浅析大数据在课堂教学的应用

闫敏　闫鑫

摘 要：当今社会，教育开始走向大数据时代。大数据在课堂教学中作用也日益凸显。然而，大数据在教育中应用的研究都尚处于起步阶段，理论较丰却实践不足。急需加强大数据在教育中应用的研究力度，来推动大数据在具体教育尤其是课堂教学中真正发挥其优势和作用。本研究通过定量分析、数据挖掘，文献检索，调查法，以及设计性研究等方法，探讨了大数据在学生学习过程，整合教育资源，探索当前个性化教育以及在制定教学策略时的应用。通过对现状的分析，发现了其中存在的一些问题，并提出了一些相关的建议。

关键词：定量分析 学习过程 整合资源 个性教育

一、大数据在教育领域应用的背景

目前，大数据对教育教学影响主要表现在下面两个方面：① 从过分依靠传统经验教学到大数据分析式教学，利用数据分析，针对学生的学习成绩和身心健康给出合理化的建议并积极改变教学模式。② 使学习者改变了依赖教师有限的理性判断使其转向对个体学习过程的数据分析，从而使传统的集体教育转向对学习者的个性化教育。然而各国对大数据的在课堂的应用程度也是参差不齐，国内外的研究成果也是良莠不齐。

二、研究的主要内容与研究方法

1.研究的主要内容领域

当今社会，大数据在教育研究领域的应用包涵多个方面。互联网的广泛应用既有利于网上教学的发展，也为我们对学生行为进行量化提供了可能。本研究通过探讨学生的学习过程与教师的教学策略之间的关系来分析学生成绩的形成过程。这种不唯结果的探索过程，为学生提高学习成绩提供了可能。通过教育共同体之间的互动与交流，既可以有效的进行资源整合，又为学生自主学习提供了更多的资源与方法。根据学生学习方式的不同，不断改进教学策略，为个性化教学打下了坚实的基础。

（1）大数据在探讨学生学习过程的应用

具有不同学习方式的学生，所需要的引导也不同，需要教师进行因材施教。本研究通过收集网络教学与测试的数据，来探索不同学生在学习过程中所偏好的学习方式以及教师不同的教学方法对于学生的针对性。通过监测学生的考试，研究者可以有效定型学生的学习行为。大数据的时代特性也要求教育工作者必须超越传统，不能只一味追求正确答案。这些数据能够帮助教育工作者理解学生为了掌握学习内容而进行努力的全过程。这有助于教师为学生提供个性化的学习模式。在学习过程中，适时的出现相应的题目或者通过单元测验的方式来检查他们的学习效果。监测每位同学在答题时所花费的时间，整体在每道题上花费的时间量，最长与最短时间，此前曾出现过的问题学生答对或答错了，哪些问题的线索让学生获益了等等。通过监测这些信息，来形成数据档案。充分利用学生学习的行为档案，可以有效的创造与学生行为相适应的学习系统，对提高学生的学习效果有很大帮助。当了解了学生的學习规律和学习方式，考试的出题者们就能适时的以此为依据，设计出适合学生的个性化问题，这些问题大都有利于提高学生的记忆力。

（2）大数据对当前个性化教育的探索

大数据为当今个性化教育提供了丰富的资源，让深入探究每个学生的行为成了可能。同时，也为构建个性化教育环境，提供了良好的契机。要根据学生的实际学习情况进行有针对性的指导，使其真正融入学习过程中，就需要对学生的行为进行深入细致的探索。通过对学生的课前准备、能力水平、学习兴趣和学习风格等加以评估，关注每一个学生个体，是微观技术的应用表现。这些探索在信息手段匮乏的年代是根本无法实现的。而今，我们可以利用大数据技术轻而易举的对其探索。

通过即时性的行为与现象的记录，可以获得最一手的信息。通过数据的整合，能够诠释教学过程中学生个体的学习状态、表现以及水平。由于这些数据很多是在学生不自知的情况下被观察、收集的，只需要借助一定的技术与设备的辅助，就可以在不影响影响学生任何日常学习与生活的状态下，获得学生的真实表现。因此，教师可以有针对性地对学生进行因材施教。通过探索课堂学习过程，可以了解学生的课下学习情况。网络学习的广泛应用，使得很多学生可以通过网络来完成家庭作业和一些课堂练习。[1]学习可以在大数据设备的帮助下轻松利用艾宾浩斯曲线进行记忆，进行适时的强化。同时，可以通过数据分析强化学习，跳过已经完全掌握的知识。巩固某个经常犯错的类型，系统强化，这对于提高学习效率，减轻学生的学习负担有重要意义。

2.研究方法

定量分析法，通过对大数据可以测量的属性加以统计和分析，对课堂教学进行量化研究。文献分析法，通过对国内外大数据在课堂教学的分析和综述，来研究其实践与应用的现状。先重点分析当前的理论研究成果，然后调查其在课堂教学的实践情况，最后总结大数据在课堂应用研究中面临的挑战以及发展趋势。数据挖掘法，通过创建模型来预测学生未来的学习行为。大数据为研究学习提供了海量的信息，以及方便处理信息的软件，这些软件能够深层挖掘不同教学法的教学效果。通过建立综合学生模型、领域模型和软件教学模型的计算模型，来推进关于学习和学生的科学知识。调查法，通过问卷调查，实际考察得到研究本项目的数据资料。设计型研究，本研究所涉及的范围较广，因此，此研究需要不断的实践、反馈、修改，唯有根据实践的反馈不断改进设计方案，直至排除所有的缺陷，才能形成真正可靠而又有效的设计。

三、大数据在课堂教学中应用的的意义

1.改善学生的学习成绩

大数据行为分析的最终目的是为了改善学生的学习成绩。品学兼优学生数量的多少，对社会发展起着至关重要的作用。然而，现在大多数人却只注重结果，把成绩作为评价学生的唯一标准，使得作业和考试中一系列重要的信息被忽视。通过分析大数据，我们可以发现这些重要信息，并利用它们为改善学生的成绩提供个性化的服务。通过技术层面来评价、分析学生行为，进而提升教学活动。不再只是依靠经验进行评价，而是在数据的基础上进行评价。这样我们就不会只是依赖于主观感知或者唯经验论。通过大量的数据归纳，我们可以从中发现教学活动规律，这样才能更好地改进、优化教学过程。有利于我们通过探索学生行为及其变化的内在联系，挖掘学生更内在的特征，来促使学生的改善与提高

成绩。

2.满足当前个性化教育的需求

在大数据时代，教育研究者可以真正的接近学生，了解学生。通过即时性的行为与现象的记录，可以获得最一手的信息大数据技术。教师可以根据这些最为真实、个性化的学生信息，有针对性地对学生进行因材施教，真正实现以学生为中心。通过探索课堂学习过程，可以了解学生的课下学习情况。真正的减轻了学生的课业负担，也为更加有效率的学习提供了可能。

3.制定更符合实际的学习策略

通过数据挖掘、学习分析，教师在获取学生的信息后及时的进行了学习策略的调整和教育管理方式的改变。[2]传统的教育大多是教育主管部门和教育者通过教学经验的学习、总结和继承来展开的，然而有些经验并不科学性，常识经常会影响人们的判断。在大数据时代要想制定出更符合实际的教育政策和教学策略，对教育数据进行分析是最好的方式，它可以最深入的挖掘出符合学生实际与教学实际的情况，这为构建学习者经验模型，建立学习者行为模型，构建学习者知识模型，构建领域知识模型，构建学习者档案，使改进教学策略有迹可循。[3]

四、大数据在课堂应用中的挑战

1.大数据对传统课堂教学模式的影响

虽然经过了一系列的教育改革，但回看现在教学模式依然是班级授课、小组授课。大数据的应用，使课堂教学的时间、空间不再受到限制，使 “一对多”的传统授课模式转变为“一对一”的个性化课程学习。但是，在实际的个性化学习中，许多问题也普遍显示出来。虽然学生可通过电脑、手机等互联网媒介随时随地、反反复复观看方式成为可能。在线教学越来越成为课堂教学的重要组成部分。教学视频，但是也暴露了其中的弊端，让学生产生这次听不懂还可以继续听的观念，学习效率也在大幅度的下降，学生的自律性成为在线学习的一个重大问题。虽然大数据应用使学生能在线做测试题和在线与教师进行互动，但缺乏面对面教学的纪律性，对于缺乏自制力的学生，这种学习方式成为了继续懒惰的庇护所。在大数据应用的今天，各种教育机构都在推出自己的在线学习平台，但是后期服务跟不上，使这种优秀数据资源被浪费。

2.大数据在课堂教学内容上表现出的问题

随着大数据教育的推进，互联网为学生提供了众多的学习资源，为学生解疑答惑提供了方便。然而，这也成为大数据应用到教育方面带来的问题源头。传统教材从作者编写到教材出版需要一个过程，教师对教材的熟悉需要一个过程，再加上传统的课堂教授更需要一个过程，这就导致知识点更新的滞后与不断变化的社会发展需求不相适应，造成了学生所学内容与实际相脱节，学非所用。尽管教师在上课过程中，不断更新教学内容，以满足学生对知识的需求，但教师知识更新速度依然赶不上大数据时代所带来的冲击。教师经常在课堂中遭遇所授知识与最新研究成果相矛盾，所授知识与学生实际年龄相脱节，所授知识与学生实际理解并熟练掌握程度不一致，使得现代教师面临尴尬的局面。大数据给传统的课堂教学内容带来了更大的挑战，要求教学内容要随着时代的变化而不断变化，以适应时代的发展。

3.大数据在学生学习方式表现的问题

在传统的教学环境中，学生是利用书籍和教师的口耳相传获得知识，以扩大自身知识的储备量，提高自身的综合能力。互联网高速发展下的大数据教育时代力，学生学习更加具有自主权，可以通过媒体学习知识。大数据时代，教师还可以将学生每个知识点数字化并与测试题建立联系，测试题中每道题的完成时间、错题数等以数据的方式记录在计算机里。但是这些数据到底应该怎样利用，这也是摆在我们面前的问题。

五、对当前大数据在研究与应用方面的建议

1.顺应大数据潮流，积极转变课堂教学模式

随着课程化改革的推进，传统的课堂教学模式，一定会受到大数据的影响。在课堂教学中为了达到预期的三维目标，实现课堂教学效率的最大化，针对大数据应用现实依据，提出一下合理建议。首先，利用好现有的大数据教育平台。慕课是一种大规模的网络学习平台，它的优点在于通过视频、音频、文字、圖片、动画等多种方式来给学生教授知识。利用好这种网络教育平台，可以让学生摆脱了传统课堂教学的“疲劳感”，同时，增加了教师教学的吸引力，在学生乐于学和教师乐于教的情况下提高了课堂教学的质量。[4] 利用好大数据分析工具，提高教学的质量和针对性。传统的课堂教学模式，学生和老师的互动，都是通过课堂或与学生面对面的交流。大数据分析工具的发展，给现代教育事业带来了希望。利用好现在的教育分析工具，可以从一定程度上帮助老师找到学生问题的根源。利用量化的手段，避免了教师深度的把握不定性。

2.提高自己数据意识，转变自己的数据观念

利用好大数据的教育资源，还应该从提升教师队伍的信息素养，应用好网络，提高课堂教学质量。提高自己的数据意识。教学过程中的许多影响因素都可以量化，教师在课堂教学中，要学会把他们数据化，然后通过数据分析，掌握好目前的教学进度。最大化的让学生掌握目前学习的知识，最大化的提高教学质量，更正自己的教学观念。在大数据传播的现在，教师的作用发生了很大的变化，要做到有预见性，帮助学生树立预见观念，创新观念。教育滞后表现在，无法及时跟随科技和社会发展的脚步，教育所培养出来的人不可能完全符合未来社会发展的要求。这就违背的教育的初衷，转变教师的教学观念，不断丰富教育中新的东西。

3.加强学习与进修，保证信息的先进性

只有不断学习才能保证教师掌握的信息是比较新的，这样才能在教学中应用的得心应手。教师可以通过网络媒体、专业书籍、科研平台，不断加强自身的课堂教学设计、课堂情景创设、课堂评价能力，不断提高服务学生学习的水平。构建学习体系。教师可以根据不同的专业，组建不同的学习共同体。在这个共同体中，教师可以相互学习、相互交流，共同完成教学。要不断参加培训。积极参加各类教育教学培训，与校外专家进行交流，学习先进的教学理念，提高自己教学水平。

参考文献

[1] 喻长志. 大数据时代教育的可能转向[J].江淮论坛，2013（4）.

[2] 刘凤娟. 大数据的教育应用研究综述[J]. 软件导刊（教育技术），2014，卷（G40-057）：47-51.

[3] 韩志君. 简析大数据在教育领域的运用[J]. 科技视界（探索与争鸣），2013.

[4] 胡铁生. 微课、慕课的建设误区与发展建议[D].南京：南京农业大学，2014.