第八章新技術(shù)與未來教育簡答題1.簡述未來最有可能影響基礎(chǔ)教育發(fā)展的六項新技術(shù)。

創(chuàng)客空間、機(jī)器人、分析技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)。

2.簡述虛擬現(xiàn)實的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用，正在改善教學(xué)環(huán)境，提供了更多教學(xué)方式的選擇，為提高教育質(zhì)量創(chuàng)設(shè)良好的情境。主要特點有：(1)可以突破能力限制方面的應(yīng)用。在教學(xué)中，很多自然條件下無法實現(xiàn)的場景將會得到很好的展示，使用VR/AR可以解決傳統(tǒng)課堂上那些看不見、看不清、宏觀的、微觀的學(xué)習(xí)內(nèi)容。比如，探索太陽系的星球、在研究不同星球上的重力、研究火山噴發(fā)、研究地球的大氣層、探究人體內(nèi)部的器官、對比細(xì)菌與病毒、觀察細(xì)胞的分裂等。

(2)可以突破資源限制的應(yīng)用。一些因教學(xué)器具成本過于昂貴、過于危險，或是一次性的資源，而無法讓更多的學(xué)生重復(fù)體驗探究的學(xué)習(xí)場景。比如，四軸飛行器的故障檢修，其本身教學(xué)工具的成本就比較昂貴，很難讓每一位學(xué)生都有機(jī)會親自檢修一個壞掉的四軸飛行器，但通過VR/AR技術(shù)就可以解決這些昂貴資源的瓶頸。又如，探究電源短路問題，在傳統(tǒng)實驗室因為擔(dān)心學(xué)生的安全問題，無法讓學(xué)生盡情地嘗試探究電源短路實驗，不斷燒壞燈光設(shè)備或電動機(jī)，但是在VR電學(xué)實驗室中，學(xué)生可以大膽多次地嘗試電路的連接，而不用擔(dān)心用電的安全問題。再比如解剖青蛙、章魚等活體動物，這些資源無法重復(fù)利用，造成較大的資源浪費，使用VR技術(shù)可以讓每位學(xué)生親自動手，重復(fù)地解剖、觀察和探究。(3)可以突破空間限制的應(yīng)用。現(xiàn)實世界回不去歷史、到不了未來，我們都可以借助于VR技術(shù)來進(jìn)行虛擬觀察。比如，學(xué)生在虛擬現(xiàn)實相關(guān)學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行古生物學(xué)的探索，探索遠(yuǎn)古時期猛馮象和如今大象的異同點；探索恐龍的生活習(xí)性；學(xué)生也可以身臨其境地進(jìn)入非洲大草原，探索草原的共生關(guān)系，又或是進(jìn)行一場羅馬遺跡的探險。虛擬現(xiàn)實的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：全景環(huán)視技術(shù)及其應(yīng)用；虛擬現(xiàn)實建模語言及其應(yīng)用；集成的虛擬現(xiàn)實平臺及其應(yīng)用。3.簡述大數(shù)據(jù)的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用。

1.學(xué)習(xí)行為采集技術(shù)在各類教學(xué)過程信息化系統(tǒng)(如在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)、在線作業(yè)系統(tǒng)、課堂教學(xué)系統(tǒng)等)中，利用系統(tǒng)日志或?qū)崟r服務(wù)，記錄行為發(fā)生時間、行為類型及系統(tǒng)上下文環(huán)境信息，并在相關(guān)大數(shù)據(jù)工具的支持下，實時、動態(tài)地對學(xué)習(xí)行為的過程與結(jié)果進(jìn)行跟蹤、記錄、匯聚與規(guī)整，并為進(jìn)一步分析、挖掘與利用做好準(zhǔn)備。2.學(xué)情分析技術(shù)可利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)手段，針對學(xué)生的行為過程與結(jié)果數(shù)據(jù)，分析學(xué)生個體或群體的學(xué)習(xí)風(fēng)格與習(xí)慣、學(xué)業(yè)狀況及心理狀況，實現(xiàn)教師對學(xué)生當(dāng)前情況的全面掌握、對學(xué)生未來情況的預(yù)測估計。3.個性化推薦技術(shù)基于學(xué)習(xí)行為的過程與結(jié)果數(shù)據(jù)，利用心理測量技術(shù)，建立學(xué)習(xí)風(fēng)格模型；利用知識樹構(gòu)建和認(rèn)知診斷技術(shù)，建立知識圖譜，利用協(xié)同過濾技術(shù)，建立協(xié)同過濾模型；綜合利用學(xué)習(xí)風(fēng)格模型、知識圖譜、協(xié)同過濾模型，提供針對學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的智能推薦服務(wù)。

4.簡述人工智能的典型技術(shù)及其在教育中的應(yīng)用。

1.行為識別人工智能可以分析師生個體行為和班級整體行為。通過現(xiàn)場攝像頭記錄學(xué)生閱讀、書寫聽講、起立、舉手和趴桌子等行為，在這基礎(chǔ)上完成對學(xué)生的專注度偏離分析，即對課堂上學(xué)生的行為進(jìn)行統(tǒng)計分析，并將異常行為實時反饋給老師。人工智能也可以分析教師的教學(xué)行為，現(xiàn)場攝像頭記錄教師的講授、板書、提問、巡視、師生互動、使用多媒體設(shè)備頻次等行為，同時還可以按照學(xué)科、學(xué)段建立個人教學(xué)模型、學(xué)校教學(xué)模型、區(qū)域教學(xué)模型，利用雷達(dá)圖等可視化方式加以呈現(xiàn)，為教師的課堂教研提供參考。2.表情識別

人工智能不僅可以通過現(xiàn)場攝像頭對教室內(nèi)學(xué)生“刷臉匹配”，實現(xiàn)人臉識別，完成各種考勤需求。人工智能還可以分析學(xué)生表情，通過現(xiàn)場攝像可以識別高興、反感、難過、害怕、驚訝、憤怒和中性等多種表情，從而判斷學(xué)生是在傾聽、疑惑、理解還是抗拒、不屑，通過表情分析學(xué)生的心理是積極還是消極的。3.語音識別

人工智能語音識別不僅提高了各類教育軟件良好的交互體驗感，還可以幫助學(xué)生進(jìn)行語言學(xué)習(xí)，其中英語口語智能評測技術(shù)已經(jīng)達(dá)到大規(guī)模實用的水平?？梢蚤_展聽說練習(xí)、聽說教學(xué)質(zhì)量分析、聽說模擬考試等教學(xué)活動。4.OCR識別OCR技術(shù)實現(xiàn)混合圖文識別、邏輯推理、閱讀理解、智能閱卷等教育應(yīng)用，可以開發(fā)出基于知識圖譜的智能教與學(xué)平臺，構(gòu)建學(xué)科知識圖譜，分析個性化學(xué)情圖譜，實現(xiàn)向?qū)W生推薦個性化學(xué)習(xí)資源。

5.機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)能夠分析預(yù)測教學(xué)數(shù)據(jù)。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可以從學(xué)生建模、預(yù)測學(xué)習(xí)行為、預(yù)警學(xué)風(fēng)險、提供學(xué)習(xí)服務(wù)和資源推薦等方面有效助力智能教育，推動教學(xué)創(chuàng)新。在學(xué)生學(xué)習(xí)方面，通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析學(xué)生成績、學(xué)習(xí)行為等來預(yù)測學(xué)習(xí)表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)新的學(xué)習(xí)規(guī)律，并給出可視化反饋：對學(xué)習(xí)者的