大数据与教学和科研教学内容
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• AlphaGo通过海量数据计算分析局面，判断每种下子策略的优劣， 就像人类棋手会判断当前局面以及推断未来的局面一样。这样 AlphaGo在分析了比如未来20步的情况下，就能判断在哪里下子
赢的概率会高。
阿尔法为什么能够战胜人类？
• 深度学习：深度学习是目前人工智能领域中最热门的科目， 它能完成笔迹识别、面部识别、驾驶自动汽车、自然语言 处理、识别声音、分析生物信息数据等非常复杂的任务。 AlphaGo的核心是两种不同的深度神经网络：“策略网络” 和“值网络”。“值网络”负责减少搜索的深度——人工 智能会一边推算一边判断局面，局面明显劣势的时候，就 直接抛弃某些路线，不用一条道算到黑；而“策略网络” 负责减少搜索的宽度——面对眼前的一盘棋，有些棋步是 明显不该走的，比如不该随便送子给别人吃。将这些信息 放入一个概率函数，人工智能就不用给每一步以同样的重 视程度，而可以重点分析那些有戏的棋着。
大数据对社会科学研究的挑战与机遇
• 社会科学、尤其是政治学、社会学非常依赖样本分析、 研究和调查问卷。当记录下来的是人们的平常状态，也 就不用担心在做研究和调查问卷时存在的偏见（这种偏 见既包括研究者设计和问卷时的偏差，也包括被试人员 由于了解自己作为被试的角色而产生的不同于日常的心 理行为）了。
何谓“大数据”？
• 通俗地讲，大数据就是巨量资料的汇集。 • 维克托认为，“大数据是指不用随机分析法这样的捷径，而采用
所有数据的方法。”“这里的‘大’取的是相对意义而不是绝对 意义，也就是说这是相对所有数据来说的。”“大数据已经撼动 了世界的方方面面，从商业科技到医疗、政府、教育、经济、人 文以及社会的其他各个领域。”（维克托）
一节课为何能高达一万八
• 共有2617名学生购买了一节单价9元的高中物理在线直 播课。据教师所在平台介绍，扣除20%（4711元）的平 台分成后，一名名叫王羽的在线授课教师，时薪高达 18842元。
• 两种对立观点：质疑者认为：公办中小学在职教师做在 线教师，属于有偿补课，当在职教师于在线服务中尝到 甜头，相较于一堂课数万元的收入，他还会在乎每月几 千元的本职工作吗？支持者认为：一些教育欠发达和资 源匮乏地区的学生，因为有了互联网，才能分享到国内 最顶尖的教师资源，同时支付的费用比他们当地的辅导 还要低很多。从追求公平教育的角度，无论是公立学校 还是市场化机构的教师，都应该有更多人能参与在线教 育。
• 网络与信息技术的发展为教学理念的转换与实施创新 了更好的条件：为大数据提供了支撑（云平台），大 数据的产生为信息化教学提供了海量资源（大数据背 景下，信息资源是以海量形式存储于“云”上的。一 般来说，无论文本、视频、音频、动画，只要输入关 键词，都能十分方便地找到），信息化教学为学生自 主性学习、研讨式学习创造了条件，丰富了课堂形态 （网络课堂、混合课堂等新形态的出现）
阿尔法为什么能够战胜人类？
• 大数据计算：围棋是人类智力的顶级游戏，需要进行海量的计算， 每回合有250种可能，一盘棋可以长达150回合。所以粗略来说， 要是人工智能用“暴力”（不放过每一种方法）列举所有情况的 方式，围棋需要计算250150种情况。人类可以凭借某种难以复制 的算法跳过蛮力，一眼看到棋盘的本质。“大数据不是要教机器 像人一样思考，相反，它是把数学算法运用到海量的数据上来预 测事情发生的可能性。”（维克托语）
• IBM提出“大数据”的五大特点（5V）：大量（Volume）、高 速（Velocity）、多样（Variety）、价值（Value）、真实性 （Veracity）
•
大数据是信息化的高级阶段，有了大数据，才能说
当代社会真正进入了“信息社会”，信息社会就是大数
据时代：
•
1、大数据依托信息技术和互联网技术而产生
数据的价值在于利用和创新，“在数据创新的过程中，大数据 必然影响创新，为信息化教学创新无限可能性。”如翻转课堂，就 是利用了数据（如学困生、学困点）相关性方法，萨尔曼 汗在翻 转课堂揭示了个性化学习的重要原理，发现了产生“学困生”的真 正原因：在传统教学模式中，教师讲课、学生听课、完成课程作业、 考试等环节，获得不同的分数，70分、80分或95分，总有哪怕是 五分的困惑没有解决。在原有困惑没有解决的情况下，建立下一个 概念将增加学生的困惑。但是，翻转课堂不同，让学生根据自己的 状况掌握学习进度，可以快学、慢学、反复学，不懂的问题再带到 课堂上当场辅导，课堂成了学生当堂做作业、工作坊研讨或做实验 的场所。萨尔曼 汗开发“学生管理平台”及时发现学习有困惑的 学生，并通过大数据预测帮助教师发现需要帮助的学生。
•
2、对大数据的挖掘和分析也只有依赖计算机的海
量计算
• 大数据的观点来看，数字资源既有学习意义上的价值， 又有潜在的商业价值，有可能获得持续发展。其二，微 课程资源以学生为中心，有利于培养自主学习、独立Hale Waihona Puke Baidu 考的能力，丰富学习成就感。其三，微课程资源的开发 者是教师，教师参与资源开发，才能最终破解资源难题。 只要具备基本的教育技术能力，无论视频、写字板、数 位板、电子白板、录屏软件、PPT等，都可以开发微课 程资源。
• 二、大数据时代的教学改革
学习过程大体由前后两部分构成：信息（知识）传递， 吸收内化。在传统教学模式下，信息传递模式表现为课堂 上教师讲、学生听（教师是主动的、学生是被动的）；吸 收内化是课后由学生自主完成。在现代教学理念下，要求 信息传递部分被安排在课前、由学生自主完成；吸收内化 部分被安排在课上，由师生互动来完成。这种重构（翻转 课堂）使得学习者能够在自主的情况下实现个性化学习， 也使得教师能够在课堂上给予有针对性的、有效的辅导， 帮助学习者更深入地了解知识体系，更好地完成知识的吸 收内化。
大数据时代的教学与科研
2016年4月9日
• 一、大数据的内涵及其价值 • 二、大数据时代的教学改革 • 三、华师大的教学改革实践
从两则近事谈起
• 其一：2016年3月9－15日，世界围棋冠军李世石与阿 尔法（AlphaGo ）的“人机大战”，结果1：4
• 其二：物理教师王羽时薪高达18842元，引起舆论广泛 关注
赢的概率会高。
阿尔法为什么能够战胜人类？
• 深度学习：深度学习是目前人工智能领域中最热门的科目， 它能完成笔迹识别、面部识别、驾驶自动汽车、自然语言 处理、识别声音、分析生物信息数据等非常复杂的任务。 AlphaGo的核心是两种不同的深度神经网络：“策略网络” 和“值网络”。“值网络”负责减少搜索的深度——人工 智能会一边推算一边判断局面，局面明显劣势的时候，就 直接抛弃某些路线，不用一条道算到黑；而“策略网络” 负责减少搜索的宽度——面对眼前的一盘棋，有些棋步是 明显不该走的，比如不该随便送子给别人吃。将这些信息 放入一个概率函数，人工智能就不用给每一步以同样的重 视程度，而可以重点分析那些有戏的棋着。
大数据对社会科学研究的挑战与机遇
• 社会科学、尤其是政治学、社会学非常依赖样本分析、 研究和调查问卷。当记录下来的是人们的平常状态，也 就不用担心在做研究和调查问卷时存在的偏见（这种偏 见既包括研究者设计和问卷时的偏差，也包括被试人员 由于了解自己作为被试的角色而产生的不同于日常的心 理行为）了。
何谓“大数据”？
• 通俗地讲，大数据就是巨量资料的汇集。 • 维克托认为，“大数据是指不用随机分析法这样的捷径，而采用
所有数据的方法。”“这里的‘大’取的是相对意义而不是绝对 意义，也就是说这是相对所有数据来说的。”“大数据已经撼动 了世界的方方面面，从商业科技到医疗、政府、教育、经济、人 文以及社会的其他各个领域。”（维克托）
一节课为何能高达一万八
• 共有2617名学生购买了一节单价9元的高中物理在线直 播课。据教师所在平台介绍，扣除20%（4711元）的平 台分成后，一名名叫王羽的在线授课教师，时薪高达 18842元。
• 两种对立观点：质疑者认为：公办中小学在职教师做在 线教师，属于有偿补课，当在职教师于在线服务中尝到 甜头，相较于一堂课数万元的收入，他还会在乎每月几 千元的本职工作吗？支持者认为：一些教育欠发达和资 源匮乏地区的学生，因为有了互联网，才能分享到国内 最顶尖的教师资源，同时支付的费用比他们当地的辅导 还要低很多。从追求公平教育的角度，无论是公立学校 还是市场化机构的教师，都应该有更多人能参与在线教 育。
• 网络与信息技术的发展为教学理念的转换与实施创新 了更好的条件：为大数据提供了支撑（云平台），大 数据的产生为信息化教学提供了海量资源（大数据背 景下，信息资源是以海量形式存储于“云”上的。一 般来说，无论文本、视频、音频、动画，只要输入关 键词，都能十分方便地找到），信息化教学为学生自 主性学习、研讨式学习创造了条件，丰富了课堂形态 （网络课堂、混合课堂等新形态的出现）
阿尔法为什么能够战胜人类？
• 大数据计算：围棋是人类智力的顶级游戏，需要进行海量的计算， 每回合有250种可能，一盘棋可以长达150回合。所以粗略来说， 要是人工智能用“暴力”（不放过每一种方法）列举所有情况的 方式，围棋需要计算250150种情况。人类可以凭借某种难以复制 的算法跳过蛮力，一眼看到棋盘的本质。“大数据不是要教机器 像人一样思考，相反，它是把数学算法运用到海量的数据上来预 测事情发生的可能性。”（维克托语）
• IBM提出“大数据”的五大特点（5V）：大量（Volume）、高 速（Velocity）、多样（Variety）、价值（Value）、真实性 （Veracity）
•
大数据是信息化的高级阶段，有了大数据，才能说
当代社会真正进入了“信息社会”，信息社会就是大数
据时代：
•
1、大数据依托信息技术和互联网技术而产生
数据的价值在于利用和创新，“在数据创新的过程中，大数据 必然影响创新，为信息化教学创新无限可能性。”如翻转课堂，就 是利用了数据（如学困生、学困点）相关性方法，萨尔曼 汗在翻 转课堂揭示了个性化学习的重要原理，发现了产生“学困生”的真 正原因：在传统教学模式中，教师讲课、学生听课、完成课程作业、 考试等环节，获得不同的分数，70分、80分或95分，总有哪怕是 五分的困惑没有解决。在原有困惑没有解决的情况下，建立下一个 概念将增加学生的困惑。但是，翻转课堂不同，让学生根据自己的 状况掌握学习进度，可以快学、慢学、反复学，不懂的问题再带到 课堂上当场辅导，课堂成了学生当堂做作业、工作坊研讨或做实验 的场所。萨尔曼 汗开发“学生管理平台”及时发现学习有困惑的 学生，并通过大数据预测帮助教师发现需要帮助的学生。
•
2、对大数据的挖掘和分析也只有依赖计算机的海
量计算
• 大数据的观点来看，数字资源既有学习意义上的价值， 又有潜在的商业价值，有可能获得持续发展。其二，微 课程资源以学生为中心，有利于培养自主学习、独立Hale Waihona Puke Baidu 考的能力，丰富学习成就感。其三，微课程资源的开发 者是教师，教师参与资源开发，才能最终破解资源难题。 只要具备基本的教育技术能力，无论视频、写字板、数 位板、电子白板、录屏软件、PPT等，都可以开发微课 程资源。
• 二、大数据时代的教学改革
学习过程大体由前后两部分构成：信息（知识）传递， 吸收内化。在传统教学模式下，信息传递模式表现为课堂 上教师讲、学生听（教师是主动的、学生是被动的）；吸 收内化是课后由学生自主完成。在现代教学理念下，要求 信息传递部分被安排在课前、由学生自主完成；吸收内化 部分被安排在课上，由师生互动来完成。这种重构（翻转 课堂）使得学习者能够在自主的情况下实现个性化学习， 也使得教师能够在课堂上给予有针对性的、有效的辅导， 帮助学习者更深入地了解知识体系，更好地完成知识的吸 收内化。
大数据时代的教学与科研
2016年4月9日
• 一、大数据的内涵及其价值 • 二、大数据时代的教学改革 • 三、华师大的教学改革实践
从两则近事谈起
• 其一：2016年3月9－15日，世界围棋冠军李世石与阿 尔法（AlphaGo ）的“人机大战”，结果1：4
• 其二：物理教师王羽时薪高达18842元，引起舆论广泛 关注