大数据背景下的实验教学

⑴ .谈谈在大数据时代背景下教育的特点

在大数据时代背景下，教育的特点和发展趋势主要体现在以下几个方面：

• 个性化教育：大数据技术可以对学生的学习数据进行分析，根据不同学生的学习情况和学习特点，实现个性化的教学方案和资源推荐，帮助学生更好地发挥自己的潜力。

• 数据驱动教学：大数据技术可以对教学数据进行分析，从而帮助教师更好地了解学生的学习情况和学习效果，为教学改进和优化提供数据支持。

• 教学资源数字化：随着教学资源的数字化，大数据技术可以实现对教学资源的智能管理和优化，提高资源利用效率和质量。

• 跨界合作：大数据时代教育的发展趋势是跨界合作，通过多方数据共享和整合，打造更加完整的教育生态系统，实现教育资源的共享和优化。

• 联邦学习：随着人工智能技术的发展，联邦学习将成为一种重要的教学方法，通过将学习模型下放到各个本地设备，实现数据的本地化处理和保护，同时保证了全局学习效果的优化。

• 智慧教育：利用大数据技术和人工智能技术，可以建立智慧教育平台，实现教学管理的智能化、精细化和个性化，提高教育教学质量。

• 教育服务云平台：将教育资源、学习内容、教学工具等整合到一起，形成教育服务云平台，使学生可以随时随地获取所需的学习资源和服务。

• 教育信息化：大数据时代，信息技术在教育中的应用范围更加广泛，不仅是教友锋学内容的数字化，还包括教育资源、教学管理、教师培训等各个方面的信息化。

• 开放式教育：利用大数据技术和互联网技术，教育可以超越时间和空间的限制，打破传统教育的边界，实现开放式教育。

• 教学模式创新：在大数据时代，教学模式将从传统友告陪的教师主导转向学生主导，学生将成为学习的主体，教师将成为学生的学习指导者和学习资源好蠢的管理者。

大数据技术的应用为教育带来了更多的机会和挑战，未来教育的发展需要在大数据时代的背景下，不断推进教学的数字化、智能化和个性化，同时加强跨界合作和资源共享，实现教育的高质量和可持续发展。

⑵ 大数据如何影响课堂教学

“大数据”（BIG DATA）这个词，是2008年在维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》这本书中首次提出的。“大数据”指不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而是对所有的数据（近似于全样本）进行分析处理的一种方法。

1．什么是我们身边的大数据？

“大数据”已经渗透到我们生活中的方方面面。比如我们打开手机淘宝，呈现在我们面前的界面是不一样的。它推送给我们的商品是不同的，而且这些商品往往真的能够抓住我们的需求和心理，这是为什么呢？

其实这就是大数据分析出的结论。

淘宝这个平台，对每一个浏览过商品的人，购买过商品的人，都进行了全数据分析，可以轻松获取我们的很多信息。

例如我们的性别、年龄、家庭成员、喜好、是否结婚、是否有孩子、孩子的性别，甚至可以细致到你是爱穿休闲类的服饰，还是喜欢小清新类的服饰，或者是职业装类的服饰等等。通过你的每一次操作，收集到了这些数据之后，它经过分析和处理，进一步推测出了你可能会订购的商品，从而推送给你，让你花更少的时间检索而要花更多的钱进行消费。

例如你购买了一些孕妇类产品，可能在不久之后，它就会推送相关联的一些婴儿用品给你。

而我们消费后的评价与反馈，又使得他们不断改进自己，例如不同卖家的钻石星级，或者清退一些不合格的卖家等等这些行为，就是淘宝对自身的调整。

这种互利互惠的双回路的运转模式，可以看作是卖家与买家间的一种良性的互动方式，而这种互动方式在传统的卖场里面是不可想象，也难以实现的。

2．什么是课堂教学互动方式？

课堂教学互动方式，则是指在课堂上，教师与学生之间的一种信息交流方式。

在传统的课堂中，师生之间的互动交流方式比较单一，上课就是教师在讲，学生在听，一种单方向的传导过程。

有人说，教师就是知识的搬运工，课堂上很少有师生之间的交流。

还有一种观念是，教师对学生提问，学生回答，就是师生互动。

显然，这种认识是肤浅的，这将使师生互动流于形式。师生互动的根本目的是要引导和培养学生的高阶思维。

因此，真正的师生互动应该定义为思维的碰撞、智慧火花的生发之源。

近些年来一直被提及的可汗学院的教学与学习方式，之所以受到关注的原因，恰恰就是它基于大数据分析，解决了课堂教学互动这个难题。

大数据之所以能实现课堂教学互动，是因为它具有三个主要特征：反馈、个性化和概率预测。

我们传统的课堂教学是一种单回路的学习，即教师给予，学生接受。我们对学生进行考核，然后对他们进行评价。

我们不会或者没有条件来通过学生的成绩来反思自己的教学内容或者方式是否是恰当的。

我们不能从学生身上获得真正有用的反馈信息来改变自己的教学内容和行为。

所以说，传统的课堂教学是一种单回路的方式，根本没有实现师生间的良性互动。

此外我们的教学内容在编排上，考虑的是处于平均水平的学生，而这种水平的学生其实在现实中可能根本是不存在的。

换句话说，我们的教学没有照顾到“好”学生，也忽略掉了那些“差”学生，甚至连我们认为的中等水平的学生，也是不存在的，因为他们是平均后虚构出来的群体。

所以，我们的教学根本没有针对学生做出个性化的设计，这是教育普及大众化不得不做出的取舍。

传统的教学是没有反馈或反馈较少（没有时间或实在照顾不到，分身乏术），没有个性化，从而更谈不上有概率预测的一种教学。

而大数据下的新的课堂教学互动方式，却可以改变这种状况。

1．参考案例

维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《与大数据同行——学习和教育的未来》一书，举了可汗学院的例子。

2004年，可汗是一个刚从哈佛商学院毕业一年的基金分析师，给自己的表妹辅导数学。

由于他们生活在不同的城市，因此，他在互联网上为她进行辅导，从此永远地改变了教育的世界。

他编写了若干程序来协助教学，这些程序能生成数学习题，并显示孩子们提交的答案是否正确。

同时，也收集数据，程序可以追踪每个学生的答对和答错的习题数量，以及他们每天用于作业的时间等等。

后来在此基础上创建的可汗学院，之所以可以闻名于世，就是因为它收集有关学生行为的数据，从中获取有用的信息来改变教学内容的设计，为每个学生定制个性化的学习方案。

可以说数据就是可汗学院运作的核心所在，大数据的支撑，互联网技术的飞速发展，使得相隔千里的师生之间形成了有效的课堂教学互动。

它改变了我们对面对面才能达成互动的传统认识。

此外，还有一个关于斯坦福大学吴恩达与他的机器学习课程的例子。

吴教授将课程放到了网上，他追踪学生与视频互动的行为。

在什么地方按了暂停键，什么地位按了重复键，在什么地方放弃了继续听课，他的目的不是督促学生学习，而是反思学生卡在了什么问题上，哪些教学内容难以理解，从而对课程进行调整。

例如，他发现学生本来都是正常的按顺序进行网上学习，但是很多学生在学习第7课时，都会去回看第3课的一个关于数学知识的复习课。

于是他发现，原来是因为第7课解决某个问题时，需要用到第3课复习到的一个数学公式，而很多学生并没有记住，因此他就对第7课时的教学视频做了改变，会自动弹出一个弹窗帮助学生来复习数学公式。

还有一次，他发现学生在学习第75课到第80课时，正常的学习秩序被打乱了，学生以各种各样的顺序反复观看这几节课。

他通过反复分析，发现学生的行为是在反复理解概念，于是他将这部分的教学内容制作的更加精细，更有助于帮助学生理解概念。

【 评价】

这是一个典型的大数据分析下，课堂教学互动变革实现了教学反馈的例子。

觉得我们传统的教学，只是通过每天判一判学生的作业，看一看他们的考试成绩，是无法得到这些动态的数据的，更无法得到改变我们教学内容与方式的有价值的信息。

于是我们的教学可能几年甚至几十年都在重复相同的内容和动作。因为我们不知道学生究竟是如何进行学习的。

2．参考案例

还有一个例子是关于“半岛大学”的暑期班项目，他们使用可汗学院的数学课程教授来自旧金山湾区贫困社区的中学生。

在课程一开始，一个七年级的女生的成绩在班里一直垫底，在整个暑期的大部分时间中，她一直是学得最慢的一个学生，但是在课程结束后，她的成绩是班上的第二名。

可汗对此感到好奇，于是调取了她完整的学习记录，查看她每一道习题和解题的时间，系统创建的图表对她学习进行的描绘，发现他很长时间都徘徊在班级的底部，直到在某个事件点上突然直线上升，超过了几乎所有的学生。

这充分说明，当学生以自己最适合的步调和顺序进行学习时，即使一个被看似没有能力的“差生”也是可以变为优等生的。

【 评价】

这是一个典型的大数据分析下，课堂教学互动变革实现了个性化教学的例子。

如果这个女孩放在我们传统的基于小数据的教学课堂上，几次考试的成绩都不理想，可能她就会被我们归类为“差生”，于是各种补习加各种辅导，完全打击了她的自信心，成绩的阴影甚至会影响到她的一生。

而可汗学院的课程，利用数据监控了她的所有的学习过程，时间是一个连续的变量，针对她的特点设计了适合她的习题，循序渐进，激发出了她最大的能量。

她完全根据这种个性化的定制，按照自己的学习节奏进行学习，不用去关注到其他人的学习进度与成绩。细思极恐，我在想我们的教育究竟扼杀掉了多少这样的人才？

我们真的应该好好认清大数据带给我们的课堂教学互动的变革，这种变革很多时候甚至不是技术上的，而是理念上的。

在反馈与个性化的基础上，大数据的更大的优势就体现在了概率预测这方面了。

例如我们可以对学生个体为提高其学业成绩需要实施的行为作出预测。比如选择最有效的教材、教学风格、反馈机制等等。

其实，在小数据时代，我们跟学生家长所说的某些建议，比如您的孩子应该加强数学这方面的学习，您的孩子适合去学文科等等这些建议，其实也不是肯定的事实，也只是概率性的干预。

因为可能根据老师所谓的经验，这个学生选择学习文科，将来考上一本的可能性更高。而大数据与过去最大的区别是，我们是通过对事物加以测量和量化，以更高的精确度说话。它的预测准确率更高。

比如，大学的选课方面，可以根据你以往的学习基础以及学习行为，预测出你选哪门课的通过率会更高，你未来的职业规划怎样进行会更加顺利等等。

大数据所实现的这种概率预测，似乎与课堂教学互动方式的变革没有直接的关系。

但是仔细分析不难发现，这种预测其实是师生间互动的一种延续，我们对学生的影响不只局限于课堂上，而是延续到了未来选择的层面上，使得互动交流更上了一个台阶。

1．利用数据反馈信息调整课堂教学策略

以高考备考为例：

上图是追踪某高中四年所有学生高考数学各知识点得分率的情况，我们可以看出对其中一部分知识点的得分率维持在高位。

这就说明学校一贯的培养策略与日常教学方法是正确的，只需要保持即可，无论教师还是学生不需要过于焦虑，因为大数据反馈的结果对未来教学效果有一定的预测功能。

2．关注学生的个性化发展

大数据不仅对规模庞大的数据进行全样本分析，得到一般规律，更重要的是很能体现出个性，它可以记录下每一个学生的变化，方便教师针对每一个学生调整课堂教学方式。

上图是大数据分析系统给出的某一个学生在一次考试中的情况，从图中可以看出，数学与物理是这个学生的优势学科，英语是这个学生最薄弱的学科，那么在进行改进策略制定时，要多听取英语老师的建议。

大数据可以帮助教师的课堂教学行为不像传统课堂那样，针对的是所谓的“平均水平”的学生授课，而是能照顾到每一名学生。

例如，利用信息技术监控学生的课堂测试与课堂练习情况，随时调取任意学生的过程进行点评，统计每一名学生过程中出现的问题，这样教师对课堂进程的判断不是根据经验，而是根据实际情况随时调整。

总之，课堂教学互动方式的变革，不应该只是技术层面上的变革，媒体技术，网络平台的建设已经非常的成熟了，我们需要的变革是组织变革，是思想的变革。

现在流行的微课、慕课（MOOCs）其实就是大数据渗透到教学互动领域冰山的一角，形式并不重要，重要的是隐藏在这些形式下的数据所反映出来的学生行为，以及反馈给教师的教学信息，从而引起他们的思考和改变，形成双向的回路，实现真正的“互动”，这才是大数据真正的价值。

大数据下的教师要成为“数据脱盲者”，我们需要通过读取数据来追踪学生的进步，通过概率预测解释什么是对学生最有效的学习。

我想这应该意味着我们需要建立一套完善的系统，在这个系统中，有数据处理的专家，有解读数据分析数据的分析师，有利用数据改善教学的教师。

只有在这个良性循环的系统中，才能真正实现课堂教学互动，呈现个性化的教学，让教育针对每一个孩子。

希望我们的教育和教学可以因为大数据而发生真正的变革。

⑶ 大数据时代校本教研转型策略及路径

大数据时代校本教研转型策略及路径

基于云、物联网、数据库技术以及人工智能和虚拟现实在教育中的广泛渗透，大数据时代正催生着一场场新的教育变革。现有的教研机制如何适应大数据主导的未来?基于大数据的运用如何创新校本教研思路和策略?如何依托大数据平台探寻到最佳的校本教研转型路径?这正是本文试图回答的问题。
一、大数据缺乏的传统教研局限性
我们生活在一个被几何级爆炸的数据包围的时代，我们的一切行为都在产生海量的数据，这些数据被称作“大数据”。[1]2大数据之“大”，并不仅在于“容量之大”，更大的意义在于可以借助云技术等手段，通过海量数据的筛选、整合和分析，解决新的问题，创造新的价值。大数据时代，传统校本教研形态已经滞后于时代的发展。
第一，以行政命令型为主的教研管理已不能适应教研发展的新趋势。传统的校本教研活动因其行政主导过多、任务驱动过强、互动生成较少、过程数据欠缺等，其教研形态存在着单一性、封闭性、滞后性与静态化的特点。教研活动更多执行的是“规定性动作”，大多数学校都是循着“期初学校安排教研计划—教研组按计划布置落实—分阶段组织教学展示或研讨—期末各部门进行教研总结”这样的模式进行。[2]在这样“齐步走”的统一步调中，教研的目光很难细致地聚焦到课堂真实疑难问题的研究上，研讨活动更少触及普遍学科规律探寻的应有深度。校本教研缺乏实实在在的研究历程，案例追踪缺少过程性资料的佐证。没有过程，缺乏实践数据的支撑，教研的有效性大打折扣，教研视野也很难有效拓宽。这种形态的教研活动，聚合性、开放性、创新性与动态性都明显不足，形式化、低效化特征突出。
第二，以经验帮带型为主的教研方式已不能适应教研发展的新态势。现如今，绝大部分学校对于大数据的认识和研究尚处于起步阶段，对于大数据在教育领域的探索和实践才刚刚开始。对于如何真正地将大数据应用于教研，反馈于教育，普遍缺乏深度的认识和操作的策略。究其原因，一方面是因为传统教研“自下而上的主题确认意识”缺乏，加上空间、时间以及技术设备的约束，教研内容无法直接唤起教师教研的内在需求，无法直接对其课堂产生辐射与效益，因此难以吸引教师深度参与。另一方面，面对新时期急剧变化的教研态势，更多的学校没有主动与时代对接，无法前瞻性地为教师提供思维自由碰撞的教研平台(比如活动前后讨论平台的提供)，无法适时、足量地为其提供教育科研所需要的数据支持与技术便利，教师教研的多元合作与深度拓展缺乏足够的凝聚与吸引。这样的教研必然无法在大数据时代展现应有的价值与活力。
二、大数据时代校本教研的转型策略
面对海量信息呼啸而来的大数据时代，面对以“移动互联和平板触控技术”为核心的云计算、云存储、云教育、云课堂、云教研叠加出现的全新教育态势，中小学校该如何应对这种前所未有的教育变革?有哪些好的教研策略与应用范式呢?
(一)核心视角转型：由关注“教”转向聚焦“学”
“师本”还是“生本”一度成为教研热议的话题。以“谁”为本体现的是一种教学观念的更新，更展现的是一种教学行动的选择。传统的教学教研当中，学生主体的评价往往是最单薄的——听课者大多只能根据经验来假想学生的体验，这种隔靴搔痒式的评价弊端，源于一个重要因素的缺席——没有足够的数据源可提供学情分析与实证考据。
大数据时代的到来，恰恰能够对这种缺失作出有效转化。借助视频传输、数据收集、点对点终端、云存储服务器和个性化的数据分析软件等，能够从技术层面解决数据源缺乏的问题，对数据的全面处理和分析，可以让学生个体化的感受得以精准的量化与显现。学生在教学活动进程中的现实需求与即时心态，也可以经过技术的转化和动态整合分析变得可读、可视、可量化。这就为教研视角由关注“教”转向关注“学”提供了强大的技术支持与解读保障，为学情的研究与预判提供了更为鲜活的素材。我们甚至还可以利用流媒体视频和数据分析等手段，帮助教师跟踪学生的即时学习情况，从而根据他们的能力等级水平制订相应的教学计划并调整策略方案，更好地开展有针对性的个性化学习研究。
借助大数据的运用，课堂有了一个全新的观察视角，教学研讨有了一个全新的视点，站在学生学情分析与预判的角度去改变教师的教学行为已经成为可能。当技术能够帮助我们了解每个学生的需求之后，绵延了两千多年的“因材施教”思想，是否离我们更近一些?
(二)常态方法转型：由经验重复转向数据实证
传统的校本教研往往是经验式的。我们总是主观地揣定某些教育因素对学生很重要，哪些变量对课堂有影响，然后，再依据自己的判定，通过一次次反复的实践来验证这些主观经验的可靠性。这种以经验为主导的传统教研往往存在着主观化、臆测式、灵感型的缺陷，常常容易出现“问题不够‘草根’、目标比较宽泛、实证相对缺乏”等状况。研究后与研究前相比，对问题的认识高度与解决程度并没有质的提升。究其原因，是研究之前没有深入的问题质疑和数据调查，研究中缺乏足够的数据比对和逻辑分析，研究后少了细致的演绎分析及实践认证。
大数据时代的来临，为有效解决经验重复型教研的痼疾找到了凭借和方向。依据实验数据的收集、整理和分析所得，能有效确立教研主题，让研究直指现实问题的解决；依托“云教研、云管理”平台，过去无法收集与分析的数据都被新的技术手段赋予了获取的可能，为有效展开问题的探究与课题的论证提供了技术保障。这种依托数据实证的教研更加具有科学性、逻辑性和说服力。正如魏忠博士在《教育正悄悄发生一场革命》一书中所说：“教育将继经济学之后，不再是一个靠理念和经验传承的社会科学和道德良心的学科，大数据时代的教育，将变成一门实实在在的实证科学。”[1]3明确的目标监控、海量的数据支撑、清晰的过程性案例资料，强大的数据分析与论证，配以与之紧密融合的教与研创新平台，让教研更加充满创新与活力。
(三)实践模式转型：从零散问题研究转向系列项目研究
“指令式”、任务驱动式教研在我国中小学普遍存在，其被动接受式的研究心态、直指结论的研究方式、以分散点状活动替代系列研究实践的研讨模式，让校本教研难以贴地而行，最终导致教研成果的可信度、可推广度不高。新时期的教研必须从形式化、表层化、零散状的教研形态中转变出来，向主题化、系列化、课题化、项目化教研转型，这也是由大数据时代的教育和研究特点所决定的。
大数据时代，由于教学平台、教研平台、管理平台已经有效对接，各个层面、各个系列的数据已经可以共享到大教育的“云平台”，大数据技术将较娴熟地运用于课堂和教研的方方面面。无论是自上而下的数据调用，还是自下而上的数据收集，都已经或者能够成为中小学教育教研的常态。技术手段的创新与变革，为教育大数据的储存、整合、分析创造了条件。“苏醒的数据能够说话”，尤其是当研究者开始自觉地、有意识地将数据采集、转化和运用，当作一种大数据时代系列性、周期性、可比对性的常态研究去做，这种经过甄别、筛选的数据，将成为主题教研、项目研究的最强有力的实证，也必将给那些原本因为技术或条件限制无法便利地获取研究数据而苦恼的教师们带来教研思路的突变，并将最终实现校本教研的实践模式由零散问题研究向系列项目研究转型。
三、大数据时代校本教研的转型路径
(一)“云课堂”研究：技术与数据更好地服务于“学”
新技术就在身边，你用与不用，它都在那里。苏州工业园区星海小学让“ipad进课堂”，以数字技术带动教学教研，为我们提供了研究大数据运用的全新视角。2014年，该校开启了以移动网络为平台、ipad为终端的实验教学，通过新技术的应用，构建了以生为本的“云课堂”，在很大程度上改变了传统“教”与“学”的方式。云课堂技术支撑的核心是“云计算”。它是一种计算方式，通过大量网络连接的统一管理和调度，将大量信息和资源按需向用户提供服务。这种全息服务的网络就叫作“云”。“云”就像一个专业的“信息提款机”，其强大的信息技术和极为丰富的立体数据资源，为学生的学、教师的教、团队的研搭建了多维互动的“云平台”。[3]
该校基于大数据时代教研方式转变的研判，并在充分调查、论证和研发的基础上，为师生数字化的学与研搭建了一整套自主的云存储服务器，每个ipad上都安装了用于云存储和分享的“网盘精灵”，学生和教师都能在其中建立一个单独的存储空间，每位教师制作的课件、收集的实验数据等，都能在第一时间上传到服务器，全校师生都能在第一时间下载所需资源。各科老师还能借助无线平台和应用软件，协同开展数据上传下载、数据存储与分析的尝试与研究，许多或大或小的教研探究活动都在强大的数据平台支持下进行，网络教研让更多的教师提升了教研的动力。比如，英语学科将ipad接入课堂后，学生可以在家里录制自己朗读和吟唱的视频，上传到“网盘精灵”，为教师即时了解学生学习状态和学习成效，提供了第一手的研究和分析资料。鲜活的数据让教学的跟踪与预判成为常态。[4]
再比如，亚洲教育网自主研发的“三网智慧泛教育云平台”，就是一种“三网融合、泛在学习”的公共智慧云，它利用云计算、物联网和虚拟化等新技术来升级校园网、城域网，其创建的“教育云+互动电视+电子书包”新模式开启了教育信息化新纪元，为全方位、大范围地实现多校、多地教育资源共享、教育成果分享、教学研的互动打下了基础。[5]10-11
(二)“实证研究”：加强数据论证，探寻“普适”规律
近些年，依托于数据实证的教研探索已然展开，微格教研、片段教研、主题教研等应运而生。这些教研模式大多采用的是“实证研究”的方式。它们都是通过对研究对象大量的观察、实验和调查，获取客观数据，从个别到一般，归纳出事物的本质属性和发展规律的一类研究方法。这些教研模式以问题研究为基础，以教学案例为载体，以数据分析为根据，对教学教研工作进行了微格化、片段化、前置化和主题实践性论证，依托数据探寻规律，教研成果更加清晰、显性、有效。
近几年，上海静安区开始在7所幼儿园和9所小学试点实施“社会性与情绪能力养成”实践项目研究。经过近百名教师长达四年多的摸索和改进，如今，静安区小学阶段的“社会性与情绪能力养成”课程正逐步走向成熟，其研究方法之一就是“实证研究”。他们以“社会性情绪”项目为主题，探索出依靠“数据终端”去记录每一个学生、每一堂课、每一个环节表现的数据收集方法。例如，在一节拥有六个环节的课堂上，大部分时间内学生的节奏都是紧密跟随教师，但是在某个环节，大多数学生停留的时间远远超过了教师。这就提醒我们，这个环节需要着重研究，需要调整，也许这个部分的内容非常吸引学生，也有可能这部分内容难度较高，他们需要更多的时间来阅读与消化。这种借助大数据进行教研探索的方法也适合于我们在课堂中更有效地去捕捉学生点滴行为的微观研究。可以这样说，大数据时代的到来，让跟踪每一个数据成为可能，从而让研究“人性”成为可能。而对于教育研究者来说，我们将比任何时候都更接近发现真正的学生。
(三)“项目研究”：用证据支撑评价，用项目推进教研
2014年，苏州市教育局设立了“义务教育质量综合评价改革”等五大教改项目，从全市范围遴选了50所特色鲜明的学校组建项目学校共同体，推进项目研究的实施。在研究过程中，各项目学校有效地借助云计算、物联网和虚拟化等新技术来升级校园网，努力将云技术与物联网进行高度融合，对全方位、个性化的过程数据和研究资源的上传、存储、整合与分析进行了必要的硬件配置和软件开发，然后在严格的过程管理中依托平台、依托案例、依托数据开展系列主题研究和项目实践论证。目前，项目研究进展顺利，也取得了可喜的成果。以苏州工业园区星海小学为例，学校以“十佳”取代“三好”，推出了“十佳星海娃”多元评价体系，率先开启了苏州市“义务教育质量综合评价改革”的实践与研究。项目研究中，全面的资源和个性化的数据收集与分析是项目推进的基础，研究的进程中共享研究资源、分享教育成果，使研究者与被研究者实现有效互动是研究成功的关键。为有效地整合资源，显化数据，苏州工业园区星海小学推出了“星海娃”自主申报、“四叶草”积点奖章、金点子征集、小公民系列招募等个性化实践案例，拓宽了评价体系，丰富了评价数据。与“星海娃”评价体系相配套，苏州工业园区星海小学还创新出“四叶草”小公民实践中心等多元评价支撑系统，并着手开发“星海师生成长档案在线跟踪平台”，该平台全面支持绿色评价体系，以开放共享的“云”资源平台的无缝对接，消除学校、家庭及社会间的信息孤岛，以电脑、手机、电视、平板等多终端实现了教师、学生、家长的轻松上传与访问，从而有力地促进了绿色评价研究资源的优化配置。[5]281-282苏州工业园区星海小学项目建设试点的初步探索说明，数据实证让教研更加准确，更为科学，“用证据支撑评价，用项目推进教研”成了校本教研的一条可行之路。

⑷ 大数据怎样高效运用在教学实践中

教育工作者和研究者已经开发出从大数据中提取价值的5种主要的技术。

1. 预测（Prediction）——觉知预料中的事实的可能性。例如，要具备知道一个学生在什么情况下尽管事实上有能力但却有意回答错误的能力。

2.聚类（Clustering）——发现自然集中起来的数据点。这对于把有相同学习兴趣的学生分在一组很有用。

3.相关性挖掘（Relationship Mining）——发现各种变量之间的关系，并对其进行解码以便今后使用它们。这对探知学生在寻求帮助后是否能够正确回答问题的可靠性很有帮助。

4.升华人的判断（Distillation for human judgment）——建立可视的机器学习的模式。

5.用模式进行发现（Discovery with models）——使用通过大数据分析开发出的模式进行“元学习”（meta-study）。

实施这些技术就能够通过大数据来创建为提高学生成绩提供支持的学习分析系统。研究者们相信这些技术将帮助教育工作者更加有效地指导学生朝着更加个性化的学习进程迈进。

总而言之，通过大数据进行学习分析能够为每一位学生都创设一个量身定做的学习环境和个性化的课程，还能创建一个早期预警系统以便发现开除和辍学等潜在的风险，为学生的多年学习提供一个富有挑战性而非逐渐厌倦的学习计划。因此，有识之士经预言未来的学习将是大数据驱动的新时代。我们应该积极迎接这个新时代，通过大数据来分析学习，进一步改善教学的方式与方法，进一步促进学生学习成绩的提高。

⑸ 大数据教学科研实训平台如何帮助高校搭建大数据专业教学体系

芝诺大数据教学科研平台以校企联合培养模式为手段，通过校企合作联合培养机制，让企业、行业深度参与人才培养过程，逐步实现校企共同制定培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同把控培养质量，全面提升学生的应用实践能力。该平台以应用型人才培养为目标定位，在以解决现实问题为目的的前提下，使培养的学生有更宽广和跨学科的知识视野，注重知识的实用性，有创新精神和综合运用知识的能力。注重培养学生具有在创新中应用、在应用中创新的能力，让学生真正学会大数据行业各个岗位真正的职业技能。
芝诺大数据教学科研平台构建总体分为三大部分，一是平台硬件，二是教学与实验支撑系统（包括：芝诺数据综合分析ZDM平台、芝诺数据教学实训平台），三是产品服务。

教学与实验支撑系统由芝诺数据综合分析ZDM平台和芝诺数据教学实训平台构成，教学与实验支撑系统部署在大数据教学科研一体机中。
1）平台的建设能让高校大数据专业与实际应用相结合，提高学生的学习、实践和创新创业能力，能够培养实用性人才所需的专业能力，提升教学效果与就业率，为“大数据时代”的创新人才培养做出贡献。
2）平台的建设将支撑大数据去冗降噪、大数据融合、大数据可视化等关键技术研究，能够服务于学校的教学和科研，有助于大数据方向发展和自主创新，有利于创新团队培育和高水平研究成果积累，有利于提升教师的教学和科研水平，推动教学和科研团队建设。
3）平台的建设搭建可以发挥学校的行业优势，体现学校办学特色，推进
与国内外高校、科研机构和企业间的产学研合作，开展项目合作研究和人才培养，促进科研成果转化，促进产学研协同创新。
4）平台的建设有利于促进学科交叉与融合。
本项目通过对芝诺数据教学实训平台和芝诺数据综合分析ZDM平台的建设，支撑大数据去冗降噪、大数据融合、大数据安全与隐私保护等关键技术研究，形成以工程实训和创新拓展为主的实践教学体系，培养学生良好的科学素养和实践创新能力。同时，提升高校承担重大科研项目和实现自主创新的能力。适应国民经济和社会发展的信息化进程、信息化与工业化“两化”融合和新兴战略性产业迅速发展，完善科研平台和教学实验平台体系建设，提升科技创新能力，推进产学研合作。预期达到以下效果：
（1）建立健全实验教学环境，为相关专业学生提供与产业界接轨的、良好的实验条件；
（2）模拟企业环境，引入以实际项目为蓝本的实训项目，构建实训基地；
（3）为开设大数据类公共选修课提供实验环境；
（4）支撑高校科研项目的实施及科研论文的发表；
（5）为学生在数学、统计、计算机类学科竞赛获奖提供教学实验环境支持。

⑹ 大数据引领下的课堂教学改革

1月5日，青岛市信息技术与课堂深度融和教学研讨会在城阳实验中学举行。

城阳实验中学陈霄明老师上了一节《一元一次方程》的试卷讲评课。依靠信息技术，本节课的授课更具有，针对性，效率高，效果好。

一.进行典型例题讲解，有针对性练习，且马上有反馈

二.重点、难点题学习，随时录制微课，分享给学生，方便学生自学

三.精彩之处是个性化作业的布置和学习。

首都师范大学刘邦奇教授点评：

1.试卷讲评课如何创设情境：从一张满分试卷开始

2.精准教学，体现智慧课堂的特点：如去分母的陷井。

3.实行个性化教学

需改进的地方：总体上看老师精心准备，但体现老师为主导的痕迹过重，课堂上生成的东西少，缺乏弹性意识

刘教授做了关于智慧课堂——智能化时代的变革的报告。

⑺ 大数据对教学的影响

大数据对教学的影响

随着时代的发展和科技的进步，“大数据”时代悄然来临。随着硬件的高速革新化与软件的高速智能化，大数据时代也对高校教育领域产生了广泛而深刻的影响。大数据就其性质来说，不是产品，也不是一种技术，而是一个抽象的概念，有人将“大数据”形象地比喻成21世纪人类探索的新边疆，是以高度发达的信息网络技术为支撑，所呈现出的巨大数据信息，当然包括伴生的相关处理技术。大数据是近年来继云计算、物联网后的新技术热点。

大数据具有4V特性，包括海量的数据规模（Volune）、快速的数据流转和动态的数据体系（Velocity）、多样的数据类型（Variety）和巨大的数据价值（Value）。而就数据的实用价值，IBM认为还应具有第五个V特征，就是真实性（Veracity），在日常工作和学习中，数据信息真实性的好处不言而喻，对教育领域来说，更是最基本的要求与保障。要利用大数据时代的巨大资源为教育服务，教师的选取和甄别手段更显得尤为重要，从这个层面上来说，数据的真实性在一定方面上制约着教师教的内容和学生学的内容。

大数据时代给传统的教育提出了挑战，由于自身特点，它给教育提出了教育对象的个性化发展、教育方式的变革、教育观念的开放化、管理的科学化等要求，更有利于素质教育的开展。大数据时代的数据具有信息量大、形式多样、实时性强和价值多元等特性，因此教育模式和教育理念只有关注人的多样化发展才能培养出高素质人才。然而，与此相矛盾的是，传统的教学方式强调教师的主体地位，为了便于管理和保证教学效果，教师最有效也最轻松的方式就是以标准化来要求每一位同学，表现于统一的教材、统一的作业、统一的考核和对学生单一的评价方式上，这不仅不利于发挥学生的主动性，长此以往，更限制了学生的思维方式与视域，无法满足学生个性化发展和大数据时代对高素质人才的需求。

要想利用信息时代的数据更好地应用于教育，必须变革教学方式，对教师提出新的要求，教师不仅要树立终身学习的理念，还要更好地掌握学科前沿的动态信息，更好地利用数据的开放性、共享性等特点，充实学习内容，提升教学水平。以“慕课”和“小微课”平台的问世为广大学生所熟悉和利用，丰富和发展了在线教学模式，这更需要教师不断调整，告别传统的授业者的角色，以学生为主体，以技术为手段和平台，成为知识学习的组织者、引导者和评价者。

除了促进个性化发展、丰富学习内容和提高学习效率，大数据技术的应用更有利于教师掌握学生的身心发展规律。与传统的教师通过面谈、电话交流、家访及其他同学侧面反映和凭借工作经验判断学生心理特征等方式，应用大数据技术，分析和测量学生的心理特点，通过对以前遇到的实际问题的解决方式进行归纳和总结，这种体察方式不仅更理性，还可进一步对未来的心理状况进行有效预测，能促进教师更好地了解学生，还能有针对性地促进学习效果，提高学习能力。

大数据背景下，不仅革新教育理念，对高等学校的管理也提供了新思路。高等学校的信息化进程中会产生大量的数据，包括教师和学生信息、学籍和成绩信息、注册与选课信息等，利用大数据技术管理这些信息，对帮助学校资源管理和教学方法等方面将会产生极大的便利。目前，高等学校的信息化系统正不断发展完善。除数据管理、校园网络和远程教育系统外，还发展了图书馆信息管理系统、数字化校园等，如何对这些系统产生的大量信息进行系统分析，在信息化背景下建设优质高校就显得尤为重要。其中，教学管理、学习行为、教学评估等，均受到大数据的影响。

在教育领域如何利用大数据及其相关技术促进教育发展，是一个漫长的过程，在此过程中机遇与挑战并存，作为教育人士，我们应抓住机遇，迎接挑战，紧紧握住时代的脉搏，更好地服务于教育。

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⑻ 大数据时代下高中数学教学探讨论文

大数据时代下高中数学教学探讨论文

摘要: 大数据时代的到来，为人们的生产生活带来了极大的便利，也为教育教学的创新以及发展带来很大的影响。因此，在大数据时代下，要分析大数据的相关概念，然后对大数据时代下的历枣高中数学教学方式的创新以及应用进行研究，以此来提高高中数学教学的有效性。

关键词: 大数据时代;高中数学;教学方式

信息技术的发展促使了大数据时代的到来，不仅增加了知识获取的途径，也改变了传统的学科教学方式，对促进高中数学教学改革的推进具有重要影响。因此，在大数据时代下，高中数学教师要利用大数据的技术优势，对现存的教学模式进行改革，突出数学教学的时代性，使学生在数学学习中既能够获得相应的知识，还能够树立正确的价值观念，促进高中生数学综合素养的形成，从而促进高中数学学科的健康发展。下面本文将对其进行详细论述。

1大数据相关概念

第一，大数据概念。数据是知识的来源，也是信息的一种记载方式。随着社会的发展和科学的进步，数据数量不断增多，对数据进行记录、测量以及分析的范围也就不断扩大，这标志着人类已经获得越来越多的知识和信息。大数据可以从宏观和微观两个角度去理解，多数学者都是从宏观上对大数据概念进行定义的，即用新的处理模式提高数据出来的执行力，洞察能力以及海量信息的优化能力。大数据具有数据信息量大、种类多种多样、真实性以及实效性强等特点。

第二，大数据分析概念。大数据分析简单来说就是要对大规模的数据进行科学分析，而对这些庞大的数据资源进行分析最根本的目的就是要发现和总结出这些数据中存在的规律以及模式，然后再利用数据的动态性特征去预测事物的未来发展趋势。

2大数据时代下高中数学教学方式的应用

2.1利用大数据转变教师的教学角色

第一，应用大数据技术为教师教学模式的创新提供了机会。大数据时代的到来，传统的教学方法弊端逐渐显现，不仅体现出了与现代社会的不适应，也影响了学生学习积极性的提高。因此，在大数据时代，教师要利用大数据技术开展例如合作链烂液探究、个性化教学等多样化的教学方式，丰富课堂教学形式和内容，使学生不再死板地接受学习内容，而教师也能够根据学生的不同阶段开展针对性的.教学活动。教师教学角色和教学模式的转变，强调了学生在课堂中的主体地位，对活跃课堂气氛，提升课堂教学的有效性具有重要作用。例如：在学习“集合”这节课时，教师就可以采用合作探究的教学方式。首先，结合学生的差异性，将学生分成不同的小组，然后设计不同的问题组织学生进行探究，如：①用什么对集合进行表示？可以用一个元素表示集合吗？集合与元素之间有什么关系呢？②集合都有棚物哪些特征呢，结合具体题目进行判断。之后，小组之间对研究结果进行互相交流。再后教师设计突出本节课重点的习题，给学生锻炼的机会。通过这样的教学方式，不同的学生组织到一起集思广益，互相帮助，不仅有利于促进学生思维的发散，还转变了教师的教学角色，提升了课堂学习效率。

第二，应用大数据技术对学生的学习情况进行深入了解。在传统的课堂教学形式下，教师过于侧重学生学习成绩的提升，忽视对学生的了解，导致教学针对性不强，影响教学效果。通常情况下，教师对学生了解是通过考试以及随堂测试的形式进行侧面分析，但这种分析得出的结果并不准确。但在大数据时代，利用大数据技术教师能够对学生的真实情况进行挖掘，然后根据学生之间的个性差异，对学生进行充分的了解，同时教师利用网络技术能够对学生的兴趣点和薄弱点进行准确判断，从而使自己的教学活动与学生的学习需求相吻合，突出数学教学的针对性。

2.2利用大数据发挥学生的主体作用

第一，应用大数据提升学生的学习兴趣。在以往的教学方式下，学生是知识的接受者，部分教师为了提高教学效率甚至一味地向学生进行知识传输，殊不知这种填鸭式的教学方式，不仅无法激发学生的学习兴趣，还会造成学生的抵触情绪，对学习产生厌烦心理，进而影响数学学科教学效率的提升。因此，在大数据时代下，要充分发挥大数据的优势，利用大数据技术去激发学生的学习兴趣，丰富数学课堂的内容，使学生产生主动求知的欲望，能够积极主动地参与到教师组织的教学活动中来。大数据技术的具体应用可以从以下几个方面进行。首先，教师可以利用计算机平台设计预习内容，然后学生能够通过计算机平台自己完成教师布置的习题，教师之后可以借助大数据进行数据分析，这样教师在授课之前就能够找到学生学习的弱点以及难懂点。例如，教师可以利用大数据对学生在“函数”知识中存在的问题进行分析，然后了解到学生易错点和薄弱的地方，之后据此设计相应的课程教案。这样在课堂上学生就能够根据教师针对性的教学设计进行学习，以此来提升课堂教学的有效性。

第二，应用大数据提升学生的学习自主性。学科教学最关键的就是要提高学生的学习积极性，所以在高中数学教学中教师要注重学生自主性的提升。在高中数学教学中，课后知识巩固与习题练习是提高学生学习成绩的重要组成部分，但以往学生通常都是靠手抄错题的形式进行习题纠错和解答的，这种方式取得的效果并不显著，一是浪费了较多的学习时间，二是形式枯燥，学生学习自主性不高，在整理之后查漏补缺效果也不好。所以在此环节可以应用大数据技术为学生的课后自主学习提供平台。在大数据技术的支持下，教师可以将学生之前做好的试卷或者解答过程的问题输入到计算机系统当中，之后学生通过网络进行问题的下载和解答，以便于学生对问题进行查漏补缺。这种方式相比于传统的纠错形式，具有实时性的特征，有利于学生对纠错内容进行更好的掌握。

第三，应用大数据开展分层式的教学形式。目前我国多数高中数学课堂教学采取的都是班级统一上课的教学形式，模式单一固定，缺乏创新性，不仅不利于激发学生的学习积极性，还会影响学生的个性发挥，进而影响学生的潜能的挖掘。“因材施教”是孔子提出的教学思想，所以在大数据环境下，教师要利用大数据技术采取分层式教学的方式，结合每个学生的差异性，开展不同类型的教学活动。每个学生都是独立存在的个体，在思想、能力以及身心发展上都具有差异性，所以针对不同学生的不同特性开展分层教学活动，不仅能够满足学生层次化的学习需求，还能够有效地激发学生的学习兴趣。同时，教师在数学教学中尝试不同的教学方法，应用创新型的教学模式，也能够很好地活跃课堂氛围，调动学生的课堂参与度，从而达到提升学生学习效果的目的。

2.3利用大数据拓宽学生获取知识的途径

大数据时代下，数据量和知识信息不断扩大，学生能够接触和学习到的内容也不断增多，所以教师要利用网络信息技术，在网络上搜集和整理更多的学习资料和信息，然后结合具体的教学目标和学习内容进行这些信息的分析和处理，以此来提高教师的教学效果。而在大数据环境下，学生也能够利用网络技术自行进行数学资源的获取，不断丰富自身的学习的内容，对抽象的数学知识进行简化。另外，在大数据环境下，教师要为学生提供真实、可靠的数据教学服务，引导学生养成善于开发和应用数据的意识和能力，能够根据自身的需要进行数据的获取，这也能够为教师教学互动的开展提供针对性，促进师生间的共同进步。例如：在学习“数列”这节课时，教师可以在课前引导学生利用网络自己进行课前的预习，对数列这节课的知识有个简单的认识，并能够对基本的知识点以及概念进行理解。之后，在课堂上教师可以利用多媒体技术开展具体的教学活动，将教学知识点直观、形象地展现在学生的面前，在课程结束之后，教师组织学生对自己设计的随堂测试问题进行解答，然后对错题进行整理。这种一系列的教学活动，能够提高学生大数据技术的利用与开发能力，对拓宽学生的知识获取途径，提高学生的学习效率具有关键作用。

2.4利用大数据为家长提供教育平台

家庭在学生教育中具有非常重要的作用，家庭是学生的第一所学校，但以往的高中数学教学对家庭教育并不重视，家长没有广泛地参与到学校教育中去，而学校也没有为家长提供更多学习教育的机会，除了每次家长会之外，教师其他时间很少能见到家长，也就很少能参与学生的学习。但大数据时代，网络技术的应用为家长与学校教育的沟通提供了很宽广的平台，家长可以通过固定的软件进行账号的绑定，然后随时对自己家孩子的上课以及课后情况进行了解，进而更好地了解学生近期的表现情况。同时，家长也可以利用这些软件与教师进行交流，对学生的学习和生活情况进行了解，与教师进行充分的沟通和互动。使家长能够更好地配合学校的教育活动，在提高学生数学学习效果的同时，促进学生的健康成长。

3结语

综上所述，大数据时代下数据数量不断增多，网络技术的应用越发广泛，在此种环境下开展高中数学教学活动，不仅有利于创新教师的教学思想和教学方式，也有利于激发学生的学习兴趣，提高学生对数学学科的学习热情，从而达到大数据促进学科教学效果提升的目的。高中数学是一门综合性学科，能够培养学生的逻辑思维和推理能力，同时数学也是一门与人们日常生活密切相关的一门学科。所以在大数据时代，教师要利用好大数据信息，发挥好信息技术在教学中的优势，不断改善自身的教学角色，突出学生的主体地位，拓宽学生获取知识的途径，加强家长与学校的沟通等，使学生在大数据环境下能够养成乐于学习的好习惯和科学的学习方法，推动高中数学教学效果的有效提升，促进学生身心健康成长。

参考文献

[1]孟越飞.大数据背景下的高中数学教学[J].中小学电教(下半月),2018(1):22.

⑼ 大数据实践有什么意义什么是大数据实践教学平台

大数据实践教学平台，简言之就是一套指导和帮助高等院校建立大数据专业的技术解决方案回。主要就是为了解决答大数据的教学难点，促进专业健康发展，满足高校不同层次人才的培养需要。
像三盟科技的大数据实践方案就包括了相关服务及配套资源，比如教学实践环境建设、专业培养方案制定、课程体系设计、师资体系完善、科研支持平台建设和就业指导。

⑽ 大数据对教育教学的作用

数据（data），一般而言是指通过科学实验、检验、统计等方式所获得的，用于科学研究、技术设计、查证、决策等目的的数值。通过全面、准确、 系统地测量、收集、记录、分类、存储这些数据，再经过严格地统计、分析、检验这些数据，就能得出一些很有说服力的结论。大规模、长期地测量、记录、存储、 统计、分析这些数据，所获得的海量数据就是大数据（big data）。在制作大数据时，需要严格的方案设计、变量控制和统计检验等，不然所获得的大数据就是不全面、不准确、无价值或价值不大的。

在教育特别是在学校教育中，数据成为教学改进最为显著的指标。通常，这些数据主要是指考试成绩。当然，也可以包括入学率、出勤率、辍学率、升学 率等。对于具体的课堂教学来说，数据应该是能说明教学效果的，比如学生识字的准确率、作业的正确率、多方面发展的表现率——积极参与课堂科学的举手次数， 回答问题的次数、时长与正确率，师生互动的频率与时长。进一步具体来说，例如每个学生回答一个问题所用的时间是多长，不同学生在同一问题上所用时长的区别 有多大，整体回答的正确率是多少，这些具体的数据经过专门的收集、分类、整理、统计、分析就成为大数据。

分析大数据助力教学改革

近年来，随着大数据成为互联网信息技术行业的流行词汇，教育逐渐被认为是大数据可以大有作为的一个重要应用领域，有人大胆地预测大数据将给教育带来革命性的变化。

大数据技术允许中小学和大学分析从学生的学习行为、考试分数到职业规划等所有重要的信息。许多这样的数据已经被诸如美国国家教育统计中心之类的政府机构储存起来用于统计和分析。

而近年来越来越多的网络在线教育和大规模开放式网络课程横空出世，也使教育领域中的大数据获得了更为广阔的应用空间。专家指出，大数据将掀起新的教育革命，比如革新学生的学习、教师的教学、教育政策制定的方式与方法。

教育领域中的大数据分析最终目的是为了改善学生的学习成绩。成绩优异的学生对学校、对社会、以及对国家来说都是好事。学生的作业和考试中有一系 列重要的信息往往被我们常规的研究所忽视。而通过分析大数据，我们就能发现这些重要信息，并利用它们为改善学生的成绩提供个性化的服务。与此同时，它还能 改善学生期末考试的成绩、平时的出勤率、辍学率、升学率等。