大數據技術對教學模式的影響

李楠 金積海 徐航

摘 要：大數據技術正在進入教育的各個方面，并將對傳統的教學方法、學習方法產生深遠的影響。反饋，個性化和概率預測的概念逐漸被引入到校園學習中。翻轉課堂（ flipped classroom）已經在很多學校應用于具體的教學。

關鍵詞：大數據技術、教學方法、數據分析、在線課程

一、不同于傳統的“講臺教學”教育

傳統教學模式是老師在講臺上講一個知識點，講臺下的學生學一個知識點，例如數學課上老師列式學生跟著列式，語文課上老師念一個詞語學生跟著念一個詞語，繪畫課上老師畫下一筆學生學畫一筆。這種先生說、學生聽的教學方式無可厚非，但在計算機技術變革教育的時代，似乎顯得過于機械[1]。通過分析大量學生的學習數據，大數據技術可以幫助我們判斷什么有效，什么不可行。展示以前無法觀察到的學生學習問題，以便于幫助提高學生的學習成績;個性化課程可根據學生的需求量身定制，以促進理解和提高績效。分析數據可以幫助教師確定最有效的教學方法，不會剝奪他們的工作，但會提高教學的效率和興趣。我們擁有大數據分析這個強大的經驗工具，使我們能夠理解如何教學和如何學習。一個優秀的課程在課堂上講，受益者是幾十人，而把它搬到互聯網上，學生可以突破10萬，并可以在線練習，提交作業，通過學習數據反饋又可以改善學習進度和練習范圍[2]。

二、“數據分析”大數據學習的大腦

現在教育行業的供應商正在逐步向教育部門提供數據分析程序以協助教學。數據分析程序會跟蹤每個學生正確答案和答案的練習次數，以及他們每天在學習和練習中所花費的時間。

起初，教師們認為這種針對學習行為的數據分析是監督學生學習的有效方式。網絡上優秀的視頻教學資源往往是大數據學習的核心。而在校本在線教學視頻中設計和收集學生行為數據，并從中獲取學生學習信息。通過分析這些行為信息，教師能夠處理過去不能明確表達的一些問題：學生花在答對問題上的時間多還是改正錯誤答案上的時間多？他們的學習成果取決于不斷的努力還是突發的靈感（是不斷嘗試解決，還是從頓悟中學習）？學生練習出現錯誤，因為他不了解教科書的基本內容，還是因為疲勞？關于學生學習的這些基本問題最終可以提出并可以得到解答。例如，學校大數據系統數字控制面板將用摘 要圖形蛋糕顯示學生正在觀看的視頻課程的主題，而另一個圖形蛋糕代表學生考試的主題。還有一個熱圖，根據回答的問題數量，為教師提供整個班級甚至每個學生的學習成績，顯示練習準確率，學生需要的“提示”數量（以及哪些提示最有效）等指標。如果學生學會了一半的卡片，他名字旁邊的欄目將顯示為紅色。

記錄與系統的每次互動，并用于向學生，教師和家長提供學習進度的實時報告。這種基于學生答案準確率的統計模型可以幫助教師確定學生對所學知識內容是否達到了“熟練”的程度。大量已完成練習的存儲記錄成為揭示學習行為的數據。有些系統還允許學習者確定最適合其開展學習的路徑，這樣他們不僅可以按自己的進度學習，而且可以以最有效的順序學習。

三、大數據給學習帶來的三大變化

有些老師和家長可能認為使用軟件持續監測學生的學習行為是一種無意義的監控行為，但持相反意見的人們則認為，這些軟件給那些出于害羞或緊張，而未能尋求幫助或承認沒有掌握學習內容的學生提供了必要支持。這類學生在低年級組的數量還是比較多的。被動的監控可以幫助教師通過一種不那么高壓的方式來追蹤學生的學習進度和解決不了的問題，以便于后期給與有效的指導。

大數據教學為學習帶來了三大變化：我們能夠收集既不現實也不可能在過去匯總的反饋數據;我們可以實現個性化的學習，滿足學生的個性化需求，為每個學習個體量身定制學習過程;我們可以通過概率預測來優化學習內容，學習時間和學習方式。

隨著這些變化的發生，我們會發現許多教學所依賴的工具和機構正在逐漸改變：電子學習書籍，電子書包，數字講座，甚至學校本身都將成為獲取和分析數據的平臺或集合，這將促進學習者學習經歷的多樣化發展?，F代化教學手段與傳統教學手段本就可以互相取長補短[3]，把大數據技術有機的融合與傳統教學之中，使老師的教學效率和學生的學習效率得到提高。

四、在線課程無法替代課堂教學

在線課程和大數據教學是革命性的，但它們更有可能對傳統教學方法起到補充或輔助作用，而不是去取代傳統的教學方法。來自不同地區不同學校的學生在互聯網上可以看到最好的教師課程，其他不負責這些在線課程的教師可以花時間為學生提供直接指導。大數據技術可以對師資力量重新部署，卻不能完全替代教師的工作。

學生的舊數據為老師分析學生提供根據的同時，也存在某些隱患。當老師面對著這些過時的分析信息時，很有可能會透過這些永久記憶對學生另眼相看，全面收集的教育數據帶來的首個重大威脅，不是對這些信息的不正確分配，而是學生的過去，將成為他們不斷進步的枷鎖，他們的成長和變化將受到陳舊數據的影響。教師很難輕易改變評估的內容和對學生的看法。有時，教學思維的過程并不完全在理性的控制之下。但是放棄數據收集或將其放在架子上會妨礙大數據學習的諸多好處。在將來，教育是最偉大的“均衡器”。大數據帶來的教學分析是有風險的，因為我們對潛在后果和概率結果的預測會增加教育不平等的可能性。

大數據將從根本上改變教育。通過進一步收集和分析個人學習狀態信息，我們將能夠提高我們的教學技能，并根據特定學生，教師和教學環境的具體需求定制學習材料。對數據作用的無知將不再是逃避教育過程和制度變革的理由。有了大數據，教育的本質將從根本上得到改變，從傳授知識變為傳授方法，這個社會最終將學會如何去學習。

參考文獻

[1]何慧瑩.淺談多種教學媒體手段與傳統教學方法的優化組合，中國教育研究與創新[J]，2005（9）.

[2]維克托·邁爾-舍恩伯格、肯尼思·庫克耶.與大數據同行：學習和教育的未來[M].華東師范大學出版社，2015（1）.

[3]李方.對立與融合：傳統教學方法與現代教學方法，華南師范大學學報（社科版）[J]，2003（6）.