学习分析支持下的课堂互动工具设计与实现
发布时间：2022-01-27 09:16
智慧课堂中课堂互动工具对教学具有重要作用。针对现有课堂互动工具存在的操作复杂、互动主权偏颇以及互动行为缺乏管理和分析等问题,文章研究了课堂教学互动理论,设计并实现了一个学习分析支持下的课堂互动工具。该工具实现了课堂分组、响应答题、头脑风暴、汇报展示、投票助手以及课堂检测等六种互动功能,同时提供实时分析功能。最后,文章将工具试用于实际课堂,测试结果表明预期功能全部实现,教师能够利用该工具完成课堂互动;同时,教师能够获取课堂互动行为数据,实时观察学习者的互动情况,这对于提高课堂互动效率具有重要指导作用。
【文章来源】：现代教育技术. 2018,28(12)北大核心CSSCI
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
创建检验的实现逻辑发布汇报的实现逻辑
Vol.28No.12201898及与学生数据的交互，通过在教师客户端轮询服务器实现数据更新，设置定时器持续向服务器发送Ajax请求（头脑风暴、汇报展示、课堂检测、投票助手等功能涉及的数据交互原理与抢答功能一致）。抢答开启后，等待学生响应，获取其抢答时间，将相关信息反馈给客户端。③头脑风暴功能有“开启”、“暂停”、“继续”、“结束”四种动作，分别对应Running、Pause、Running、End四种状态。讨论开启后，等待学生响应。学生每次发送讨论内容时，判断当前讨论状态Status。只有当Status的值为Running时，学生的发言记录才被创建成功。当讨论时间达到Minutes_limit时，头脑风暴任务将会结束，Running_func被重置为Unset。④汇报展示功能以小组为单位，每个小组只能汇报一次。功能开启后，等待学生响应。学生用户发布汇报的实现逻辑如图5所示。所有小组汇报记录依据汇报时间从后至前排列显示。⑤课堂检测功能题目类型有单选和多选，因此创建时应对题目的答案进行有效性检验，实现逻辑如图6所示。开启答题后，等待学生响应。学生提交答案的实现逻辑如图7所示。⑥投票助手原理与课堂检测原理一致，唯一区别在于投票功能无需判断答案是否正确。图4自由分组实现逻辑图5发布汇报的实现逻辑图6创建检验的实现逻辑图7提交答案的实现逻辑图8学习分析模块
。其中，内容分析主要对讨论内容深度进行分析，即对所有学生的发言进行词频统计，实时呈现讨论中出现频率最高的词语。数据分析则从四个方面对学生响应数据进行分析：“发言积极性”统计并分析每个学生的发言频数；“答题积极性”实时呈现抢答的具体情况；“答题参与度”精准记录每个学生的答案和作答时间，将答题情况形成可视化图表；“投票参与度”实时呈现学生的票选情况。（2）数据库的设计课堂互动与分析功能涉及数据的保存和读取，其实现基于数据库的设计，对应的数据表之间有着密切的关联。数据库的E-R图如图2所示，可以看出课程与互动、学生与互动结果的关系。每一种互动形式对应一张表，每次互动过程可分为三个步骤：创建互动、开启互动、响应互动。除了不需要进行内容交互的分组和问答功能，其它测试、汇报、投票、讨论等功能需要首先创建互动，这些功能中学生响应互动的数据存放在测试结果、汇报记录、投票结果、讨论记录这四张表中，这四张表均与学生表相关联。三课堂互动工具的的实现1系统体系架构课堂互动工具的开发采用B/S架构（浏览器端/服务器端架构），前端基于Vue框架进行单页面设计，通过MVVM模式（Model-View-ViewModel模式）来实现双向数据绑定，基于AJAX技术与后端进行数据交互。后端开发基于Python的Django框架，采用其MVC模式（ModelViewController模式）来响应用户请求。同时，该工具基于微信公众号，用户登录需要调用微信的第三方接口获取用户基本信息完成身份认证。图3为系统技术架构。图2数据库E-R图图3系统技术架构2课堂互动功能的实现（1）课堂互动模块①课堂分组功能的随机分组通过Random.shuffle方法来实现数组随机排序。自由?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于学乐云平台的区域性微课资源建设与应用——以佛山市高明区为例[J]. 吴小源. 教育信息技术. 2016(12)
[2]教师和学生的课堂行为互动及优化策略[J]. 黄庭培,郑秋梅,李世宝. 教育理论与实践. 2016(32)
[3]智慧教学2.0时代的出口在哪里?大数据驱动的学乐云教学给出这样的答卷[J]. 教育信息技术. 2016(09)
[4]滴水成雨——走进雨课堂[J]. 臧晶晶,郭丽文. 信息与电脑(理论版). 2016(08)
[5]Kahoot:一款基于游戏的评估平台[J]. 焦建利. 中国信息技术教育. 2015(19)
[6]信息化教学环境下课堂教学行为分析方法的研究[J]. 穆肃,左萍萍. 电化教育研究. 2015(09)
[7]面向智慧教室的中小学课堂互动观察工具研究[J]. 王晓晨,江绍祥,黄荣怀. 电化教育研究. 2015(09)
[8]智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J]. 黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋. 开放教育研究. 2012(04)
[9]浅谈多媒体课堂教学中的互动[J]. 王利,张景生,高国元,徐恩芹. 电化教育研究. 2009(09)
[10]支持教师专业发展的课堂分析技术新探索[J]. 顾小清,王炜. 中国电化教育. 2004(07)
硕士论文
[1]我国大学本科课堂互动状况研究[D]. 欧阳慧.湖南大学 2013
本文编号：3612201
【文章来源】：现代教育技术. 2018,28(12)北大核心CSSCI
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
创建检验的实现逻辑发布汇报的实现逻辑
Vol.28No.12201898及与学生数据的交互，通过在教师客户端轮询服务器实现数据更新，设置定时器持续向服务器发送Ajax请求（头脑风暴、汇报展示、课堂检测、投票助手等功能涉及的数据交互原理与抢答功能一致）。抢答开启后，等待学生响应，获取其抢答时间，将相关信息反馈给客户端。③头脑风暴功能有“开启”、“暂停”、“继续”、“结束”四种动作，分别对应Running、Pause、Running、End四种状态。讨论开启后，等待学生响应。学生每次发送讨论内容时，判断当前讨论状态Status。只有当Status的值为Running时，学生的发言记录才被创建成功。当讨论时间达到Minutes_limit时，头脑风暴任务将会结束，Running_func被重置为Unset。④汇报展示功能以小组为单位，每个小组只能汇报一次。功能开启后，等待学生响应。学生用户发布汇报的实现逻辑如图5所示。所有小组汇报记录依据汇报时间从后至前排列显示。⑤课堂检测功能题目类型有单选和多选，因此创建时应对题目的答案进行有效性检验，实现逻辑如图6所示。开启答题后，等待学生响应。学生提交答案的实现逻辑如图7所示。⑥投票助手原理与课堂检测原理一致，唯一区别在于投票功能无需判断答案是否正确。图4自由分组实现逻辑图5发布汇报的实现逻辑图6创建检验的实现逻辑图7提交答案的实现逻辑图8学习分析模块
。其中，内容分析主要对讨论内容深度进行分析，即对所有学生的发言进行词频统计，实时呈现讨论中出现频率最高的词语。数据分析则从四个方面对学生响应数据进行分析：“发言积极性”统计并分析每个学生的发言频数；“答题积极性”实时呈现抢答的具体情况；“答题参与度”精准记录每个学生的答案和作答时间，将答题情况形成可视化图表；“投票参与度”实时呈现学生的票选情况。（2）数据库的设计课堂互动与分析功能涉及数据的保存和读取，其实现基于数据库的设计，对应的数据表之间有着密切的关联。数据库的E-R图如图2所示，可以看出课程与互动、学生与互动结果的关系。每一种互动形式对应一张表，每次互动过程可分为三个步骤：创建互动、开启互动、响应互动。除了不需要进行内容交互的分组和问答功能，其它测试、汇报、投票、讨论等功能需要首先创建互动，这些功能中学生响应互动的数据存放在测试结果、汇报记录、投票结果、讨论记录这四张表中，这四张表均与学生表相关联。三课堂互动工具的的实现1系统体系架构课堂互动工具的开发采用B/S架构（浏览器端/服务器端架构），前端基于Vue框架进行单页面设计，通过MVVM模式（Model-View-ViewModel模式）来实现双向数据绑定，基于AJAX技术与后端进行数据交互。后端开发基于Python的Django框架，采用其MVC模式（ModelViewController模式）来响应用户请求。同时，该工具基于微信公众号，用户登录需要调用微信的第三方接口获取用户基本信息完成身份认证。图3为系统技术架构。图2数据库E-R图图3系统技术架构2课堂互动功能的实现（1）课堂互动模块①课堂分组功能的随机分组通过Random.shuffle方法来实现数组随机排序。自由?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于学乐云平台的区域性微课资源建设与应用——以佛山市高明区为例[J]. 吴小源. 教育信息技术. 2016(12)
[2]教师和学生的课堂行为互动及优化策略[J]. 黄庭培,郑秋梅,李世宝. 教育理论与实践. 2016(32)
[3]智慧教学2.0时代的出口在哪里?大数据驱动的学乐云教学给出这样的答卷[J]. 教育信息技术. 2016(09)
[4]滴水成雨——走进雨课堂[J]. 臧晶晶,郭丽文. 信息与电脑(理论版). 2016(08)
[5]Kahoot:一款基于游戏的评估平台[J]. 焦建利. 中国信息技术教育. 2015(19)
[6]信息化教学环境下课堂教学行为分析方法的研究[J]. 穆肃,左萍萍. 电化教育研究. 2015(09)
[7]面向智慧教室的中小学课堂互动观察工具研究[J]. 王晓晨,江绍祥,黄荣怀. 电化教育研究. 2015(09)
[8]智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J]. 黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋. 开放教育研究. 2012(04)
[9]浅谈多媒体课堂教学中的互动[J]. 王利,张景生,高国元,徐恩芹. 电化教育研究. 2009(09)
[10]支持教师专业发展的课堂分析技术新探索[J]. 顾小清,王炜. 中国电化教育. 2004(07)
硕士论文
[1]我国大学本科课堂互动状况研究[D]. 欧阳慧.湖南大学 2013
本文编号：3612201
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