1.1 GIS平台简介-高等学校教材 地理信息系统分析与应用 附光盘1张
王跃
摘 要 学生成绩与座位位置存在一定相关，一般坐在前排的学生学习成绩要好于后排的，这种关系引起国内外许多教师的研究兴趣。从地理信息科学角度看，学生成绩在教室的空间分布属空间问题，可用分析空间信息的GIS软件来协助分析。将学生座位处理成GIS点图层，将学生姓名、学号及期末成绩作为点图层属性。然后制作学生成绩在教室空间的等值线图。数据的可视化清楚反映学生成绩在教室空间的变化趋势。通过学习成绩分布的地图化展示，有助于教师对学生学习成绩与座位位置关系的深入探讨。
关键词 座位位置 学习成绩 地理信息系统
中图分类号：G647 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.09.006
Abstract There is a certain correlation between student performance and seat position. Students who sit in the front row are better than those in the back row. This kind of relationship has aroused the interest of many teachers both at home and abroad. From the perspective of Geographic Information Science， the spatial distribution of student achievement in the classroom is a spatial problem. GIS software that analyzes spatial information can be used to assist in the analysis. Take the student seat as a "GIS" layer. The student name， student number and final grade are used as the layer attributes. Then， make the contour map of student achievement in the classroom space. The visualization of data clearly reflects the changing trend of students' scores in the classroom space. Through the map display of academic achievement distribution， it will help teachers to discuss the relationship between students' academic achievements and seat position.
Keywords seating position； learning achievements； GIS
學生在教室上课时的座位位置与学习成绩存在一定相关，这种相关引起许多教师的关注。大量统计分析发现坐在教室前排与中间部位的学生学习成绩较好，教师将这一区域称为优质学生分布的金三角区或T型区。[1，2]学生则将这些部位戏称为“学霸”区，其它部位学生成绩中等或较差，被称为“睡神”区或“迟到”区，国外教育工作者将这一现象称为“前排学习优势效应”。最早系统研究这一现象的人当属心理学教师Griffith，[3]此后相关论文不胜枚举。各国教师之所以对此感兴趣，其原因是这种讨论有可能提高教师的教学效果，提高全体学生的学习成绩。
导致学生学习成绩随听课座位位置不同，在教室空间形成梯度变化的原因一般认为：就坐于教室前排与前中部的学生有较好的视听效果，与教师互动交流密切；这些区域听课干扰因素少、注意力集中。在自主选座情况下，学习主动性强的学生，会抢坐这些位置。如今一些中小学生家长不惜动用各种关系，向教师求情，将自己的孩子安排在教室前中部位就坐，以获得好的学习效果。为公平起见，学校也会周期性调换学生座位。这说明教室中存在学习优势“区位”是一种共识，而大量的统计研究则用定量方法确定了这种区域的存在。
前人分析学生学习成绩与座位位置关系的常见方法有：绘制座位位置图表并标注学生学习成绩进行对比；[4，5]按座位行列或划分座位小区进行成绩统计分析。[6，7]针对学生自主选座的情况，有教师用问卷调查方法，询问学生选座原因、选座偏好，再结合期末成绩进行分析。[8，9]还有教师从学生的性格、性别以及对某门课的喜爱程度分析学生选座的动机与偏好。
本研究则是从研究方法入手，尝试用一种新的分析方法，即借助地理信息软件（GIS），对学生学习成绩与座位位置关系这一古老问题进行分析。
1 数据获取
本研究以苏州科技大学环境科学专业，一个班级学生在上地理信息系统（GIS）原理课时的座位位置与期末学习成绩为基础数据，用地理信息软件（ArcGIS），将学生成绩插值成栅格图和等值线图，然后进行学生学习成绩的趋势分析。
学生上课时自主选择座位，教师在课前点名时记录了每位学生座位的行列号。全班30位学生上课所坐位置每次会有所变化，但多次记录发现每位学生每次课就坐的位置基本固定，只有个别学生偶尔迟到而改坐后排位置。所以以下分析只抽取其中一次无迟到现象的座位记录，代表就坐正常情况，结合每位学生本课期末总评成绩，做成如下表格（表1）。
将该表导入ArcGIS软件，导入时用该软件坐标转点工具，以行列号为平面坐标系XY轴上的长度距离，形成一个点图层，绘制成学生座位位置图（图1）。图中点符号用矩形符号表示课桌，学生学号用GIS的标注功能也显示在图上。另外新建一个图层，绘制教室轮廓以及讲台与投影仪屏幕位置，以表示教学环境。endprint
2 成绩等值线图绘制
地理信息系统（GIS）软件具有将点数据通过插值运算，制作等值线图的功能。[10]插值运算一般应用于气象数据的处理，可将气象站的气温、降水量等数据插值成等温线图或者等降水量线图。GIS吸纳了插值算法，使等值线图包括等高线图的制作变得非常容易。图2 便是利用克里金插值算法获得的学生成绩在教室空间分布的等值线图。
此图显示学生学习成绩在靠近投影屏幕处形成一个高值区，向远离屏幕的教室后排及右侧成绩逐渐下降。在接近屏幕的高值区学生成绩在92分以上，在教室后部和右部分别存在两个成绩洼地，成绩分值在72分以下，其它部位主要为成绩斜坡区。
前排靠近投影屏幕处学习成绩最好，其原因是授课都是用PPT投影进行，学生观看屏幕信息最为清楚，靠近讲台处的成绩也较好，这里的学生距教师距离最近。随着远离屏幕和讲台，成绩逐渐递减。成绩分值高低的空间变化与学生获取教师讲课信息的清晰度与强度成正比。全班只有学号为180的学生表现较特殊，该生就坐于最后一排，但其成绩高于周围同学，造成成绩等值线发布的一个小高峰。这种特殊现象前人也有发现，其原因推测有二，一是该生由于到课堂较晚或其它因素，使原本坐于前排的他临时坐在了后排。其二是前人发现有类具独来独往性格的学生就喜欢坐于比较偏僻的角落，但他的学习不会受到周围环境的干扰，学习效果较好。无论何种原因，在这里该生只是孤案，在此不做深究。
若对学生成绩进行二次趋势面算法进行插值，则能将图2 等值线的变化细节去除，更能反映学生分数在教室空间变化的总趋势，180号学生的特殊现象也能被滤去。二次趋势面插值结果如图3，学习成绩由教室左前方向右后方遞减的趋势一目了然。
3 研究意义
通过GIS软件的插值制图，再次表明学生在课堂的位置与学习成绩间的密切关系。综合前人的研究，将学生成绩随座位不同而出现空间变化的原因归纳如下：
首先，因授课投影图像、教师语音以及肢体、表情综合信息强度，由教室前部向后部递减。还由于投影屏幕偏左，所以成绩好的学生也向教室偏左部聚集。其二，从学生选座角度分析，学习主动、求知欲强的学生喜欢坐前排并靠近屏幕和讲台，而对本课学习主动性不高的学生，喜欢朝后坐，以便做一些其它事。
课堂中前排学习优势效应的存在提醒学校不要将教室设置的太大，尽量实施小班教学。教师在讲课时可适当前后走动，对后排学生给予一定关注。教师通过改善教学方式，增加教学的生动性和交互性，吸引后排与两边的学生对教学内容给予关注。教师还要对课堂中不注意听讲，并干扰其他人听课的学生及时提出批评。通过这些措施可充分发挥和扩展课堂前排学习优势效应，提升更多学生的学习成绩。
也有学者建议通过改变课堂传统的“秧田式”座位安排为U型或分组式安排，[5]从座位结构去除前排学习优势效应，使每位学生都处于优势效应位置。通过创建新的（下转第99页）（上接第13页）“教室生态”， [11，12]运用“教室地理学”理念[13]，提升学生在教室的“生态位”或“区位”优势，从而获得更好的学习效果。
4 小结
不同座位听课环境差异影响学生的学习效果，教室中前排学生学习优势现象属空间问题。现代空间信息分析技术GIS，可用来进行学生学习成绩与座位位置关系的研究。通过对苏州科技大学某班GIS原理课不同学生学习成绩按座位位置的插值制图，清楚揭示了学习成绩的空间变化趋势。这为教育工作者包括中小学教师继续探讨这一问题，提高教学效果，提供了一种新的分析方法。
参考文献
[1] 李德新.教室黄金三角区与英语课堂教学[J].教育实践与研究（B），2013（5）.
[2] 李玉侠，宋国双. 试论教室环境对高校大班课堂教学的影响[J].玉溪师范学院学报，2005.21（5）.
[3] Griffith， C. R. A comment upon the psychology of the audience[J].Psychological Monographs，1921.30（136）.
[4] 吕翠娟.课堂座位与高校英语专业学生心理状态调查[J].山西大同大学学报（社会科学版），2007（2）.
[5] 刘以红.教室座位座次对学生成绩的影响[J].卫生职业教育，2009（2）.
[6] James C.McCorskey；Rod W. McVetta. Classroom seating arrangements： Instructional communication theory versus student preference[J].Communication Education.1978.27（2）.
[7] Kamiar Z， Mohammad P， Iman A， et al. The effect of seating preferences of the medical students on educational achievement[J]. Medical Education Online，2012.17（1）.
[8] 邢向辉，徐巧英.课堂座位选择的影响因素研究[J].陇东学院学报，2009（3）.
[9] 高悦.高校课堂座位选择的影响因素研究——以沈阳市某高校为例[J].亚太教育，2015（25）.
[10] 邓晓斌.基于ArcGIS两种空间插值方法的比较[J].地理空间信息，2008（6）.
[11] Marshall P D， Losonczy-Marshall M. Classroom ecology： relations between seating location， performance， and attendance[J].Psychological Reports，2010.107（2）.
[12] 申怀飞，翟书梅，赵昆昆.基于生态位的高校课堂绩位相关性分析[J].高等理科教育，2012（2）：47-51.
[13] Ikram Cinar. Classroom geography： Who sit where in the traditional classroom？[J]. Journal of International Social Research，2010.3（10）.endprint
