中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

郝春立

摘 要：考試的目的應(yīng)該是幫助教師了解學(xué)生的知識掌握情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)的不足，并進(jìn)行有針對性的教學(xué)補(bǔ)償，但是，在現(xiàn)實(shí)的考試當(dāng)中，教師很難針對每個(gè)學(xué)生的考試結(jié)果進(jìn)行具體的分析，只能知道學(xué)生大體的掌握情況，無法獲得學(xué)生詳細(xì)的知識點(diǎn)缺陷，因此難以有針對性的進(jìn)行補(bǔ)償教學(xué)。中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)通過在線收集學(xué)生的各種考試信息，并針對考試的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，能夠幫助教師較好的實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償教學(xué)和教學(xué)規(guī)劃等功能，幫助學(xué)生根據(jù)智能測試的結(jié)果有針對性的進(jìn)行補(bǔ)償學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)規(guī)劃。同時(shí)，中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)智能組卷的功能，對教師的日常教學(xué)具有良好的輔助功能。

關(guān)鍵詞：智能測試；統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析；教學(xué)補(bǔ)償；學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)；功能設(shè)計(jì)

中圖分類號：G206 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8454（2009）08-0072-04

中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)（www.elutx.com）是山東師范大學(xué)與時(shí)代智囊科技發(fā)展有限公司聯(lián)合申報(bào)的山東省重點(diǎn)科研課題，該系統(tǒng)包括診斷和提升資源兩大部分，通過給用戶建立成長檔案袋，在線收集學(xué)生考試的各種信息并對這些信息進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析，幫助中小學(xué)學(xué)生及時(shí)的發(fā)現(xiàn)知識點(diǎn)中的缺陷，同時(shí)，系統(tǒng)還囊括了豐富的學(xué)習(xí)資源，學(xué)測結(jié)合，真正根據(jù)學(xué)生水平、特點(diǎn)，提供學(xué)習(xí)規(guī)劃指導(dǎo)等。在基于大量用戶的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，系統(tǒng)還能為學(xué)生、家長、教師、教育部門提供信實(shí)的分析報(bào)告和決策支持。

一、研究的背景及意義

1.現(xiàn)行的教育測量存在的弊端

傳統(tǒng)的考試以考試為目的，過分的強(qiáng)調(diào)考試的甄別與選拔功能，考試的結(jié)果就是一個(gè)分?jǐn)?shù)，或者一些量化等級，并沒有發(fā)揮考試對學(xué)生學(xué)習(xí)的激勵功能。甚至對于那些學(xué)習(xí)情況不好的學(xué)生來說，只能是打擊孩子學(xué)習(xí)的積極性，使得更多的學(xué)生對考試抱有一種恐懼心理。

考試的最終目的應(yīng)該用來幫助教師不斷的調(diào)整教學(xué)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)中的不足之處，而不是用來衡量或者判定一個(gè)學(xué)生的好壞。同時(shí)，考試的結(jié)果不僅僅是為了找出不足，更重要的是要依據(jù)這些不足，進(jìn)行補(bǔ)償教學(xué)，補(bǔ)償學(xué)習(xí)。

2.研究的意義

（1）以定性評價(jià)為主，發(fā)揮評價(jià)的激勵作用

素質(zhì)教育決不是不要考核，而是要求考核具有綜合性、全面性和經(jīng)常性，中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)以檔案袋的形式記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)與考試結(jié)果，客觀地描述學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的進(jìn)步與不足，并提出建議。幫助所有的學(xué)生最大限度地發(fā)揮他們的能力，允許學(xué)生自定步調(diào)，自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性潛能。同時(shí)，以鼓勵與表揚(yáng)等積極的評價(jià)為主，采用激勵性的評語，從正面對學(xué)生加以引導(dǎo)。

（2）考試結(jié)果的詳細(xì)分析，幫助教師及時(shí)的調(diào)整教學(xué)

在傳統(tǒng)的考試中，教師無法針對每個(gè)學(xué)生的考試結(jié)果進(jìn)行診斷，中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)不僅可以針對每個(gè)學(xué)生的考試情況進(jìn)行分析，還可以對學(xué)生的考試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，找出學(xué)生知識點(diǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，找到需要補(bǔ)償教學(xué)的知識點(diǎn)，并嘗試給教師提供補(bǔ)償教學(xué)的內(nèi)容。

（3）深入挖掘數(shù)據(jù)，幫助教育部門決策

基于長期的考試結(jié)果分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)版本的教材的教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)，為教材的修訂提出參考意見，也幫助教育人員在教材的選擇上做出決策。同時(shí)，還可以對某個(gè)地區(qū)的學(xué)生的總體水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，幫助教育人員了解一個(gè)地區(qū)的教學(xué)情況等等。

二、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

1.新西蘭的ASTTLE

ASTTLE （Assessment Tools for Teaching and Learning）是由奧克蘭大學(xué)為新西蘭教育部開發(fā)的一種教學(xué)測評工具，它以課程為基礎(chǔ)，由教師管理，學(xué)生自愿使用，是一種比較成熟的測評軟件。ASTTLE主要針對閱讀、數(shù)學(xué)與寫作三科進(jìn)行測評，主要的用戶是學(xué)校，側(cè)重點(diǎn)在于多個(gè)個(gè)體、整體的比較、分級等方面，主要是為教師以及教育決策人員使用。

其缺點(diǎn)是主要針對教育決策人員，對學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)指導(dǎo)比較欠缺，沒有為學(xué)生的按需學(xué)習(xí)提供幫助。

2.國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

（1）精學(xué)門

精學(xué)門是北京學(xué)門科技有限公司以按需教育為理念開發(fā)的“按需教育”EOD5.0中間件技術(shù)平臺，利用該平臺網(wǎng)絡(luò)教育機(jī)構(gòu)可以方便地構(gòu)建智能化的網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)?！鞍葱杞逃盓OD5.0中間件技術(shù)平臺包括智能測試、現(xiàn)狀分析、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)順序、教學(xué)方法和資源的智能排課等六大模塊，可以自由組合。主要針對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)機(jī)構(gòu)。

（2）網(wǎng)絡(luò)在線測評系統(tǒng)

很多教育類的網(wǎng)站也提供在線測評系統(tǒng)，但只是傳統(tǒng)的測試轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上，并沒有針對測試的結(jié)果進(jìn)行分析，也沒有補(bǔ)償教學(xué)的內(nèi)容。同時(shí)，這些在線測評系統(tǒng)很多只是單純的針對中高考服務(wù)的，對學(xué)生的實(shí)際幫助并不大，更沒有為教師的按需教育提供相關(guān)的服務(wù)。

三、中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)主要包括診斷、分析、提升三大核心模塊，針對教師、學(xué)生以及教育決策人員三種用戶主要實(shí)現(xiàn)如下功能（如圖1） 。

1.針對教師用戶

（1）智能組卷

教師可以依據(jù)系統(tǒng)提供參數(shù)：科目、版本、分冊、單元、題目數(shù)量、難易程度，選擇一定的參數(shù)，系統(tǒng)根據(jù)用戶選定的測試范圍隨機(jī)選擇知識點(diǎn)，生成一份試卷，供學(xué)生測試。針對系統(tǒng)給出的試卷，教師可以按照自己的教學(xué)需求進(jìn)行編輯，對題目的分值、題目的順序進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)題目的添加、刪除與替換等功能。

（2）結(jié)果分析

1）單個(gè)知識點(diǎn)的掌握情況

將學(xué)生對某個(gè)知識點(diǎn)的掌握水平分為：掌握的很好，掌握的較好，掌握的一般，掌握的不好，未掌握五個(gè)等級；每個(gè)知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)10道題目，其難易程度分別為難的1道，一般水平的4道，簡單的5道；針對每一個(gè)知識點(diǎn)的題目的答題情況統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)會判定其掌握的水平并自動收集每個(gè)學(xué)生對于這個(gè)知識點(diǎn)的掌握水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成柱狀圖如圖2所示。

基于這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果教師就可以發(fā)現(xiàn)數(shù)與代數(shù)、空間與幾何、概率與統(tǒng)計(jì)這幾塊，大多數(shù)的同學(xué)都掌握的較好，基本達(dá)到了教學(xué)效果。如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)知識點(diǎn)，大多數(shù)的人都沒有掌握，那教師就可以針對性的進(jìn)行二次補(bǔ)償教學(xué)。

2）學(xué)生水平等級分布

將學(xué)生的綜合水平分為A、B、C、D四個(gè)等級，教師可以就某個(gè)單元查看學(xué)生掌握的綜合水平，并依據(jù)綜合水平與其他的班級進(jìn)行比較，提升教學(xué)的效果。

3）學(xué)生個(gè)體評價(jià)

根據(jù)學(xué)生個(gè)體的測評報(bào)告對學(xué)生目前的知識點(diǎn)結(jié)構(gòu)缺陷、學(xué)習(xí)狀態(tài)、在班級和年級中的位置給出評價(jià)，同時(shí)還可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行跟蹤。

在傳統(tǒng)的考試中，教師很難針對某個(gè)學(xué)生的知識點(diǎn)的結(jié)構(gòu)缺陷，學(xué)習(xí)狀態(tài)等等進(jìn)行分析，分析一個(gè)學(xué)生尚且需要耗費(fèi)教師大量的時(shí)間，我國目前一個(gè)班級的學(xué)生按45人計(jì)算，教師分析完這45人的知識點(diǎn)結(jié)構(gòu)缺陷的工作量更是難以估計(jì)的。但是基于計(jì)算機(jī)的智能統(tǒng)計(jì)分析便變得尤為簡單可行。

4）班級縱向比較

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)與當(dāng)前測試成績分析，判斷班級目前學(xué)習(xí)狀態(tài)及波動情況。

例如：對某個(gè)班級，其歷史排名以及當(dāng)前的測試水平在總體水平中排名的波動情況進(jìn)行跟蹤。可以判斷這個(gè)班級的學(xué)習(xí)狀態(tài)變化，如果出現(xiàn)大的波動，那么教師就應(yīng)及時(shí)找出影響其學(xué)習(xí)的原因，與其進(jìn)行交流或者召開班級討論會，消除影響。

5）班級橫向比較

根據(jù)班級測試成績分析，與學(xué)校其它班級學(xué)生甚至是往屆學(xué)生進(jìn)行比較，分析班級情況，給出班級整體知識結(jié)構(gòu)掌握狀況、整體水平。如圖3所示。

從圖3我們可以看出，2007年學(xué)生掌握的最好，A、B等級的學(xué)生占到了60%，D等級的學(xué)生只有5%。

（3）調(diào)整教學(xué)

測評系統(tǒng)為教師提供了詳細(xì)的報(bào)告，包括每個(gè)學(xué)生的知識點(diǎn)掌握情況、學(xué)習(xí)進(jìn)度以及知識結(jié)構(gòu)缺陷、整體水平等。依據(jù)這些信息教師就可以有選擇性的進(jìn)行補(bǔ)償教學(xué)。系統(tǒng)的智能性還在于它能根據(jù)上述報(bào)告的結(jié)果為老師智能地提供各種可供選擇的教學(xué)方式和教學(xué)資源，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度，或進(jìn)行補(bǔ)償教學(xué)或加快教學(xué)進(jìn)度等等，使教學(xué)效果更加透明化。

（4）教學(xué)規(guī)劃

依據(jù)學(xué)生的知識點(diǎn)的掌握情況，掌握知識的能力以及對教學(xué)方法的適應(yīng)能力等來規(guī)劃自己的教學(xué)進(jìn)度，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法以便于更好的適應(yīng)學(xué)生的實(shí)際水平。

2.針對學(xué)生用戶——學(xué)生輔導(dǎo)功能

中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)在幫助教師實(shí)現(xiàn)按需教育的基礎(chǔ)上，增加了學(xué)生用戶的輔導(dǎo)功能，該系統(tǒng)為每個(gè)使用的學(xué)生用戶建立了個(gè)人學(xué)習(xí)檔案，對用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間，測試的內(nèi)容，測試的時(shí)間，測試的情況等等進(jìn)行多角度的追蹤記錄，客觀的評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)還依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提出建議。

（1）智能組卷

系統(tǒng)提供了科目、版本、分冊、單元、題目數(shù)量、難易程度等五個(gè)參數(shù)供用戶在選擇，根據(jù)用戶的選擇系統(tǒng)自動出一套試卷。不同的是，在學(xué)生用戶的界面中所出的試卷是一份標(biāo)準(zhǔn)化的試卷，學(xué)生無需針對試卷進(jìn)行編輯。

同時(shí)在智能組卷中，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)功能，即在學(xué)生答題的過程中，根據(jù)學(xué)生的答題情況，系統(tǒng)自適應(yīng)的判斷該套題目是否符合該學(xué)生的掌握程度，然后自適應(yīng)的調(diào)整試卷和題目的難易程度，如果修改之后的試卷仍然不適合該用戶，系統(tǒng)繼續(xù)調(diào)整難易度，直到符合該用戶的程度為止。

（2）結(jié)果分析

通過結(jié)果分析（如圖4），幫助中小學(xué)生第一時(shí)間內(nèi)了解自己知識結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，并針對這些薄弱環(huán)節(jié)，給學(xué)生提供最佳的學(xué)習(xí)補(bǔ)習(xí)方案和學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，按需補(bǔ)習(xí)。

根據(jù)學(xué)生的答題情況，分析學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，發(fā)現(xiàn)其知識結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，給出補(bǔ)償學(xué)習(xí)的參考。

（3）成長檔案袋

在“學(xué)習(xí)檔案”中，不僅記錄了用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間和成績，同時(shí)收集了大量反映學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步的相關(guān)材料，以客觀的角度、采用多種方式對用戶成績進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)了用戶的自身評價(jià)和用戶與群體間的相對評價(jià)。

（4）學(xué)習(xí)規(guī)劃

針對診斷分析給學(xué)習(xí)者量身定做各種學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，并給學(xué)生提供最佳的補(bǔ)習(xí)方案。（如圖 5）

1） 學(xué)習(xí)內(nèi)容上的規(guī)劃

中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)在試卷的題目設(shè)計(jì)上設(shè)置了多個(gè)維度，對于每個(gè)題目考察的知識點(diǎn)以及此知識點(diǎn)的前導(dǎo)知識點(diǎn)和后續(xù)知識點(diǎn)進(jìn)行綁定，依據(jù)學(xué)生的考試結(jié)果就能判定學(xué)生下一步應(yīng)該重點(diǎn)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容。

①重點(diǎn)復(fù)習(xí)：根據(jù)其測試結(jié)果，找出學(xué)生未掌握知識點(diǎn)，并提供與這個(gè)知識點(diǎn)相關(guān)的學(xué)習(xí)資料供學(xué)生重點(diǎn)復(fù)習(xí)；

②學(xué)習(xí)順序：依據(jù)“最近發(fā)展區(qū)理論”找出學(xué)生現(xiàn)有的知識水平和學(xué)生可能的發(fā)展水平，給學(xué)生提供達(dá)到將來發(fā)展水平學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的材料，為其規(guī)劃合理的學(xué)習(xí)順序；

③重點(diǎn)預(yù)習(xí)：規(guī)劃學(xué)生未掌握知識點(diǎn)的后續(xù)知識點(diǎn)和內(nèi)容，重點(diǎn)預(yù)習(xí)。

2）學(xué)習(xí)進(jìn)度規(guī)劃

根據(jù)用戶的多次測試情況、使用時(shí)間的長短、各科的成績分布情況以及班級同學(xué)知識點(diǎn)掌握的情況和學(xué)習(xí)進(jìn)度、往屆學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度等等幫助學(xué)生建立科學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)度表。

3）解題思路

很多學(xué)生不善于總結(jié)，不會做題很可能是解題思路的不清晰，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的做題情況，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在哪些類型的題目上解題有困難，然后智能的為其提供解題思路幫助學(xué)生攻克難關(guān)。

4）巧解妙算

對于某類題目的簡便算法進(jìn)行總結(jié)，開拓學(xué)生的思路，有助于學(xué)生多種解題方法的掌握，培養(yǎng)其發(fā)散思維能力。

5）我的收獲

為學(xué)生建立成長記錄檔案袋，幫助學(xué)生對一段時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)到的東西進(jìn)行梳理、概括、提煉、升華，理清知識的脈絡(luò)，學(xué)會對自己的知識進(jìn)行管理。

以鼓勵和表揚(yáng)性的語言對學(xué)生這一階段的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)、評價(jià)，讓學(xué)生感受到自己的進(jìn)步，激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性。

3.針對教育決策人員：幫助教育決策人員決策

（1）對教材版本的評價(jià)

中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各個(gè)教材版本的教學(xué)效果；對于同一個(gè)知識點(diǎn)，哪種版本教材的效果好；以及教材的設(shè)計(jì)是否合理等等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，以幫助學(xué)?；蛘呓逃嚓P(guān)人員在選擇版本提供參考，同時(shí)對于教材版本的修訂也提供參考意見。

（2）教師教學(xué)效果的評價(jià)

根據(jù)每個(gè)班級學(xué)生的成績變化，以及班級學(xué)生學(xué)習(xí)的總體水平的統(tǒng)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)教師教學(xué)的優(yōu)劣，對于教師發(fā)現(xiàn)自己教學(xué)的不足，學(xué)習(xí)好的教學(xué)方法等等提供便利。

（3）教育統(tǒng)計(jì)功能

以學(xué)校或者省市為單位進(jìn)行學(xué)生綜合水平的統(tǒng)計(jì)，以學(xué)校為單位對省市內(nèi)的所有學(xué)校的學(xué)生綜合水平統(tǒng)計(jì)便于橫向比較，以學(xué)校為單位對學(xué)生的綜合水平進(jìn)行縱向比較，判斷一個(gè)學(xué)校的辦學(xué)水平的變化。

（4）教育的宏觀調(diào)控

對于地區(qū)化的教育差異現(xiàn)象嚴(yán)重等問題進(jìn)行整體的統(tǒng)計(jì)分析，探討存在差異的原因，從而實(shí)現(xiàn)教育的宏觀調(diào)控。

四、結(jié)束語

中小學(xué)學(xué)業(yè)診斷與提升系統(tǒng)幫助教師與學(xué)生有選擇性的進(jìn)行教學(xué)或者補(bǔ)習(xí)，使得學(xué)習(xí)更具有針對性，提高效率，節(jié)約時(shí)間，把時(shí)間還給學(xué)生，讓學(xué)生有更多的時(shí)間來學(xué)習(xí)自己感興趣的內(nèi)容，張揚(yáng)個(gè)性，為素質(zhì)教育的實(shí)施鋪平了道路。

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(編輯：隗爽)