【第220期】可視化,解讀學習分析更容易

編者按：隨著一對一數位化環境、電子書包、智慧課堂項目的不斷推進，基於環境基礎上進行的可視化數據分析也相應的發展起來，這些項目構建的環境中多多少少也都有一些數據分析的雛形和趨勢，但是卻不是系統的、可分享和可定製的；所以教師的體驗不好，對於電子學習分析的積極性自然不高，下面我們看一下臺灣的研究者，基於xAPI這種構件化、開發標準化的可視化數據分析系統是如何推進教學的數據分析的，這對於信息技術教學生態的構建是一個很好的借鑑。

一般教師對於學習成效分析的閱讀習慣是先見林（分析數據整體摘要）、再見樹（相對應的細節數據），在「學習分析，從了解教師需求開始」文章中將學習分析信息解讀應用歸納為四個層次階段：有沒有學、怎麼學、有沒有效、拔尖扶弱，信息呈現類別依各階段的檢閱重點依序為綜整性摘要、個別學習活動（例如視頻觀看、電子書閱讀、評量測試、作業…等）班級整體摘要、以及個別學習活動或學生細節信息。

教師希望從學習分析中可以看到班級每日紀錄總覽，提供整合摘要與細節的班級綜合信息，並提供分層信息與全班進度提醒，方便讓教師在課堂結束前或下次上課前快速瀏覽掌握整體學習狀況。此外，教師更進一步希望能夠看到有關個別學習活動的行為分析。

多數現行一對一數位化學習相關服務平臺已提供平臺上教學活動的統計分析數據，其信息呈現以報表為主，輔以直方圖（Bar Chart）、圓餅圖（Pie Chart）、或趨勢圖（Trend chart）….等不同型態的的圖象說明。然而在平臺所提供的眾多信息中，什麼樣的信息內容與呈現方式對於教學設計能夠有效幫助教師掌握班級學生學習成效？

可視化呈現xAPI分析結果

隨著大數據的應用成為潮流，數據可視化越來越受到各領域的重視，在進行數據可視化的設計不單單要考察圖象的類型、色調，過程中更重要的是提供的信息內容從不同使用者的角度思考、分析內容的頁面布局安排、以及選擇適當的圖表類形（說出數據的故事：設計數據可視化的要點，Inside）。

根據場域教師需求，VisCa跨平臺分析服務以xAPI分析結果，將老師最想要知道的，透過圖表、可視化呈現關鍵分析數據，協助老師快速掌握學生學習進度、狀況、與模式。

分析學習表現趨勢，儘早發現學習落差

Visca服務分析跨平臺分析學習行為趨勢變化，學習參與或是表現下降的斜率（比例）超過一定的百分比，分析呈現會警示老師，學生可能遇到困難，在這段時間、知識點上，遇到特殊學習上的困難，老師介入輔導。學習行為趨勢區段上的變化，學習參與、平臺上的行為趨勢下降的時間超過一個時間區段（e.g. 3周），提供警示給老師，告知老師這個學生整體學習狀況在退步，可及早介入。

                          學習趨勢表現                                         學習趨勢表現    

  

分析教學內容觀看行為，找出知識弱點，調整學習內容

一般LMS只能紀錄學生做了某些事了沒，但透過xAPI學習行為紀錄分析，可以讓老師更了解一個教學內容是怎麼被學習，學生是怎麼使用、與該內容互動。以視頻來說xAPI紀錄學生觀看影片的行為（次數、模式），累積呈現視頻的觀看方式為光譜圖，透過光譜的顏色深淺分布，老師可以看出那一段知識內容被重複看最多次，有可能是學生對於該知識內容不理解，老師因此可在課堂中額外講解該知識內容，或補充相關教學資源。

也可以從光譜分析出觀看不同視頻的觀看模式（只看中間、只看頭尾、從後面開始看等…），找出該教學影片內容最有效的被使用方式，透過與成效的關聯性，協助教師判斷不同型態的內容之成效，做為與學生能力、學習行為做最佳的學習配對。

分析測試作答歷程，確認學生迷思點與錯誤點

只靠紙筆測試出來的一個分數成績，較無法協助老師做個人能力、個人化補救的判斷，透過xAPI記錄測試做答歷程，可以完整的分析學生做答的時間、選擇的順序等，老師可以透過分析結果判斷學生答對是否為猜題，找出真正迷思點。

測試作答歷程分析

學習成效分析檢視教學內容有沒有效，應該怎麼調整

最終教師想知道的依舊是到底教學有沒有效，VisCa透過整合跨平臺的表現分析，讓老師自行安排不同行為的組合、與成績表現之比較，可以區分學生之學習行為模式與分布。針對不同分群的學生，找出適合該學生的學習模式，或找出該學習內容的最有效學習行為模式，做為同群學生的參考，進而調整教學策略。

平臺學習行為與學習成效之關聯性分析

本文說明場域教師對於學習分析的使用情境與需求，VisCa跨平臺分析服務透過xAPI呈現不同層次與面相的儀錶板給教師、決策者、家長，期待透過完整的學生學習行為、成果協助教師做個人適性化的教學輔助、教學內容策略設計，在有限的教學時間與資源中實施最有效的教學。

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作者簡介

吳欣蓉

現任資策會數位教育研究所分析師，從事數位化教育工作多年，對於學習趨勢有高度敏感性，專職創新科技化教學導入與推動。

曹心荷

現任資策會數位教育研究所副分析師，專注於科技化創新教學場域導入與教學應用設計相關工作。

補充說明

資策會數位教育研究所與Classroom Aid在Experience API，xAPI的合作研究開發已經超過一年，xAPI是個數據結構極簡，但可以傳遞極複雜的信息，它的開放性與彈性也同時是一種門坎，所以我們針對一些基本模塊的Use Cases設計了限制詞（Controlled Vocabulary）、設定（Profile）、處方（Recipe）；考慮大量數據唯有以可視化圖象呈現，才可能有效率地讓相關使用者即時掌握Data，採取行動，所以更進一步，設計了直覺化的圖表來代表各種Data，並將整個服務—VisCa—提供給學校與教育科技業者。欣蓉與心荷從教學設計的觀察角度與場域第一線的不同教師進行訪談，以收集使用者的需求與建議，掌握應用情境，分析產品可行性，對圖表與使用界面進行優化，未來並將持續與老師們合作交流，連接學習設計與學習分析。

VisCa是一個內置分析模塊的LRS，提供開發者文件，說明xAPI的規格細節、處方等信息，幫助業者上手，只要遵循設計格式送出數據，直接就可視覺化呈現該數據，大大降低採用xAPI的門坎，也讓合作夥伴有一致的數據格式，可有效率的整合學習與行為數據。

 

版權聲明：本文出自數位學習無國界（chinese.classroom-aid.com），由原作者授權發表，開放授權條件CC BY-NC-SA。小編：Daniel

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