教学系统分析IIS图方法研究

教学系统分析IIS图方法研究摘要教学分析是提高课堂教学质量的重要途径，有助于教师进行自我反思，对更加客观进行教学评价有重要意义。人们对教育和学习内涵认识日益深入，教学分析受到广泛地关注。各国教育研究者，从各个不同方面，用不同的视角对教学系统进行分析。至少能从两个视角对教学进行细致的分析，一种视角是将教学看作人类行为系统，分析行为及其之间的关系；另一种将教学看作是具有特定功能的信息系统，分析信息流与功能之间的关系。基于行为系统的要素分析是出现最早的教学分析的思路，反映了最初系统论对教学研究的影响。但是要素分析作为人们定性分析教学的方法，还停留在理念上，操作性较低。交互分析开启了从行为系统的角度对教学进行的细致分析的研究，其主要关注两个方面：一个方面是研究特定行为或者交互的教学价值；另一个方面是对交互进行细致解释学分析。然而，交互分析编码体系的任意性，以及其对言语信息归类和切分带来的主观性，还有在对数据进行划分采用的规则存在问题，最终导致结论的低可靠性。教学系统分析IIS图方法是一种从信息系统角度分析教学系统的新方法，它着眼系统整体，关注系统功能，为教学分析研究提供新的思考角度，做出了教育技术领域中把系统论思想向方法论转变的尝试。本研究在综合应用文献分析法、内容分析法、准实验研究法等研究方法的基础上，综合考虑信息熵理论、复杂度理论，并且结合实践操作完成了以下几方面的工作。①建立起教学系统中信息流的表征形式；②总结出信息流的切分技术；eq\o\ac(○,3)构造了用于反映IIS属性的激活量算法。有了信息流的表征形式，相当于获得了编码系统，明确了信息流的各个属性；有了切分技术，能把连贯的信息流进行分割，相当于明确了数据采集规则；构造出了激活量算法，相当于明确了以哪种方法对信息流进行定量分析。我们还选择了学科结构差异较大的两门学科（理工科：数据结构；文科：教学设计）用于实验。实验表明知识点激活量与学习效果之间具有正相关关系。关键词：教学分析，信息系统，IIS图方法，激活熵

ResearchonIISMapinInstructionalSystemAnalysisAbstractInstructionalanalysisisanimportantwaytoimprovethequalityofteachingandhelpteachersreflectonteaching.Itisofgreatsignificancetomakemoreobjectiveevaluationofteaching.WithPeopleunderstandthemeaningofeducationandlearningisincreasinglydeepening,instructionalanalysisarewidelyconcernedabout.Theeducationresearchersfocusondifferentaspectsandhavedifferentperspectivesontheinstrctionalsystemanalysis.Atleasttwoperspectivesonthedetailedinstructionalanalysis,oneperspectiveistheinstructionalsystemashumanbehavior,wecananalysebehaviorsandtherelationshipsbetweenthem;anotherperspectiveistheinstructionalsystemasinformationsystemswithaspecificfunction,analysisoftherelationshipbetween.informationflowandfunctionofinformationsystems.Elementsanalysisofbehavior-basedsystemsistheearlistemergenceofinstructionalanalysisideas,reflectingtheinitialimpactonteachingandresearchofsystemtheory.However,elementsanalysisasaqualitativeanalysisofteachingway,remainintheconcept,loweroperational.Analysisofinteractionanalysiscarriedoutadetailedanalysisofinstructionresearchfromtheperspectiveofbehaviorsystem.Itconcerntwoaspects:oneaspectistoexaminetheteachingvalueoftheparticularactorinteraction;theotheraspectisthedetailedexplanationanalysisoftheinteraction.However,therandomicityoftheanalysisofinteractioncodingsystem,thesubjectivityofverbalinformationclassificationandsegmentation,aswellasthedatasegmentationrulesadoptedexistproblems,whicheventuallyledtothelowreliabilityoftheconclusions.IIS-map-basedinstructionalsystemanalysisisanewwayfromtheperspectiveofInformationSystem.Itseethesystemasawhole,concernaboutthesystemfunctionandprovideanewpointofviewaboutinstructioanlsystemanalysis,hasmadeaattempttotransformthesystemthoughttomethodologicalinthefieldofeducationaltechnology.Onthebasisofinformationentropytheory,complexitytheory,weappliedquasi-experimental,literatureanalysis,contentanalysisresearchmethodsinthisstudyandcompletedtheworkasfollow.establishthecharacterizationofinformationflow;summarizedinformationflowsegmentationtechnology;structuretheactivationvolumealgorithmreflectingtheIISpropertiesfor.Thecharacterizationformoftheinformationflow,isequivalenttoaccesstothecodingsystemandunderstandthevariouspropertiesoftheinformationflow;Withsegmentationtechniques,coherentinformationflowcanbepartitioned,whichisequivalenttoclearthedatacollectionrules;constructingvolume-activatedalgorithmisequivalenttoaclearmethodforquantitativeanalysisofinformationflow.wechosetwodisciplineswithdifferentacademicstructure(scienceandengineering:datastructure;Arts:InstructionalDesign)forthetargetknowledgepointtaken.Theconclusionsisthatactivationvolumepositivelyrelatedtolearningoutcomes.KEYWORDS：instructionalanalysis,informationsystem,IISmap,entropyofactivation目录1研究背景及意义 表7。表SEQ表格\*ARABIC5教学设计激活量与教学设计学习效果皮尔逊相关分析结构教学设计激活量教学设计学习效果教学设计激活量PearsonCorrelation1.551(*)Sig.(2-tailed).017N1515教学设计学习效果PearsonCorrelation.551(*)1Sig.(2-tailed).017N1515*Correlationissignificantatthe0.05level(2-tailed). 表SEQ表格\*ARABIC6数据结构激活量与数据结构学习效果皮尔逊相关分析结构数据结构激活量数据结构学习效果数据结构激活量PearsonCorrelation1.413(*)Sig.(2-tailed).039N1919数据结构学习效果PearsonCorrelation.413(*)1Sig.(2-tailed).039N1919*Correlationissignificantatthe0.05level(2-tailed).表SEQ表格\*ARABIC7激活量与学习效果皮尔逊相关分析输出两学科激活量学习效果两学科激活量PearsonCorrelation1.460(**)Sig.(2-tailed).003N3434学习效果PearsonCorrelation.460(**)1Sig.(2-tailed).003N3434**Correlationissignificantatthe0.01level(2-tailed).皮尔逊相关分析的结果表明，“教学设计”目标知识点激活量与学习效果成正相关，相关系数等于0.551，P<0.005，具有显著的统计学意义；“数据结构”目标知识点的激活量与学习效果成正相关，其相关系数等于0.413，P<0.005，具有显著的统计学意义；两科目的目标知识点的激活量与学习效果成正相关，其相关系数等于0.460，P<0.001，具有非常显著的统计学意义。由此可以认为知识点的激活量与学习效果成正相关，支持了本研究的研究假设。

研究结论及展望本研究基于信息系统的教学分析视角下IIS图分析方法的初步探索，力图使用实证的方式验证教学系统分析IIS图方法的有效性，证明这种创新教学分析方法的方向是正确的。研究采用不同于行为系统视角下分析方法思路，关注教学系统中的各种要素，或者只关注师生之间的行为交互。在信息系统视角下的教学分析，必然是先构建教学信息系统的模型用以表达研究者对教学系统的认识，采用可操作的技术手段对教学信息流进行分析。而我们认为教学系统分析IIS图方法正是这样基于信息系统视角下，可操作的分析方法。要验证IIS图方法的有效性，研究其标志与学习效果之间的相关性要求我们探索教学系统分析IIS图方法的实现细节，创立严谨的分析操作规范。经过两年多的理论探索和技术细节的具体实现，取得如下阶段性成果：初步建立教学系统分析IIS图方法的操作规范。在前人研究的基础上，根据教学分析的需求，初步建立IIS图分析方法的操作规范。规范信息流的表征形式IPx_n<操作><信息类型><表征形态><知识网络子图>[{内容注释}]，明确信息流的属性。这样就清楚了数据的编码体系，基本表示清楚了信息流的内涵。另外建立数据采样规范，即信息流的切分技术。在分析已有的交互分析的数据采样规范后，在扬弃的基础上总结出现有信息流切分技术，保证了信息流的切分的科学性，避免了切分的任意性。根据