课堂活跃度对学习效果影响的量化分析

朱保锋， 薛 睿

(河南财政金融学院 计算机与信息技术学院，河南 郑州 450046)

0 引言

现如今知识的获取越来越容易，部分大学生的学习积极性不高、学习主动性不强、学习效果不明显是高校普遍存在的问题。学习效果以及影响学习效果的因素一直是教育研究人员十分关注的问题，郭衎等研究了学习动机对学习效果的影响[1],指出内部动机的影响大于外部动机；关蓉晖等对学习效果的影响因素进行了量化分析[2]，指出积极的心理因素能促进学习效果的提高和改善。

探寻影响学习效果的因素，有助于发现隐藏在教学过程中的深层次问题，了解教学管理及教与学对学习效果的影响，对教学管理人员科学安排教学任务、对教师合理设计教学方法、对学生有效提升学习效果具有指导性意义。

1 研究方法

1.1 研究对象

选取的研究对象为河南财政金融学院2019级数据科学与大数据技术专业1班和2班，人数均为50人；2018级税收学专业1班和2班，人数分别为55人和53人。学习的课程为数字电子技术和Python程序设计。大数据专业的两个班和税收学专业的两个班学生的文化底蕴、所学课程内容难易度、授课教师个人风格和教学设计完全对等；所不同的是班级的授课时段，大数据1班和税收学1班的课程安排在教学时段(以4个课时为一个教学时段)的前半段，大数据2班和税收学2班的课程安排在后半段。学生的基本信息如表1所示。

表1 学生样本基本信息

1.2 测试工具

1)课堂活跃度。收集了在线直播工具“钉钉”中2020年2月至6月一个教学周期中，每次直播课的师生互动情况数据，从个体、班级、专业3个维度统计学生的课堂互动数量。参与比对的两个班级接受的课堂提问或课堂启示具有相同性，保证统计数据的获取条件相同，确保统计数据科学可信。

2)教学效果。借助智慧教学工具“超星泛雅学习平台”，以过程性评价和期末评价相结合作为教学效果评价指标，大数据专业的期末评价方式为纸质测试，满分100分计，知识点的分值比重和其所占课时比重相当；税收学专业学生的期末评价方式为期末大作业，3道选题选其一，以100分计，大作业涉及的知识点涵盖了主要章节。

大数据专业的过程性评价以15次签到、8次单元测试、10项作业1∶2∶2的比例作为评测结果，税收学专业以12次签到、5次单元测试、9项作业1∶2∶2的比例作为过程性评测结果。大数据专业和税收学专业的过程性评测和期末评测比重分别为3∶7和7∶3，两个专业的不同班级的评价方式完全相同。

1.3 分析方法

4个班的课堂互动次数通过Python数据处理得到，将钉钉平台的互动数据导入文本文件，每条互动数据为“头像+姓名+内容”的形式，每个姓名在文本中出现的次数即为该姓名的互动总次数，满足该算法的前提是预处理原始互动数据：去除干扰统计结果的数据，即将包含姓名而不是互动信息的数据用空替代；头像为默认头像的发言中，信息姓名会重复出现，故将连续出现两次的相同姓名替换为1次。依据算法统计4个班每个姓名的发言次数，最终将个体、班级、专业3个维度的统计结果写入文本文件。数据预处理通过Python标准库中的re(regular expression，正则表达式)模块实现[3]。

表2 数据规约前后对比

课堂活跃度对学习效果的影响使用一元线性回归模型[5]进行分析，假设课堂活跃度为自变量X，学习效果为因变量Y，X和Y之间的关系用函数Y=β0+β1X表示，根据整理的数据集X和Y作为训练数据集，使用最小二乘法求得截距β0和斜率β1，实现方法应用Python的第三方库sklearn。

2 分析结果

2.1 课堂活跃度对个体学习效果的影响

分别对大数据专业和税收学专业的课堂活跃度和学习效果做一元线性回归，结果如图1、图2所示，回归系数分别为0.070、0.724和0.092、0.801。从两个专业的分析结果来看，课堂活跃度和个人评价结果二者不存在直接线性回归关系，即课堂活跃度对个人成绩没有决定性作用，课堂发言的积极性程度并不能预示其学习效果的好坏。

观察课堂活跃度较高(≥0.8)和学习效果最差(≤0.6)的点发现，发言最积极的学生其学习效果一定是积极的；相反，学习效果最差的学生课堂互动是最不活跃的。因此教师在教学活动中引导学生积极课堂互动有一定的正面意义。

2.2 课堂活跃度对集体学习效果的影响

进一步分析大数据专业1班、2班和税收学专业的1班、2班的课堂互动总数对班级学习效果的影响。其中学习效果从班级均值、优秀(≥0.85)占比、良好(0.70～0.84)占比、中等(0.60～0.69)占比和不及格(<0.60)占比5个维度进行数据统计，统计结果如图3、图4所示。

图1 大数据专业学习效果回归分析

图2 税收学专业学习效果回归分析

图3 大数据专业学习效果对比

图4 税收学专业学习效果对比

从统计数据来看，大数据1班的课堂活跃度高于大数据2班，从学习效果的5个维度做比较，大数据1班的学习效果均值、优秀和良好的比例高于大数据2班，而不及格比例低于大数据1班；税收学2班课堂活跃度高于税收学1班，税收学2班学习效果良好以上的占比明显高于税收学1班，而不及格比例低于税收学1班。分析结果表明班级的课堂活跃度决定班级的整体学习效果，课堂活跃度高的班级整体学习效果更明显，高分比例更高，不及格比例降低，这与相关分析结论相一致。

3 结论启示

综上所述，课堂活跃度和学习效果虽然不具有线性关系，但是对个体及班级具有正向影响。在教学活动的开展过程中，教学管理人员在教学活动的安排方面、教学实施人员在教学环节的设计方面、学生在教学过程的配合方面需要注重增强课堂活跃度，有效提升教学效果。

教学管理人员在安排教学时需要将专业核心课程安排在合适的教学时段，例如教学时段(以4课时为一个教学时段计)的前段，在学生精神饱满时开展教学活动。

教学实施人员在教学活动的开展过程中，发挥以学生为主体的教师引导作用，启发引导学生主动参与课堂教学，使学生的大脑始终处于思考和兴奋的状态；提升教师自身的教学形象，增加亲和力，拉近师生间的距离，使学生敢于且有兴趣和教师互动；把握好课堂教学的深度，教学深度略高于学生的认知水平，使学生感到新颖有味；问题或任务的设置符合学生的认知程度，预留时间合理，使学生有能力处理好问题或任务，消除积极参与课堂互动的顾虑；教学实例和教学用语贴近生活，使学生易于接受；有效利用现代教学手段[6-7]，吸引学生参与到课堂互动中来。