大數(shù)據(jù)與個性化教學

現(xiàn)代社會標準化、批量化的大工業(yè)生產(chǎn)提升了生產(chǎn)力，與之對應的大課堂教育模式、單一標準評價模式，則因為忽略個體的差異受到批評。進入信息時代后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展促進了教育的民主化，讓人們隨時隨地都能獲取知識。在信息時代，大數(shù)據(jù)技術(shù)使得小批量、個性化的生產(chǎn)和教育行為成為可能。與傳統(tǒng)教育模式中一位教師面對多名學生相比，信息時代日益強烈地呼吁個性化教學。

大數(shù)據(jù)教學就是因材施教

國家信息產(chǎn)業(yè)部項目管理中心教授劉俊平認為：大數(shù)據(jù)技術(shù)將徹底改變教育。信息技術(shù)的長足發(fā)展，使教育發(fā)生了翻天覆地的變化。最近幾年，云計算與大數(shù)據(jù)的概念出現(xiàn)，標志著大數(shù)據(jù)時代來臨，教育信息化進入了服務化階段。這個階段，開始強調(diào)以人為本，科技的目光轉(zhuǎn)向了學校核心內(nèi)容——教學。劉俊平指出：“在信息時代，人們的活動被各種電子產(chǎn)品記錄下來，形成龐大的數(shù)據(jù)庫。商業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始高度重視這些數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)引發(fā)了個性化服務的熱潮。在教育領(lǐng)域，同樣也可以利用學生學習活動的一些數(shù)據(jù)，精準把握學生的學習情況，從而提升課堂教學效果。”

浙江省嘉興市南湖區(qū)大橋鎮(zhèn)中學校長沈利華認為，大數(shù)據(jù)教學將實現(xiàn)教育的個性化。教師通常面對所有人布置作業(yè)。但在大數(shù)據(jù)時代，技術(shù)能夠幫助教師了解每個學生的需求，綿延了兩千多年的“因材施教”的理想，有望成為現(xiàn)實。他表示：“我們應利用大數(shù)據(jù)將‘信息過載’的難題轉(zhuǎn)變成為個性化的教育?！奔闻d市余新鎮(zhèn)中心小學校長王慧松也認為：“大數(shù)據(jù)時代的來臨，使得過去無法收集與分析的數(shù)據(jù)，都被新的技術(shù)手段輕松破解。大數(shù)據(jù)時代的到來，讓跟蹤每一個人的數(shù)據(jù)成為可能。對于教育者來說，我們將比任何時候都能更接近真正的學生。大數(shù)據(jù)的支持，標志著個體化教育的時代到來。在缺少大數(shù)據(jù)分析之前，可能一直以為，在某個時間段同樣成績的學生的學業(yè)水平基本是一致的，也可能認為學生的某一次學業(yè)成績的異常是因為粗心造成，一直憑經(jīng)驗下結(jié)論。大數(shù)據(jù)教學，使我們有能力去關(guān)注每個學生的微觀表現(xiàn)，這些數(shù)據(jù)能清晰反映學生學業(yè)成績背后的原因，能幫助教師確定有針對性的策略，實現(xiàn)個體化教育?！?/p>

大數(shù)據(jù)課堂教學

《蘇州市教育信息化五年行動計劃》提出，到2017年，全市中小學校將出現(xiàn)200個未來教室，用于大數(shù)據(jù)教學模式。按照目前的建設速度，屆時，未來教室的數(shù)量將超額完成。未來教室有什么優(yōu)勢？它對于教與學有何影響？就這些問題，蘇州市電教館館長顧瑞華作了簡略的介紹。

作為與現(xiàn)代信息技術(shù)高度融合的新型教室，未來教室優(yōu)勢明顯。顧瑞華將這種優(yōu)勢歸結(jié)為以下特點：“首先是雙軌展示。未來教室教學內(nèi)容的呈現(xiàn)形式豐富，不僅有圖像、師生現(xiàn)場演練等各種視覺形式的呈現(xiàn)，有教材、熒屏和師生在白板上書寫出來的語言（文字）形式的呈現(xiàn)，還有各種音頻形式，這些都能以雙畫面的形式同時呈現(xiàn)，圖文并茂，彼此意義關(guān)聯(lián)，互為說明、印證和延伸。雙軌展示的理論依據(jù)是雙重編碼理論。該理論認為，如同時以視覺（圖像）形式和語言（文字）形式呈現(xiàn)信息，對人腦的刺激更強，能讓人快速識別，記得更快、更深刻，這樣的教學能有效提高學生的學習質(zhì)量。教師在講授平行四邊形的性質(zhì)時，因為有了兩塊屏幕，就可同時清晰地展示‘平行四邊形的平行線段相等’‘平行四邊形的鄰角互補’的圖形和文字。”

但是，未來教室的上述功能還不是大數(shù)據(jù)教學。顧瑞華表示，未來教室是大數(shù)據(jù)教學的硬件基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，把教與學充分數(shù)據(jù)化，把一對多變成多對多、一對一，這才是大數(shù)據(jù)教學。比如，在一次考試中，學生個人和整體在每道題上花費了多少時間，花費時間長的有多少，短的有多少，平均需要時間又是多少，哪些在這之前已經(jīng)出現(xiàn)過的問題，學生答對或答錯了，哪些問題的線索是有效的，能打開學生的思路，回答這個問題用了多少時間，使用了哪些資源，哪些步驟被學生直接跳過了。未來教室可以即時監(jiān)測、收集這些信息，形成數(shù)據(jù)資源。教師通過分析這些數(shù)據(jù)資源，可以明確掌握每個學生和群體學生的學習情況，形成新的多層次的甚至是個性化的教學策略，為學生課內(nèi)課外自主學習和探究學習，提供智能的“一對一”個性化學習方案和泛在學習環(huán)境。同理，未來教室還可通過實時化和動態(tài)化的數(shù)據(jù)處理和分析，了解教師信息化教學的習慣、知識呈現(xiàn)方式、組織差異化教學等方面的變化，對教師的教，進行智能化診斷，幫助教師揚長避短。

大數(shù)據(jù)教學的另一方面，是對各級各類教育管理部門提供決策支持，如建立事務處理、業(yè)務監(jiān)管、動態(tài)監(jiān)測、評估評價、決策分析等管理系統(tǒng)，讓教育管理部門收集、整合、分析各類數(shù)據(jù)，為教育決策提供科學依據(jù)。

未來教室與數(shù)據(jù)池

大數(shù)據(jù)課堂教學必須依托一定的信息化技術(shù)環(huán)境。蘇州市正嘗試用未來教室模式，把大數(shù)據(jù)教學規(guī)范化推廣。蘇州目前建設的未來教室分為兩種模式：一種是完全模式，一種是不完全模式。在外觀上，完全模式是教室中的電子屏不止兩塊，教室講臺前有兩大塊，一左一右，并排安裝。教室兩側(cè)同時各有兩塊甚至更多的屏幕，但尺寸比講臺前的兩塊要小。此外，學生手中還有平板電腦、應答器等終端。不完全模式基本上只有教室前的兩大塊屏幕，其他的屏幕往往是可以移動的，放在課桌上，或與學生手中的終端合二為一。

在未來教室中，教師可以用資源白板混合教學。在一塊屏幕上打出平行四邊形的題目，另一塊電子屏上，師生可手寫做題。這時，師生手寫的屏幕就相當于現(xiàn)在已經(jīng)普及的電子白板。不同資源間的意義關(guān)聯(lián)教學。如一邊是英文題目，一邊是相關(guān)的圖片、漫畫等，使題目更直觀，也更有趣味性。課堂互動更加充分，學生個體或?qū)W習小組可通過即時應答器、各類終端等回答提問，參與討論，呈現(xiàn)自己的思考等。課堂直連海量的數(shù)字化學習資源，各種網(wǎng)絡資源都可跨越時空，國內(nèi)、中外課堂可隨時聯(lián)通，進行交流，開展討論。學科工具空前豐富，很多實驗可直接通過電腦及網(wǎng)絡進行。

教師在這樣的教室中高效講課，光會上網(wǎng)可不行，必須要接受深度培訓。未來教室對教師和教育管理者提出了高要求。它要求教師掌握現(xiàn)代信息技術(shù)，在信息技術(shù)環(huán)境下，運行、分析、管理教育資源。據(jù)蘇州市電教館統(tǒng)計，2013年以來，蘇州已培訓了未來教室的325名種子教師、150名種子校長，此外還有各類有關(guān)未來教室的培訓1300多人次，到目前，全市接受包含“未來教室專題”的網(wǎng)絡在線培訓人數(shù)，已超過了18000人。

在上海市閔行區(qū)，大數(shù)據(jù)教學也已開始實踐。閔行中學化學教師戢軍勇用了近6年時間，積累形成了“化學圖書館”。這個訪問量已超過20萬次的“微圖書館”是一個龐大的資源庫，包括基礎(chǔ)化學的課程視頻、化學計算題分析、食品化學的添加劑問題等，既有資源整合，又有原創(chuàng)教學；既有純學科知識，又有社會現(xiàn)象的拓展。戢軍勇說，希望將學生的“電子書包”裝得更豐富些，將知識的觸角伸得遠一些。這個數(shù)字圖書館是閔行區(qū)開發(fā)的一個強大的數(shù)字化學習系統(tǒng)的一部分。該系統(tǒng)目前有65所學校參與試點，成為目前全國最大的數(shù)字化學習實驗區(qū)域。這個數(shù)字化平臺延展課堂教學時空。英語課上，寫作在線軟件深受學生歡迎，系統(tǒng)自動評分糾錯，學生反復修改，系統(tǒng)即時給老師提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)，教學效率大幅提高；數(shù)學課上，學生用數(shù)碼筆在平板電腦上做隨堂練習題，老師可以全程觀察每個學生的做題進度和問題所在，及時輔導；地理課堂嘗試用地圖軟件，師生身臨其境地探究“黃河沿岸城市的分布特點”。

教學管理準確到位

信息化時代的教育轉(zhuǎn)型發(fā)展，還影響到教學管理。在閔行區(qū)教育局信息中心主任張中濤看來，學生們在校園一天天學習和生活，就是他們成長的數(shù)據(jù)：“以前評價一個學生的表現(xiàn)，更多地看期末考試分數(shù)和老師的學期評語，并不十分客觀和科學?！遍h行區(qū)收集孩子們的成長數(shù)據(jù)，把建立數(shù)據(jù)池作為突破點。兩年前，閔行區(qū)開始探索依托網(wǎng)絡平臺系統(tǒng)，為每個學生建立電子成長檔案。為了搜集數(shù)據(jù)，學校為每個學生發(fā)了一張電子學生證，抓取和記錄孩子日常行為數(shù)據(jù)，并能在系統(tǒng)內(nèi)自動生成各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖表。學生去圖書館借了哪些書，參加了哪些社團活動，運動會上拿了什么名次，只需刷一下電子學生證，這些記錄都能記錄保存。閔行區(qū)教育局局長王浩說，對每個學生來說，這份電子成長檔案就是一張全面的綜合素質(zhì)動態(tài)發(fā)展圖。老師和家長能更直觀地看到孩子的點滴進步和潛在問題，從而有的放矢引導。有了身體素質(zhì)、學業(yè)成績、社會實踐、公益活動、閱讀信息等數(shù)據(jù)，評價體制導向從單一分數(shù)轉(zhuǎn)向多元評價。

數(shù)字化學習與傳統(tǒng)課堂并不沖突，而是讓學習變得更加多姿多彩。閔行區(qū)教育學院副院長王永和認為：數(shù)字化學習幫學生建立了學習資源庫，有微課程、習題庫、音視頻等。無論是在學校還是家里，學習無處不在，變得更自主和個性化。有了即時形成的數(shù)據(jù)，教師更能因材施教。教育管理者的決策不再憑印象，而是用客觀數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)教育管理的缺位。閔行區(qū)有400多所中小學和幼兒園，每年還平均新增10所學校。通過數(shù)據(jù)的專業(yè)解析和深層挖掘，可以找到教育管理中的潛在問題；或者對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些教育問題，通過數(shù)據(jù)佐證找出癥結(jié)。

目前，閔行區(qū)已經(jīng)開發(fā)試用教育資金管理軟件。每一筆資金使用后，都會形成數(shù)據(jù)分析：在科技教育方面花了多少錢，成效如何，和學生科技普及教育的整體水平到底是怎樣的關(guān)系。教育資金使用的方方面面都實時產(chǎn)生，監(jiān)督資金是不是管好了，錢有沒有花在該花的地方。對閔行區(qū)每所學校來說，教育管理更加精細化：將“大數(shù)據(jù)”分解成一個個小數(shù)據(jù)，從學生全面發(fā)展、教師專業(yè)發(fā)展、學校特色發(fā)展等方面，也能發(fā)現(xiàn)教育管理中的問題，讓管理更加科學與人性化。