课堂中的大数据应用

《课堂中的大数据应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课堂中的大数据应用（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、一、课堂中的大数据应用课堂中生成的大数据:1. 教师教学行为数据:教师教学行为的数据主要是教师在授课过程中的言行。表课堂E教帅教学匕为数昭准度分娄意义问题类型是什么为什么怎么样.如果则可根据3忡M题类型的比例.来判断让 成教学相标（认知目标的合理性祈舌醯一缀二级三级匹啜等由对i舌探度判断AU殳对语和l民堂实施 中教师的应受清况，反魄教此提问问题 的层途关系用策略水平 所提问题的分类:管理性何题、记忆 性1可题.推理性问题、创造性问题、批 判性问题 教师挑诜回答祥勺F,提向肮 先点苞叫举手者告叫未举手者昏 鼓励学生提日日恕 是问时的停顿筹眼据有彼教学和学习的理宅对教师的 提问做出有效性的分析和判

2、断，评测教 师的教育理念.疝识水平明课堂管坦 的能力救届回应肯定、否定、代答、重复等受莪赦师的教学信念和教学怦价思 想,如理解问题是否以学生为主，是否 注重详价的激励使用等2. 学生学习行为数据:学生学习行为的数据主要是学生在课堂中的反应、作业完成情 况以及对知识点的掌握情况。课堂大数据的用途1. 分析和评价教师教学行为，促进教师教学行为的改善2. 为学习分析提供依据,促进教学干预和个性化学习3. 发现教育教学问题，为学校和管理部门提供决策依据随着平板电脑等移动终端设备在课堂中的应用，采用智能手段获取学生学习的数据 也成为可能。典型的应用是收集学生对知识点的掌握情况如将课堂练习与教学知识点相关

3、联在移动终端上做课堂练习时，运用软件实现课堂练习的智能分析,自动获得学生对教学知识点掌握情况的数据。二、关注学生课堂数据，挖掘信息课堂亮点教师要敢于直面自己的课堂，看看录像，听听录音，及时反思自己的课堂优化教学引 导，课堂教学的时间观念就会强很多，课堂效率也会提高不少。三、基于PADClass模型的数字化课堂学习过程数据挖掘与分析研究信息的单向性和数据的不可跟踪性使得课堂学习过程只能依靠教师的经验进行分 析，在学习过程中的多维信息交互数据不能得到即时处理与分析导致个性化学习缺乏 实际基础。一方面，通过数据挖掘和数据分析以及可视化等技术可以实现对课堂上教师和学生 的教学行为和随堂测试数据信息的采

4、集、处理、存储以及可视化呈现;另一方面，通过基 于数据的教学策略优化，可以减轻教师教学负担，激发学生学习兴趣，实现教育资源合理配 置，促进信息技术与教学过程的深度融合。可以把课堂数据分析分为四个方而，即教师分析、学生分析、活动分析和资源分 析。其整体分析结构如图。：，|扑小A H时.学归冲i 一# (1业”折+ 梯试为质笛遍寸Hi质H2枕其中教师分析根据教师的课前备课、课上授课和课后评价等行为分为备课分析、 导学分析、互动分析、评价分析、教学目标分析和课后分析;学生分析根据学生课上行 为和作业测试情况分为互动分析、评价分析、作业分析、测试分析和学习结果分析活 动分析根据活动的类型和时长分为活动

5、类型分析和活动时长分析资源分析根据资源的 类型、大小和使用情况可分为资料分析和使用频率分析。它们为分析教师与学生的行 为和教学目标的完成情况提供了科学精确的数据依据。可以把数据分为单节课和阶段性两个维度来分析。单节课就是在某一节特定的课 上，对教师和学生的交互信息和学生的测试成绩进行精确的处理并最终用图形化的形式展示出来。阶段性就是在某一阶段内，对某个班级或某个学生进行阶段性分析.用图像化 的形式直观展示。图4为测试时题目正确率及交卷人数实时状态该图由两部分组成:左侧为”题目 正确率统计图”,显示当前已交卷学生的单个题目的答题正确率右侧为阳寸序图”,显示当 前已交卷学生的人数。题II正械率及更

6、卷.人数I 中 |r Gfpi洋中赛戏I IWK it!m，皿由I牲殊勺1! 1蜘” Jtf.-TOS3.3131XIyuulL图4题P!正确率及交卷人数实时分析图5为测试时每个学生实时作答情况，答对的选项填充为绿色答错填充为灰色，未 选为空白。S-P表用来实时显示学生的正确率及每个题目的作答情况。110004 D姓名正确率A-CDABD$0.百料20b琪60KXJS0珏10100图5学生正确率及试题选项分析S-P表图6为单日随堂考成绩分析是该教师某天在某班的某门课上进行随堂考试成绩的分析。图7为单日作业提交率分析.是该教师所教的某一班级某天提交某门 课的作业情况分析。教师通过实时分析图”能够

7、了解每个题目的正确率和学生的交卷 情况。第一,教师通过”举手”能够及时了解学生对知识的掌握情况。第二教师通过实时分析图”能够了解每个题目的正确率和学生的交卷情况。第三，教师通过S-P表能够详细的了解每个学生的学习情况。第四，教师通过”单题选项分布统计图”能够了解每个题目学生整体的掌握情况。第五，教师通过成绩等级分布图能够了解学生成绩等级的分布情况。第六，教师通过过程分析图能够看到学生的过程分析图给教师呈现了学生做每 个题目做题过程。四、面向课堂教育信息的数据挖掘研究维度二学生信息的挖掘参与状态:一是观察学生是否全员参与学,二是看有的学生是否参与教把教与学 的角色集于一身。没有学生积极参与的课堂

8、教学是谈不上开发学生潜能的。交往状态:一看课堂上是否有多边、丰富、多样的信息联系与信息反馈,二看课 堂上的人际交往是否有良好的合作氛围。思维状态看学生是否对教师的提问，提示信息作出积极的反馈;学生是否主动提 出问题、发表见解。情绪状态:一看学生是否有适度的紧张感和愉悦感二看学生能否自我控制与调 节学习情绪。有时课堂会突然爆出笑声又嘎然而止会从激烈的争论转人专注的聆听，就 是一种自发并能自控的良好情绪状态。生成状态:一看学生是否都各尽所能，感到踏实和满足,二看学生是否对后继的学 习更有信心，感到轻松。维度三教师、学生课堂交互信息的挖掘:五、课堂数据可视化的价值与教学应用基于网络智能设备的课堂数据

9、可视化，一方面继承了数据可视化”一图胜千言”的表 达优势，另一方面又通过技术将已构建教学关联的课堂数据,以即时反馈、全局展示、动 态累积、趣味呈现的方式应用于课堂教学各环节和活动中，在支持课堂管理的同时，着重 突出可视化的教学互动及教学的动态生成促进了教学过程的不断改进。课堂数据可视化的内涵：数据可视化借助图表、图像形象地呈现数据，支持用户直 观了解数据本身，分析蕴含在数据背后的信息与数量关系,其主要目标在于通过图形化 的手段清晰有效地传达信息”，帮助人们”揭示趋势、探索来源、获取新知”。研究表明， 大脑要处理的信息多跟视觉有关，超过80%的大脑细胞是处理视觉信息的，人们在加工视 觉信息时认知

10、负荷很低，所需努力极其微小Sibbet,2010。数据可视化充分应用”一图胜 千言的可视化表达方式具有显著的沟通力、呈现力与吸引力，在课堂教学中常被用于 呈现教学信息，通过图形图像的方式增进学生对教学内容的理解与认知支持学生学习过 程中的认知建构，或是对已记录的教学数据加以可视化便于后期的比较与分析。其应用主要包括获取课堂表现数据、呈示可视化结果、自主调整反馈三个基本流 程。各流程间顺序并不固定可根据教学实际灵活调整通过这些流程的不断应用促成教 学改进的良性循环，如图呈示可视化结果图1应用课堂数据可视化改进教学其中”获取课堂表现数据”，通常指通过应用智能设备获取学生课堂表现数据，主要有行为表现

11、、认知表现和情感表现三类。类型常见获取方式典型技术应用行为表现数据主要通过观察 评估获取学牛 各种学习行为 的出现频率预 要程度等数据*(1)课堂行为管理工具Class Dojo r实时 迫踪和反馈孕牛的彳丁为表现，通过也观 的加分奖励积极行切和减分惩罚(侍 改善行为)获取学牛行为数据,支待学 生行为的持续改善,愆)声音数据可视化具Too M初:利 用声音传感器通过绿、黄、红色谱的方 式即时直观呈现教室声音大小.增强学 生.的自律意识-认知表 现数据主要通过学习 测评获取学生 耐学习内容认 知理解情况的 数据.(1)课堂应答工具SooralLVfi :可视化即 时呈现所有学牛学习测评情况支持教

12、 师实时了解学生.学习情况口认知分日具油k Pig将习题按 照布卢姆目标分类设置不同的难度层 次，支持教师分绢集中指导。情感表现数据主要通过语音 或人脸识别获 取学生情站状 态数据口1)诂-芹情绪识别匚具Emotion lh, liull ill SprrrL :根据人发的情:兄识别 liT渚发现龄温测丁具:通过面部表情预测 用户年龄,可折射出学牛的情绪表1. 课堂数据可视化应用带来课堂形态的新变革首先，课堂数据可视化的应用使课堂交互真正得以实时实地。如使用课堂应答工 具Socrative可即时了解学生对某一知识点的掌握情从而减少师生间反馈所需的时 间，促使课堂交互真正实现实时实地”。其次，课

13、堂数据可视化应用可自主设置课堂交互的透明度在充分尊重学生的同时增 进课堂交互的自由度。如Socrative可在不同测试题型如简答题中设置是否匿名，为课 堂中的学生创设毫无压力的表达空间，使其更愿意且更真实地表达自己。第三课堂数据可视化应用可使课堂交互充分面向个体和全体学生如Class Dojo 将全体学生行为表现信息置于单一界面中，教师可以通过这种可视化的方式即时了解个 体和全体学生的行为表现情况。2. 课堂数据可视化应用是教师数据素养发展的重要内容课堂数据可视化一方面将数据应用渗透于教师教学与沟通交流的各环节和各层面 另一方面在技术应用上简化了教师数据统计与分析的工作，使教师能够切实关注基于

14、数 据的教学发展而非数据本身。3. 课堂数据可视化应用推进教师技术应用的优化变革课堂数据可视化应用实则是基于数据的技术应用，这种基于数据的技术应用在教学 整合的相对优越性、教师教学的兼容性、教学效果的可观察性上均较传统的技术 应用更能激发教师应用技术的积极性与主动性。一是数据与教学切实关联,二是数据具 有动态性特征，三是数据具有一定的指示作用。课堂数据可视化教学应用案例l.Class Dojo 简介Class Dojo是一款免费的基于学生行为数据可视化的课堂行为管理网络工具旨在 帮助教师管理课堂和改进学生行为表现。这项功能主要通过四个环节实现：1量化学生行为2评估学生行为3呈示学生行为得分,4生成学生行为报告。图2 使用C assDojo评估学生行为3.基于Class Dojo的课堂数据可视化教学应用(1) 激发全员共同参与(2) 创设游戏化课堂可将学生课堂行为管理作为游戏机制，通过将数据应用和趣味呈示的色彩、声 音、时间乃至学生个人形象相关联从个性化形象设置、评估过程到竞争机制、互 动反馈等方面。具体可从以下三方面考虑：一是为所有学生设置独特的卡通人物 形象。二是重视学生行为评估过程的游戏化。三是充分应用Class Dojo所提供的 随机抽取、计时器和倒计时等功能开展各种各样的趣味活动有效提高学生的课堂 参与。(3) 展开即时、全面、自主的教学