1、精品資料精品資料、課堂中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用課堂中生成的大數(shù)據(jù):1.教師教學(xué)行為數(shù)據(jù)：教師教學(xué)行為的數(shù)據(jù)主要是教師在授課過程中的言行表1以堂中教師教學(xué)仃為數(shù)據(jù)推度分類意義同感類至是什么為什么、怎么樣.加 * * 則* - * 可根據(jù)S仲可通類至的比優(yōu)來判斷達 成教學(xué)標（認鋪目標）的合理性對話深度mm.iw等自對話深度判研!設(shè)對1訴1課堂實施 口教師的應(yīng)變情況,反映教怵提問何題 的層迂關(guān)系和策略水平有效性提問所提問題的分類:管理性問甌記憶 性問題.推理性問題,創(chuàng)遺性問題,批 判性印出教師挑選回笞問題的方式:提問前 先點名叫舉手者答.叫未舉手者答. 岐勵學(xué)生樨出問題3提口時的停頓等根據(jù)有效教鈣學(xué)習(xí)的理論對

2、教師的 提問做出有鈍性的分析和到1%評測教 師的教育理念，川小小平和課堂管理 的能力教師回匠肯定.否定,代管、重復(fù)等反映教師的教學(xué)信念和教學(xué)評價思 想.如理解問將是否以學(xué)生為主,是否 許童評f伯勺哉物使書軍2.學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)：學(xué)生學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)主要是學(xué)生在課堂中的反應(yīng)、作業(yè)完成情 況以及對知識點的掌握情況。課堂中學(xué)生學(xué)習(xí)亍力數(shù)摳維度分類頌聽走時.笈認真,認真意見反映學(xué)生聽法的專心時度互動能可他人交流,主動與他人交流.積成攵言,善于聽取引人意見白主自主學(xué)習(xí)時間.i維度分類頌聽走時.笈認真,認真意見反映學(xué)生聽法的專心時度互動能可他人交流,主動與他人交流.積成攵言,善于聽取引人意見白主自主學(xué)習(xí)時間

3、.i己選尼史考、主力提知識點掌握出問也獨立完成縛習(xí)好（90%以上廠較好（X（M - 90%） 中等7（）%）差收戊以下）反映學(xué)生與他人合作以及向他人學(xué)習(xí)的意愿和片動反映學(xué)生的阻立思維和坦立解決問題 的能力反映學(xué)生對知識點的掌握情況.它直 接關(guān)菸向?qū)W生能否應(yīng)用知識解決問翱課堂大數(shù)據(jù)的用途.分析和評價教師教學(xué)行為，促進教師教學(xué)行為的改善.為學(xué)習(xí)分析提供依據(jù)，促進教學(xué)干預(yù)和個性化學(xué)習(xí).發(fā)現(xiàn)教育教學(xué)問題，為學(xué)校和管理部門提供決策依據(jù)隨著平板電腦等移動終端設(shè)備在課堂中的應(yīng)用，采用智能手段獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)也成為可能。典型的應(yīng)用是收集學(xué)生對知識點的掌握情況，如將課堂練習(xí)與教學(xué)知識點相關(guān)聯(lián)，在移動終端上做課

4、堂練習(xí)時，運用軟件實現(xiàn)課堂練習(xí)的智能分析，自動獲得學(xué)生對教學(xué)知識點掌握情況的數(shù)據(jù)。二、關(guān)注學(xué)生課堂數(shù)據(jù)，挖掘信息課堂亮點教師要敢于直面自己的課堂，看看錄像，聽聽錄音，及時反思自己的課堂，優(yōu)化 教學(xué)引導(dǎo)，課堂教學(xué)的時間觀念就會強很多，課堂效率也會提高不少。三、基于 PADClass 模型的數(shù)字化課堂學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)挖掘與分析研究信息的單向性和數(shù)據(jù)的不可跟蹤性使得課堂學(xué)習(xí)過程只能依靠教師的經(jīng)驗進行分 析，在學(xué)習(xí)過程中的多維信息交互數(shù)據(jù)不能得到即時處理與分析，導(dǎo)致個性化學(xué)習(xí)缺 乏實際基礎(chǔ)。一方面，通過數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析以及可視化等技術(shù)可以實現(xiàn)對課堂上教師和學(xué)生的教學(xué)行為和隨堂測試數(shù)據(jù)信息的采集、處理、存

5、儲以及可視化呈現(xiàn)；另一方面，通過基于數(shù)據(jù)的教學(xué)策略優(yōu)化，可以減輕教師教學(xué)負擔(dān)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)教育資源合理配置，促進信息技術(shù)與教學(xué)過程的深度融合。可以把課堂數(shù)據(jù)分析分為四個方而，即教師分析、學(xué)生分析、活動分析和資源分析。其整體分析結(jié)構(gòu)如圖其中教師分析根據(jù)教師的課前備課、課上授課和課后評價等行為分為備課分析、導(dǎo)學(xué)分析、互動分析、評價分析、教學(xué)目標分析和課后分析；學(xué)生分析根據(jù)學(xué)生課上行為和作業(yè)測試情況分為互動分析、評價分析、作業(yè)分析、測試分析和學(xué)習(xí)結(jié)果分析；活動分析根據(jù)活動的類型和時長分為活動類型分析和活動時長分析；資源分析根據(jù)資源的類型、大小和使用情況可分為資料分析和使用頻率分析。它們?yōu)榉?/p>

6、析教師與學(xué)生的行 為和教學(xué)目標的完成情況提供了科學(xué)精確的數(shù)據(jù)依據(jù)。可以把數(shù)據(jù)分為單節(jié)課和階段性兩個維度來分析。單節(jié)課就是在某一節(jié)特定的課 上，對教師和學(xué)生的交互信息和學(xué)生的測試成績進行精確的處理，并最終用圖形化的 形式展示由來。階段性就是在某一階段內(nèi)，對某個班級或某個學(xué)生進行階段性分析.用圖像化的形式直觀展示。圖4為測試時題目正確率及交卷人數(shù)實時狀態(tài)，該圖由兩部分組成：左側(cè)為“題目正確率統(tǒng)計圖”，顯示當(dāng)前已交卷學(xué)生的單個題目的答題正確率；右側(cè)為陽寸序圖”，顯示當(dāng)前已交卷學(xué)生的人數(shù)相II正研率及史普人教圖4 題FI正確率及交卷人數(shù)實時分析圖5為測試時每個學(xué)生實時作答情況，答對的選項填充為綠色，答

7、錯填充為灰色,未選為空白。S-P表用來實時顯示學(xué)生的正確率及每個題目的作答情況正點率11.A(B 1LD I AB1D n1*j20oMzz1SBK600玨。oHl1J 5學(xué)生正確率及試延選項分析S- P表圖6為單日隨堂考成績分析，是該教師某天在某班的某門課上進行隨堂考試成績的分析。圖7為單日作業(yè)提交率分析 .是該教師所教的某一班級某天提交某門課的作業(yè)情況分析。教師通過“實時分析圖”能夠了解每個題目的正確率和學(xué)生的交卷情況。LH)圖6單日隨堂考成績分析H:00IX;；KH:0019: ：M20:00第一，教師通過“舉手”能夠及時了解學(xué)生對知識的掌握情況。第二，教師通過“實時分析圖”能夠了解每個

8、題目的正確率和學(xué)生的交卷情況。第三，教師通過S-P表能夠詳細的了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。第四，教師通過“單題選項分布統(tǒng)計圖”能夠了解每個題目學(xué)生整體的掌握情況。第五，教師通過“成績等級分布圖”能夠了解學(xué)生成績等級的分布情況。第六，教師通過“過程分析圖”能夠“看到”學(xué)生的過程分析圖給教師呈現(xiàn)了學(xué)生做 每個題目做題過程。四、面向課堂教育信息的數(shù)據(jù)挖掘研究維度二學(xué)生信息的挖掘“(1)參與態(tài)：一是觀察學(xué)生是否全員參與學(xué)，二是看有的學(xué)生是否參與教，把教與學(xué)的角色集于一身。沒有學(xué)生積極參與的課堂教學(xué)，是談不上開發(fā)學(xué)生潛能的。(2)交往狀態(tài)：一看課堂上是否有多邊、豐富、多樣的信息聯(lián)系與信息反饋，二看課堂 上的

9、人際交往是否有良好的合作氛圍。(3)思維狀態(tài)：看學(xué)生是否對教師的提問，提示信息作由積極的反饋；學(xué)生是否主動提由問題、發(fā)表見解。(4)情緒狀態(tài)：一看學(xué)生是否有適度的緊張感和愉悅感，二看學(xué)生能否自我控制與調(diào)節(jié) 學(xué)習(xí)情緒。有時課堂會突然爆生笑聲又嘎然而止，會從激烈的爭論轉(zhuǎn)人專注的聆聽， 就是一種自發(fā)并能自控的良好情緒狀態(tài)。(5)生成狀態(tài)：一看學(xué)生是否都各盡所能，感到踏實和滿足，二看學(xué)生是否對后繼的學(xué) 習(xí)更有信心，感到輕松。維度三教師、學(xué)生課堂交互信息的挖掘：五、課堂數(shù)據(jù)可視化的價值與教學(xué)應(yīng)用基于網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備的課堂數(shù)據(jù)可視化，一方面繼承了數(shù)據(jù)可視化“一圖勝千言”的表 達優(yōu)勢，另一方面又通過技術(shù)將已構(gòu)建

10、教學(xué)關(guān)聯(lián)的課堂數(shù)據(jù)，以即時反饋、全局展示、 動態(tài)累積、趣味呈現(xiàn)的方式應(yīng)用于課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)和活動中，在支持課堂管理的同時， 著重突生“可視化”的教學(xué)互動及教學(xué)的動態(tài)生成，促進了教學(xué)過程的不斷改進。課堂數(shù)據(jù)可視化的內(nèi)涵：數(shù)據(jù)可視化借助圖表、圖像形象地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，支持用戶 直觀了解數(shù)據(jù)本身，分析蘊含在數(shù)據(jù)背后的信息與數(shù)量關(guān)系，其主要目標在于“通過圖 形化的手段清晰有效地傳達信息”，幫助人們“揭示趨勢、探索來源、獲取新知”。研究表明，大腦要處理的信息多跟視覺有關(guān)，超過80%的大腦細胞是處理視覺信息的，人們在加工視覺信息時認知負荷很低，所需努力極其微小(Sibbet , 2010 )。數(shù)據(jù)可視化充分應(yīng)用“

11、一圖勝千言”的可視化表達方式，具有顯著的溝通力、呈現(xiàn)力與吸引力，在 課堂教學(xué)中常被用于呈現(xiàn)教學(xué)信息，通過圖形圖像的方式增進學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解 與認知，支持學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的認知建構(gòu)，或是對已記錄的教學(xué)數(shù)據(jù)加以可視化，便 于后期的比較與分析。其應(yīng)用主要包括獲取課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)、呈示可視化結(jié)果、自主調(diào)整反饋三個基本流 程。各流程間順序并不固定，可根據(jù)教學(xué)實際靈活調(diào)整，通過這些流程的不斷應(yīng)用促成教學(xué)改進的良性循環(huán)，如圖教學(xué)改進循環(huán)J顯示可視化結(jié)果獲取課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)教學(xué)改進循環(huán)J顯示可視化結(jié)果獲取課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)圖1應(yīng)用課堂數(shù)據(jù)可視化改進教學(xué)其中“獲取課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)”，通常指通過應(yīng)用智能設(shè)備獲取學(xué)生課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)，

12、主要有行為表現(xiàn)、認知表現(xiàn)和情感表現(xiàn)三類類型常見獲取方式典型技術(shù)應(yīng)用行為表現(xiàn)數(shù)據(jù)-hr1 r-對學(xué)習(xí)內(nèi)容認知理解情況的類型常見獲取方式典型技術(shù)應(yīng)用行為表現(xiàn)數(shù)據(jù)-hr1 r-對學(xué)習(xí)內(nèi)容認知理解情況的.課堂數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用帶來課堂形態(tài)的新變革首先，課堂數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用使課堂交互真正得以“實時實地”。如使用課堂應(yīng)答工具Socrative 可即時了解學(xué)生對某一知識點的掌握情況，從而減少師生間反饋所需的 時間，促使課堂交互真正實現(xiàn)“實時實地”。其次，課堂數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用可自主設(shè)置課堂交互的透明度，在充分尊重學(xué)生的同 時增進課堂交互的自由度。如 Socrative 可在不同測試題型如簡答題中設(shè)置是否匿名, 為課

13、堂中的學(xué)生創(chuàng)設(shè)毫無壓力的表達空間，使其更愿意且更真實地表達自己。第三，課堂數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用可使課堂交互充分面向個體和全體學(xué)生。如ClassDojo 將全體學(xué)生行為表現(xiàn)信息置于單一界面中，教師可以通過這種可視化的方式即時了 解個體和全體學(xué)生的行為表現(xiàn)情況。.課堂數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的重要內(nèi)容課堂數(shù)據(jù)可視化一方面將數(shù)據(jù)應(yīng)用滲透于教師教學(xué)與溝通交流的各環(huán)節(jié)和各層面， 另一方面在技術(shù)應(yīng)用上簡化了教師數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析的工作，使教師能夠切實關(guān)注基于 數(shù)據(jù)的教學(xué)發(fā)展而非數(shù)據(jù)本身。.課堂數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用推進教師技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化變革課堂數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用實則是基于數(shù)據(jù)的技術(shù)應(yīng)用，這種基于數(shù)據(jù)的技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)整合

14、的“相對優(yōu)越性”、教師教學(xué)的“兼容性”、教學(xué)效果的“可觀察性”上均較傳統(tǒng)的技 術(shù)應(yīng)用更能激發(fā)教師應(yīng)用技術(shù)的積極性與主動性。一是數(shù)據(jù)與教學(xué)切實關(guān)聯(lián)，二是數(shù) 據(jù)具有動態(tài)性特征，三是數(shù)據(jù)具有一定的指示作用。課堂數(shù)據(jù)可視化教學(xué)應(yīng)用案例I.Class Dojo 簡介Class Dojo是一款免費的基于學(xué)生行為數(shù)據(jù)可視化的課堂行為管理網(wǎng)絡(luò)工具，旨在幫助教師管理課堂和改進學(xué)生行為表現(xiàn)。這項功能主要通過四個環(huán)節(jié)實現(xiàn)：(1)量ssDor評估學(xué)生行為ssDor評估學(xué)生行為3.基于Class Dojo的課堂數(shù)據(jù)可視化教學(xué)應(yīng)用激發(fā)全員共同參與創(chuàng)設(shè)游戲化課堂 可將學(xué)生課堂行為管理作為游戲機制，通過將數(shù)據(jù)應(yīng)用和趣味呈示的

15、色彩、聲音、時間乃至學(xué)生個人形象相關(guān)聯(lián)，從個性化形象設(shè)置、評估過程到競爭機制、互動反饋等方面。具體可從以下三方面考慮：一是為所有學(xué)生設(shè)置獨特的卡通人物形象。二是重視學(xué)生行為評估過程的游戲化。三是充分應(yīng)用Class Dojo 所提供的隨機抽取、計時器和倒計時等功能，開展各種各樣的趣味活動，有效提高學(xué)生的課堂參與。展開即時、全面、自主的教學(xué)互動增進教育利益相關(guān)者間的協(xié)作交流Class Dojo 除了在課堂教學(xué)中作為學(xué)生行為的即時評價與管理工具外，還會 對學(xué)生的行為表現(xiàn)加以記錄和存儲，并以“行為報告單”的方式動態(tài)呈現(xiàn)由“整個班級”或 單個學(xué)生在某一段時間內(nèi)的發(fā)展變化情況。Class Dojo 根據(jù)教

16、師、家長和學(xué)生的應(yīng)用特征為各自提供了不同的應(yīng)用界面，方便教師、家長和學(xué)生即時查看學(xué)生的行為表現(xiàn)。六、學(xué)習(xí)儀表盤：大數(shù)據(jù)時代的新型學(xué)習(xí)支持工具學(xué)習(xí)儀表盤基于信息跟蹤技術(shù)和鏡像技術(shù)，對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為、習(xí)慣、情緒、 興趣等信息進行記錄和追蹤，通過分析與可視化、個性化的顯示，為在線教育的學(xué)習(xí) 者、教師、研究者、教育管理者等提供多層次的學(xué)習(xí)支持，幫助學(xué)習(xí)者實現(xiàn)自我認知、 學(xué)習(xí)反思以及意義建構(gòu)，促進學(xué)習(xí)新方法或模式的產(chǎn)生。應(yīng)用案例可汗學(xué)院學(xué)習(xí)儀表盤在這一學(xué)習(xí)儀表盤中，要學(xué)的知識被精細切割為上百個知識點并可視化為由549個小格組成的“任務(wù)進度”圖，其中每個小格代表并鏈接一個知識點要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，其顏色深

17、淺表示了學(xué)習(xí)者對該知識點的掌握程度。學(xué)習(xí)者可以設(shè)計個性化的學(xué)習(xí)路徑并自由選擇想要學(xué)習(xí)的知識點，還可以通過練習(xí)或測試提升對某一知識點 的掌握程度(2) “快樂學(xué)”學(xué)習(xí)儀表盤學(xué)生入口的儀表盤頁面能夠顯示學(xué)生在練習(xí)過程中的錯題類型與數(shù)量，并通過分 析學(xué)生在學(xué)習(xí)中的弱點與盲點生成個性化練習(xí)題，幫助學(xué)生強化和提高。教師入口的 儀表盤頁面既能夠支持師生間一對一的交互，又能基于對學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)分析輔助教師 生成個性化試卷，從而實現(xiàn)個性化教學(xué)。家長入口的儀表盤頁面在可視化子女總體學(xué) 習(xí)指數(shù)(如圖4所示)的同時，還可以顯示某類知識點的具體學(xué)習(xí)情況多對象學(xué)習(xí)支持學(xué)習(xí)者。學(xué)習(xí)儀表盤可以追蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程與結(jié)果并提供多種反饋信息， 包括對課程參與情況的反饋，如學(xué)習(xí)材料使用情況、在線活動參與度、論壇參與率、 在線測試成績、作業(yè)及考試成績等；學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)共同體內(nèi)的學(xué)習(xí)情況反饋，如學(xué)習(xí)進度的比較與推薦、學(xué)習(xí)策略建議等；學(xué)習(xí)者學(xué)業(yè)進步的總體反饋，包括學(xué)習(xí)情況總結(jié)、參與各種學(xué)習(xí)活動及使用各種信息技術(shù)工具的情況總結(jié)等。教學(xué)者。學(xué)習(xí)儀表盤具有可定制性與可擴展性，可以滿足教師多方面的教學(xué)需求。(Siemens et al.,2011) 首先，教師可以通過學(xué)習(xí)儀表盤更深刻地了解學(xué)習(xí)者個體與群體的學(xué)習(xí)情況，如學(xué)生對于個人進步的感知、學(xué)習(xí)中的情緒情感體驗、話題討論的參與程度、實時學(xué)習(xí)檢測情況以及