㈠ 数字化校园对未来课堂的影响
作为社会子系统重要的组成部分，教育也深受大数据来临的深刻影响。国外高校教学管理中，教育数据的挖掘也成为提高教学管理水平和教学质量的重要方式。美国的学校能够通过对学生数据的分析，以85%的精确度预测学生的升学率。[4]中国教育在当前社会转型影响下存在不少问题，通过正在形成的大数据技术，教育政策的制定、学习方案与评价方式的确立等，都将发生革命性变化。
1.渗透到教育的核心环节
教育和社会之间是哲学上的辩证关系，一方面，通过教育培养出能改变世界、创造世界的人才；另一方面，教育又深受当前社会氛围、国家体制、经济状况、文化传统等的影响。从当前来看，教育深受工业社会的影响。从18世纪中叶开始，整个世界开始受到工业革命的影响，市场的扩大和劳动时经验与技术的要求，对劳动力的素质提出了新的要求，实际的动手能力代替了过去注重个体层面的文化修养学习，能不能解决问题，成为衡量人才的标志。这种人才观对教育的影响是巨大的，这从美国实用主义哲学家杜威教育思想的流行可见一斑。
大数据时代的来临将会革新这种延续了近三个世纪的教育理念。美国著名的未来学家，当今最具影响力的社会思想家之一的阿尔文·托夫勒（Alvin Toffler）在他的著作《未来的冲击》中提出“未来的教育”，他预测未来的教育要面对服务、面对创新，因此在家上学、教育空间设计、面向未来的学校界限的消失将成为趋势。[5]解决实际问题的能力作为大数据时代人才的能力之一，将渐渐淡出教育的逻辑起点位置，发掘知识、寻找联系、总结规律将成为大数据时代人才的重要要求。大数据时代教师将集中在挖掘学生与学习有关的表现，最适宜学生学习的方法，而不是依赖于定期的能力测试。教师分析学生知道什么，什么是最有效的学习路径。通过对在线学习工具等的分析，可以评估学生在线学习行为的长度，以及学生们如何获得电子资源，如何迅速地掌握概念。[6]
从我国实际情况来看，教育政策的制定与执行都是自上而下的，这种情况有利于政策的权威性与执行的效率，但是忽视教学与学生实际的弊端也客观存在。大数据时代将可以通过对教育数据的分析，挖掘出教学、学习、评估等符合学生实际与教学实际的情况，这样就可以有的放矢地制定、执行教育政策，从而为学生制定出更符合实际的教育策略。
2.重新构建教学评价方式
长期以来，教学评价活动主要是学校以及上级主管部门在听课和学生考试成绩的基础上对任课教师进行评价，或者教师根据学生考试成绩和作业成绩以及课堂表现等对学生进行评价。[7]教学评价活动促进了教师的教学和学生的学习，但是在细节方面还有待提高，比如教师在教学活动中，哪些教学方式是最为擅长也最容易为学生接受？学生在学习过程中，个体的学习习惯是什么，什么样的学习方式最容易掌握知识？这些细节可能需要大量的实践经验总结出来，短期的教学评价是难以实现的。
大数据技术通过对教师与学生长期行为进行分析，得出具有个性化的教学行为、习惯、方式。“不得不承认，对于学生，我们知道的太少”。同样，我们也可能对教师知道的太少。大数据的到来，可以通过技术层面来评价、分析并进而提升教学活动。首先，教学评价的方式不再是经验式的，而是可以通过大量数据的“归纳”，找出教学活动的规律。比如新一代的在线学习平台，就多出了行为和学习诱导的部分。通过记录学习者鼠标的点击，可以研究学习者的活动轨迹，发现不同的人对不同知识点有何不同反应，用了多长时间，以及哪些知识点需要重复或强调。[8]对于学习活动来说，学习的效果体现在日常行为中，哪些知识没有掌握，哪类问题最易犯错等成为分析每个学生个体行为的直接结果。其次，可以对学生进行多元评价，而不仅仅是知识掌握的单一维度。对学生的评价应该是多元的，特别是通过数据分析，可以发现学生思想、心态与行为的变化情况。比如，同一寝室，互相删除了联系方式，或者两者之间没有任何数据产生，同学之间的关系肯定出现了问题，通过数据分析，就应在学生心理与行为方面进行关照。如果通过文本分析、信息抓取分析出学生的近期情绪状态，很多悲剧可能就能避免。即使是掌握知识的单一维度，其因素也是多方面的，有的是记忆好，有的则是逻辑思维能力强，通过大数据技术，可以分析出每个学生的特点，从而发现优点，规避缺点，矫正不良思想行为。第三，教学评价跳出了结果评价的圈子，实现过程性评价。传统教学评价多是教的好不好，学的好不好，注重的是结果。而大数据时代可以通过技术手段，记录教育的过程。现在一些学校实行了电子课本，如果能记录下作业情况，课堂言行，师生互动，同学交往，并将这些数据汇集起来，不仅可以发现学生的特点，更不用为如何写期末评价费力了。
3.革新教育者教学思维
传统的教育大多是教育主管部门和教育者通过教学经验的学习与自己的总结，认为某些因素对教学活动很重要，从而一而再、再而三地强调。但是有些经验是不具有科学性的，常识有时会影响人们的判断。比如苹果公司就发现，笔记本电脑销售额的提升，常识认为的比如提高库存管理能力、提供员工更多的专业培训、做更为时尚的广告、促销等等，只能提升2%～9%的销售额，而把电脑屏幕和桌子呈70度角左右放置，却能高出其他电脑销售额的15%。70度角放置的电脑，因为反光会让人不舒服，从而诱使客户去搬动屏幕，一旦潜在客户与货物发生了肢体接触，他购买这个商品的可能性就上升了15%。[9]
大数据时代教师的教学思维需要从群体教育的方式转向个体教育，在教学过程中，可以真正做到因材施教，因人而异。传统教育也提倡因材施教，但是由于学生数量、教师精力、教育任务等制约，因材施教总是有些缺憾。大数据技术将给教师提供最为真实、最为个性化的学生特点，教师在教学过程中可以有针对性地进行因材施教。比如，在课堂学习过程中，哪些（或哪个）同学注意基础部分，哪些同学注意实践内容，哪些同学完成某一练习，哪些同学可以阅读推荐书目等等。这和网络购物相似，通过你过去的购买痕迹，网站就会分析出你的购物兴趣，从而有针对性地给你推送广告信息。
不仅如此，当学生在完成教师布置的作业时，也能通过数据分析强化学习。比如通过电子设备做作业时，某一类型的题目有几次全对，就可以把类似的题目跳过；如果某个类型的题目犯错，系统则可进行多次强化，这样不仅提高了学习效率，也减轻了学生的学习负担。
4.影响学校教育模式
学校教育是当前教育的绝对模式，适龄儿童、青少年都需要进入学校，通过教师的讲授进行学习。但是随着大数据时代的来临，这一教学模式可能会得以改变。2004年，澳大利亚人马丁开发了一个开源课程平台moodle，解决了来回奔波上课的问题。教师通过这个平台与学生互动，学习、考试、资料分发与上传等，都通过网站完成。2010年，这个平台数量已经达到了100万门户。2006年，孟加拉裔金融白领萨尔曼·可汗将自己的10分钟教学视频传到网上，几年后，这个网站注册用户达到了1000万。[10]
教育平台的开发，使网络课程得以飞速发展，2012年美国在线课程投资达到10亿美元以上。网络课程的发展给传统教学带来了巨大冲击，一方面，教育的方式将不再仅仅局限于学校教育；另一方面，教师的课堂教学出现新的替代模式。这种教育模式的革新，在大数据时代更有了存在的价值与意义。
传统教学模式有教师的督促、随时沟通、情感交流，是按照教学大纲按部就班地完成教学活动。这种教学模式有计划、有步骤，体现秩序性，但是在一定程度上也框定了学生的思维框架，学生的创新能力没有得到最大发挥。美国不少商业巨鳄都有辍学经历，甚至有的创业基金要求学生辍学才能发放。这当然不值提倡，但是，从一个侧面也反应出非学校教育，也同样具有创造能力的事实。大数据时代的来临，可以通过学生学习兴趣、在某一在线课程停留的时间、点击率、情绪反应等，推送更具有个性化的学习内容。这在知识爆炸的时代，显得尤为重要。此外，随着媒介社会化时代的来临，学生学习生活网络化已成事实，学生可以通过在线学习目前正在开设的课程，这对正在授课的教师是一种挑战。美国有个Udemy网站，老师根据自己上传视频的点击率获得报酬，2012年5月份，该网站上有的老师收入已经超过20万美元。随着技术的发展，以后教育网站将在大数据的支撑下，根据知识传播的形式、受众的兴趣不断优化教学内容、教学方式，为学生提供更高质量的学习内容。
㈡ 如何通过抓取教育大数据来深化课堂教学改革
现代信息技术的发展为大数据的收集和分析提供了无限的可能，大数据时代的这一趋势也对教育产生了巨大的影响：一方面，在科技理性的指导下，通过多维度收集学生行为的数据并进行模型建构，可以对学生的学习行为进行预测;另一方面，大数据时代的人文主义转向使人们更关注教学活动的适应性，教育大数据的挖掘和利用可以更好地实现适应个人需求的定制化教学。
国际数据公司(IDC)认为大数据时代数据有4大特点——数据的规模大、价值大、数据流转速度快以及数据类型多。大数据的挖掘和利用对教育——特别是课堂教学——产生着深远的影响。学习科学家索耶认为：越来越多的学习将经过计算机中介发生, 并产生越来越多的数据,我们有必要运用这些数据分析什麼时候有效的学习正在发生。所以数据挖掘可以用於探究行为与学习之间的关系,如学习者的个体差异与学习行为之间有何关系,不同行为又会导致何种不同的学习结果等。2012年美国发布《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》(Enhancing Teaching and Learning through Ecational Data Miningand Learning Analytics)提出大数据时代教育数据的特点：具有层级性、时序性和情境性，其中数据的层级性指，既收集教师层面的数据也收集学生层面的数据，既收集课堂数据也收集活动数据，为後期模型的建立提供了多维度的资源;数据的时序性是指，数据是实时的、连续的，为材料的前沿性提供了保障;而数据的情境性是指，数据是基於真实情境脉的，保证了模型的信度。
大数据技术能够促进以学生为本的学习，数据不仅仅是科技理性指导下收集数据和拟合成模型，并针对学生的群体行为做出预测判断，还可能在固有模型的基础上，通过诊断学生在课堂中的行为表现，对固有模型进行修改，使课程内容更加适合学生的长尾需求，实现个性化教学。大数据的利用可以支持对教育活动行为的建模预测，还可能支持教育实践中的适应性教学。前者是後者的基础，後者是前者的深化。
建模与预测导向的大数据应用
大数据时代数据促进教育变革的方法之一是收集和分析处理数据，并进行预测。现如今，由於数据记录、存储与运算的便捷性，海量的、多层次的数据可以便捷地加以收集，由随机抽样带来的误差因此减小，建模和预测可以基於全数据和真实数据，因而就更为精确。大数据时代通过探求海量数据的相关关系获得盈利的最成功的案例是亚马逊的市场营销，亚马逊收集读者网上查阅行为和购买行为数据，建立读者偏爱阅读模型，预测读者购买的群体行为，实现书籍的推荐。近几年，教育研究的对象逐渐关注学生的学习行为，其背後是一种学习观的转变，学习被视为一种识知的过程(knowing about)，识知是一个活动，而不是将知识作为一个物品加以传递。识知总是境脉化的，而不是抽象的和脱离於具体情境的。识知是在个体与环境的互动中交互建构的，而不是客观准确的，也不是主观创造的。所以，学生的行为活动数据被认为是可以反映学生在学习过程这一情境化的动态变化进程中的情况。海量、多层次、连续的行为数据在收集後被拟合成模型，实现预测，如学习管理系统(LMS)的运用。然而，由於建模和预测依赖的基本原理为数理统计，其预判对象主要是学生的群体行为。
1.案例分析
学习管理系统(Learning Manage System)简称LMS，是基於网络的管理系统平台，用於监控学生学习活动行为，识别和预测学困生(student at-risk)，并为其提供相应的帮助。大多数LMS包括5个部分：有和课程相关的学习资料、用於确保学生提交作业与完成测试的评价工具、用於沟通的交流工具(如邮件、聊天室等)、用於确保教师记录和存储学生的学习活动并发布活动截止日期的课程管理工具、用於帮助学生学习回顾和跟踪学习进程的学习管理工具。在高校大量使用的BB(Blackboard)平台就是一个常见的学习管理系统。系统记录了学生参与选修的网上课程的种类、在线时长、阅读和浏览的文章数量，反映学习者的学习行为。2008年，Leah P.Macfadyen和Shane Dawson教授在加拿大不列颠哥伦比亚大学通过分析5个本科班级使用BB平台选修生物课的数据，建立了预测模型。平台记录了学生课程材料的使用情况、参与学业交流情况和完成作业提交和考试情况。大数据时代教育数据记录的层级性在这裏充分显现，课程材料的使用包括记录在线时长、邮件的阅读时间、邮件的发送时间、讨论信息的阅读时间等。参与学业交流记录了发布新讨论的时间、回复讨论的时间、使用搜索工具所花的时间、访问个人信息的时间、文件的浏览时间、浏览谁同时在线的时间、浏览网页连结的时间等等。评价模块记录了评价的阅读时长和提交评价的时间等。通过应用统计工具描述散点图，发现了在LMS记录下学生在线时长和学业表现呈相关关系。在进行多元回归时，研究者发现，学业成就处在後四分之一的学生在线时间略长於平均时间，而学业成就处於前四分之一的学生的在线学习时间低於平均水平。紧接着，研究人员为了作出预测，利用逻辑斯特回归生成了一个预测模型，通过收集学生的新的行为数据，预测学生是否处於真正参与了学习活动，并得出如下结论：讨论举行的次数、邮件信息发送量和测评的完成情况这三个维度构成的模型可以预测学生的学业水平情况。
大数据时代，通过探求学生行为与学业水平之间的相关关系，建立模型，实现预测，能够对课堂教学产生重要影响。然而，数据建模过程中，为了保证模型的效度与信度，极端个别数据被处理，使模型只能实现群体行为的预测，不能针对学习者个体实现定制化和个性化。
2.建模与预测的不足
数据建模与预测的背後充分体现了实证主义的思想和方法。19世纪上半叶，以孔德为代表的社会学家提出了实证主义的基本信条：利用观察、分类，探求彼此的关系，得到科学定律。实证主义的哲学思潮到20世纪60年代，演变成一种科技理性，实践知识逐渐染上了工具性的色彩，专业活动存在於工具性的解决问题之中，所有的专业活动都被视为厘定目标、套用已知的方法解决问题的过程。这一期间，大量的学科被系统地整合发展，甚至包括教育学和社会学这样的「软科学」。用证据解决未知的问题，用数据预测未来一时成为潮流。
学生活动行为数据的建模尤其侧重体验实证主义的思想，模型注重成功教学行为的共性，忽视教师与学生群体的独特性需求时，科技理性的主导有可能使课堂教学被视为独立於真实境脉的模块，只要教学行为取得成功，就会被数据抽象化，形成模型，对学生群体行为产生预测。科技理性有赖於人们认同的共有目标，教学实践目标的厘定极其复杂，包含巨大的不确定性和独特性，甚至，由於社会角色的不同，还会带来价值冲突。一个稳定的、为所有人所认同的目标不复存在，依据科技理性精神和方法推理预测的行为模式并不可能满足每一个人的需求，教育变革在大数据时代下出现新的取向。
从数据模型到支持适应性学习
在数据建模的基础上实现教学的适应性是大数据时代促进教育变革的另一成果。数据建模及行为预测依旧属於科技理性指导下的行为模式，可能会造成忽视学生个性需求的现象，而个性化需求正是知识社会的重要特徵，个性化的教育也受到教育研究者、政策制定者和教育实践者越来越多的关注。教育系统设计专家赖格卢斯认为，教育投入没有达到效果的一个很重要的原因是忽视了社会的转型。「社会已经从工业社会步入了资讯时代，劳动力市场对人才的要求不再是工业时代在流水线上操作的工人，而是具有创新性思维、决断力强的知识性人才。」教学面临从产生清一色的劳工转向产生有判断力和适应性能力的人群。2010年，OECD的报告《The Nature Of Learning》中指出，适应性能力(adaptive competence)是21世纪核心竞争力，包括在真实的境脉中灵活并有创造力地使用有意义的知识和技能。吴刚在《大数据时代的个性化教育：策略与实践》中提出了个性化教育的必要性和必然性，指出「只有利用信息技术所提供的强大支持，才有可能真正实现个性化学习」。大数据时代的来临，正是个性化教育发展的一个良好契机。2012年，美国颁布了《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》，提出大数据时代，通过收集在线学习数据，对数据进行分类和探寻数据之间关联的方式挖掘数据，形成数据模型。通过学生行为和模型的互动，形成适应性学习系统。概言之，我们可以以对行为数据的充分利用为基础，改变教学的内容和进度，构建适应性评价和教学系统，充分实现教育的定制化，满足学生的长尾需求。
1.案例分析：
适应性教学系统又称适应性学习系统，(Adaptive Learning Support System)，简称ALSS系统，强调基於资源的主动学习，认为学习不是知识的传递，而是学习者的自我建构。自上世纪90年代以来，研究者开发了不少适应性学习系统，如1998年De Bra开发的AHA系统，2003年，Brandsford和Smith开发的针对任务型学习的MLtutor系统，以及近几年颇受关注的翻转课堂(Flipped Classroom Model)简称FCM系统。
内容传递模块：传递相关知识与信息支持学生的学习。
学习者数据库：存储学生在参与教学活动中的相关行为。
预测模块：包括学生信息和学生行为数据，跟踪学生的学习，并做出预判。
显示模块：为学生生成行为报告。
自适应模块：根据学生行为生成的报告，反馈到预置模型，为模型做出相应的改变，使之更符合学生。
干预模块：使教师、系统管理者和领导可以在系统运行时实施人为干涉。
学习者学习相关学科内容时，学习行为被记录跟踪下来，学生的学习行为数据被传送到後台，记录在学习者数据库内，作用於预测模块。预测模块通过改变内容传递模块，再次作用於学习者。在整个过程中，教师、教学管理者起干涉作用。
适应性学习系统是一个交互的动态系统，系统往往会提供给学生一些学习行为建议。奥地利针对学生的问题解决的过程设计了一个适应性学习系统。适应性学习系统的第一步是教育数据挖掘(ecational data mining)，简称EDM。数据挖掘的过程包括数据收集、数据预处理、应用数据的挖掘和诠释评价发展结果。Moodle提出了CMS数据挖掘系统(Course Management System)。研究者先使用原始数据进行建模，第一步是原始数据的收集，原始数据大约包含2007年73名用户产生的28000活动例子，2008年97名用户产生的265000份解决问题的案例和2009年45名用户产生的115000个活动案例。除了记录学生解答问题时产生的数据，原始数据还收集了学生的信息、问题的信息和解决问题的步骤;在对数据进行分类後，归纳出问题解决的类型，利用很擅长拟合连续数据的Markvo Models(MMs)的一个子模型DMMs拟合了如上的连续性数据，通过添加判断学生学习行为的结果模型和一系列监控和调节模块，构成了整个面向问题解决的适应性系统。当学生使用这个模型时，模型会根据学生的行为数据为学生提供他们所偏爱的解决问题的过程与方法。
除了适应性教学系统，还有适应性评测系统。LON-CAPA(Learning Online Network with Computer-Assisted Personalized Approach)是一个计算机辅助的个性化网络学习测评平台，平台不提供课程设计和课程目标，而是一个教学工具。CAPA通过後台记录学生的基本资料，学生参与的互动交流、学业情况，针对学业课程中的疑难点，提供个性化的考试资源。
2.适应性转向的意义
在大数据时代，科技理性指导下的模型预判在面对结构不良的问题时显得应对能力不足。科技理性指导下的数据建模忽视学习的真实境脉，只能支持群体行为的预判，模型的推广可能会使人们忽视其实践成功背後的个体经验与具体情境，从而导致科技理性与哲学思辨对抗。然而，完全依靠哲学思辨和经验进行教学不仅不利於教育学科系统理论性的发展，也不利於课堂实践的管理与教师的培训。唐纳德·A.舍恩提出了一种适应性思维模式。他指出：「如果科技理性的模式在面对『多样』的情境时，是无法胜任、不完整的，甚至更遭的话，那麼，让我们重新寻找替代的、较符合实践的、富有艺术性及直觉性的实践认识。」适应性学习是在系统理论知识的指导下，针对个体差异，使学习内容和活动高度个性化的学习方式。
适应性平衡了理性与经验的两难，英国学者Hargreaves(1996)首次提出基於证据的教育研究向医疗诊断学靠拢。临床诊断学和教育的相似之处在於，他们都要面对变动不居、极其复杂的环境，在这样一个结构不良的系统中，充分意识到客体(患者或者学生)的独特性与共性，利用系统的专业知识解决问题。
Ralf St. Clair教授在参考医学临床实践研究的三要素後提出基於证据的教育研究的三要素——研究的证据、教育工作者的经验、学习者的环境与特点。其中，行为预测关注的是研究的证据，而适应性学习系统的建设则关注的是教育工作者的经验和学习者的环境与特点。
从预测行为到支持适应性教学的转向，是一种人文主义的转向，教育研究的重点从关注研究的证据走向关注教育工作者的经验与学习环境特点，关注以证据支持个性化学习的实践变革。证据不再是其在科技理性时代所处的指导决策的角色，而是被视作一种资源，教育工作者在大量的基於证据的课堂教学决策中找寻最适合自己特点和学生特点的方式，推进课堂教学流程。也就是说，大数据的更重要价值在於支持适应性学习，满足个性化学习和个性化发展的时代需要。数据的预测功能依赖於大数据收集数据的全面性与处理数据的便捷性，根据统计学原理对群体行为做出预测，一定程度上弱化了个体特徵和具体情境。其主要指向行为预判。而适应性是在模型与客体的交互作用上改变模型，如图3所示，数据的适应性运转模型比预测模型多了一个循环(loop until)系统，使其更加契合个人需求，其主要指向实践改进。预测是支持个性化学习的基础，而支持个性化学习是预测功能的深化和转化——从整体人群到个体学习者、从理论模型到实践策略的转化。
分析与启示
大数据时代由於数据量大，数据收集与携带便捷，使海量学生行为数据被挖掘、收集，通过数据建模对学习者行为的分析变得比前大数据时代更为全面和可靠。数据时代在数据的挖掘和预测上固然潜力十足，但是大数据时代更多的价值是满足学习者的适应性长尾需求，在预测行为的基础上，修改教学模式，使之个性化与定制化。从数据建模走向支持适应性教学，支持对象从群体转向了个人，对教育活动的影响从对行为的认识转向了教育活动的实践，从科技理性指导下的去境脉转向了基於真实情境的教学活动。
走向适应性，不仅改变人类行为方式，更重要的是改变了认知方式。前大数据时代人们在科技理性的指导下完全被数据证据左右(driven by the data)，教师和学生、教育决策者和学校形成传统社会契约关系，当事人把自己百分之百地交给专业工作人员，而专业工作人员遵守契约，对当事人全心全意地负责，从而使专业工作人员享受至高无上的垄断性地位。大数据时代，教师不再是知识的控制者，他通过参与学生的学习活动，根据学生的先拥知识和认知特点、个性需求，不断地调整教学步骤、教学进度和难度。学生不用完全将自己有如病人交付给医生一般完全托付给教师。在学习的过程中，通过与教师的互动交流，在教师的协助下，成为自己学习的主体，控制并对自己的学习负责。由於教师精力有限，大数据时代下网络计算机辅助学习系统可以为教师和学生提供辅助指导的机会。
尽管如此，一方面，我们要拥抱大数据给我们带来的便捷的生活和高质量的教育，另一方面，我们需要保持警惕和防止因果关系和相关关系的误用，并且维护数据安全。
在推理方面，教育工作者需要警惕将相关关系和因果关系误用，以Leah P.Macfadyen教授的前述案例为例，BB平台在线时间的长短和学生的学业成就有相关关系，而非因果关系，成绩优异的学生在线时间低於平均在线时间，但不能说低於平均在线时间的学习导致学生成绩优异而要求学生减少在线学习时间。
此外，在信息安全方面，学生和教师的大量信息被收集和使用，在使用的过程中，必须制定相关私隐保护法，保证信息的安全，警惕数据滥用。学生的行为数据也不可以作为教师教学评优的依据，让大数据真正成为支持教学变革、提升教学效能、促进学生发展的手段，而不是控制教师和学生的工具。
㈢ 如何在小学语文课堂运用数字化资源
具体而言常有以下几种方法：
(一)情境型 指教师根据文本的意境,创设一种情境,激发学生的学习情趣,让学生想象优美的意境,体验美好的情感。简言之，通过导入引导学生进入作品描写的情境。在教学中教师如果能够创设并引导学生进入教材所描绘的情境，无疑对优化课堂教学起着重要作用。古人云：“感人心者，莫先乎情。”要让学生通过对课文的学习加深对文本的理解，从中受到感染，教师就要善于挖掘课文中的情感因素，引导学生“披文以入情”，产生心理上的共鸣。在阅读课的导入中时常是通过营造出一种气氛，或再现一个场面，从而把课文描绘的意境再现出来，把学生潜在的审美意识和追求美的情趣激发出来，使学生在耳濡目染中与作者在情感上产生共鸣，顺利进入到课文学习中去。
1、看图导入 义务教育课程标准实验教科书的每一课都安排了意境优美、色彩鲜艳的情景图，配有教学挂图，通过网络资料还可查阅到更多的与课文内容相关的图片。它们作为直观教材，比形象的语言更具有说服力和真切感，可以使学生获得较深的印象，可以化抽象为具体，给学生提供丰富的感性经验，鲜明地揭示事物之间的关系。教师在导入时充分发挥其作用，以此导入新课，能帮助学生理解课文内容，提高学习的兴趣，收到良好的效果。
2、 借助媒体导入 随着人类社会的日益进步,多媒体教学的日趋完善,现代的课堂趋向于“声情并茂”。在课堂导入时教师根据需要结合声、色、图，甚至是影视片段来辅助我们的教学,能增强教学的直观性和可感性，能让学生产生丰富的联想，激发学生学习的兴趣，能创设一个让学生积极思考的氛围，唤起他们的情感体验，达到语言所难以企及的效果。
㈣ 如何在数字化教学环境中打造高效课堂教学
堂教学是教师实现教育理解和教育观念，实践教学预设目标的重要主阵地，是在固回定时间、固定地点、答固定计划指导下的教师、学生、教材三要素的交互和发展过程。高效课堂教学是基于有效教学思想下，对课堂教学行为进行整体优化和有机组合，从而提高课堂教学单位时间内的实际效益，高效率、高质量地完成教学任务。高效课堂教学以学生课业低负、学生主动乐学、学生发展迅速为显要特质，以教学目标的高达成率为追求。这个过程是以学生为中心，教师利用现代数字化信息技术教学手段，实现学生知识技能、过程方法、情感态度价值观三维目标的统一达成，不断提高学生素质和能力。
㈤ 打造数字化智能教学，岳阳云课堂解决方案是怎么做的
岳阳云抄课堂解决方案是利用云技术帮助学校打造自己的数字化教学。所谓数字化教学绝不仅仅是加入一些大显示器或者投影仪那么简单，其背后更是需要一系列的数字化设备支持。在岳阳云课堂解方案中，无论是显示器还是投影仪都是显示的的一个途径而已。在课堂中，会专门配备一台云终端给老师使用，甚至有的学校还会配备相应数量的中南云终端给每个学生使用。这些终端都是为了辅助老师更好的完成教学，丰富教学的表现形式用的。但这些设备绝不是独立存在的，而是会通过网络和其他设备构成一个整体。
㈥ 用云教学大数据实现课堂教学与诊改智能化 讲座怎么样
要改革课堂教学，就应在教学活动中重视以人为本，在新课标的引导下建立起内开放的、民主的容、活跃的新型课堂教学模式，带给学生愉悦的学习感受，消除学习的焦虑感和紧张感，最大限度地挖掘学生的潜能，调动学生学习语文的积极性。从而激发其学习热情,如何调动起学生的学习积极性呢?
一、努力提高教师自身素质，建立融洽的师生关系。
二、重视教育评价，激发学生的成就动机。
三、运用多种教学方法，培养学生的学习兴趣。
四、改变课堂消极心理状态，培养学生必胜的信念。
总之,语文教学工作既是传道,授业,解惑,又富有乐趣.在教学中尊重、理解、宽容的对待学生，感化学生，满怀信心的期待他们会取得进步，同时注重给予积极科学的评价，注重教学方法的探索，用多种方法激发学生学习兴趣，诱导全体学生参加到课堂教学中来，才能使学生始终保持学习语文的积极性和主动性。
没有大数据的支撑，那就不是智能化教学。
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㈦ 如何进行初中课堂教学资源的整合与利用
关注课程资源的开发和利用是新一轮基础教育课程改革的一大特色,积极开发与整合实验教学资源是物理新课程实施的重要保障。本文就以在初中热学部分实验资源开发与整合过程中的一些体会，谈谈对实验资源开发和整合的一点认识。
一、初中物理实验教学资源的开发
所谓开发，是指通过研究或努力,开拓、发现、利用新的资源或新的领域。实验资源的开发可以包括对原有实验的再设计和创造性地使用；对新的实验工具的开发和运用；对实验教学功能的研究；运用实验改进学习训练的内容和方式等等。通过实验资源的开发，提升理念，转变教学行为；创设情境，激发学习兴趣；积累素材，实现资源共享。
1．联系生活实际，丰富实验教学资源
实验资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具同样是重要的实验资源。新课程强调物理学习要联系实际、贴近生活，引导学生关注生活，观察日常生活中的物理现象，那些最常见的生活现象、最普通的日常用品都可以成为非常好的实验资源，利用身边的物品进行物理实验，这种做法本身就是一种创新。在物质资源比较匮乏的时期，朱正元教授曾提出“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的主张，现在实验室条件已经得到了极大的改善，但新课程倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，提倡学习方式多样化，这样仅靠实验室的有限器材是不能满足课改需要的，因此我们更应提倡学生用“坛坛罐罐”来做实验。朱正元教授说：“不要迷信只有工厂制造的仪器才是仪器。”用一只塑料杯可以做物体的惯性、水的表面张力、大气压力、摩擦力、热的传导和辐射、声的共振、摩擦起电、光的反射与折射等10多个实验。一支铅笔，一个塑料瓶、一个易拉罐……都是很好的实验资源。
例如：运用控制变量法研究“影响液体蒸发快慢的因素”的实验中，需要一个恒温容器来控制液体温度保持不变，家用的调温电火锅就基本能满足实验的需要。又如我们利用小鞭炮来模拟火箭升空的实验，把小鞭炮去除引火线，对折后固定，在对折后的破裂处点燃时会喷出火焰，能使放在下面的纸片燃烧起来。通过观察小实验后，再引导学生一起来解释为什么火箭发射台底要建一个大水池？为什么我们在电视屏幕上看到火箭发射升空的瞬间会有大量的烟雾产生？在模拟小实验的基础上进行解释，学生比较容易理解，也让学生感受到高科技并不那么神秘，激发学生的求知欲、点燃学生思维的火花。
2．运用数字化实验工具，丰富实验教学资源
随着信息技术的发展，网络、多媒体、传感器等资源和工具正被逐步利用到课堂教学中，中学物理实验教学的内容和方式都在不断的创新和发展。上海市二期课改过程中，DIS（数字化信息系统）实验系统的研发，更为中学实验手段的多元化提供了技术支持，使物理实验资源更加丰富。但在调查与访谈中发现，由于新的实验器材不到位或教师在思想认识方面等原因，相当一部分教师对新实验操作系统与传感器技术在教学中的运用不甚了解，甚至采取回避态度，不愿去接触和使用。经验告诉我们，新的技术和工具只有在不断使用过程中才能更好地掌握它的使用方法，才能设计出更好的实验、开发出更多的功能。
DIS实验系统的应用目前在高中阶段的教学实践中取得了不少经验，有很多突破和创造性的发展，但在初中物理教学中的实践研究还处于起步阶段，需要我们在教学过程中不断实践和运用，才能更好地发挥它的功能和作用。在各种传感器中，温度传感器的应用可以相当广泛，它使用非常方便，实验装置也比较简单，学生很容易理解。如：先让学生体验在同一环境中的泡沫塑料块和铁块的冷热程度，再用温度传感器测量两者的温度，发现得到的结论不一致，让学生形成思维冲突，激发探究的兴趣和热情，即可以说明仅仅凭感觉来进行判断有时不一定可靠，所以要进行科学的测量，同时又为温度这个物理量的教学创设了很好的教学情境。又如：“摩擦做功使物体的温度升高”的实验，运用温度传感器可以实时测量物体温度的变化情况，使实验更加直观；在“比热容”、“晶体的熔化”等实验中都可以运用DIS实验设备进行实验，发挥出传感器在数据采集方面和数据分析方面的优势。
3．制作并使用视频素材，丰富实验教学资源
在物理教学中，实验起到了许多积极的作用，但有些传统的实验有较大的局限性。如有的可见度小；有的演示现象瞬息即逝；有的实验需要很长的时间无法在课堂上完成；有的限于条件，演示效果很差；传统的教学挂图所提供的只是静止的画面，对讲解现象的过程很不适用；有些物理实物模型本身又不易拆开，工作时各部分的情况不容易看清楚等等。正因为这些局限性，使学生对许多物理知识的理解造成一定困难，应根据教学需要不断改进、开发和创造性地使用实验资源。在教学实践中，制作并创造性地使用视频素材，取得了较好的效果。
（1）增加实验的可见度，让全体学生参与实验的观察。实验过程中我们都希望可见度比较大，特别在一些实物演示实验中，如可视程度小，往往只有派学生代表或前排学生观察，而大部分学生在课堂上处于旁观者的状态，部分学习习惯较差的学生会游离于教学之外，课堂纪律也难以控制，因此很多实验我们需要增加可见度。如在热学实验中，温度的变化情况我们经常要通过观察温度计示数的变化进行测量，但常用温度计比较小，即使是演示用的温度计，教室后排的同学也难以观察，通过实物展台或把相关实验拍摄成视频，把原来可视程度比较小的实验仪器局部放大，全体学生都可以在大屏幕上观察实验现象或读数的变化，大大增强了实验效果。
（2）放慢实验的过程，让稍纵即逝的现象完美呈现。在物理实验中，有些现象瞬息即逝，学生比较难观察，通过制作视频素材，可以把实验的过程放慢，让学生充分地感受实验的变化过程。如，演示“改变内能的方式”的实验过程中，我们经常采用在压缩引火仪中放入硝化棉，快速按压活塞，密闭气体由于被压缩，内能增大，温度升高，使容器中的硝化棉燃烧。这个实验的燃烧过程非常短，不超过一秒，所以学生不太容易观察，我们可以用摄像机把该实验过程拍摄下来，运用正常播放并结合慢放的手段（如图1），把这个实验过程在大屏幕上呈现，实验更具有震撼力，效果得到了很大地提高。
（3）加快实验的过程，拓宽课堂教学的时空。有些物理实验的过程需要很长的时间，或者在课堂中很难完成，我们也可以通过视频素材的制作和使用来实现。如：固体物质的扩散现象非常缓慢，需要经历几十小时、几天、甚至几年才能观察到明显的变化，课堂上根本不可能完成。我们采用固体高锰酸钾颗粒，放到琼脂中，在实验室放置十几个小时，整个过程运用摄像机完整地拍摄下来，在课堂上采用快放的方式，用几分钟时间来感受十几个小时的变化，这个真实的实验过程，比虚拟实验或动画模拟实验，更具有说服力和可信度，增强了课堂教学的时空。
二、初中物理实验教学资源的整合
整合是指一个系统内各要素的整体协调、相互渗透，使系统各要素发挥最大效益，达到最优状态。实验教学资源的整合是多维度的，可以从形式、内容、工具、方法等多方面进行整合，通过整合优化教学方法、完善学习方式，落实课改理念，从而培养学生学习物理的兴趣、科学探究的意识和能力。同时在实践中可以积累更多的素材和经验，通过各种形式的交流，与更多的教师实现资源共享，推动实验教学的发展。
1．整合演示实验与学生探究实验，突出教学重点
培养学生的探究意识和能力，是初中物理教学的重要组成部分。物理概念、规律学习过程中我们越来越注重让学生自己去体验和发现，通过探究实验，归纳总结出规律，建立物理概念。课堂设计以情景—探究（体验）—应用为主线，每一堂课的教学重点，往往通过实验研究和总结得以突出，方法得以落实。通过教学实践，我们感觉到，把学生探究实验和教师演示实验有机整合，更能突出教学重点，取得较好的教学效果。
如：“比热容”概念的教学过程中，学生在充分讨论的基础上进行实验“探究物体吸收热量与物质种类的关系”（用相同质量的水和煤油，实验装置如图2），并记录实验数据，学生通过分析，可以初步得出结论。然后教师再运用DIS实验系统（如图3），通过温度传感器可以实时测量质量相同的水和煤油吸收相同热量时，温度随时间变化的曲线（如图4），直观的图像对学生的视觉冲击是较大的，使学生可以实时观察到物体吸收热量与物质种类确实有关。然后对物理图象分析处理，并结合学生实验测量的数据进行比较，对“比热容”概念的形成和理解有较大的作用。
又如“温度和温标”的教学过程中，以学生“制作简易温度计”作为教学的主线，结合教师演示的常用温度计，找出相对应的部分（如图5），从结构、工作原理和使用方法等几方面进行对比，从而理解摄氏温标的定标方式、温度计的结构和使用方法等，突出了教学重点。
2．整合传统实验与数字化实验，突破教学难点
信息技术的发展，使中学物理实验工具也发生了变革，各种传感器的应用使传统实验中的测量技术得到了发展，如DIS实验系统。传统实验工具和数字化实验工具各有特点，传统实验工具经过几代人的使用和改进，设计巧妙合理，操作简单明了； DIS实验系统集实验数据采集、显示、分析、处理等功能于一体等。DIS实验系统之所以能较好地融入到中学物理实验教学中并得以不断地发展，正因为它与传统实验的有机整合，可以弥补原有实验中的不足，创新实验设计思路，使物理实验教学得到更好地发展。
如：“晶体的熔化实验”，晶体在熔化过程中需要吸收热量但温度不变，初中学生对此不太容易理解，运用DIS实验系统可以比较快速、直观地让学生观察到熔化过程中温度随时间变化的图象（如图6），降低了理解的难度，突破了教学难点。又如：在“气体对外做功改变内能”的实验中，用打气筒往大号饮料瓶中打气（如图7），同时用温度传感器实时测量饮料瓶中气体温度的变化，可以看到随着瓶中空气的增加，测量的数据不断地增大，当瓶内气体把瓶塞推出时，也可以实时观察到瓶中气体的温度不断降低，从而可以直观地观察气体对外做功内能减小。
3．整合课内实验和课外实验，改革作业的形式和内容
新课程强调培养学生的创新精神和实践能力，以学生为本，改进学习训练方式、完善学习评价。如何落实减负增效，对学生课外作业的研究和实践也是我们需要积极探索的问题。比如结合活动卡上的一些实验活动，或者布置“长作业”，让学生进行实验设计和探究，学生可以利用生活中的一些废旧物品来动手实验和探究，在研究过程中可以更深入理解物理概念和规律，对培养学生理论联系实际、物理学习的兴趣都非常有效。同时还可以把学生课外实验中的一些实验方案、收集的一些实验数据，作为课堂教学的资源，拓宽了课堂教学的时空，整合了课内外的实验资源，改变了作业的内容和形式，使学生的兴趣和能力及探究意识得到培养。
如：“简易温度计”的制作，并要求学生按照摄氏温标的规定，在简易温度计上粗略地标上刻度；又如学习了“比热容”概念后，让学生分组探究不同材料的保温性能，并能够用实验测量的数据，写出实验报告等。
实验资源的开发与整合并不是要一味地追求信息技术手段的运用，不是为整合而整合，而是要结合我们的教学实际，使物理实验在教学中激发学生学习物理的兴趣，培养科学探究的意识和养成自主学习的习惯等方面发挥更大的作用，我们需要不断思考和实践。
㈧ 说说利用数字化教学资源进行课堂讲授应该注意些什么
数字化教学资源是指经过数字化处理，可以在计算机或网络上运用的教学资源。回数字化教学资答源是教育信息化的产物，是推动教育教学改革、构建新的教学模式的基本前提。数字化教学资源的有效利用是每一位教育工作者应具备的基本能力，也是每一位教师信息素养的集中体现。加强数字化教学资源管理与应用的最终目的是优化教学，促进师生共同发展。
数字化教学资源包括网络课程、声像资料、电子教案、数字化素材库等。
㈨ 加工制作有效支持课堂教学的数字教育资源有哪些
随着“校校通”“班班通”“堂堂用”一系列教育信息化工程的实施，我国的教育信息化已经实现了从注重基础环境建设到资源综合利用阶段的转变，教育信息化正由校园信息化建设向课堂信息化应用转型[1]，如何在课堂教学环境下提高教师的教学信息化水平已经成为当前迫切需要解决的问题，本文讨论的数字化教学资源是指课堂教学环境下应用的数字化资源，多媒体课件的设计与应用在很长一段时间内被认为教师教学信息化的重要途径与方法，但随着信息技术发展变革和学习理论、教学理论的发展，课堂教学信息化不仅是教学内容的数字化，也是学习方式、教学方式、组织方式的信息化，传统概念中的多媒体课件已经无法承担起课堂教学信息化的重任，因此有必要对多媒体课件的认识、设计开发以及应用过程中的一些问题进行重新审视。换言之如果要在现有的基础提高课堂教学信息化水平，必须对课堂数字化教学资源的功能进行拓展，使其与当前教育教学理论观念发展相一致。
一 问题提出和分析
传统多媒体课件作为一种信息化教学环境下常用教学方法和手段，在学习情境创设、教学内容呈现、动态演示过程等方面为教师教学提供了帮助和支持。这些多媒体课件通常采用两种方法进行设计与开发，一种是依据教师的上课过程和思路进行设计、开发与应用，以教师的教案（教学设计）为课件的脚本，典型的课件结构就成为：导入、情境、新授、练习、小结等教学过程的再现；另一种方式是依据教学内容的知识结构组织设计。随着学习理论与教学理论的发展，以及教师课堂教学观念的更新，这两种数字化教学资源设设计、开发的方法以及应用过程出现了一些问题，主要体现在以下几方面：
1．数字化教学资源设计理论严重滞后于学习与教学理论的发展
最近几年，数字化教学资源的形式越来越多样化，制作工具也越来越丰富，设计与开发理论也提出了标准化、模块化、积件化等思想，但数字化教学资源内容的设计与实现形式上仍然停留在行为主义的程序教学设计理论和认识主义的信息加工理论基础之上，随着建构主义学习理论的发展与应用，学习情境以及相应的支撑工具受到了更多关注。虽然在建构主义教学设计模式中强调认知工具（包括协同工作工具、绩效支持工具和评价管理工具等）设计与应用，在教学设计中已经提出了相应的认知工具等内容[2]，但在课堂教学实践中却鲜有实践与尝试，数字化教学资源制作也没有在建构主义学习理论的基础上形成独立的设计方法，而是直接借用传统教师的课堂教学设计一般模式[3]为理论依据，如图1所示。
2．数字化教学资源设计忽略了对教学活动的支持作用
教学过程是由一系列教学活动构成的，现代教学理论倡导在教学过程中要充分发挥“学生的主体”“教师的主导”地位和作用，双主的地位和作用需要在具体的教学活动中体现出来。但在课堂数字化教学资源过程利用中，教师的主要信息化教学行为转换为多媒体教学内容呈现和演示为主，其设计重点也落在了对教学内容的加工上，课堂教学信息化仅仅是数字化教学资源的呈现，忽略了其课堂教学活动的组织、管理的信息化。在现阶段，数字化学习资源主要功能仍然是增强教学内容的呈现效果，成为辅助教师“讲解演示”的重要工具和形式，没有成为教师组织管理课堂教学工具，更没有成为学生学习认知加工和活动支持工具。课堂数字化教学资源在设计过程中严重地忽视了对教学活动地支持作用，这种情形迫切地需要改变。
3．数字化教学资源与工具应用弱化了教师在课堂教学中的能动性
数字化教学资源与传统的学习材料相比，具有呈现迅速、信息量大、多媒体化等特点，教师在使用多媒体课件教学过程中容易形成利用课件代替自己讲解习惯，教师过度依赖多媒体课件，教学过程成为课件播放与展示的过程。从而弱化了教师在教学中的动性，数字化的教学资源（如课件）为什么不能成为强化教师班在课堂教学活动主体作用的支持工具呢？
图 1 课件在教学设计中的地位与作用
4．数字化教学资源设计难以适应课堂教学环境变化
促进优质教学资源共享与扩散一直是教育信息化追求的目标，很多学校与单位进行过多轮次数字化教学资源建设，但因为地区及不同学校技术环境差异形成了当前课堂教学信息环境的多样化，比如简易多媒体教室、多媒体投影教室、多媒体网络教室和移动网络教室等多种形式，而且信息化教学硬件设备、软件系统、制作工具升级日益频繁和多元，导致很多数字化教学资源缺乏通用性[1]。早期提出的积件库等资源设计思想，也相应产生了一些课堂教学资源库，积件思想和方法在一定程度上解决了数字化教学资源的重复利用问题，但也因为积件平台缺乏通用性致使这些资源无法直接进入更多课堂，提高数字化教学资源使用效率必须要为这些资源应用提供相对统一的应用环境。利用教师熟悉的、常用的课件设计工具为教学资源的最终整合应用平台是最便捷的方法，使教师能够直接利用PPT、FLASH等工具直接在已有的资源上进行二次开发与整合与利用，能够直接利用PPT、FLASH对已有的教学认知工具、活动支持工具、组织管理工具加工与编辑。
综上所述，当前数字化学习资源设计仍然停留在以“教学过程”和“教学内容”为中心的设计模式上，无法适应教师在信息技术环境下的实际教学的需求，无法为教师提供相应的信息化教学支持的工具，要解决这样的问题，需要重新审视我们的数字化教学资源设计、开发与应用方法，使之具备与当前信息化教学相适应的功能。
二 数字化教学资源功能的重新定位