大数据作为数学分支在教学过程中的作用分析

李艳秋　王娜

摘 要：大数据现已渗透到各行业和业务职能领域，其核心在于通过数据分析和数据挖掘获取价值，大数据在教学过程中发挥着重大作用。本文中我们首先来描述一下大数据，论述大数据科学下教育的发展与改变，然后从对学生、教师、社会影响等负面信息的分析中，论述使用这种强大的科学辅助教学会有积极的作用。

关键词：大数据;教学过程;教育

一、 引言

日前，“Big Data”已经成为世界通用的词汇。在我国，人们像是在说“微信”或“网红”一样，将“大数据”作为日常使用的流行语。然而，科学分支成为一个流行词，并不多见。 它的发展速度也是惊人的。

客观地说，大数据是相对较新的科学，是科技发展中亮丽的风景。本文中我们首先来描述大数据，然后通过对一些论点的剖析，论述如下观点：使用这种强大的科学武器来帮助孩子学习是有积极作用的。

二、大数据推动教育发展

大数据作为宇宙自然法則的一部分，一直存在着，遍及各个方面。互联网出现之前，大数据已经被人类使用了很长一段时间，例如在无数次的经济分析中，在保险行业，在实验室标准化测试中等等。近几十年来，它受到了人类社会的显著关注。数据一直存在着，但与几十年之前不同的是，新的科学技术使它们易于捕获，互联网和移动设备的快速发展导致所有操作的便捷性和对于数据的可捕获性增强，使得大数据为人们认知性更强。

由于获取的数据海量，现在大数据的数学突然可以大规模使用了。我们说，所有的大数据都是一种数学。正如微积分是变化的数学，概率是似然的数学，大数据是有效的数学。小规模下聚集的数据不是我们研讨的范围。当您在一个地方拥有足够的数据，并且这些数据是“规范化的”，也就是数据在遵守一些中心规则、标准或分类法时，则形成大数据，那么我们就可以开始研讨其规律，运行模式，有效性质和完成异常值分析。其中一些性质将变成强大的策略，可以用来发现缺陷并改进给定的过程。

大数据可以优化巨大的复杂流程，无论是集中的还是针对每个用户的，以一种积木式的数据收集方式。系统越大，数据增值越多。需要指出的是，几乎没有什么系统比全球教育系统更强大。因此，教育领域的大数据对于改进学习材料具有巨大的潜力。教育本质上产生了大量的数据，这要归功于：

a） 学生花在学习材料上的时间很长;网络学习已经成为家庭教育的重要部分;学校中的各种信息化教学也产生海量数据。

b） 教育概念之间的强相关性，会产生洞察的级联效应。

但是，到目前为止，这些数据还不能被远程捕获，一些数据信息并无法被及时应用。随着实践运用和参与对象的扩展，我们希望大数据能帮助回答诸如“我们上周讨论了一些棘手的材料——他们对这些材料的理解程度如何？”之类的问题来支持教师。“他们还需要做什么来掌握一个给定的概念？“如果一个学生今天参加周五的测验，他会得到什么分数？“一个学生这周花了多少时间在工作上？” 等等问题。这种见解对教师、学生、家长和其他人来说应该都是向往的。

三、大数据在教育领域中的作用分析

关于大数据在教育领域的作用，众说纷纭。教育领域的大数据会引起部分人们的恐惧，部分专家也正在劝导其他人远离大数据，然而大数据的积极性也是显而易见的。本节将从不同角度剖析一些影响：

1. 关于“学生的隐私将被侵犯”问题。谷歌、Facebook和其他网络公司侵犯了消费者的隐私。网络公司的这种行为是因为他们有一个基于广告的商业模式，他们只能通过出售你的数据、通过您的广告访问体验来赚钱。一方面，通过数据整理，网络来分配给你选择看那个电视节目或搜索那个页面作为交换;另一方面，通过挖掘你的数据来推荐、卖给你东西。

我们强烈呼吁，大公司出售和转售儿童的个人资料以赚钱的想法是完全不可接受的，并且这种行为发生在教育领域中是不可容忍的。对于一家教育公司来说，出售数据是毫无意义的，任何决定这样做的公司都会立即被由此引起的强烈抗议所摧毁。教育生态系统中的每个人都应该遵守最高的监管标准，对违法行为应该没有什么宽恕。

2. 在教师主体方面。关于“数据会取代教师”这个想法是根本没有意义的。数据为教师的观察和直觉增加了具体的信息，但它永远不会取代经验、人际关系和文化理解。“数据将用于判断教师”这也是不太可能的。教室不产生太多的数据，传统的一堂课也根本不产生大数据。新兴的翻转课堂的教室产生一点数据，但并没有人们想象的那么多。虽然学生阅读课本和练习题会产生大量的数据，大数据可以像你不相信的那样优化课外作业，帮助学生更好地为课堂做好准备。但是，由于这些数据大部分是在课堂外生成的，因此不可能生成一种考核教师的新办法，这种新办法的远程效果与直接观察教师产生的效果并无类比性。

3. 有论点说，大数据工具只会丰富营利性企业，这是一个经典的广告人论据。它对每一个为营利性公司工作的人都进行了模糊的抨击，就好像仅仅公司的地位就足以判断一组人的性格或一个产品的质量。事实上，教育系统的每一个组成部分都是由一家营利性的公司——大楼、午餐和材料。当然，公立学校本身是非营利的。大数据反对者认为“教育对于人们来说太神圣了，不能从中获利。”按照这种逻辑，教师应该免费工作。教育是神圣的。对我来说，这是世界上最重要的事情。因此，我很高兴社会的全部创造性能量，不管公司地位如何，都集中在这一点上。在营利组织工作不会让你成为坏人，在非营利组织工作也不会让你成为圣人。让我们专注于判断什么对孩子最有效，而不是组织的税收状况。

4. 关于“大数据的机械化输入”问题。关于大数据的分析来源与数据，但数据产生源自于不同的个体，虽然目前的分析多为程序化，可能产生机械的固化结果，但是当数据源缜密，个性化定制加强后，对个体的指导应该是可区别的。

四、结语

关于大数据的这些论点是人们在一场新的大运动的早期所期望的，随着时间的推移，大数据的作用将更加清晰的展现。现在数据科学的发展还处于早期阶段，必然存在一些消极因素，人们的运用方式也有待加强，但目前我们正在进行持续的大规模努力，以利用大数据改善教育。由于大数据的本质，其结果将是高度可测量的，正确的利用数据科学将会起到积极效果。任何学校都无法忽视大数据，大数据将会正面的起到积极作用。

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（作者单位：吉林工程技术师范学院 应用理学院，吉林 长春130052）