基于大數(shù)據(jù)的課堂教學(xué)課件

1、基于大數(shù)據(jù)的課堂教學(xué)前景山東省膠州市第一中學(xué) 葉偉1大數(shù)據(jù)時(shí)代特點(diǎn)淘寶比基尼銷售情況那個(gè)地區(qū)銷售最好？內(nèi)蒙新疆想象情況？數(shù)據(jù)背后的真實(shí)情況？對美追求每個(gè)教師都有一個(gè)教書育人的理想！大數(shù)據(jù)時(shí)代微信上經(jīng)常曬美食的人大數(shù)據(jù)時(shí)代結(jié)論：1.這是一個(gè)什么朋友圈？2.大數(shù)據(jù)與教育3知識生產(chǎn)的變化現(xiàn)在3知識生產(chǎn)的變化過去全民少數(shù)人web3.0web2.0Web1.0圖片4內(nèi)容表現(xiàn)形式的變化視頻文字音頻多媒體多媒體閱讀時(shí)代4為何需要教育大數(shù)據(jù)是教育大數(shù)據(jù)的主要產(chǎn)生地 兩片葉子，看上去形狀、大小一模一樣，可它們的葉脈大相徑庭。同樣，兩個(gè)都考85分的學(xué)生，他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力完全一致嗎？一個(gè)班五十多個(gè)學(xué)生做同一份作業(yè)

2、，進(jìn)度快的學(xué)生吃不飽，進(jìn)度慢的學(xué)生吃不了，還有的學(xué)生吃重樣。然而，借用大數(shù)據(jù)的分析手段，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，學(xué)生的差異性就會清晰呈現(xiàn)。12 在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，我們會認(rèn)為，成績相同的學(xué)生，能力大致相仿。但根據(jù)兩個(gè)同樣分?jǐn)?shù)的考生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，我們會發(fā)現(xiàn)，A同學(xué)更多的是依靠出色的邏輯思維，而B同學(xué)邏輯推理能力相對薄弱。一個(gè)學(xué)生在概率計(jì)算上需要加強(qiáng)，另一個(gè)學(xué)生需要遺傳方式判斷更加鞏固。大數(shù)據(jù)與教育評價(jià)教育“大數(shù)據(jù)”的認(rèn)識大數(shù)據(jù)與教育評價(jià)大數(shù)據(jù)與教育評價(jià)教育“大數(shù)據(jù)”的認(rèn)識 “發(fā)現(xiàn)你上個(gè)月餐飲消費(fèi)較少，不知是否有經(jīng)濟(jì)困難？”不久前，華東師范大學(xué)某女生收到了學(xué)校勤助中心發(fā)來的這樣一

3、條短信。而實(shí)際上，該女生不過是因?yàn)闇p肥而減少了食堂就餐的開銷。 此事讓人們驚呼學(xué)?！坝袗邸钡耐瑫r(shí)，更讓人關(guān)注的，是學(xué)校實(shí)現(xiàn)“有愛”的方式，即華東師大利用預(yù)警系統(tǒng)跟蹤學(xué)生的餐飲消費(fèi)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)低于警戒值就發(fā)出短信慰問，以確定學(xué)生是否有經(jīng)濟(jì)困難、是否需要幫助。大數(shù)據(jù)與教育評價(jià)12 “以前我們老師更像是中醫(yī)，憑借多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，大致能知道學(xué)生知識體系的薄弱處。但每個(gè)老師帶的學(xué)生少說也有兩、三個(gè)班，一百多個(gè)學(xué)生，沒辦法具體了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。而有了大數(shù)據(jù)的分析、反饋，老師能更加精準(zhǔn)了解每個(gè)學(xué)生的知識點(diǎn)掌握情況，從而根據(jù)每個(gè)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)漏洞對癥下藥。我們將這稱為中西醫(yī)結(jié)合診療?！?2 從老師日常的作業(yè)

4、布置和考試的教學(xué)場景切入，通過平時(shí)的作業(yè)、月考、周練收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要分為兩類：一是老師教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)，二是學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)；再經(jīng)過智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘與分析，最終輸出兩類產(chǎn)品：一是線上產(chǎn)品，滿足老師出題、作業(yè)分析的需求，通過大數(shù)據(jù)的幫助，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略；二是線下產(chǎn)品，即學(xué)生的錯(cuò)題本、考試分析報(bào)告。 試卷上傳、掃描完畢后，自動對每個(gè)學(xué)生的成績、知識點(diǎn)、難度進(jìn)行一個(gè)多維度分析，了解每道題全班同學(xué)的得分率，能清晰地知道試卷講評的側(cè)重點(diǎn)，使教師對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的把握精準(zhǔn)化。 像這次期末考試，其中知識點(diǎn)得分率最高的是基礎(chǔ)概念，85%，最低的是遺傳與變異，67%，那么教師會側(cè)重講解遺傳部分，基礎(chǔ)概念部分

5、就會一帶而過。12 高中生物學(xué)科作為一種能力的學(xué)習(xí)，知識點(diǎn)掌握只是表象，而更深層次的是學(xué)生個(gè)人相關(guān)能力的體現(xiàn)。針對某個(gè)學(xué)生，老師可以通過大數(shù)據(jù)看到該生詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，根據(jù)不同題目的考點(diǎn)和學(xué)生作答情況，有效診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)問題。5學(xué)習(xí)成績1入學(xué)率2輟學(xué)率3識字的準(zhǔn)確率5升學(xué)率4作業(yè)的正確率6考試時(shí)答題的順序11師生互動的時(shí)長與頻率回答問題的時(shí)長、正確率課堂舉手次數(shù)回答問題的次數(shù)平均每道題花費(fèi)的時(shí)間1278910學(xué)校教育中的“大數(shù)據(jù)”大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)被應(yīng)用到美國的公共教育中，成為教學(xué)改革的重要力量。4112 傳統(tǒng)教育模式下老師布置作業(yè)的方式是：“請同學(xué)們完成XX頁第一題到第十題?！倍辛舜髷?shù)據(jù)的分析幫助，

6、老師可以做到對對每個(gè)學(xué)生的個(gè)性和特點(diǎn)都有了充分的了解，為每一位同學(xué)有針性地布置個(gè)性化作業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)幾代教師的教學(xué)夢想因材施教。 如果我們用特殊的軟件對每道題目進(jìn)行知識點(diǎn)、載體、方法、能力等多個(gè)維度的標(biāo)注，幫助老師精準(zhǔn)出題，再通過智能學(xué)習(xí)引擎的大數(shù)據(jù)分析，老師可以根據(jù)不同題目的考點(diǎn)和學(xué)生答題情況，迅速準(zhǔn)確了解每個(gè)學(xué)生的知識漏洞，有效診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，繼而進(jìn)行針對性講練?！白寣W(xué)習(xí)好的學(xué)生攻克難題，讓學(xué)習(xí)暫時(shí)跟不上進(jìn)度學(xué)生做一些相對容易的題目，這對提升學(xué)生考試成績和建立學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心有著重要作用?！?除了出卷、批改、反饋的線上功能外，線下紙質(zhì)錯(cuò)題本和考試分析報(bào)告。錯(cuò)題本可將學(xué)生在測試中做錯(cuò)的

7、試題智能歸納分類，并智能推薦同知識點(diǎn)同難度的不同習(xí)題作為鞏固練習(xí)；考試分析報(bào)告會對學(xué)生在考試中的失分點(diǎn)進(jìn)行逐題分析，得出哪些題目需要仔細(xì)分析錯(cuò)因，哪些題目在個(gè)人能力范圍內(nèi)但沒有得分；與相鄰分?jǐn)?shù)段相比，哪些題目考試的知識點(diǎn)需要認(rèn)真復(fù)習(xí)；在所考察的知識點(diǎn)中，哪些知識點(diǎn)掌握的相對較好、哪些知識點(diǎn)掌握相對欠佳，并給出相應(yīng)的復(fù)習(xí)建議。 家長會上，如果我們給每位家長發(fā)放一份學(xué)生個(gè)人考試分析報(bào)告，在這份量化報(bào)告中，學(xué)生的知識點(diǎn)掌握狀況、能力狀況都一目了然。通過這份具有大數(shù)據(jù)靈魂的紙質(zhì)報(bào)告，家長能夠了解到自己孩子在學(xué)習(xí)過程中的種種學(xué)習(xí)情況細(xì)節(jié)，家長感覺特別貼心和溫暖，因?yàn)檫@是專屬他們孩子私人定制的報(bào)告。 大數(shù)

8、據(jù)不會也不可能取代傳統(tǒng)課堂教學(xué)，但它是優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種手段。有了大數(shù)據(jù)分析，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程可以被全方位記錄下來，教師通過數(shù)據(jù)分析可以對學(xué)生的知識掌握和能力發(fā)展進(jìn)行形成性評價(jià)，使教學(xué)反饋更加及時(shí)準(zhǔn)確，使教師盡可能少做重復(fù)性工作，而將精力集中在教學(xué)的核心功能教學(xué)教研上。課堂觀察的理論基礎(chǔ)教學(xué)行為分析-ST模型教師T1. 解說2. 示范3. 板書4. 提示5. 提問/點(diǎn)名6. 評價(jià)/反饋學(xué)生S7. 發(fā)言8. 思考/計(jì)算9. 筆記10. 實(shí)驗(yàn)/作業(yè)11. 沉默教學(xué)行為籠統(tǒng)的分為T和STS左圖對應(yīng)的ST序列為：T T S T S D(T&S) D(T&S) T S S S T T從而得到：教師行為

9、占有率：Rt=Nt/(Nt+Ns)=8/15=53.5% 師生行為轉(zhuǎn)化率：Ch=拐點(diǎn)/(Nt+Ns)=7/15=46.7% 因此，該課堂為對話型T和S采樣精度低會導(dǎo)致D，通常無法判別D屬于T還是S，大數(shù)據(jù)計(jì)算可以提高ST分析的精度，細(xì)分D，從而更精準(zhǔn)的計(jì)算Rt和ChD教學(xué)模式標(biāo)準(zhǔn)條件練習(xí)型講授型對話型混合型Rt 0.3Rt 0.7Ch 0.40.3 Rt 0.7, Ch 0.41234567TTTTTTSSSSS教學(xué)行為分類-國內(nèi)華中師大的模型落地實(shí)踐03AI基于大數(shù)據(jù)的課堂教學(xué)分析評測系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)的課堂教學(xué)分析評測02010304師生個(gè)體行為班級整體行為活動行為教師語音學(xué)生語音語音分析知識

10、點(diǎn)OCR識別學(xué)生表情情感計(jì)算AI分析維度2.1 行為分析人臉識別模型訓(xùn)練2.1 行為分析教師講授、板書、提問教師行為分析教師行為識別目標(biāo)識別2.1 行為分析教師行為分析2.1 行為分析學(xué)生行為分析學(xué)生主動提問、應(yīng)答、對話學(xué)生行為識別多目標(biāo)動態(tài)人臉識別課堂活躍熱力圖2.1 行為分析學(xué)生行為分析2.1 行為分析班級行為分析班級整體行為統(tǒng)計(jì)分析2.2 語言分析師生語言語音采集，語義轉(zhuǎn)換，知識點(diǎn)識別2.3 表情分析學(xué)生表情消極傾聽學(xué)生心理積極疑惑理解抗拒不屑鬼臉高興正常悲傷生氣憤怒技術(shù)可以測量出的情緒2.3 表情分析學(xué)生表情多目標(biāo)情感計(jì)算2.4 OCR識別知識點(diǎn)識別OCR自動掃描教師授課課件，識別知識

11、點(diǎn)，關(guān)聯(lián)知識庫OCR講授提問指示反饋評價(jià)主動提問應(yīng)答舉手對話討論觀察筆記練習(xí)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)思考板書演示展示觀察巡視個(gè)別指導(dǎo)教師學(xué)生言語活動16類行為分別采樣評分根據(jù)分值繪制云圖根據(jù)云圖及基本屬性相關(guān)值橫向/縱向?qū)Ρ仍茍D模型的意義半徑：教學(xué)行為中某一行為的分值極差：教學(xué)行為極端分布情況；離散（標(biāo)準(zhǔn)差）：教學(xué)行為分布的離散情況，值越大教學(xué)行為分布越廣；周長/面積：教師教學(xué)行為掌控水平情況，越長/越大綜合行為評分越高；重心：教學(xué)行為的綜合表現(xiàn)，教學(xué)行為分布的集中趨勢，例如：左圖傾向于教師言語計(jì)算云圖的基本屬性極差、標(biāo)準(zhǔn)差等、周長等紅色表示可以利用人工智能自動采集分類教學(xué)行為云圖-教師課堂教學(xué)行為圖-學(xué)生教學(xué)行為一般模型精準(zhǔn)推送服務(wù)學(xué)生、家長教師領(lǐng)導(dǎo)家校通教師教師教師家長智課通家長3.1 學(xué)生、家長學(xué)生課堂數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)推送教學(xué)分析課程回放