù)驅(qū)動法和協(xié)作法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生通過實踐獲得更牢固的知識和自主的學(xué)習(xí)能力。

英語教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂的完美融合，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.課前自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)

互聯(lián)網(wǎng)為翻轉(zhuǎn)課堂的課前教學(xué)提供了大量的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。教師根據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)生的學(xué)習(xí)水平確定知識目標、能力目標和素質(zhì)目標，然后通過對互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源進行篩選形成課程學(xué)習(xí)資源庫，之后在教學(xué)平臺上發(fā)布，同時鼓勵學(xué)生自主查閱資料。

學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)布資源后，通過教師發(fā)布的系統(tǒng)化知識自測題，了解自己對知識的掌握程度，檢測自主學(xué)習(xí)的情況，教師也能獲得學(xué)生整體的課前學(xué)習(xí)狀態(tài)情況。

2.課上內(nèi)化環(huán)節(jié)

教師對學(xué)生群體具有的共性問題進行講解，課上側(cè)重學(xué)生的語言實踐，利用團隊協(xié)作、分組對抗等生動靈活的教學(xué)方式，促進學(xué)生在課上活學(xué)活用，對知識內(nèi)化。

3.課后拓展環(huán)節(jié)

教師根據(jù)課程要求和學(xué)生學(xué)習(xí)情況設(shè)計符合素質(zhì)目標的課程作業(yè)，目的是讓學(xué)生把所學(xué)知識和語言練習(xí)融會貫通，鞏固學(xué)習(xí)效果。

三、基于數(shù)據(jù)分析技術(shù)的英語翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

1.可用工具：Excel、Infogr 與大數(shù)據(jù)魔鏡

Excel作為常用的分析工具，可以實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)分析工作，包括數(shù)據(jù)排列、分類篩選等。同時Excel能夠完成基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)可視化工作，特別是其擅長通過曲線圖、雷達圖、散點圖等多種直觀的分析圖來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊含的信息。

Infogr就是信息（information）和圖像（graphic）的有機融合。在其官方網(wǎng)站infogr.am，教師可實現(xiàn)通過圖像讓繁瑣并且令人無法直接獲得結(jié)論的數(shù)據(jù)生成色彩豐富、形式直觀的信息圖，其不僅使用門檻低，而且能夠使教師和學(xué)生在短時間內(nèi)獲得有效的學(xué)習(xí)狀態(tài)信息。

在本文中，主要使用Excel和infogr來制作和呈現(xiàn)學(xué)生個體學(xué)習(xí)特征庫，并給予個性化指導(dǎo)與建議。學(xué)生在閱讀自己的圖像檔案時，會用一種欣賞的態(tài)度觀看，通過仔細咀嚼啟動腦中圖像分析的成份，對自己的優(yōu)點和缺點理解更深刻。

大數(shù)據(jù)魔鏡是集數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)于一體的綜合性數(shù)據(jù)分析服務(wù)站點，主要提供數(shù)據(jù)整合、探索、挖掘、分享、控制多個角度的數(shù)據(jù)服務(wù)。教師可以利用魔鏡站點通過整合多種數(shù)據(jù)，將不同數(shù)據(jù)聯(lián)動分析出結(jié)果。通過一個直觀的拖放界面就可創(chuàng)造交互式的圖表和數(shù)據(jù)挖掘模型。在本文中，使用大數(shù)據(jù)魔鏡來分析教師資源的內(nèi)容和組成成分，以及以時間軸為基準的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)庫。

2.課前自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)

課前的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)以世界大學(xué)城（www.worlduc.com）為信息化學(xué)習(xí)平臺。世界大學(xué)城以其開放性、互動性的特征贏得了校園用戶的青睞，其注重學(xué)習(xí)資源的數(shù)字化、多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化呈現(xiàn)，突出了學(xué)習(xí)者的主體地位，重視教師與學(xué)生之間的溝通。

《以學(xué)生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂11法》中指出：“讓學(xué)生一起參與制定學(xué)習(xí)目標，能夠更好地讓教師了解學(xué)生的需要?！笔紫?，根據(jù)課程內(nèi)容，教師提煉出若干教學(xué)重點，并鼓勵學(xué)生參與投票和評論，選出學(xué)生心中的難點問題。教師根據(jù)調(diào)研結(jié)果，在Excel中生成柱狀圖，獲得學(xué)生對各教學(xué)重點的學(xué)習(xí)需求，在課上內(nèi)化知識階段就可以有所側(cè)重。

學(xué)生在世界大學(xué)城云空間學(xué)習(xí)教師發(fā)布的課程資源庫，包括各類多媒體資源，旨在讓學(xué)生掌握靜態(tài)知識點，如背景知識、詞匯等。

完成資源庫的學(xué)習(xí)后收集數(shù)據(jù)：如學(xué)生在大學(xué)城平臺的交互情況、學(xué)生閱讀的點擊量等數(shù)據(jù)。教師用大數(shù)據(jù)魔鏡軟件分析數(shù)據(jù)，分析主題包括：學(xué)生點擊量最多的是何種類型的資源？學(xué)習(xí)效果最好的是什么資源？大數(shù)據(jù)魔鏡給教師提供了動態(tài)的數(shù)據(jù)圖，教師可以輕松地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)風(fēng)格，讓教學(xué)資源庫形式更多樣化、更貼近學(xué)生的需求。

學(xué)生完成知識學(xué)習(xí)之后，進行世界大學(xué)城在線自測。本環(huán)節(jié)借助數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘工具，分析每位學(xué)生存在的問題和學(xué)生群體的共性問題。數(shù)據(jù)的收集方面并非僅僅記錄總得分，而是收集多項指標數(shù)據(jù)：

第一項是個體信息，包括：學(xué)生每類題型的得分、每道題的修改次數(shù)、每類題型的耗時情況。

第二項是學(xué)生整體信息，包括全班平均分、每類題目全班平均分、全班各個題目的正確率等。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后，將數(shù)據(jù)分析結(jié)果分別通知給學(xué)生和教師。例如：某學(xué)生收到的系統(tǒng)分析結(jié)論是：詞匯類分數(shù)低于平均分，總分高于平均分，詞匯題第3題答題時間長、修改次數(shù)多。教師收到的系統(tǒng)信息為：背景知識類正確率80%；詞匯類方面70%的學(xué)生詞匯題第3題答題時間長，正確率僅50%；慣用語搭配類正確率75%；全班及格率89%。

在數(shù)據(jù)分析的指導(dǎo)下，教師可以細致地了解學(xué)生課前學(xué)習(xí)的狀態(tài)，從而對教學(xué)內(nèi)容和方式進行調(diào)整，對需要幫助的學(xué)生進行指導(dǎo)，并制定能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求的個性化教學(xué)方案，做到“因材施教”。

教師在Infogr網(wǎng)站制作學(xué)生的特征檔案，Infogr會產(chǎn)生直觀清晰的數(shù)據(jù)分析圖，供學(xué)生掌握自身學(xué)習(xí)狀態(tài)，并與全體學(xué)生特征庫形成比較，思考自己的學(xué)習(xí)過程，促進學(xué)生自我規(guī)劃，成為主動的學(xué)習(xí)者。

3.課上內(nèi)化環(huán)節(jié)

根據(jù)前一階段教師已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)分析結(jié)論，教師在課上環(huán)節(jié)針對共性問題進行講解或訓(xùn)練，側(cè)重于學(xué)生的語言實踐，利用小組合作、角色扮演等，使學(xué)生在課上完成知識內(nèi)化。

在本環(huán)節(jié)，教師對整體學(xué)生突破教學(xué)重難點起到引導(dǎo)作用；同時需要根據(jù)課前數(shù)據(jù)分析關(guān)注那些需要幫助的學(xué)生，比如某些學(xué)生口語表達方面存在短板，教師可在課上多給予鍛煉的機會。

通過記錄課上環(huán)節(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、角色扮演的效果、團隊合作的狀態(tài)等，形成多元化數(shù)據(jù)記錄。分析這些課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)集，獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，可以分析每個學(xué)生對各類學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同反應(yīng)，教師因而能清晰地知道哪些教學(xué)目標還需要加強練習(xí)，哪些教學(xué)資源效果更佳。單個個體行為數(shù)據(jù)似乎是雜亂無章的，但當數(shù)據(jù)累積到一定程度時，群體的行為就會在數(shù)據(jù)上呈現(xiàn)出一種秩序和規(guī)律。分析這種秩序和規(guī)律，有助于設(shè)計高效的課堂教學(xué)模式，保證教學(xué)效果。

4.課后拓展環(huán)節(jié)

課后拓展環(huán)節(jié)中，教師根據(jù)課程要求和學(xué)生學(xué)習(xí)情況設(shè)計符合素質(zhì)目標的課程作業(yè)，目的是讓學(xué)生把所學(xué)知識和語言練習(xí)融會貫通，進一步夯實學(xué)習(xí)效果。

例如，《旅游英語》的景區(qū)講解教學(xué)模塊，以張家界景區(qū)講解為例。課前學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中學(xué)生掌握詞匯、搭配、句型，課堂側(cè)重景點講解技巧，并組織學(xué)生進行景區(qū)模擬導(dǎo)游講解。課后拓展環(huán)節(jié)，教師設(shè)置練習(xí)為學(xué)生自由設(shè)計張家界的旅游線路，做圖文并茂的講解，上傳線路的英文解說視頻。

這項提升練習(xí)起到融會貫通的作用：線路串聯(lián)了張家界各景點，要求學(xué)生對景點做簡要介紹，鞏固了景區(qū)知識，景點講解則鍛煉了學(xué)生的口語表達能力。

教師用大數(shù)據(jù)魔鏡對比學(xué)生課前知識掌握情況與課后拓展完成情況，分析學(xué)生整體的學(xué)習(xí)效果，得出的數(shù)據(jù)也對開展日后的教學(xué)有借鑒意義。

5.課程總結(jié)

在完成多個單元的教學(xué)后，教師將各單元與模塊累積的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)分析工具，進行數(shù)據(jù)挖掘，建立學(xué)生縱向成長記錄，生成學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)報告。

通過Infogr網(wǎng)站、大數(shù)據(jù)魔鏡網(wǎng)站將學(xué)生在該課程的學(xué)習(xí)全過程以可視化的方式呈現(xiàn)出來。全面跟蹤學(xué)生從啟動學(xué)習(xí)到最終完成課程的整個過程，那么一個豐富的學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)歷的畫卷將會產(chǎn)生出來。

四、數(shù)據(jù)分析技術(shù)帶給英語教學(xué)的機遇和挑戰(zhàn)

1.機遇

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，秉承以人為本、以學(xué)生為主題的自由學(xué)習(xí)理念。但是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有兩個難題：第一，教師難以根據(jù)各類測試的總分獲得學(xué)生各階段的學(xué)習(xí)情況。第二，每個學(xué)生都是不同的，對知識的掌握程度和速度都有差異，高校教師面對數(shù)百名學(xué)生無法做到了解每個學(xué)生的特點。

大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)分析技術(shù)使得這兩個問題迎來曙光。通過精心設(shè)置分類題目的自測，并使用數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)技術(shù)，可以將學(xué)習(xí)者看似雜亂無章的個體數(shù)據(jù)形成秩序化、規(guī)律化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)進行分析，使我們了解了千差萬別的學(xué)習(xí)者和多種多樣的學(xué)習(xí)需求，并以此為依據(jù)開發(fā)出個性化的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)路徑，提供了多種學(xué)習(xí)選擇和個性化、推送式的學(xué)習(xí)指導(dǎo)服務(wù)，這將使因材施教真正得以實現(xiàn)。

2.挑戰(zhàn)

教師運用數(shù)據(jù)分析技術(shù)的確給教學(xué)帶來了清晰效果和便捷性。但是任何先進的技術(shù)都是為人服務(wù)的。數(shù)據(jù)分析技術(shù)脫離了教師的主觀能動性就無法達成目標。數(shù)據(jù)反饋沒有辦法代替教師的判斷，也不能完成教學(xué)組織。教師才是教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該具有更強的課堂討論組織能力；在課前和課后的測試中，教師應(yīng)合理地參考系統(tǒng)提供的評價。

此外，英語教師對于語言教學(xué)有經(jīng)驗，但是在數(shù)據(jù)挖掘和可視化的技術(shù)方面水平有限，所以需要學(xué)習(xí)一定的技術(shù)，或者與信息技術(shù)人員開展跨界合作。只有跟上革新的步伐，才能走在教育領(lǐng)域的前端。

五、結(jié)語

數(shù)據(jù)分析技術(shù)已在金融、科技、商業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但是在教育領(lǐng)域還方興未艾。2015年9月，中國教育大數(shù)據(jù)研究院成立，是大數(shù)據(jù)在我國教育領(lǐng)域發(fā)展的一個里程碑。

本文將數(shù)據(jù)分析技術(shù)與英語翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合，幫助教師創(chuàng)建、優(yōu)化資源庫，提高資源庫的利用效率，獲得學(xué)生的個體特征庫與群體特征庫，促進學(xué)生自我調(diào)整學(xué)習(xí)策略，成為自主學(xué)習(xí)者，也為教師組織教學(xué)提供了依據(jù)。數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用并不僅僅局限于英語翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用，而是具有普適性特征，可以向各學(xué)科進行推廣，前景十分廣闊。

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（編輯：李曉萍）