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1、 大学生心理健康教学课例信息熵研究报告 实验研究目的 教育是一种信息系统，教学过程是一种信息的传递和信息的处理过程。有关教育系统的研究，其实只是教育系统中信息传递和信息处理的研究。教学过程作为一种特殊的信息传递和处理过程，信息量、信息熵的计算，对教学过程的分析、评价同样有着十分重要的意义。我们可以通过对信息熵的计算得出某一教学过程所传递的平均信息量。本研究中，对大学生心理健康教育教学视频进行数据分析，计算出信息熵，并利用信息熵最大化原理对教学过程做出简单分析。实验研究方法 小组各成员分别采用基于 VICS（Verbal Interaction Category System）的分类系统，对课堂
2、视频进行分析编码。然后通过讨论对数据达成共识后，计算出信息熵。将计算出的信息熵与信息熵最大值进行比较，对信息熵和教学过程之间的关系做出简单分析。实验研究步骤 第一阶段：找相关的教育视频。第二阶段：对小组任务进行相关讨论，初步制定小组计划，统一采样时间间隔为 10 秒，对分类系统进行初步界定，讨论确定主报告结构。第三阶段：小组成员分头进行数据采集、分析，并计算出信息熵和最大信息熵，并提交报告。第四阶段：对计算出的信息熵进行讨论，发现问题，比如：采样时间间隔是否合适；采样数据有没有可比性；教学行为的界定细化程度够不够。经讨论确定相关对策。第五阶段：各成员根据采样数据进行信息熵计算，再次提交分报告，
3、进行分析。组长对实验数据进行统计，找出差异较大的数据。各成员对这些数据进行讨论，再次细化对教学行为的界定，统一数据，计算出信息熵。第六阶段：各成员对信息熵和教学活动的关系进行讨论，得到初步结论。并由葛倩倩同学对此次研究活动进行总结，撰写报告。数据分析与处理 在本次研究中我们采用基于 VICS 的分类系统，该分类系统对教学过程中教师与学生的语言行为适当地划分为 10 类，分别是 1。教师的提示；2 教师的指示 3 教师的狭义提问，4 教师的广义提问，5 教师的接受，6 教师的拒否，7 学生向教师的应答，8 学生向其他学生的反应 9 学生向教师的发言，10 学生向其他学生的发言。以 10 秒为采样
4、间隔对课例进行了分析。得到了教学行为发生的概率如下：类别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 频数 14 2 6 6 5 0 8 0 0 0 类别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 频数 18 6 6 0 6 0 6 0 0 0 类别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 频数 4 12 6 4 2 1 6 2 5 0 类别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 频数 13 26 0 1 1 0 1 0 0 0 处理过程有关教育系统的研究其实只是教育系统中信息传递和信息处理的研究教学过程作为一种特殊的信息传递和处理过程信息量信息熵的计算对教学过程的分析评价同样有着十分重要
5、的意义我们可以通过对信息熵的计算得出某一最大化原理对教学过程做出简单分析实验研究方法小组各成员分别采用基于的分类系统对课堂视频进行分析编码然后通过讨论对数据达成共识后计算出信息熵将计算出的信息熵与信息熵最大值进行比较对信息熵和教学过程之间的关一采样时间间为秒对分类系统进行初步界定讨论确定主报告结构第三阶段小组成员分头进行数据采集分析并计算出信息熵和最大信息熵并提交报告第四阶段对计算出的信息熵进行讨论发现问题比如采样时间间是否合适采样数据有没类别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 频数 0 33 0 0 0 0 0 0 0 0 合计 类别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 频数
6、49 79 18 11 14 1 21 2 5 0 频率 0.245 0.395 0.09 0.055 0.07 0.005 0.105 0.01 0.025 0 计算信息熵：H=-(0.245log(2,0.245)+0.395log(2,0.395)+0.09log(2,0.09)+0.055log(2,0.055)+0.07log(2,0.07)+0.005log(2,0.005)+0.105log(2,0.105)+0.01log(2,0.01)+0.025log(2,0.025)=2.4169(bit)计算最大信息熵:Hmax=log(2,10)=3.3219(bit)计算相对信息熵
7、：h=H/Hmax=0.7276(bit)画出本案例类别数据相对频度分布图：0102030405060708012345678910频数 对数据处理结果的讨论 一、本组对采集的数据进行了分析和处理，得出了教学行为的发生概率表。然后对应画出了类别数据相对频度分布图，从图中可以看出，其中发生概率比较大的行为处理过程有关教育系统的研究其实只是教育系统中信息传递和信息处理的研究教学过程作为一种特殊的信息传递和处理过程信息量信息熵的计算对教学过程的分析评价同样有着十分重要的意义我们可以通过对信息熵的计算得出某一最大化原理对教学过程做出简单分析实验研究方法小组各成员分别采用基于的分类系统对课堂视频进行分析
8、编码然后通过讨论对数据达成共识后计算出信息熵将计算出的信息熵与信息熵最大值进行比较对信息熵和教学过程之间的关一采样时间间为秒对分类系统进行初步界定讨论确定主报告结构第三阶段小组成员分头进行数据采集分析并计算出信息熵和最大信息熵并提交报告第四阶段对计算出的信息熵进行讨论发现问题比如采样时间间是否合适采样数据有没类别为：1 教师的提示，2 教师的指示，3 教师的狭义提问，7 学生向教师的应答。发生概率较小的行为类别为：4 教师的广义提问，5 教师的接受，6 教师的拒否，8 学生向其他学生的反应，9 学生向教师的发言。发生概率为零的行为类别为：10 学生向其他学生的发言。总的来说，教师的行为远远多于
9、学生的行为，教师主导整个教学过程，学生的行为稀少、单一，在大多数情况下，都只是老师讲如何操作，学生根据老师的讲授进行具体的操作，所以，这应该是一堂传统的讲授型课。二、在教师的行为中，发生 1 教师的提示和 2 教师的指示和占 65%。其原因与该堂课的性质有关，这是一堂教师指示、学生在教师的指示下进行相应操作的课，所以教学活动过程中教师的指示能占一半以上。三、学生在“7 向教师的应答”占 10.5%。可见向教师的发言行为频度比较适当，向其他学生的反应行为频度普遍很小。这是因为大多数学生对自己未来的职业规划不是很明确，必须由老师引导学生作出相应的思考。另一方面该课堂的对象是大学生，课堂气氛比较安静
10、、不活跃。四、根据所得的数据和信息熵、冗余度的计算公式，计算出信息熵 H2.4169(bit)，Hmax=3.3219(bit)。相对信息熵 h=H/Hmax=0.7276(bit)，本堂课的教学形式不够丰富。处理过程有关教育系统的研究其实只是教育系统中信息传递和信息处理的研究教学过程作为一种特殊的信息传递和处理过程信息量信息熵的计算对教学过程的分析评价同样有着十分重要的意义我们可以通过对信息熵的计算得出某一最大化原理对教学过程做出简单分析实验研究方法小组各成员分别采用基于的分类系统对课堂视频进行分析编码然后通过讨论对数据达成共识后计算出信息熵将计算出的信息熵与信息熵最大值进行比较对信息熵和教学过程之间的关一采样时间间为秒对分类系统进行初步界定讨论确定主报告结构第三阶段小组成员分头进行数据采集分析并计算出信息熵和最大信息熵并提交报告第四阶段对计算出的信息熵进行讨论发现问题比如采样时间间是否合适采样数据有没