大數(shù)據(jù)英語泛在學習生態(tài)系統(tǒng)

1、大數(shù)據(jù)英語泛在學習生態(tài)系統(tǒng)針對英語泛在學習模式存在的傳統(tǒng)課堂教學和線上教學缺乏有效銜接、缺乏生態(tài)性系統(tǒng)設計、缺乏具有參與感和現(xiàn)場感的語言學習環(huán)境等問題，構建了基于大數(shù)據(jù)分析的英語泛在學習生態(tài)系統(tǒng)，有利于充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)等信息技術對英語教育的改造提升作用，為大數(shù)據(jù)時代英語教學變革提供新的思路和方向，對促進新型信息技術與英語教學過程、內(nèi)容、方法和教學評價體系的深度融合具有借鑒意義。關鍵詞泛在學習；學習生態(tài)；有效學習；英語學習；大數(shù)據(jù)近年來，移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術發(fā)展日新月異，已經(jīng)成為推動教育變革的重要力量。移動通信終端的普及為學生營造了泛在英語學習環(huán)境，大數(shù)據(jù)技術開啟了個性化智能教育時代，翻轉(zhuǎn)

2、課堂、MOOC、微課等新型教學模式層出不窮，雖然它們不能取代傳統(tǒng)教學模式，但英語教師必須與時俱進，重視信息技術對傳統(tǒng)英語課堂的改造和提升，以全新的視角思考英語教學的變革方向。一、研究理論概述1.泛在學習理論泛在學習是指任何人在任何時間和任何地點都可以通過泛在網(wǎng)絡實現(xiàn)任何知識內(nèi)容的學習。泛在網(wǎng)絡和泛在計算技術為人類實現(xiàn)隨時隨地的泛在學習提供了技術保障，信息技術和教育技術的融合發(fā)展正深刻改變著知識的傳播方式和學生的學習方式，不斷重構著教育和學習的生態(tài)環(huán)境。一方面，移動通信終端的多元化發(fā)展解除了傳統(tǒng)英語學習對地點的約束，翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC等新型教學模式使學生可以自由地選擇學習時間、進度、內(nèi)容和學習方

3、式。另一方面，傳統(tǒng)教學設備正在向數(shù)字教學設備變遷，教育領域信息基礎設施建設有效地推動跨區(qū)域教學資源整合，海量的多媒體教學內(nèi)容必須和學生的碎片化時間有效結合，教師需要針對不同學情的學生進行精準施策和差異化施策。2.學習生態(tài)理論學習生態(tài)是由學習群體及其所處的環(huán)境共同構成的生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)由信息技術、多媒體教學設施等支撐，通過以合作、交流、共享、互動為特征的教育實踐，實現(xiàn)知識信息傳遞和有效學習，從而促進系統(tǒng)的不斷優(yōu)化。學生與學習環(huán)境、學生和學習群體之間密切聯(lián)系、相互作用，通過知識的吸納、內(nèi)化、創(chuàng)新、外化、反饋等過程實現(xiàn)有效學習1。在泛在學習的背景下，學習生態(tài)研究的是教育信息、學習主體、教師、教育信息環(huán)

4、境之間相互作用的生態(tài)系統(tǒng)，需要從教育信息化建設和應用的視角研究各個生態(tài)系統(tǒng)成員之間的相互作用規(guī)律，維護生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展。3.有效學習理論有效學習是指學生在教師的指導下，針對學習內(nèi)容采取適合自己的學習策略，積極主動地參與到學習過程中，高效率地完成知識建構，從而實現(xiàn)學習目標并優(yōu)化自身知識結構的學習行為。有效學習是對學習內(nèi)容、學習方法、學習過程、學習結果的價值追求2，學生可以實現(xiàn)對知識的深層次理解和靈活應用。學習內(nèi)容的優(yōu)化在大數(shù)據(jù)背景下表現(xiàn)為對海量學習內(nèi)容的篩選、清洗與轉(zhuǎn)化3，使之滿足學生的學習需要。學習方法調(diào)整是建立在對學生學習情況進行多元評價的基礎上，根據(jù)學生個人學習偏好、認知習慣、學習方式、

5、情感態(tài)度因素、學習內(nèi)容的變化而動態(tài)進行的。學習過程的積極參與是指學生能夠積極主動地學習，充分和師生進行合作、交流，善于提出問題、分析問題和解決問題。學習評價是學生改變學習計劃、優(yōu)化學習方法的重要手段，對學生學習可以起到引導、激勵、啟示和教育作用。二、當前英語泛在學習模式存在的主要問題1.傳統(tǒng)課堂教學和線上教學環(huán)節(jié)缺乏有效銜接首先，傳統(tǒng)課堂教學和線上教學在教學節(jié)奏、知識范圍上沒有有效銜接。例如，學生不知道如何在線上學習課堂上沒有掌握的知識點，或者在線上環(huán)節(jié)重復學習課堂中已經(jīng)掌握的知識點。其次，缺乏對課堂英語學習和個性化英語自主學習的融合創(chuàng)新設計。在傳統(tǒng)課堂教學中，整齊劃一的教學標準無法滿足英語學

6、習分層分級的差異化教學要求。不同學情的學生對學習時間、空間、內(nèi)容、方式的需求不盡相同，教師在教學中沒能和學生線上學習的大數(shù)據(jù)分析結果進行有效的融合對接，僅根據(jù)自身的教學經(jīng)驗和主觀判斷作為實施因材施教的依據(jù)，因此其決策缺乏精準性和穩(wěn)定性。2.泛在學習缺乏生態(tài)性系統(tǒng)設計，學生英語泛在學習的用戶黏性不高當前泛在學習過程特別是在線學習過程缺乏師生互動性、社交互動性、線上線下互動性。泛在學習僅停留在將文字、圖像、視頻等教學資料數(shù)字化、網(wǎng)絡化、集成化和泛在化的階段，這在某種程度上增加了學生英語學習的選擇性和便利性，但缺乏針對不同學生的學習黏性設計，因此泛在學習效果并不理想。3.英語泛在學習體系缺乏具有參與

7、感和現(xiàn)場感的語言學習環(huán)境建構主義理論認為，知識的獲得是在學習環(huán)境的特定情境作用下，借助教師的幫助與學習伙伴的協(xié)作，通過意義的建構過程實現(xiàn)的。因此在英語泛在學習過程中，必須增強學生在特定情境下的溝通和交際活動的參與性4。例如，如果在英語課程設計和在線學習設計環(huán)節(jié)，鼓勵學生廣泛參與學習內(nèi)容、學習方法、學習偏好的設計，就會讓學生感受到教師對學生的愛與尊重，從而增強學生學習的主動性和積極性，使不同學情的學生都能在學習過程中體驗自我實現(xiàn)感，實現(xiàn)自主學習。另外，教師缺乏對學生多元需求的感知和把握，缺乏語言鍛煉的現(xiàn)場感設計，使學生無法在接近真實生活情境的語言環(huán)境中得到語言交際鍛煉。三、基于大數(shù)據(jù)分析的英語泛

8、在學習生態(tài)系統(tǒng)移動通信和大數(shù)據(jù)分析技術的發(fā)展為有效解決當前英語泛在學習模式存在的問題提供新的方式和途徑。基于大數(shù)據(jù)分析的英語泛在學習生態(tài)系統(tǒng)以學生的英語學習需求、特征、習慣、喜好等大數(shù)據(jù)挖掘為切入點，聯(lián)合學校、互聯(lián)網(wǎng)教育機構、教材編寫人員、教師、信息化支撐機構、教育管理機構、在校學生和在職學員等生態(tài)系統(tǒng)成員共同把泛在學習落實到教學環(huán)境、模式設計、資源開發(fā)、評價機制和管理機制等工作中，不僅僅是教育內(nèi)容資源和信息的共享空間，而且是實施素質(zhì)教育和個性化學習的公共服務平臺。因此，本文構建了基于大數(shù)據(jù)分析的英語泛在學習生態(tài)系統(tǒng)，主要包括大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)應用四個子系統(tǒng)，并構建了系

9、統(tǒng)體系結構模型。1.大數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)首先，大數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)要實現(xiàn)數(shù)據(jù)、文字、圖像、音頻、視頻、多媒體等結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨機構、跨教學環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)采集功能，解決教育數(shù)據(jù)資源配置效率不高的問題。其次，實現(xiàn)英語教學設計、教學實施、課程內(nèi)容建設、網(wǎng)絡學習內(nèi)容資源建設、語料庫建設、學生學習認知過程監(jiān)控、學生學習情感態(tài)度監(jiān)控和學習評價等全教學鏈條的數(shù)據(jù)采集功能，為生態(tài)系統(tǒng)成員之間的共生發(fā)展提供良好的數(shù)據(jù)資源基礎。英語教學設計數(shù)據(jù)主要采集教師按照教學大綱和教學目標要求對不同學生制定的學習內(nèi)容、學習進度、學習路徑等數(shù)據(jù)，厘清學生在課堂上和網(wǎng)絡上分別學什么、在哪學、怎么學的

10、問題。教學過程數(shù)據(jù)主要采集教師在教學中幫助學生解決英語學習問題的經(jīng)驗、做法和策略，包括情感態(tài)度、認知因素的調(diào)控、語言情境的構建、師生的有效互動等。課程內(nèi)容數(shù)據(jù)主要是采集教師、學校、互聯(lián)網(wǎng)教育機構課程教學內(nèi)容數(shù)據(jù)，包括教材內(nèi)容、課件、題庫、案例等授課內(nèi)容資料，以及以上資料經(jīng)過碎片化處理的數(shù)據(jù)資料。網(wǎng)絡資源數(shù)據(jù)庫主要采集互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)上英語學習方面的相關資料。英語語料庫數(shù)據(jù)主要采集中國學習者英語語料庫、美國當代英語語料庫等語料庫內(nèi)容，以及英語教材、英美小說、散文、演說詞、電影劇本、新聞稿等英文自然語料。學習行為數(shù)據(jù)庫主要采集學生課堂學習行為和線上學習行為數(shù)據(jù)。課堂學習行為包括是否預習、復習等，線上

11、學習行為數(shù)據(jù)采集學習日志、學習習慣、學習時長和學習路徑等。學習評價數(shù)據(jù)主要采集教師或者在線學習系統(tǒng)對學生的學習能力、學習方法、學習策略運用、學習過程和學習結果的評價數(shù)據(jù)。學習情感態(tài)度數(shù)據(jù)主要是通過問卷、訪談等方式采集影響學生英語語言習得的動機、態(tài)度、焦慮、自信等指標。2.大數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)大數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集的海量結構化、非結構化數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清理、歸檔、壓縮，實現(xiàn)一體化數(shù)據(jù)存儲?？梢詫崿F(xiàn)跨區(qū)域、跨系統(tǒng)的英語泛在學習數(shù)據(jù)的融合，解決不同教學機構、數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)帶來的信息孤島問題。英語學習數(shù)據(jù)倉庫是指集成了大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)和應用子系統(tǒng)決策分析所需的泛在學習數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)

12、是按照一定的英語學習主題進行組織，是在對原有分散的各類英語泛在學習數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行加工、匯總和整理后得到的，有效地消除了各類源數(shù)據(jù)中的不一致性，所以英語學習數(shù)據(jù)倉庫的信息均是關于學生英語泛在學習全局情況的一致性信息。數(shù)據(jù)倉庫的這些全局性信息同時通過網(wǎng)絡云平臺實現(xiàn)英語泛在學習數(shù)據(jù)的云端存儲，可以直接由大數(shù)據(jù)應用子系統(tǒng)調(diào)用。3.大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)認知因素和情感因素是影響英語習得效果的兩個重要方面。大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)首先結合學生應該達到的學習目標對學生個體的英語學習認知行為和學習的情感態(tài)度進行數(shù)據(jù)挖掘，分析學生的動機、態(tài)度、焦慮、自信、興趣等情感因素，以及學習毅力、能力、習慣、方法、英語水平和常犯錯誤等認

13、知行為因素，對數(shù)據(jù)挖掘結果進行聚類運算和分類處理，根據(jù)學生的學習認知行為和學習態(tài)度情況將學生細分，以識別不同學生之間相似的泛在學習需求，以及某個學生個體在不同學習階段泛在學習需求的差異性。同時，大數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)會對學生的學習過程和學習結果進行動態(tài)綜合評價，并根據(jù)學習評價結果判斷學習方案的優(yōu)劣，有針對性地進行線上和線下學習方案的調(diào)整。4.大數(shù)據(jù)應用子系統(tǒng)大數(shù)據(jù)應用子系統(tǒng)包括學習信息推送系統(tǒng)、學習信息定制系統(tǒng)、在線互動學習系統(tǒng)、語言情境仿真系統(tǒng)、知識關聯(lián)推薦系統(tǒng)、知識精準搜索系統(tǒng)、知識樹形管理系統(tǒng)和娛樂在線學習系統(tǒng)等應用。學生可以通過學習終端連接到相關應用系統(tǒng)進行英語語言知識的有效學習。學習信息推

14、薦系統(tǒng)自動推薦給學生的學習信息是學生應掌握而目前未掌握的英語知識。學習信息定制系統(tǒng)可以滿足學生根據(jù)自身學習需求而定制某類主題的學習信息。學生一方面通過在線互動學習系統(tǒng)可以和輔導教師進行交流互動，解決學習中遇到的問題，另一方面可以通過社交軟件實現(xiàn)和其他學習者的溝通和交流，共享英語學習經(jīng)驗。語言情境仿真系統(tǒng)可以實現(xiàn)某類主題的英語學習情境的在線仿真，讓學生在接近真實環(huán)境的英語語言情境中進行英語交際鍛煉。知識關聯(lián)推薦系統(tǒng)是根據(jù)學生所學知識點，自動關聯(lián)推薦對應的拓展知識點。知識精準搜索系統(tǒng)可以幫助學生快速實現(xiàn)英語知識的精準有效搜索，從而進行有針對性的學習。知識樹形管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)學生已掌握知識和未掌握知識的樹形目錄管理，實現(xiàn)線上學習和課堂學習知識管理的無縫鏈接?；诖髷?shù)據(jù)分析的英語泛在學習生態(tài)系統(tǒng)有利于充分發(fā)揮信息技術對傳統(tǒng)英語教育的改造提升作用，可以有效促進信息技術與教學過程、內(nèi)容、方法和教學評價體系的深度融合。在生態(tài)系統(tǒng)的價值取向上注重以促進學生全面健康發(fā)展為中心，注重需求