㈠ 數字化校園對未來課堂的影響
作為社會子系統重要的組成部分，教育也深受大數據來臨的深刻影響。國外高校教學管理中，教育數據的挖掘也成為提高教學管理水平和教學質量的重要方式。美國的學校能夠通過對學生數據的分析，以85%的精確度預測學生的升學率。[4]中國教育在當前社會轉型影響下存在不少問題，通過正在形成的大數據技術，教育政策的制定、學習方案與評價方式的確立等，都將發生革命性變化。
1.滲透到教育的核心環節
教育和社會之間是哲學上的辯證關系，一方面，通過教育培養出能改變世界、創造世界的人才；另一方面，教育又深受當前社會氛圍、國家體制、經濟狀況、文化傳統等的影響。從當前來看，教育深受工業社會的影響。從18世紀中葉開始，整個世界開始受到工業革命的影響，市場的擴大和勞動時經驗與技術的要求，對勞動力的素質提出了新的要求，實際的動手能力代替了過去注重個體層面的文化修養學習，能不能解決問題，成為衡量人才的標志。這種人才觀對教育的影響是巨大的，這從美國實用主義哲學家杜威教育思想的流行可見一斑。
大數據時代的來臨將會革新這種延續了近三個世紀的教育理念。美國著名的未來學家，當今最具影響力的社會思想家之一的阿爾文·托夫勒（Alvin Toffler）在他的著作《未來的沖擊》中提出「未來的教育」，他預測未來的教育要面對服務、面對創新，因此在家上學、教育空間設計、面向未來的學校界限的消失將成為趨勢。[5]解決實際問題的能力作為大數據時代人才的能力之一，將漸漸淡出教育的邏輯起點位置，發掘知識、尋找聯系、總結規律將成為大數據時代人才的重要要求。大數據時代教師將集中在挖掘學生與學習有關的表現，最適宜學生學習的方法，而不是依賴於定期的能力測試。教師分析學生知道什麼，什麼是最有效的學習路徑。通過對在線學習工具等的分析，可以評估學生在線學習行為的長度，以及學生們如何獲得電子資源，如何迅速地掌握概念。[6]
從我國實際情況來看，教育政策的制定與執行都是自上而下的，這種情況有利於政策的權威性與執行的效率，但是忽視教學與學生實際的弊端也客觀存在。大數據時代將可以通過對教育數據的分析，挖掘出教學、學習、評估等符合學生實際與教學實際的情況，這樣就可以有的放矢地制定、執行教育政策，從而為學生制定出更符合實際的教育策略。
2.重新構建教學評價方式
長期以來，教學評價活動主要是學校以及上級主管部門在聽課和學生考試成績的基礎上對任課教師進行評價，或者教師根據學生考試成績和作業成績以及課堂表現等對學生進行評價。[7]教學評價活動促進了教師的教學和學生的學習，但是在細節方面還有待提高，比如教師在教學活動中，哪些教學方式是最為擅長也最容易為學生接受？學生在學習過程中，個體的學習習慣是什麼，什麼樣的學習方式最容易掌握知識？這些細節可能需要大量的實踐經驗總結出來，短期的教學評價是難以實現的。
大數據技術通過對教師與學生長期行為進行分析，得出具有個性化的教學行為、習慣、方式。「不得不承認，對於學生，我們知道的太少」。同樣，我們也可能對教師知道的太少。大數據的到來，可以通過技術層面來評價、分析並進而提升教學活動。首先，教學評價的方式不再是經驗式的，而是可以通過大量數據的「歸納」，找出教學活動的規律。比如新一代的在線學習平台，就多出了行為和學習誘導的部分。通過記錄學習者滑鼠的點擊，可以研究學習者的活動軌跡，發現不同的人對不同知識點有何不同反應，用了多長時間，以及哪些知識點需要重復或強調。[8]對於學習活動來說，學習的效果體現在日常行為中，哪些知識沒有掌握，哪類問題最易犯錯等成為分析每個學生個體行為的直接結果。其次，可以對學生進行多元評價，而不僅僅是知識掌握的單一維度。對學生的評價應該是多元的，特別是通過數據分析，可以發現學生思想、心態與行為的變化情況。比如，同一寢室，互相刪除了聯系方式，或者兩者之間沒有任何數據產生，同學之間的關系肯定出現了問題，通過數據分析，就應在學生心理與行為方面進行關照。如果通過文本分析、信息抓取分析出學生的近期情緒狀態，很多悲劇可能就能避免。即使是掌握知識的單一維度，其因素也是多方面的，有的是記憶好，有的則是邏輯思維能力強，通過大數據技術，可以分析出每個學生的特點，從而發現優點，規避缺點，矯正不良思想行為。第三，教學評價跳出了結果評價的圈子，實現過程性評價。傳統教學評價多是教的好不好，學的好不好，注重的是結果。而大數據時代可以通過技術手段，記錄教育的過程。現在一些學校實行了電子課本，如果能記錄下作業情況，課堂言行，師生互動，同學交往，並將這些數據匯集起來，不僅可以發現學生的特點，更不用為如何寫期末評價費力了。
3.革新教育者教學思維
傳統的教育大多是教育主管部門和教育者通過教學經驗的學習與自己的總結，認為某些因素對教學活動很重要，從而一而再、再而三地強調。但是有些經驗是不具有科學性的，常識有時會影響人們的判斷。比如蘋果公司就發現，筆記本電腦銷售額的提升，常識認為的比如提高庫存管理能力、提供員工更多的專業培訓、做更為時尚的廣告、促銷等等，只能提升2%～9%的銷售額，而把電腦屏幕和桌子呈70度角左右放置，卻能高出其他電腦銷售額的15%。70度角放置的電腦，因為反光會讓人不舒服，從而誘使客戶去搬動屏幕，一旦潛在客戶與貨物發生了肢體接觸，他購買這個商品的可能性就上升了15%。[9]
大數據時代教師的教學思維需要從群體教育的方式轉向個體教育，在教學過程中，可以真正做到因材施教，因人而異。傳統教育也提倡因材施教，但是由於學生數量、教師精力、教育任務等制約，因材施教總是有些缺憾。大數據技術將給教師提供最為真實、最為個性化的學生特點，教師在教學過程中可以有針對性地進行因材施教。比如，在課堂學習過程中，哪些（或哪個）同學注意基礎部分，哪些同學注意實踐內容，哪些同學完成某一練習，哪些同學可以閱讀推薦書目等等。這和網路購物相似，通過你過去的購買痕跡，網站就會分析出你的購物興趣，從而有針對性地給你推送廣告信息。
不僅如此，當學生在完成教師布置的作業時，也能通過數據分析強化學習。比如通過電子設備做作業時，某一類型的題目有幾次全對，就可以把類似的題目跳過；如果某個類型的題目犯錯，系統則可進行多次強化，這樣不僅提高了學習效率，也減輕了學生的學習負擔。
4.影響學校教育模式
學校教育是當前教育的絕對模式，適齡兒童、青少年都需要進入學校，通過教師的講授進行學習。但是隨著大數據時代的來臨，這一教學模式可能會得以改變。2004年，澳大利亞人馬丁開發了一個開源課程平台moodle，解決了來回奔波上課的問題。教師通過這個平台與學生互動，學習、考試、資料分發與上傳等，都通過網站完成。2010年，這個平台數量已經達到了100萬門戶。2006年，孟加拉裔金融白領薩爾曼·可汗將自己的10分鍾教學視頻傳到網上，幾年後，這個網站注冊用戶達到了1000萬。[10]
教育平台的開發，使網路課程得以飛速發展，2012年美國在線課程投資達到10億美元以上。網路課程的發展給傳統教學帶來了巨大沖擊，一方面，教育的方式將不再僅僅局限於學校教育；另一方面，教師的課堂教學出現新的替代模式。這種教育模式的革新，在大數據時代更有了存在的價值與意義。
傳統教學模式有教師的督促、隨時溝通、情感交流，是按照教學大綱按部就班地完成教學活動。這種教學模式有計劃、有步驟，體現秩序性，但是在一定程度上也框定了學生的思維框架，學生的創新能力沒有得到最大發揮。美國不少商業巨鱷都有輟學經歷，甚至有的創業基金要求學生輟學才能發放。這當然不值提倡，但是，從一個側面也反應出非學校教育，也同樣具有創造能力的事實。大數據時代的來臨，可以通過學生學習興趣、在某一在線課程停留的時間、點擊率、情緒反應等，推送更具有個性化的學習內容。這在知識爆炸的時代，顯得尤為重要。此外，隨著媒介社會化時代的來臨，學生學習生活網路化已成事實，學生可以通過在線學習目前正在開設的課程，這對正在授課的教師是一種挑戰。美國有個Udemy網站，老師根據自己上傳視頻的點擊率獲得報酬，2012年5月份，該網站上有的老師收入已經超過20萬美元。隨著技術的發展，以後教育網站將在大數據的支撐下，根據知識傳播的形式、受眾的興趣不斷優化教學內容、教學方式，為學生提供更高質量的學習內容。
㈡ 如何通過抓取教育大數據來深化課堂教學改革
現代信息技術的發展為大數據的收集和分析提供了無限的可能，大數據時代的這一趨勢也對教育產生了巨大的影響：一方面，在科技理性的指導下，通過多維度收集學生行為的數據並進行模型建構，可以對學生的學習行為進行預測;另一方面，大數據時代的人文主義轉向使人們更關注教學活動的適應性，教育大數據的挖掘和利用可以更好地實現適應個人需求的定製化教學。
國際數據公司(IDC)認為大數據時代數據有4大特點——數據的規模大、價值大、數據流轉速度快以及數據類型多。大數據的挖掘和利用對教育——特別是課堂教學——產生著深遠的影響。學習科學家索耶認為：越來越多的學習將經過計算機中介發生, 並產生越來越多的數據,我們有必要運用這些數據分析什麼時候有效的學習正在發生。所以數據挖掘可以用於探究行為與學習之間的關系,如學習者的個體差異與學習行為之間有何關系,不同行為又會導致何種不同的學習結果等。2012年美國發布《通過教育數據挖掘和學習分析促進教與學》(Enhancing Teaching and Learning through Ecational Data Miningand Learning Analytics)提出大數據時代教育數據的特點：具有層級性、時序性和情境性，其中數據的層級性指，既收集教師層面的數據也收集學生層面的數據，既收集課堂數據也收集活動數據，為後期模型的建立提供了多維度的資源;數據的時序性是指，數據是實時的、連續的，為材料的前沿性提供了保障;而數據的情境性是指，數據是基於真實情境脈的，保證了模型的信度。
大數據技術能夠促進以學生為本的學習，數據不僅僅是科技理性指導下收集數據和擬合成模型，並針對學生的群體行為做出預測判斷，還可能在固有模型的基礎上，通過診斷學生在課堂中的行為表現，對固有模型進行修改，使課程內容更加適合學生的長尾需求，實現個性化教學。大數據的利用可以支持對教育活動行為的建模預測，還可能支持教育實踐中的適應性教學。前者是後者的基礎，後者是前者的深化。
建模與預測導向的大數據應用
大數據時代數據促進教育變革的方法之一是收集和分析處理數據，並進行預測。現如今，由於數據記錄、存儲與運算的便捷性，海量的、多層次的數據可以便捷地加以收集，由隨機抽樣帶來的誤差因此減小，建模和預測可以基於全數據和真實數據，因而就更為精確。大數據時代通過探求海量數據的相關關系獲得盈利的最成功的案例是亞馬遜的市場營銷，亞馬遜收集讀者網上查閱行為和購買行為數據，建立讀者偏愛閱讀模型，預測讀者購買的群體行為，實現書籍的推薦。近幾年，教育研究的對象逐漸關注學生的學習行為，其背後是一種學習觀的轉變，學習被視為一種識知的過程(knowing about)，識知是一個活動，而不是將知識作為一個物品加以傳遞。識知總是境脈化的，而不是抽象的和脫離於具體情境的。識知是在個體與環境的互動中交互建構的，而不是客觀准確的，也不是主觀創造的。所以，學生的行為活動數據被認為是可以反映學生在學習過程這一情境化的動態變化進程中的情況。海量、多層次、連續的行為數據在收集後被擬合成模型，實現預測，如學習管理系統(LMS)的運用。然而，由於建模和預測依賴的基本原理為數理統計，其預判對象主要是學生的群體行為。
1.案例分析
學習管理系統(Learning Manage System)簡稱LMS，是基於網路的管理系統平台，用於監控學生學習活動行為，識別和預測學困生(student at-risk)，並為其提供相應的幫助。大多數LMS包括5個部分：有和課程相關的學習資料、用於確保學生提交作業與完成測試的評價工具、用於溝通的交流工具(如郵件、聊天室等)、用於確保教師記錄和存儲學生的學習活動並發布活動截止日期的課程管理工具、用於幫助學生學習回顧和跟蹤學習進程的學習管理工具。在高校大量使用的BB(Blackboard)平台就是一個常見的學習管理系統。系統記錄了學生參與選修的網上課程的種類、在線時長、閱讀和瀏覽的文章數量，反映學習者的學習行為。2008年，Leah P.Macfadyen和Shane Dawson教授在加拿大不列顛哥倫比亞大學通過分析5個本科班級使用BB平台選修生物課的數據，建立了預測模型。平台記錄了學生課程材料的使用情況、參與學業交流情況和完成作業提交和考試情況。大數據時代教育數據記錄的層級性在這裏充分顯現，課程材料的使用包括記錄在線時長、郵件的閱讀時間、郵件的發送時間、討論信息的閱讀時間等。參與學業交流記錄了發布新討論的時間、回復討論的時間、使用搜索工具所花的時間、訪問個人信息的時間、文件的瀏覽時間、瀏覽誰同時在線的時間、瀏覽網頁連結的時間等等。評價模塊記錄了評價的閱讀時長和提交評價的時間等。通過應用統計工具描述散點圖，發現了在LMS記錄下學生在線時長和學業表現呈相關關系。在進行多元回歸時，研究者發現，學業成就處在後四分之一的學生在線時間略長於平均時間，而學業成就處於前四分之一的學生的在線學習時間低於平均水平。緊接著，研究人員為了作出預測，利用邏輯斯特回歸生成了一個預測模型，通過收集學生的新的行為數據，預測學生是否處於真正參與了學習活動，並得出如下結論：討論舉行的次數、郵件信息發送量和測評的完成情況這三個維度構成的模型可以預測學生的學業水平情況。
大數據時代，通過探求學生行為與學業水平之間的相關關系，建立模型，實現預測，能夠對課堂教學產生重要影響。然而，數據建模過程中，為了保證模型的效度與信度，極端個別數據被處理，使模型只能實現群體行為的預測，不能針對學習者個體實現定製化和個性化。
2.建模與預測的不足
數據建模與預測的背後充分體現了實證主義的思想和方法。19世紀上半葉，以孔德為代表的社會學家提出了實證主義的基本信條：利用觀察、分類，探求彼此的關系，得到科學定律。實證主義的哲學思潮到20世紀60年代，演變成一種科技理性，實踐知識逐漸染上了工具性的色彩，專業活動存在於工具性的解決問題之中，所有的專業活動都被視為釐定目標、套用已知的方法解決問題的過程。這一期間，大量的學科被系統地整合發展，甚至包括教育學和社會學這樣的「軟科學」。用證據解決未知的問題，用數據預測未來一時成為潮流。
學生活動行為數據的建模尤其側重體驗實證主義的思想，模型注重成功教學行為的共性，忽視教師與學生群體的獨特性需求時，科技理性的主導有可能使課堂教學被視為獨立於真實境脈的模塊，只要教學行為取得成功，就會被數據抽象化，形成模型，對學生群體行為產生預測。科技理性有賴於人們認同的共有目標，教學實踐目標的釐定極其復雜，包含巨大的不確定性和獨特性，甚至，由於社會角色的不同，還會帶來價值沖突。一個穩定的、為所有人所認同的目標不復存在，依據科技理性精神和方法推理預測的行為模式並不可能滿足每一個人的需求，教育變革在大數據時代下出現新的取向。
從數據模型到支持適應性學習
在數據建模的基礎上實現教學的適應性是大數據時代促進教育變革的另一成果。數據建模及行為預測依舊屬於科技理性指導下的行為模式，可能會造成忽視學生個性需求的現象，而個性化需求正是知識社會的重要特徵，個性化的教育也受到教育研究者、政策制定者和教育實踐者越來越多的關注。教育系統設計專家賴格盧斯認為，教育投入沒有達到效果的一個很重要的原因是忽視了社會的轉型。「社會已經從工業社會步入了資訊時代，勞動力市場對人才的要求不再是工業時代在流水線上操作的工人，而是具有創新性思維、決斷力強的知識性人才。」教學面臨從產生清一色的勞工轉向產生有判斷力和適應性能力的人群。2010年，OECD的報告《The Nature Of Learning》中指出，適應性能力(adaptive competence)是21世紀核心競爭力，包括在真實的境脈中靈活並有創造力地使用有意義的知識和技能。吳剛在《大數據時代的個性化教育：策略與實踐》中提出了個性化教育的必要性和必然性，指出「只有利用信息技術所提供的強大支持，才有可能真正實現個性化學習」。大數據時代的來臨，正是個性化教育發展的一個良好契機。2012年，美國頒布了《通過教育數據挖掘和學習分析促進教與學》，提出大數據時代，通過收集在線學習數據，對數據進行分類和探尋數據之間關聯的方式挖掘數據，形成數據模型。通過學生行為和模型的互動，形成適應性學習系統。概言之，我們可以以對行為數據的充分利用為基礎，改變教學的內容和進度，構建適應性評價和教學系統，充分實現教育的定製化，滿足學生的長尾需求。
1.案例分析：
適應性教學系統又稱適應性學習系統，(Adaptive Learning Support System)，簡稱ALSS系統，強調基於資源的主動學習，認為學習不是知識的傳遞，而是學習者的自我建構。自上世紀90年代以來，研究者開發了不少適應性學習系統，如1998年De Bra開發的AHA系統，2003年，Brandsford和Smith開發的針對任務型學習的MLtutor系統，以及近幾年頗受關注的翻轉課堂(Flipped Classroom Model)簡稱FCM系統。
內容傳遞模塊：傳遞相關知識與信息支持學生的學習。
學習者資料庫：存儲學生在參與教學活動中的相關行為。
預測模塊：包括學生信息和學生行為數據，跟蹤學生的學習，並做出預判。
顯示模塊：為學生生成行為報告。
自適應模塊：根據學生行為生成的報告，反饋到預置模型，為模型做出相應的改變，使之更符合學生。
干預模塊：使教師、系統管理者和領導可以在系統運行時實施人為干涉。
學習者學習相關學科內容時，學習行為被記錄跟蹤下來，學生的學習行為數據被傳送到後台，記錄在學習者資料庫內，作用於預測模塊。預測模塊通過改變內容傳遞模塊，再次作用於學習者。在整個過程中，教師、教學管理者起干涉作用。
適應性學習系統是一個交互的動態系統，系統往往會提供給學生一些學習行為建議。奧地利針對學生的問題解決的過程設計了一個適應性學習系統。適應性學習系統的第一步是教育數據挖掘(ecational data mining)，簡稱EDM。數據挖掘的過程包括數據收集、數據預處理、應用數據的挖掘和詮釋評價發展結果。Moodle提出了CMS數據挖掘系統(Course Management System)。研究者先使用原始數據進行建模，第一步是原始數據的收集，原始數據大約包含2007年73名用戶產生的28000活動例子，2008年97名用戶產生的265000份解決問題的案例和2009年45名用戶產生的115000個活動案例。除了記錄學生解答問題時產生的數據，原始數據還收集了學生的信息、問題的信息和解決問題的步驟;在對數據進行分類後，歸納出問題解決的類型，利用很擅長擬合連續數據的Markvo Models(MMs)的一個子模型DMMs擬合了如上的連續性數據，通過添加判斷學生學習行為的結果模型和一系列監控和調節模塊，構成了整個面向問題解決的適應性系統。當學生使用這個模型時，模型會根據學生的行為數據為學生提供他們所偏愛的解決問題的過程與方法。
除了適應性教學系統，還有適應性評測系統。LON-CAPA(Learning Online Network with Computer-Assisted Personalized Approach)是一個計算機輔助的個性化網路學習測評平台，平台不提供課程設計和課程目標，而是一個教學工具。CAPA通過後台記錄學生的基本資料，學生參與的互動交流、學業情況，針對學業課程中的疑難點，提供個性化的考試資源。
2.適應性轉向的意義
在大數據時代，科技理性指導下的模型預判在面對結構不良的問題時顯得應對能力不足。科技理性指導下的數據建模忽視學習的真實境脈，只能支持群體行為的預判，模型的推廣可能會使人們忽視其實踐成功背後的個體經驗與具體情境，從而導致科技理性與哲學思辨對抗。然而，完全依靠哲學思辨和經驗進行教學不僅不利於教育學科系統理論性的發展，也不利於課堂實踐的管理與教師的培訓。唐納德·A.舍恩提出了一種適應性思維模式。他指出：「如果科技理性的模式在面對『多樣』的情境時，是無法勝任、不完整的，甚至更遭的話，那麼，讓我們重新尋找替代的、較符合實踐的、富有藝術性及直覺性的實踐認識。」適應性學習是在系統理論知識的指導下，針對個體差異，使學習內容和活動高度個性化的學習方式。
適應性平衡了理性與經驗的兩難，英國學者Hargreaves(1996)首次提出基於證據的教育研究向醫療診斷學靠攏。臨床診斷學和教育的相似之處在於，他們都要面對變動不居、極其復雜的環境，在這樣一個結構不良的系統中，充分意識到客體(患者或者學生)的獨特性與共性，利用系統的專業知識解決問題。
Ralf St. Clair教授在參考醫學臨床實踐研究的三要素後提出基於證據的教育研究的三要素——研究的證據、教育工作者的經驗、學習者的環境與特點。其中，行為預測關注的是研究的證據，而適應性學習系統的建設則關注的是教育工作者的經驗和學習者的環境與特點。
從預測行為到支持適應性教學的轉向，是一種人文主義的轉向，教育研究的重點從關注研究的證據走向關注教育工作者的經驗與學習環境特點，關注以證據支持個性化學習的實踐變革。證據不再是其在科技理性時代所處的指導決策的角色，而是被視作一種資源，教育工作者在大量的基於證據的課堂教學決策中找尋最適合自己特點和學生特點的方式，推進課堂教學流程。也就是說，大數據的更重要價值在於支持適應性學習，滿足個性化學習和個性化發展的時代需要。數據的預測功能依賴於大數據收集數據的全面性與處理數據的便捷性，根據統計學原理對群體行為做出預測，一定程度上弱化了個體特徵和具體情境。其主要指向行為預判。而適應性是在模型與客體的交互作用上改變模型，如圖3所示，數據的適應性運轉模型比預測模型多了一個循環(loop until)系統，使其更加契合個人需求，其主要指向實踐改進。預測是支持個性化學習的基礎，而支持個性化學習是預測功能的深化和轉化——從整體人群到個體學習者、從理論模型到實踐策略的轉化。
分析與啟示
大數據時代由於數據量大，數據收集與攜帶便捷，使海量學生行為數據被挖掘、收集，通過數據建模對學習者行為的分析變得比前大數據時代更為全面和可靠。數據時代在數據的挖掘和預測上固然潛力十足，但是大數據時代更多的價值是滿足學習者的適應性長尾需求，在預測行為的基礎上，修改教學模式，使之個性化與定製化。從數據建模走向支持適應性教學，支持對象從群體轉向了個人，對教育活動的影響從對行為的認識轉向了教育活動的實踐，從科技理性指導下的去境脈轉向了基於真實情境的教學活動。
走向適應性，不僅改變人類行為方式，更重要的是改變了認知方式。前大數據時代人們在科技理性的指導下完全被數據證據左右(driven by the data)，教師和學生、教育決策者和學校形成傳統社會契約關系，當事人把自己百分之百地交給專業工作人員，而專業工作人員遵守契約，對當事人全心全意地負責，從而使專業工作人員享受至高無上的壟斷性地位。大數據時代，教師不再是知識的控制者，他通過參與學生的學習活動，根據學生的先擁知識和認知特點、個性需求，不斷地調整教學步驟、教學進度和難度。學生不用完全將自己有如病人交付給醫生一般完全託付給教師。在學習的過程中，通過與教師的互動交流，在教師的協助下，成為自己學習的主體，控制並對自己的學習負責。由於教師精力有限，大數據時代下網路計算機輔助學習系統可以為教師和學生提供輔助指導的機會。
盡管如此，一方面，我們要擁抱大數據給我們帶來的便捷的生活和高質量的教育，另一方面，我們需要保持警惕和防止因果關系和相關關系的誤用，並且維護數據安全。
在推理方面，教育工作者需要警惕將相關關系和因果關系誤用，以Leah P.Macfadyen教授的前述案例為例，BB平台在線時間的長短和學生的學業成就有相關關系，而非因果關系，成績優異的學生在線時間低於平均在線時間，但不能說低於平均在線時間的學習導致學生成績優異而要求學生減少在線學習時間。
此外，在信息安全方面，學生和教師的大量信息被收集和使用，在使用的過程中，必須制定相關私隱保護法，保證信息的安全，警惕數據濫用。學生的行為數據也不可以作為教師教學評優的依據，讓大數據真正成為支持教學變革、提升教學效能、促進學生發展的手段，而不是控制教師和學生的工具。
㈢ 如何在小學語文課堂運用數字化資源
具體而言常有以下幾種方法：
(一)情境型 指教師根據文本的意境,創設一種情境,激發學生的學習情趣,讓學生想像優美的意境,體驗美好的情感。簡言之，通過導入引導學生進入作品描寫的情境。在教學中教師如果能夠創設並引導學生進入教材所描繪的情境，無疑對優化課堂教學起著重要作用。古人雲：「感人心者，莫先乎情。」要讓學生通過對課文的學習加深對文本的理解，從中受到感染，教師就要善於挖掘課文中的情感因素，引導學生「披文以入情」，產生心理上的共鳴。在閱讀課的導入中時常是通過營造出一種氣氛，或再現一個場面，從而把課文描繪的意境再現出來，把學生潛在的審美意識和追求美的情趣激發出來，使學生在耳濡目染中與作者在情感上產生共鳴，順利進入到課文學習中去。
1、看圖導入 義務教育課程標准實驗教科書的每一課都安排了意境優美、色彩鮮艷的情景圖，配有教學掛圖，通過網路資料還可查閱到更多的與課文內容相關的圖片。它們作為直觀教材，比形象的語言更具有說服力和真切感，可以使學生獲得較深的印象，可以化抽象為具體，給學生提供豐富的感性經驗，鮮明地揭示事物之間的關系。教師在導入時充分發揮其作用，以此導入新課，能幫助學生理解課文內容，提高學習的興趣，收到良好的效果。
2、 藉助媒體導入 隨著人類社會的日益進步,多媒體教學的日趨完善,現代的課堂趨向於「聲情並茂」。在課堂導入時教師根據需要結合聲、色、圖，甚至是影視片段來輔助我們的教學,能增強教學的直觀性和可感性，能讓學生產生豐富的聯想，激發學生學習的興趣，能創設一個讓學生積極思考的氛圍，喚起他們的情感體驗，達到語言所難以企及的效果。
㈣ 如何在數字化教學環境中打造高效課堂教學
堂教學是教師實現教育理解和教育觀念，實踐教學預設目標的重要主陣地，是在固回定時間、固定地點、答固定計劃指導下的教師、學生、教材三要素的交互和發展過程。高效課堂教學是基於有效教學思想下，對課堂教學行為進行整體優化和有機組合，從而提高課堂教學單位時間內的實際效益，高效率、高質量地完成教學任務。高效課堂教學以學生課業低負、學生主動樂學、學生發展迅速為顯要特質，以教學目標的高達成率為追求。這個過程是以學生為中心，教師利用現代數字化信息技術教學手段，實現學生知識技能、過程方法、情感態度價值觀三維目標的統一達成，不斷提高學生素質和能力。
㈤ 打造數字化智能教學，岳陽雲課堂解決方案是怎麼做的
岳陽雲抄課堂解決方案是利用雲技術幫助學校打造自己的數字化教學。所謂數字化教學絕不僅僅是加入一些大顯示器或者投影儀那麼簡單，其背後更是需要一系列的數字化設備支持。在岳陽雲課堂解方案中，無論是顯示器還是投影儀都是顯示的的一個途徑而已。在課堂中，會專門配備一台雲終端給老師使用，甚至有的學校還會配備相應數量的中南雲終端給每個學生使用。這些終端都是為了輔助老師更好的完成教學，豐富教學的表現形式用的。但這些設備絕不是獨立存在的，而是會通過網路和其他設備構成一個整體。
㈥ 用雲教學大數據實現課堂教學與診改智能化 講座怎麼樣
要改革課堂教學，就應在教學活動中重視以人為本，在新課標的引導下建立起內開放的、民主的容、活躍的新型課堂教學模式，帶給學生愉悅的學習感受，消除學習的焦慮感和緊張感，最大限度地挖掘學生的潛能，調動學生學習語文的積極性。從而激發其學習熱情,如何調動起學生的學習積極性呢?
一、努力提高教師自身素質，建立融洽的師生關系。
二、重視教育評價，激發學生的成就動機。
三、運用多種教學方法，培養學生的學習興趣。
四、改變課堂消極心理狀態，培養學生必勝的信念。
總之,語文教學工作既是傳道,授業,解惑,又富有樂趣.在教學中尊重、理解、寬容的對待學生，感化學生，滿懷信心的期待他們會取得進步，同時注重給予積極科學的評價，注重教學方法的探索，用多種方法激發學生學習興趣，誘導全體學生參加到課堂教學中來，才能使學生始終保持學習語文的積極性和主動性。
沒有大數據的支撐，那就不是智能化教學。
獨創的教學大數據報告，三大精準數據的強力支撐，迅速提高教學效率，教學成 果穩步提升！
㈦ 如何進行初中課堂教學資源的整合與利用
關注課程資源的開發和利用是新一輪基礎教育課程改革的一大特色,積極開發與整合實驗教學資源是物理新課程實施的重要保障。本文就以在初中熱學部分實驗資源開發與整合過程中的一些體會，談談對實驗資源開發和整合的一點認識。
一、初中物理實驗教學資源的開發
所謂開發，是指通過研究或努力,開拓、發現、利用新的資源或新的領域。實驗資源的開發可以包括對原有實驗的再設計和創造性地使用；對新的實驗工具的開發和運用；對實驗教學功能的研究；運用實驗改進學習訓練的內容和方式等等。通過實驗資源的開發，提升理念，轉變教學行為；創設情境，激發學習興趣；積累素材，實現資源共享。
1．聯系生活實際，豐富實驗教學資源
實驗資源不僅限於實驗室的現有設備，學生身邊的物品和器具同樣是重要的實驗資源。新課程強調物理學習要聯系實際、貼近生活，引導學生關注生活，觀察日常生活中的物理現象，那些最常見的生活現象、最普通的日常用品都可以成為非常好的實驗資源，利用身邊的物品進行物理實驗，這種做法本身就是一種創新。在物質資源比較匱乏的時期，朱正元教授曾提出「壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗」的主張，現在實驗室條件已經得到了極大的改善，但新課程倡導學生主動參與、樂於探究、勤於動手，提倡學習方式多樣化，這樣僅靠實驗室的有限器材是不能滿足課改需要的，因此我們更應提倡學生用「壇壇罐罐」來做實驗。朱正元教授說：「不要迷信只有工廠製造的儀器才是儀器。」用一隻塑料杯可以做物體的慣性、水的表面張力、大氣壓力、摩擦力、熱的傳導和輻射、聲的共振、摩擦起電、光的反射與折射等10多個實驗。一支鉛筆，一個塑料瓶、一個易拉罐……都是很好的實驗資源。
例如：運用控制變數法研究「影響液體蒸發快慢的因素」的實驗中，需要一個恆溫容器來控制液體溫度保持不變，家用的調溫電火鍋就基本能滿足實驗的需要。又如我們利用小鞭炮來模擬火箭升空的實驗，把小鞭炮去除引火線，對折後固定，在對折後的破裂處點燃時會噴出火焰，能使放在下面的紙片燃燒起來。通過觀察小實驗後，再引導學生一起來解釋為什麼火箭發射台底要建一個大水池？為什麼我們在電視屏幕上看到火箭發射升空的瞬間會有大量的煙霧產生？在模擬小實驗的基礎上進行解釋，學生比較容易理解，也讓學生感受到高科技並不那麼神秘，激發學生的求知慾、點燃學生思維的火花。
2．運用數字化實驗工具，豐富實驗教學資源
隨著信息技術的發展，網路、多媒體、感測器等資源和工具正被逐步利用到課堂教學中，中學物理實驗教學的內容和方式都在不斷的創新和發展。上海市二期課改過程中，DIS（數字化信息系統）實驗系統的研發，更為中學實驗手段的多元化提供了技術支持，使物理實驗資源更加豐富。但在調查與訪談中發現，由於新的實驗器材不到位或教師在思想認識方面等原因，相當一部分教師對新實驗操作系統與感測器技術在教學中的運用不甚了解，甚至採取迴避態度，不願去接觸和使用。經驗告訴我們，新的技術和工具只有在不斷使用過程中才能更好地掌握它的使用方法，才能設計出更好的實驗、開發出更多的功能。
DIS實驗系統的應用目前在高中階段的教學實踐中取得了不少經驗，有很多突破和創造性的發展，但在初中物理教學中的實踐研究還處於起步階段，需要我們在教學過程中不斷實踐和運用，才能更好地發揮它的功能和作用。在各種感測器中，溫度感測器的應用可以相當廣泛，它使用非常方便，實驗裝置也比較簡單，學生很容易理解。如：先讓學生體驗在同一環境中的泡沫塑料塊和鐵塊的冷熱程度，再用溫度感測器測量兩者的溫度，發現得到的結論不一致，讓學生形成思維沖突，激發探究的興趣和熱情，即可以說明僅僅憑感覺來進行判斷有時不一定可靠，所以要進行科學的測量，同時又為溫度這個物理量的教學創設了很好的教學情境。又如：「摩擦做功使物體的溫度升高」的實驗，運用溫度感測器可以實時測量物體溫度的變化情況，使實驗更加直觀；在「比熱容」、「晶體的熔化」等實驗中都可以運用DIS實驗設備進行實驗，發揮出感測器在數據採集方面和數據分析方面的優勢。
3．製作並使用視頻素材，豐富實驗教學資源
在物理教學中，實驗起到了許多積極的作用，但有些傳統的實驗有較大的局限性。如有的可見度小；有的演示現象瞬息即逝；有的實驗需要很長的時間無法在課堂上完成；有的限於條件，演示效果很差；傳統的教學掛圖所提供的只是靜止的畫面，對講解現象的過程很不適用；有些物理實物模型本身又不易拆開，工作時各部分的情況不容易看清楚等等。正因為這些局限性，使學生對許多物理知識的理解造成一定困難，應根據教學需要不斷改進、開發和創造性地使用實驗資源。在教學實踐中，製作並創造性地使用視頻素材，取得了較好的效果。
（1）增加實驗的可見度，讓全體學生參與實驗的觀察。實驗過程中我們都希望可見度比較大，特別在一些實物演示實驗中，如可視程度小，往往只有派學生代表或前排學生觀察，而大部分學生在課堂上處於旁觀者的狀態，部分學習習慣較差的學生會游離於教學之外，課堂紀律也難以控制，因此很多實驗我們需要增加可見度。如在熱學實驗中，溫度的變化情況我們經常要通過觀察溫度計示數的變化進行測量，但常用溫度計比較小，即使是演示用的溫度計，教室後排的同學也難以觀察，通過實物展台或把相關實驗拍攝成視頻，把原來可視程度比較小的實驗儀器局部放大，全體學生都可以在大屏幕上觀察實驗現象或讀數的變化，大大增強了實驗效果。
（2）放慢實驗的過程，讓稍縱即逝的現象完美呈現。在物理實驗中，有些現象瞬息即逝，學生比較難觀察，通過製作視頻素材，可以把實驗的過程放慢，讓學生充分地感受實驗的變化過程。如，演示「改變內能的方式」的實驗過程中，我們經常採用在壓縮引火儀中放入硝化棉，快速按壓活塞，密閉氣體由於被壓縮，內能增大，溫度升高，使容器中的硝化棉燃燒。這個實驗的燃燒過程非常短，不超過一秒，所以學生不太容易觀察，我們可以用攝像機把該實驗過程拍攝下來，運用正常播放並結合慢放的手段（如圖1），把這個實驗過程在大屏幕上呈現，實驗更具有震撼力，效果得到了很大地提高。
（3）加快實驗的過程，拓寬課堂教學的時空。有些物理實驗的過程需要很長的時間，或者在課堂中很難完成，我們也可以通過視頻素材的製作和使用來實現。如：固體物質的擴散現象非常緩慢，需要經歷幾十小時、幾天、甚至幾年才能觀察到明顯的變化，課堂上根本不可能完成。我們採用固體高錳酸鉀顆粒，放到瓊脂中，在實驗室放置十幾個小時，整個過程運用攝像機完整地拍攝下來，在課堂上採用快放的方式，用幾分鍾時間來感受十幾個小時的變化，這個真實的實驗過程，比虛擬實驗或動畫模擬實驗，更具有說服力和可信度，增強了課堂教學的時空。
二、初中物理實驗教學資源的整合
整合是指一個系統內各要素的整體協調、相互滲透，使系統各要素發揮最大效益，達到最優狀態。實驗教學資源的整合是多維度的，可以從形式、內容、工具、方法等多方面進行整合，通過整合優化教學方法、完善學習方式，落實課改理念，從而培養學生學習物理的興趣、科學探究的意識和能力。同時在實踐中可以積累更多的素材和經驗，通過各種形式的交流，與更多的教師實現資源共享，推動實驗教學的發展。
1．整合演示實驗與學生探究實驗，突出教學重點
培養學生的探究意識和能力，是初中物理教學的重要組成部分。物理概念、規律學習過程中我們越來越注重讓學生自己去體驗和發現，通過探究實驗，歸納總結出規律，建立物理概念。課堂設計以情景—探究（體驗）—應用為主線，每一堂課的教學重點，往往通過實驗研究和總結得以突出，方法得以落實。通過教學實踐，我們感覺到，把學生探究實驗和教師演示實驗有機整合，更能突出教學重點，取得較好的教學效果。
如：「比熱容」概念的教學過程中，學生在充分討論的基礎上進行實驗「探究物體吸收熱量與物質種類的關系」（用相同質量的水和煤油，實驗裝置如圖2），並記錄實驗數據，學生通過分析，可以初步得出結論。然後教師再運用DIS實驗系統（如圖3），通過溫度感測器可以實時測量質量相同的水和煤油吸收相同熱量時，溫度隨時間變化的曲線（如圖4），直觀的圖像對學生的視覺沖擊是較大的，使學生可以實時觀察到物體吸收熱量與物質種類確實有關。然後對物理圖象分析處理，並結合學生實驗測量的數據進行比較，對「比熱容」概念的形成和理解有較大的作用。
又如「溫度和溫標」的教學過程中，以學生「製作簡易溫度計」作為教學的主線，結合教師演示的常用溫度計，找出相對應的部分（如圖5），從結構、工作原理和使用方法等幾方面進行對比，從而理解攝氏溫標的定標方式、溫度計的結構和使用方法等，突出了教學重點。
2．整合傳統實驗與數字化實驗，突破教學難點
信息技術的發展，使中學物理實驗工具也發生了變革，各種感測器的應用使傳統實驗中的測量技術得到了發展，如DIS實驗系統。傳統實驗工具和數字化實驗工具各有特點，傳統實驗工具經過幾代人的使用和改進，設計巧妙合理，操作簡單明了； DIS實驗系統集實驗數據採集、顯示、分析、處理等功能於一體等。DIS實驗系統之所以能較好地融入到中學物理實驗教學中並得以不斷地發展，正因為它與傳統實驗的有機整合，可以彌補原有實驗中的不足，創新實驗設計思路，使物理實驗教學得到更好地發展。
如：「晶體的熔化實驗」，晶體在熔化過程中需要吸收熱量但溫度不變，初中學生對此不太容易理解，運用DIS實驗系統可以比較快速、直觀地讓學生觀察到熔化過程中溫度隨時間變化的圖象（如圖6），降低了理解的難度，突破了教學難點。又如：在「氣體對外做功改變內能」的實驗中，用打氣筒往大號飲料瓶中打氣（如圖7），同時用溫度感測器實時測量飲料瓶中氣體溫度的變化，可以看到隨著瓶中空氣的增加，測量的數據不斷地增大，當瓶內氣體把瓶塞推出時，也可以實時觀察到瓶中氣體的溫度不斷降低，從而可以直觀地觀察氣體對外做功內能減小。
3．整合課內實驗和課外實驗，改革作業的形式和內容
新課程強調培養學生的創新精神和實踐能力，以學生為本，改進學習訓練方式、完善學習評價。如何落實減負增效，對學生課外作業的研究和實踐也是我們需要積極探索的問題。比如結合活動卡上的一些實驗活動，或者布置「長作業」，讓學生進行實驗設計和探究，學生可以利用生活中的一些廢舊物品來動手實驗和探究，在研究過程中可以更深入理解物理概念和規律，對培養學生理論聯系實際、物理學習的興趣都非常有效。同時還可以把學生課外實驗中的一些實驗方案、收集的一些實驗數據，作為課堂教學的資源，拓寬了課堂教學的時空，整合了課內外的實驗資源，改變了作業的內容和形式，使學生的興趣和能力及探究意識得到培養。
如：「簡易溫度計」的製作，並要求學生按照攝氏溫標的規定，在簡易溫度計上粗略地標上刻度；又如學習了「比熱容」概念後，讓學生分組探究不同材料的保溫性能，並能夠用實驗測量的數據，寫出實驗報告等。
實驗資源的開發與整合並不是要一味地追求信息技術手段的運用，不是為整合而整合，而是要結合我們的教學實際，使物理實驗在教學中激發學生學習物理的興趣，培養科學探究的意識和養成自主學習的習慣等方面發揮更大的作用，我們需要不斷思考和實踐。
㈧ 說說利用數字化教學資源進行課堂講授應該注意些什麼
數字化教學資源是指經過數字化處理，可以在計算機或網路上運用的教學資源。回數字化教學資答源是教育信息化的產物，是推動教育教學改革、構建新的教學模式的基本前提。數字化教學資源的有效利用是每一位教育工作者應具備的基本能力，也是每一位教師信息素養的集中體現。加強數字化教學資源管理與應用的最終目的是優化教學，促進師生共同發展。
數字化教學資源包括網路課程、聲像資料、電子教案、數字化素材庫等。
㈨ 加工製作有效支持課堂教學的數字教育資源有哪些
隨著「校校通」「班班通」「堂堂用」一系列教育信息化工程的實施，我國的教育信息化已經實現了從注重基礎環境建設到資源綜合利用階段的轉變，教育信息化正由校園信息化建設向課堂信息化應用轉型[1]，如何在課堂教學環境下提高教師的教學信息化水平已經成為當前迫切需要解決的問題，本文討論的數字化教學資源是指課堂教學環境下應用的數字化資源，多媒體課件的設計與應用在很長一段時間內被認為教師教學信息化的重要途徑與方法，但隨著信息技術發展變革和學習理論、教學理論的發展，課堂教學信息化不僅是教學內容的數字化，也是學習方式、教學方式、組織方式的信息化，傳統概念中的多媒體課件已經無法承擔起課堂教學信息化的重任，因此有必要對多媒體課件的認識、設計開發以及應用過程中的一些問題進行重新審視。換言之如果要在現有的基礎提高課堂教學信息化水平，必須對課堂數字化教學資源的功能進行拓展，使其與當前教育教學理論觀念發展相一致。
一 問題提出和分析
傳統多媒體課件作為一種信息化教學環境下常用教學方法和手段，在學習情境創設、教學內容呈現、動態演示過程等方面為教師教學提供了幫助和支持。這些多媒體課件通常採用兩種方法進行設計與開發，一種是依據教師的上課過程和思路進行設計、開發與應用，以教師的教案（教學設計）為課件的腳本，典型的課件結構就成為：導入、情境、新授、練習、小結等教學過程的再現；另一種方式是依據教學內容的知識結構組織設計。隨著學習理論與教學理論的發展，以及教師課堂教學觀念的更新，這兩種數字化教學資源設設計、開發的方法以及應用過程出現了一些問題，主要體現在以下幾方面：
1．數字化教學資源設計理論嚴重滯後於學習與教學理論的發展
最近幾年，數字化教學資源的形式越來越多樣化，製作工具也越來越豐富，設計與開發理論也提出了標准化、模塊化、積件化等思想，但數字化教學資源內容的設計與實現形式上仍然停留在行為主義的程序教學設計理論和認識主義的信息加工理論基礎之上，隨著建構主義學習理論的發展與應用，學習情境以及相應的支撐工具受到了更多關注。雖然在建構主義教學設計模式中強調認知工具（包括協同工作工具、績效支持工具和評價管理工具等）設計與應用，在教學設計中已經提出了相應的認知工具等內容[2]，但在課堂教學實踐中卻鮮有實踐與嘗試，數字化教學資源製作也沒有在建構主義學習理論的基礎上形成獨立的設計方法，而是直接借用傳統教師的課堂教學設計一般模式[3]為理論依據，如圖1所示。
2．數字化教學資源設計忽略了對教學活動的支持作用
教學過程是由一系列教學活動構成的，現代教學理論倡導在教學過程中要充分發揮「學生的主體」「教師的主導」地位和作用，雙主的地位和作用需要在具體的教學活動中體現出來。但在課堂數字化教學資源過程利用中，教師的主要信息化教學行為轉換為多媒體教學內容呈現和演示為主，其設計重點也落在了對教學內容的加工上，課堂教學信息化僅僅是數字化教學資源的呈現，忽略了其課堂教學活動的組織、管理的信息化。在現階段，數字化學習資源主要功能仍然是增強教學內容的呈現效果，成為輔助教師「講解演示」的重要工具和形式，沒有成為教師組織管理課堂教學工具，更沒有成為學生學習認知加工和活動支持工具。課堂數字化教學資源在設計過程中嚴重地忽視了對教學活動地支持作用，這種情形迫切地需要改變。
3．數字化教學資源與工具應用弱化了教師在課堂教學中的能動性
數字化教學資源與傳統的學習材料相比，具有呈現迅速、信息量大、多媒體化等特點，教師在使用多媒體課件教學過程中容易形成利用課件代替自己講解習慣，教師過度依賴多媒體課件，教學過程成為課件播放與展示的過程。從而弱化了教師在教學中的動性，數字化的教學資源（如課件）為什麼不能成為強化教師班在課堂教學活動主體作用的支持工具呢？
圖 1 課件在教學設計中的地位與作用
4．數字化教學資源設計難以適應課堂教學環境變化
促進優質教學資源共享與擴散一直是教育信息化追求的目標，很多學校與單位進行過多輪次數字化教學資源建設，但因為地區及不同學校技術環境差異形成了當前課堂教學信息環境的多樣化，比如簡易多媒體教室、多媒體投影教室、多媒體網路教室和移動網路教室等多種形式，而且信息化教學硬體設備、軟體系統、製作工具升級日益頻繁和多元，導致很多數字化教學資源缺乏通用性[1]。早期提出的積件庫等資源設計思想，也相應產生了一些課堂教學資源庫，積件思想和方法在一定程度上解決了數字化教學資源的重復利用問題，但也因為積件平台缺乏通用性致使這些資源無法直接進入更多課堂，提高數字化教學資源使用效率必須要為這些資源應用提供相對統一的應用環境。利用教師熟悉的、常用的課件設計工具為教學資源的最終整合應用平台是最便捷的方法，使教師能夠直接利用PPT、FLASH等工具直接在已有的資源上進行二次開發與整合與利用，能夠直接利用PPT、FLASH對已有的教學認知工具、活動支持工具、組織管理工具加工與編輯。
綜上所述，當前數字化學習資源設計仍然停留在以「教學過程」和「教學內容」為中心的設計模式上，無法適應教師在信息技術環境下的實際教學的需求，無法為教師提供相應的信息化教學支持的工具，要解決這樣的問題，需要重新審視我們的數字化教學資源設計、開發與應用方法，使之具備與當前信息化教學相適應的功能。
二 數字化教學資源功能的重新定位