基于大數(shù)據(jù)的課堂教學市公開課一等獎百校聯(lián)賽獲獎課件

基于大數(shù)據(jù)的課堂教學前景山東省膠州市第壹中學葉偉1大數(shù)據(jù)時代特點淘寶比基尼銷售狀況那個地區(qū)銷售最佳？內蒙新疆想象狀況？數(shù)據(jù)背後的真實狀況？對美追求每個教師均有壹種教書育人的理想！大數(shù)據(jù)時代微信上常常曬美食的人大數(shù)據(jù)時代結論：1.這是壹種什么朋友圈？2.大數(shù)據(jù)與教育3知識生產的變化目前3知識生產的變化過去全民少數(shù)人web3.0web2.0Web1.0圖片4內容體現(xiàn)形式的變化視頻文字音頻多媒體多媒體閱讀時代4為何需要教育大數(shù)據(jù)是教育大數(shù)據(jù)的重要產生地兩片葉子，看上去形狀、大小壹模同樣，可它們的葉脈大相徑庭。同樣，兩個都考85分的學生，他們的數(shù)學學習能力完全壹致嗎？壹種班五拾多種學生做同壹份作業(yè)，進度快的學生吃不飽，進度慢的學生吃不了，尚有的學生吃重樣。然而，借用大數(shù)據(jù)的分析手段，通過對學生學習行為數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，學生的差異性就會清晰展現(xiàn)。12

在老式的教學模式下，我們會認為，成績相似的學生，能力大體相仿。但根據(jù)兩個同樣分數(shù)的考生進行數(shù)據(jù)分析，我們會發(fā)現(xiàn)，A同學更多的是依托杰出的邏輯思維，而B同學邏輯推理能力相對微弱。壹種學生在概率計算上需要加強，另壹種學生需要遺傳方式判斷愈加鞏固。大數(shù)據(jù)與教育評價教育“大數(shù)據(jù)”的認識大數(shù)據(jù)與教育評價大數(shù)據(jù)與教育評價教育“大數(shù)據(jù)”的認識“發(fā)現(xiàn)你上個月餐飲消費較少，不知與否有經濟困難？”很快前，華東師范大學某女生收到了學校勤助中心發(fā)來的這樣壹條短信。而實際上，該女生不過是由于減肥而減少了食堂就餐的開銷。此事讓人們驚呼學?！坝袗邸钡耐?，更讓人關注的，是學校實現(xiàn)“有愛”的方式，即華東師大運用預警系統(tǒng)跟蹤學生的餐飲消費數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)低于警戒值就發(fā)出短信慰問，以確定學生與否有經濟困難、與否需要協(xié)助。大數(shù)據(jù)與教育評價12

“此前我們老師更像是中醫(yī)，憑借數(shù)年教學經驗，大體能懂得學生知識體系的微弱處。但每個老師帶的學生少說也有兩、三個班，壹百多種學生，沒措施詳細理解每個學生的學習進度。而有了大數(shù)據(jù)的分析、反饋，老師能愈加精確理解每個學生的知識點掌握狀況，從而根據(jù)每個學生不壹樣的學習漏洞對癥下藥。我們將這稱為中西醫(yī)結合診斷?！?2

從老師平常的作業(yè)布置和考試的教學場景切入，通過平時的作業(yè)、月考、周練搜集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)重要分為兩類：壹是老師教學內容數(shù)據(jù)，二是學生學習行為數(shù)據(jù)；再通過智能學習系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘與分析，最終輸出兩類產品：壹是線上產品，滿足老師出題、作業(yè)分析的需求，通過大數(shù)據(jù)的協(xié)助，及時調整教學方略；二是線下產品，即學生的錯題本、考試分析匯報。試卷上傳、掃描完畢後，自動對每個學生的成績、知識點、難度進行壹種多維度分析，理解每道題全班同學的得分率，能清晰地懂得試卷講評的側重點，使教師對學生學習狀況的把握精確化。像這次期末考試，其中知識點得分率最高的是基礎概念，85%，最低的是遺傳與變異，67%，那么教師會側重講解遺傳部分，基礎概念部分就會壹帶而過。12

高中生物學科作為壹種能力的學習，知識點掌握只是表象，而更深層次的是學生個人有關能力的體現(xiàn)。針對某個學生，老師可以通過大數(shù)據(jù)看到該生詳細的記錄，根據(jù)不壹樣題目的考點和學生作答狀況，有效診斷學生的學習問題。5學習成績1入學率2輟學率3識字的準確率5升學率4作業(yè)的對的率6考試時答題的次序11師生互動的時長與頻率回答問題的時長、對的率課堂舉手次數(shù)回答問題的次數(shù)平均每道題花費的時間1278910學校教育中的“大數(shù)據(jù)”大數(shù)據(jù)分析已經被應用到美國的公共教育中，成為教學改革的重要力量。4112

老式教育模式下老師布置作業(yè)的方式是：“請同學們完畢XX頁第壹題到第拾題?！倍辛舜髷?shù)據(jù)的分析協(xié)助，老師可以做到對對每個學生的個性和特點均有了充足的理解，為每壹位同學有針性地布置個性化作業(yè)，進而實現(xiàn)幾代教師的教學夢想——因材施教。假如我們用特殊的軟件對每道題目進行知識點、載體、措施、能力等多種維度的標注，協(xié)助老師精確出題，再通過智能學習引擎的大數(shù)據(jù)分析，老師可以根據(jù)不壹樣題目的考點和學生答題狀況，迅速精確理解每個學生的知識漏洞，有效診斷學生的學習問題，繼而進行針對性講練?！白寣W習好的學生攻克難題，讓學習臨時跟不上進度學生做某些相對輕易的題目，這對提高學生考試成績和建立學生學好數(shù)學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《錯題本》和《考試分析匯報》?！跺e題本》可將學生在測試中做錯的試題智能歸納分類，并智能推薦同知識點同難度的不壹樣習題作為鞏固練習；《考試分析匯報》會對學生在考試中的失分點進行逐題分析，得出哪些題目需要仔細分析錯因，哪些題目在個人能力范圍內但沒有得分；與相鄰分數(shù)段相比，哪些題目考試的知識點需要認真復習；在所考察的知識點中，哪些知識點掌握的相對很好、哪些知識點掌握相對欠佳，并給出對應的復習提議。家長會上，假如我們給每位家長發(fā)放壹份學生個人考試分析匯報，在這份量化匯報中，學生的知識點掌握狀況、能力狀況都壹目了然。通過這份具有大數(shù)據(jù)靈魂的紙質匯報，家長可以理解到自已孩子在學習過程中的種種學習狀況細節(jié)，家長感覺尤其貼心和溫暖，由于這是專屬他們孩子‘私人定制’的匯報。大數(shù)據(jù)不會也不也許取代老式課堂教學，但它是優(yōu)化老式教學模式的壹種手段。有了大數(shù)據(jù)分析，學生學習的過程可以被全方位記錄下來，教師通過數(shù)據(jù)分析可以對學生的知識掌握和能力發(fā)展進行形成性評價，使教學反饋愈加及時精確，使教師盡量少做反復性工作，而將精力集中在教學的關鍵功能——教學教研上。課堂觀測的理論基礎教學行為分析-ST模型教師T1.解說2.示范3.板書4.提示5.提問/點名6.評價/反饋學生S7.發(fā)言8.思考/計算9.筆記10.實驗/作業(yè)11.沉默教學行為籠統(tǒng)的分為T和STS左圖對應的ST序列為：TTSTSD(T&S)D(T&S)TSSSTT從而得到：教師行為擁有率：Rt=Nt/(Nt+Ns)=8/15=53.5%師生行為轉化率：

Ch=拐點/(Nt+Ns)=7/15=46.7%因此，該課堂為對話型T和S采樣精度低會導致D，壹般無法鑒別D屬于T還是S，大數(shù)據(jù)計算可以提高ST分析的精度，細分D，從而更精確的計算Rt和ChD教學模式標準條件練習型講授型對話型混合型Rt≤0.3Rt≥0.7Ch≥0.40.3<Rt<0.7,Ch<0.41234567TTTTTTSSSSS教學行為分類-國內華中師大的模型落地實踐03AI基于大數(shù)據(jù)的課堂教學分析評測系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)的課堂教學分析評測02010304師生個體行為班級整體行為活動行為教師語音學生語音語音分析知識點OCR識別學生表情情感計算AI分析維度2.1行為分析人臉識別模型訓練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識別2.1行為分析教師行為分析2.1行為分析學生行為分析學生積極提問、應答、對話……學生行為識別多目標動態(tài)人臉識別課堂活躍熱力圖2.1行為分析學生行為分析2.1行為分析班級行為分析班級整體行為記錄分析……2.2語言分析師生語言語音采集，語義轉換，知識點識別……2.3表情分析學生表情消極傾聽學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可以測量出的情緒2.3表情分析學生表情多目的情感計算2.4OCR識別知識點識別OCR自動掃描教師講課課件，識別知識點，關聯(lián)知識庫……OCR講授提問指示反饋評價積極提問應答舉手對話討論觀測筆記練習實踐試驗思索板書演示展示觀測巡視個別指導教師學生言語活動16類行為分別采樣評分根據(jù)分值繪制雲(yún)圖根據(jù)雲(yún)圖及基本屬性有關值橫向/縱向對比雲(yún)圖模型的意義半徑：教學行為中某壹行為的分值極差：教學行為極端分布狀況；離散（原則差）：教學行為分布的離散狀況，值越大教學行為分布越廣；周長/面積：教師教學行為掌控水平狀況，越長/越大綜合行為評分越高；重心：教學行為的綜合體現(xiàn)，教學行為分布的集中趨勢，例如：左圖傾向于教師言語計算雲(yún)圖的基本屬性極差、原則差等、周長等紅色表達可以運用人工智能自動采集分類教學行為雲(yún)圖-教師課堂教學行為圖-學生教學行為壹般模型精確推送服務學生、家長教師領導家校通教師教師教師家長智課通家長3.1學生、家長學生課堂數(shù)據(jù)的精確推送教學