現(xiàn)代教育技術(shù) 課件 ch08 新技術(shù)與未來教育

新技術(shù)與未來教育第八章現(xiàn)代教育技術(shù)新技術(shù)與未來教育概述0101新技術(shù)與未來教育概述網(wǎng)絡(luò)教育的概念關(guān)于新技術(shù)與未來教育，美國(guó)的新媒體聯(lián)盟地平線報(bào)告提出，在未來5年最有可能影響基礎(chǔ)教育發(fā)展的六項(xiàng)新技術(shù)為創(chuàng)客空間、機(jī)器人、分析技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能與物聯(lián)網(wǎng)；提出最有可能影響未來5年技術(shù)規(guī)劃和決策制定的六項(xiàng)主要趨勢(shì)為推動(dòng)創(chuàng)新文化、深度學(xué)習(xí)策略、注重學(xué)習(xí)測(cè)量、重構(gòu)學(xué)習(xí)空間、編程作為一項(xiàng)專業(yè)素養(yǎng)、STEAM學(xué)習(xí)興起；提出最可能阻礙新技術(shù)采用的六個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)為怎樣開展實(shí)景體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、如何提升數(shù)字化素養(yǎng)、怎樣重構(gòu)教師角色、如何發(fā)展計(jì)算思維、怎樣縮小學(xué)業(yè)成績(jī)差距、如何在領(lǐng)導(dǎo)的變更中保持持續(xù)創(chuàng)新。01新技術(shù)與未來教育概述1.創(chuàng)客空間創(chuàng)客空間指的是社區(qū)化運(yùn)營(yíng)的工作空間，在這里，有共同興趣的人們（通常是對(duì)計(jì)算機(jī)、機(jī)械、技術(shù)、科學(xué)、數(shù)字藝術(shù)或電子技術(shù)有共同興趣）可以聚會(huì)、社交、展開合作。創(chuàng)客空間的“創(chuàng)客”是指出于興趣與愛好，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人。創(chuàng)客空間一般會(huì)配有各種新興的技術(shù)，如采用3D打印機(jī)、激光切割機(jī)以及動(dòng)畫軟件等，它屬于技術(shù)發(fā)展的范疇，依賴于技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)客空間也為學(xué)生在技術(shù)學(xué)科和形成創(chuàng)業(yè)思維方式方面提供了接觸學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)者通過創(chuàng)新的方式使用創(chuàng)客技術(shù)來積極回應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界提出的問題。同時(shí)創(chuàng)客空間的內(nèi)涵不僅僅局限于技術(shù)，更強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)踐活動(dòng)所產(chǎn)生的成果。網(wǎng)絡(luò)教育的概念01新技術(shù)與未來教育概述2.機(jī)器人機(jī)器人技術(shù)指的是對(duì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。隨著這種技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅速。為了讓學(xué)生們適應(yīng)未來人力市場(chǎng)的發(fā)展，應(yīng)提前為學(xué)生做好職業(yè)規(guī)劃，學(xué)校在小學(xué)甚至幼兒園就應(yīng)該引入機(jī)器人理念，讓他們盡早接觸機(jī)器人，甚至可以讓機(jī)器人作為兒童值得信賴的伙伴和知己?，F(xiàn)在中小學(xué)將編程能力作為一種素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)，也將有助于機(jī)器人在基礎(chǔ)教育中獲得更多的關(guān)注。機(jī)器人大賽正在世界范圍內(nèi)興起，學(xué)生以小組形式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行組裝并編程，從而以最快速度實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)或完成任務(wù)。機(jī)器人競(jìng)賽為學(xué)習(xí)者提供了探索STEM挑戰(zhàn)的機(jī)會(huì)，并將他們的技能應(yīng)用于全球重大問題的解決方案中。網(wǎng)絡(luò)教育的概念01新技術(shù)與未來教育概述3.分析技術(shù)分析技術(shù)包括各種工具及應(yīng)用程序，可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的信息，主要包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫（結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)湖（非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）、商業(yè)智能報(bào)告工具、可視化軟件、建模和預(yù)測(cè)分析工具以及文本分析功能。這些技術(shù)通常不是教師在教室中所使用的工具和應(yīng)用程序，而是嵌入到學(xué)?；騾^(qū)域級(jí)管理單位的信息技術(shù)架構(gòu)中。分析技術(shù)可以用來預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，加強(qiáng)干預(yù)或調(diào)整課程，制定更有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的新方式或策略。利用分析技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)最佳學(xué)習(xí)模式的關(guān)鍵，隨著學(xué)校變得更善于處理和解釋大數(shù)據(jù)，利用分析技術(shù)可以做出反應(yīng)學(xué)習(xí)者真正需要的更明智的決定。網(wǎng)絡(luò)教育的概念01新技術(shù)與未來教育概述4.虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)指的是在計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境中，模擬實(shí)際存在的人或物體并讓人獲得身臨其境的感官體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。該技術(shù)主要以3D圖像的形式出現(xiàn)，用戶通過計(jì)算機(jī)界面進(jìn)行交互和操作。網(wǎng)絡(luò)教育的概念01新技術(shù)與未來教育概述5.人工智能人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能可以模擬人的意識(shí)和思維的過程。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能。人工智能還包含著機(jī)器學(xué)習(xí)，即計(jì)算機(jī)通過大量數(shù)據(jù)收集和自然語言的處理形成決策和預(yù)測(cè)，旨在幫助人類與機(jī)器之間的互動(dòng)，如同人類之間的互動(dòng)一樣。網(wǎng)絡(luò)教育的概念6.物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相連。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)由具有計(jì)算能力的處理器或內(nèi)置傳感器的物件組成，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞信息。這些連接能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程管理、狀態(tài)監(jiān)控、跟蹤及報(bào)警。01新技術(shù)與未來教育概述網(wǎng)絡(luò)教育的概念虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)0202虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VirtualReality),英文縮寫為VR。它是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，使用戶沉浸到該環(huán)境中。1.虛擬現(xiàn)實(shí)的特征虛擬現(xiàn)實(shí)主要包括以下三個(gè)方面的特征：(1)沉浸性。用戶可以感受到自己存在于虛擬環(huán)境之中，即有身臨其境的感覺。(2)交互性。交互性是用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。(3)想象性。虛擬現(xiàn)實(shí)可以用視覺形式反映設(shè)計(jì)者的思想。02虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)2.虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)可以根據(jù)其實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不同，分為以下兩類：(1)使用專用設(shè)備實(shí)現(xiàn)。通過專用設(shè)備來產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)的效果。(2)在個(gè)人計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。在臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜機(jī)、平板電腦或智能手機(jī)等個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)備上，可以應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言、Flash.全景環(huán)繞、HTML5等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)，也可以將Internet技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實(shí)(也稱為Web3D)，其優(yōu)點(diǎn)是成本低、使用簡(jiǎn)單、便于推廣，但是在沉浸性方面會(huì)受到一定限制。02虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用，正在改善教學(xué)環(huán)境，提供了更多教學(xué)方式的選擇，為提高教育質(zhì)量創(chuàng)設(shè)良好的情境。主要特點(diǎn)有：（1）可以突破能力限制方面的應(yīng)用。在教學(xué)中，很多自然條件下無法實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景將會(huì)得到很好的展示，使用VR/AR可以解決傳統(tǒng)課堂上那些看不見、看不清、宏觀的、微觀的學(xué)習(xí)內(nèi)容。（2）可以突破資源限制的應(yīng)用。一些因教學(xué)器具成本過于昂貴、過于危險(xiǎn)，或是一次性的資源，而無法讓更多的學(xué)生重復(fù)體驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)場(chǎng)景。（3）可以突破空間限制的應(yīng)用。現(xiàn)實(shí)世界回不去歷史、到不了未來，我們都可以借助于VR技術(shù)來進(jìn)行虛擬觀察。02虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.全景環(huán)視技術(shù)及其應(yīng)用全景環(huán)視技術(shù)也稱為360度環(huán)視技術(shù)，其基本原理是利用相機(jī)環(huán)繞360度。目前有不少工具軟件可以制作全景環(huán)視圖像，使用該類工具軟件制作全景虛擬作品的基本過程主要包括抓取圖片組（snap）、圖片拼接（stitch）和發(fā)布（publish）三個(gè)步驟。虛擬現(xiàn)實(shí)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用02虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)2.虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言及其應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言VRML是在Internet上建立3D多媒體和共享虛擬世界的一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言主要用于描述三維物體及三維場(chǎng)景，它能夠在萬維網(wǎng)上構(gòu)建動(dòng)態(tài)的、具有豐富傳感效應(yīng)的虛擬環(huán)境。在描述三維物體及由其構(gòu)成的場(chǎng)景時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言不僅能夠使物體在三維空間中運(yùn)動(dòng)（動(dòng)畫），還能夠在場(chǎng)景中播放聲音和電影，并使用戶能夠與場(chǎng)景進(jìn)行交互，從而加強(qiáng)用戶在虛擬場(chǎng)景中的感受。虛擬現(xiàn)實(shí)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用02虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)3.集成的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)及其應(yīng)用集成的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)可幫助使用者方便快速地構(gòu)建其需要的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用02虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)教學(xué)中的情境，通常是指所采用和設(shè)計(jì)的各種景物、入物、場(chǎng)景和環(huán)境。情境教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動(dòng)具體的場(chǎng)景，以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗(yàn)，從而幫助學(xué)生理解教材，并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法。情境教學(xué)法的核心在于激發(fā)學(xué)生的情感。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過創(chuàng)設(shè)虛擬情境，讓學(xué)生體驗(yàn)到現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)不了或不易實(shí)現(xiàn)的物體和事件，從而激發(fā)學(xué)生的情感。在這里，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以虛擬一個(gè)似乎脫離現(xiàn)實(shí)的自我，并且讓用戶感受到這個(gè)“自我”在與環(huán)境進(jìn)行真實(shí)的交互。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為學(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中扮演角色，并跨越書本融入相應(yīng)情境的學(xué)習(xí)環(huán)境，這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的技能等方面，有著積極的作用?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的情境教學(xué)02虛擬現(xiàn)實(shí)與情境教學(xué)1歷史時(shí)空的逼真呈現(xiàn)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以構(gòu)建一個(gè)與實(shí)物相同的三維物體。在教學(xué)中，往往需要向?qū)W生展示那些現(xiàn)實(shí)中存在或者在歷史中曾經(jīng)存在的空間，但這些空間因條件限制不可能向?qū)W生展示。在以往的教學(xué)中，教師只能夠通過描繪來激發(fā)學(xué)生的想象，在學(xué)生的頭腦中創(chuàng)建出一個(gè)虛擬的空間。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅能夠在學(xué)生頭腦中建立相應(yīng)的虛擬空間，還可以讓學(xué)生看得見、聽得見，甚至摸得著。2直觀形象的數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，克服實(shí)驗(yàn)室條件的限制、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳等問題。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在多媒體計(jì)算機(jī)上建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生便可以進(jìn)入該虛擬實(shí)驗(yàn)室身臨其境地操作儀器，操作結(jié)果可以通過儀表顯示和身體的感受反饋給學(xué)生，學(xué)生據(jù)此判斷操作是否正確，這類實(shí)驗(yàn)不受場(chǎng)地、設(shè)備等外界條件限制，可反復(fù)操作，不浪費(fèi)資源。基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的情境教學(xué)大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)0303大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)大數(shù)據(jù)（bigdata）,指無法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)的5V特點(diǎn)（IBM提出）：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價(jià)值密度）、Veracity（真實(shí)性）。其涉及的技術(shù)有分布式計(jì)算、高并發(fā)處理、高可用處理、集群、實(shí)時(shí)性計(jì)算等，匯集了當(dāng)前IT領(lǐng)域熱門流行的技術(shù)。大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用：大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用為新時(shí)代的教育提供了無限的可能，教育大數(shù)據(jù)正在成為“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代教育改革的關(guān)鍵力量，數(shù)據(jù)挖掘是實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)數(shù)據(jù)潛在價(jià)值的重要途徑。大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用03大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)高效互動(dòng)課堂是未來課堂的重要發(fā)展趨勢(shì)，以大數(shù)據(jù)技術(shù)和信息化教學(xué)媒體為支撐，以促進(jìn)師生全向互動(dòng)為抓手，以“低耗高效、輕負(fù)高質(zhì)”為目標(biāo)，能夠?yàn)槊课粚W(xué)生帶來最大的成就感，有助于破解“課堂效率低——學(xué)生掌握差——課后拼命補(bǔ)”的教育怪圈，具有數(shù)據(jù)把脈、全向互動(dòng)、精準(zhǔn)反饋及輕負(fù)高質(zhì)四大核心特征。課堂大數(shù)據(jù)主要包括四類數(shù)據(jù)，分別是師生行為類數(shù)據(jù)、教學(xué)評(píng)價(jià)類數(shù)據(jù)、師生情感類數(shù)據(jù)及課堂管理類數(shù)據(jù)。通過對(duì)在線教學(xué)行為數(shù)據(jù)的采集與分析，挖掘潛在的行為關(guān)聯(lián)，從而能夠真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)狀態(tài)與偏好，進(jìn)而提供個(gè)性化、適應(yīng)性的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用03大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)王亞飛等(2018)認(rèn)為在教育應(yīng)用中大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)主要涉及以下幾種:1.學(xué)習(xí)行為采集技術(shù)在各類教學(xué)過程信息化系統(tǒng)(如在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)、在線作業(yè)系統(tǒng)、課堂教學(xué)系統(tǒng)等)中，利用系統(tǒng)日志或?qū)崟r(shí)服務(wù)，記錄行為發(fā)生時(shí)間、行為類型及系統(tǒng)上下文環(huán)境信息，并在相關(guān)大數(shù)據(jù)工具的支持下，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地對(duì)學(xué)習(xí)行為的過程與結(jié)果進(jìn)行跟蹤、記錄、匯聚與規(guī)整,并為進(jìn)一步分析、挖掘與利用做好準(zhǔn)備。2.學(xué)情分析技術(shù)可利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)手段，針對(duì)學(xué)生的行為過程與結(jié)果數(shù)據(jù)，分析學(xué)生個(gè)體或群體的學(xué)習(xí)風(fēng)格與習(xí)慣、學(xué)業(yè)狀況及心理狀況，實(shí)現(xiàn)教師對(duì)學(xué)生當(dāng)前情況的全面掌握、對(duì)學(xué)生未來情況的預(yù)測(cè)估計(jì)。大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用03大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)王亞飛等(2018)認(rèn)為在教育應(yīng)用中大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)主要涉及以下幾種:3.個(gè)性化推薦技術(shù)基于學(xué)習(xí)行為的過程與結(jié)果數(shù)據(jù)，利用心理測(cè)量技術(shù)，建立學(xué)習(xí)風(fēng)格模型；利用知識(shí)樹構(gòu)建和認(rèn)知診斷技術(shù)，建立知識(shí)圖譜；利用協(xié)同過濾技術(shù)，建立協(xié)同過濾模型；綜合利用學(xué)習(xí)風(fēng)格模型、知識(shí)圖譜、協(xié)同過濾模型，提供針對(duì)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的智能推薦服務(wù)。大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用03大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)基于大數(shù)據(jù)決策的精準(zhǔn)教學(xué)基于大數(shù)據(jù)決策的精準(zhǔn)教學(xué)，王亞飛等(2018)在分析精準(zhǔn)教學(xué)的技術(shù)與實(shí)踐基礎(chǔ)時(shí)，提出了大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)技術(shù)框架。他們提出了以“自動(dòng)記錄、多維觀察、精準(zhǔn)調(diào)整”為核心的應(yīng)用模式，以及課程應(yīng)用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)的最佳實(shí)踐方案。他們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)，一方面需要在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支撐下，通過學(xué)生的行為數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)掌握學(xué)生的整體情況；另一方面需要在精準(zhǔn)教學(xué)理念的支撐下，不斷優(yōu)化教學(xué)的模式、方法與策略。1.基本原則采用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)方法的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與應(yīng)用需遵循以下四條基本原則：（1）聚焦于可觀測(cè)的行為數(shù)據(jù)。（2）用多維指標(biāo)來衡量表現(xiàn)。（3）使用學(xué)情分析工具。（4）以學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)為唯一決策依據(jù)。03大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)2.應(yīng)用模式其核心內(nèi)容為自動(dòng)記錄、多維觀察、精準(zhǔn)調(diào)整。（1）自動(dòng)記錄，是指教育信息化系統(tǒng)自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，包括行為過程數(shù)據(jù)（如課堂舉手行為、課堂提問行為、開始答題行為、提交答題行為等)、行為結(jié)果數(shù)據(jù)(如課堂舉手作答結(jié)果、答題評(píng)測(cè)結(jié)果等)以及行為實(shí)錄數(shù)據(jù)(如課堂音視頻實(shí)錄、考場(chǎng)音視頻實(shí)錄等)。（2）多維觀察，即基于學(xué)情分析工具，從多個(gè)維度觀察與解析學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)所反映的學(xué)生情況。（3）精準(zhǔn)調(diào)整，即基于學(xué)情分析結(jié)論和相關(guān)的專家經(jīng)驗(yàn)，精準(zhǔn)干預(yù)班級(jí)的教學(xué)方法和個(gè)人的學(xué)習(xí)策略。基于大數(shù)據(jù)決策的精準(zhǔn)教學(xué)03大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)3.最佳實(shí)踐最佳實(shí)踐是從遵循大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)基本原則和應(yīng)用模式的真實(shí)案例中總結(jié)并固化的、能達(dá)到較好實(shí)踐效果的技術(shù)、方法、模式或流程規(guī)范，它需要在應(yīng)用實(shí)踐的過程中不斷補(bǔ)充、修訂、更新和積累。基于智能平臺(tái)的最佳實(shí)踐實(shí)例：考前復(fù)習(xí)課應(yīng)用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)的推薦流程。(1)自動(dòng)記錄環(huán)節(jié)。(2)多維觀察環(huán)節(jié)。(3)精準(zhǔn)調(diào)整環(huán)節(jié)。基于大數(shù)據(jù)決策的精準(zhǔn)教學(xué)人工智能與適應(yīng)性教學(xué)0404人工智能與適應(yīng)性教學(xué)人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)，從事這項(xiàng)工作的人必須懂得計(jì)算機(jī)知識(shí)，心理學(xué)和哲學(xué)。人工智能是包括十分廣泛的科學(xué)，它由不同的領(lǐng)域組成，如機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺等?？偟膩碚f，人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些平常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。但不同的時(shí)代、不同的人對(duì)這種“復(fù)雜工作”的理解是不同的。04人工智能與適應(yīng)性教學(xué)人工智能在教育中的應(yīng)用非常廣泛，主要可以應(yīng)用在智能輔助教學(xué)系統(tǒng)、智能組卷閱卷系統(tǒng)、智能教學(xué)決策支持系統(tǒng)、智能仿真教學(xué)系統(tǒng)等方面。人工智能在教育應(yīng)用中的典型技術(shù)主要包括以下幾種：1.行為識(shí)別人工智能可以分析師生個(gè)體行為和班級(jí)整體行為。2.表情識(shí)別人工智能不僅可以通過現(xiàn)場(chǎng)攝像頭對(duì)教室內(nèi)學(xué)生“刷臉匹配”，實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別，完成各種考勤需求。3.語音識(shí)別人工智能語音識(shí)別不僅提高了各類教育軟件良好的交互體驗(yàn)感，還可以幫助學(xué)生進(jìn)行語言學(xué)習(xí)，其中英語口語智能評(píng)測(cè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到大規(guī)模實(shí)用的水平。人工智能的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用04人工智能與適應(yīng)性教學(xué)人工智能的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用4.OCR識(shí)別OCR技術(shù)實(shí)現(xiàn)混合圖文識(shí)別、邏輯推理、閱讀理解、智能閱卷等教育應(yīng)用，可以開發(fā)出基于知識(shí)圖譜的智能教與學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建學(xué)科知識(shí)圖譜，分析個(gè)性化學(xué)情圖譜，實(shí)現(xiàn)向?qū)W生推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)資源。5.機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)能夠分析預(yù)測(cè)教學(xué)數(shù)據(jù)。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可以從學(xué)生建模、預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)行為、預(yù)警輟學(xué)風(fēng)險(xiǎn)、提供學(xué)習(xí)服務(wù)和資源推薦等方面有效助力智能教育，推動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新。04人工智能與適應(yīng)性教學(xué)基于人工智能的適應(yīng)性教學(xué)，一般需要一個(gè)適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)來幫助完成。1.適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)(1)適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的概念。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)是針對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)過程中的差異性而提供適合個(gè)體特征的、基于現(xiàn)代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)。(2)適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的特征。適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)是針對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)過程中的差異性而提供適合個(gè)體特征的、基于現(xiàn)代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)?；谌斯ぶ悄艿倪m應(yīng)性教學(xué)04人工智能與適應(yīng)性教學(xué)(3)適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。相對(duì)于智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)來說，適應(yīng)性學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)更大程度上體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的特征與優(yōu)勢(shì)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在知識(shí)庫的構(gòu)建、學(xué)習(xí)者認(rèn)知水平的診斷以及智能的個(gè)性化推送等方面?；谌斯ぶ悄艿倪m應(yīng)性教學(xué)04人工智能與適應(yīng)性教學(xué)知識(shí)庫的構(gòu)建技術(shù)它是整個(gè)自適應(yīng)平臺(tái)技術(shù)的核心，其復(fù)雜程度會(huì)隨著知識(shí)庫中知識(shí)量的增多而增大。知識(shí)庫中知識(shí)的表示方式、知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)方式，會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)平臺(tái)的推理方式、運(yùn)行效率、知識(shí)的呈現(xiàn)方式等。因此，知識(shí)庫的構(gòu)建是自適應(yīng)平臺(tái)開發(fā)的重中之重。但在開發(fā)過程中，并沒有統(tǒng)一的知識(shí)庫設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。不同的平臺(tái)會(huì)采用不同的知識(shí)庫構(gòu)建技術(shù)。認(rèn)知診斷技術(shù)對(duì)于自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)而言，精準(zhǔn)的認(rèn)知診斷，是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的前提。只有準(zhǔn)確地定位、診斷出不同學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知水平和認(rèn)知障礙，才能很好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推送?；谌斯ぶ悄艿倪m應(yīng)性教學(xué)04人工智能與適應(yīng)性教學(xué)1.智能個(gè)性化推送技術(shù)智能個(gè)性化推送一般采用協(xié)同過濾方法實(shí)現(xiàn)，要綜合考慮學(xué)習(xí)內(nèi)容要素、學(xué)習(xí)者要素和目標(biāo)要素來決定對(duì)下一步所應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的推薦。自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)能夠智能地診斷學(xué)習(xí)者當(dāng)前的知識(shí)水平，推送符合學(xué)習(xí)者認(rèn)知特點(diǎn)的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)效率。基于人工智能的適應(yīng)性教學(xué)04人工智能與適應(yīng)性教學(xué)Knewton