小學(xué)數(shù)學(xué)作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的新媒體技術(shù)應(yīng)用

卜俊

【摘 要】新媒體技術(shù)輔助作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于作為資源載體，能夠匯聚寶貴經(jīng)驗(yàn)；作為智能化工具，能夠促進(jìn)精準(zhǔn)教學(xué)；作為協(xié)同化平臺(tái)，能夠推進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。然而技術(shù)性也使得作業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)型單一，作業(yè)布置依賴(lài)智能系統(tǒng)，作業(yè)批改重“量”輕“質(zhì)”，作業(yè)反饋缺乏因果推斷機(jī)制。完善作業(yè)資源庫(kù)的建設(shè)流程，增強(qiáng)系統(tǒng)的自適應(yīng)性，增進(jìn)算法的智能化，結(jié)合因果推斷優(yōu)化指標(biāo)，是利用新媒體技術(shù)促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行路徑。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì) 新媒體技術(shù)

一、新媒體賦能作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

隨著以數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化為主要特征的新媒體技術(shù)革新浪潮的到來(lái)，新媒體輔助教學(xué)成為有效提升教學(xué)質(zhì)量與個(gè)性化學(xué)習(xí)效果的重要方式。新媒體技術(shù)賦能教學(xué)的重點(diǎn)在于依托大數(shù)據(jù)、人機(jī)交互以及人工智能等技術(shù)，開(kāi)展有利于教學(xué)的活動(dòng)與實(shí)踐。人工智能時(shí)代新媒體技術(shù)輔助作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）資源載體，匯聚寶貴經(jīng)驗(yàn)

作為資源載體，新媒體平臺(tái)可以存儲(chǔ)海量的數(shù)據(jù)，在支持作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面具體體現(xiàn)在：具有海量、結(jié)構(gòu)化、動(dòng)態(tài)開(kāi)放的題庫(kù)、微課堂視頻庫(kù)、課件（包括學(xué)案、教案）等數(shù)據(jù)資源。

（二）智能化工具，促進(jìn)精準(zhǔn)教學(xué)

作為計(jì)算工具，新媒體技術(shù)可以幫助人類(lèi)快速進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、提取、計(jì)算與分析，處理效率高且不容易出現(xiàn)偏差，能很大程度地減輕教師煩瑣、機(jī)械與簡(jiǎn)單重復(fù)性的工作。在支持作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面具體體現(xiàn)在：助力精準(zhǔn)設(shè)計(jì)作業(yè)任務(wù)、精準(zhǔn)實(shí)施作業(yè)批改、精準(zhǔn)采集學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)以及學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)診斷、學(xué)生個(gè)體分析等方面。

（三）協(xié)同化平臺(tái)，推進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)

學(xué)生使用新媒體平臺(tái)開(kāi)展學(xué)習(xí)，可以獲得精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)，反過(guò)來(lái)，學(xué)生反饋的數(shù)據(jù)也可以增強(qiáng)新媒體平臺(tái)的輔助能力。新媒體技術(shù)為教師提供大數(shù)據(jù)智能工具輔助，而教師豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及較強(qiáng)的組織管理能力對(duì)人機(jī)共融的協(xié)調(diào)起著關(guān)鍵作用。新媒體技術(shù)將教師、學(xué)生與技術(shù)支撐平臺(tái)三方的優(yōu)勢(shì)結(jié)合、協(xié)同進(jìn)化，從而推進(jìn)人機(jī)共融、教學(xué)相長(zhǎng)。

二、作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)中利用新媒體技術(shù)的挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)

（一）作業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)型單一，鞏固練習(xí)衍生為知識(shí)霸權(quán)

教育目的不只是要求學(xué)生掌握、記憶、理解和應(yīng)用知識(shí)，還應(yīng)追求以鑒賞力、判斷力與批判力為標(biāo)志的“內(nèi)在發(fā)展”，通過(guò)傳遞知識(shí)的過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的懷疑、批判、探究意識(shí)。而新媒體技術(shù)支持下的習(xí)題資源類(lèi)型較為單一，主要是條件完備、答案唯一的封閉性題目，便于系統(tǒng)識(shí)別與批改，不利于培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性、探究性、層次性、發(fā)展性和創(chuàng)新性。

（二）作業(yè)布置依賴(lài)智能系統(tǒng)，題海戰(zhàn)術(shù)衍生為機(jī)械訓(xùn)練

新媒體技術(shù)支持下作業(yè)布置背后的假設(shè)為：如果學(xué)生某一題出現(xiàn)錯(cuò)誤，就給學(xué)生推送等值題。通過(guò)多做題、多練習(xí)的方式，就能提高學(xué)困生的學(xué)業(yè)水平。這就會(huì)給學(xué)業(yè)水平較低的學(xué)生帶來(lái)巨大的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)：首先，他們面對(duì)更大的作業(yè)量，需要投入更多的時(shí)間，這可能會(huì)增加其學(xué)習(xí)焦慮，使其產(chǎn)生厭學(xué)情緒；其次，由于缺乏對(duì)薄弱內(nèi)容的重新學(xué)習(xí)，再多的等值練習(xí)也無(wú)法加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，作業(yè)缺乏針對(duì)性，對(duì)于學(xué)困生來(lái)說(shuō)仍屬于機(jī)械訓(xùn)練，學(xué)生難以通過(guò)智能作業(yè)系統(tǒng)完成既定的目標(biāo)。

（三）作業(yè)批改重“量”輕“質(zhì)”，追求分?jǐn)?shù)衍生為唯數(shù)據(jù)導(dǎo)向

作業(yè)批改包含多個(gè)維度，基于新媒體技術(shù)的作業(yè)批改偏重于能以數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)，比如正確率、做題時(shí)間等，對(duì)學(xué)生的情感態(tài)度、努力程度以及做題習(xí)慣關(guān)注較少，容易忽視人的主體性生成與教育的復(fù)雜性，學(xué)生成長(zhǎng)被標(biāo)準(zhǔn)化，且學(xué)生容易陷入各種達(dá)標(biāo)強(qiáng)化訓(xùn)練中。這樣的數(shù)據(jù)診斷會(huì)增加學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中時(shí)刻承受著被評(píng)價(jià)、被監(jiān)視的壓力。而教師依賴(lài)自動(dòng)批改功能，可能會(huì)更加不了解學(xué)生的實(shí)際情況，加重學(xué)生的練習(xí)負(fù)擔(dān)。

（四）作業(yè)反饋缺乏因果推斷機(jī)制，缺乏方法衍生為“黑箱”模型

作業(yè)反饋是幫助學(xué)生發(fā)展的良好契機(jī)，具有深化認(rèn)知和激發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)方面的效果。但幾乎所有模型都是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)或者“黑箱”模型，其優(yōu)勢(shì)在于“感知、預(yù)測(cè)和分類(lèi)等數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)任務(wù)”，卻不能回答因果問(wèn)題，更達(dá)不到人類(lèi)級(jí)別的智能。比如在某一次作業(yè)中，數(shù)據(jù)顯示某個(gè)學(xué)生某一知識(shí)點(diǎn)下的10道作業(yè)題錯(cuò)誤率為60%，同時(shí)也顯示了作業(yè)起止時(shí)間、課堂發(fā)言次數(shù)，但我們?nèi)匀粺o(wú)法從這些已知數(shù)據(jù)中對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤原因進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，也就無(wú)法給出比較準(zhǔn)確的建議。

三、作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)中新媒體技術(shù)可持續(xù)應(yīng)用的對(duì)策與建議

（一）作業(yè)設(shè)計(jì)：完善作業(yè)資源庫(kù)建設(shè)流程，促進(jìn)線(xiàn)上線(xiàn)下作業(yè)相融合

在新媒體技術(shù)支持作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要完善作業(yè)資源庫(kù)建設(shè)流程。首先，對(duì)作業(yè)資源庫(kù)中的作業(yè)編碼進(jìn)行整體思考與設(shè)計(jì)：考慮編碼維度并論證其科學(xué)性，制定編碼標(biāo)準(zhǔn)（如知識(shí)點(diǎn)、變式特征、難度、認(rèn)知水平等）。第二，根據(jù)作業(yè)資源庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)題目并進(jìn)行編碼后導(dǎo)入作業(yè)平臺(tái)。在設(shè)計(jì)題目時(shí)，不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，還要關(guān)注學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀生成的程度，關(guān)注學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展與終身發(fā)展。第三，測(cè)試作業(yè)。為了保證資源庫(kù)中作業(yè)的有效性，要按“答題—提交作業(yè)—系統(tǒng)批改—量化分析”的流程進(jìn)行測(cè)試，再根據(jù)測(cè)試結(jié)果修改不理想的作業(yè)。第四，定期對(duì)作業(yè)資源庫(kù)進(jìn)行維護(hù)與更新。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際完成情況對(duì)資源庫(kù)中的作業(yè)進(jìn)行增減、修改與更新，確保習(xí)題與時(shí)俱進(jìn)。

對(duì)于一些比較開(kāi)放的主觀作業(yè)還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)通過(guò)信息化手段自動(dòng)批改、診斷與推送，因此，線(xiàn)上、線(xiàn)下作業(yè)都具有各自不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，教師要將不同類(lèi)型的作業(yè)合理分布于線(xiàn)上與線(xiàn)下，建立促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的作業(yè)設(shè)計(jì)形態(tài)。

（二）作業(yè)布置：增強(qiáng)系統(tǒng)的自適應(yīng)性，充分尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展

自主學(xué)習(xí)不僅僅是允許學(xué)生自定學(xué)習(xí)步調(diào)，還應(yīng)該從以下角度做綜合考慮。在布置作業(yè)時(shí)除了從難度和數(shù)量的角度去體現(xiàn)作業(yè)的差異，還可以通過(guò)以下方法來(lái)解決：一是通過(guò)不同的作業(yè)類(lèi)型來(lái)體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格或興趣的差異。美國(guó)圣約翰大學(xué)的鄧恩夫婦的五種學(xué)習(xí)風(fēng)格（聽(tīng)覺(jué)型、視覺(jué)型、觸覺(jué)型、動(dòng)覺(jué)型和觸覺(jué)/動(dòng)覺(jué)型）與多元智能理論，對(duì)針對(duì)不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生的作業(yè)設(shè)計(jì)具有重要的啟示。教師可以通過(guò)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)、作業(yè)情況等來(lái)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，并且通過(guò)布置不同類(lèi)型的作業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。二是通過(guò)提供腳手架，即在作業(yè)過(guò)程中給予學(xué)生一些關(guān)鍵步驟和問(wèn)題的指導(dǎo)來(lái)體現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程的差異。教師根據(jù)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為不同的學(xué)生提供適當(dāng)?shù)木€(xiàn)索、提示、問(wèn)題等，讓學(xué)生們通過(guò)這些具有針對(duì)性的腳手架逐步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、梳理問(wèn)題與解決問(wèn)題，同時(shí)學(xué)會(huì)思考，感受自主學(xué)習(xí)的快樂(lè)。

要使這兩種差異判斷更加準(zhǔn)確，就需要增強(qiáng)系統(tǒng)的自適應(yīng)性，基于教學(xué)理論進(jìn)行更精細(xì)化的分類(lèi)，以適應(yīng)學(xué)生的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)需求為目標(biāo)，在界面和算法上做進(jìn)一步的探索與嘗試。同時(shí)，教師對(duì)智能教學(xué)系統(tǒng)也不能簡(jiǎn)單盲目地使用，要具備從教育情境數(shù)據(jù)中甄別數(shù)據(jù)質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)需求和基于數(shù)據(jù)進(jìn)行反思的能力，要考慮到學(xué)校教學(xué)的實(shí)際情況，盡量避免加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

（三）作業(yè)批改：增進(jìn)算法的智能化，提升教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)

在作業(yè)批改方面，筆者認(rèn)為除了批出正誤、分?jǐn)?shù)與錯(cuò)誤率等以外，還應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：

1.給學(xué)生提供訂正指導(dǎo)

盡可能地指出學(xué)生存在的錯(cuò)誤及其原因，因?yàn)槎鄶?shù)學(xué)生期望在教師的引導(dǎo)下通過(guò)自己的獨(dú)立思考解決問(wèn)題。根據(jù)學(xué)生的錯(cuò)誤原因推送相應(yīng)的解題思路與方法建議，比如：建議你把“……”這句話(huà)理解清楚，尤其關(guān)注“……”的意思；在計(jì)算的時(shí)候不要忘記退位；先閱讀課本第×頁(yè)等；批改學(xué)生二次訂正的情況，以追蹤學(xué)生是否能夠正確解決。

2.分類(lèi)統(tǒng)計(jì)與分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)生的典型回答或選項(xiàng)，并分析不同類(lèi)型的學(xué)生存在的主要問(wèn)題及原因，相比于統(tǒng)計(jì)某一題的正確率，這樣的統(tǒng)計(jì)可以幫助教師掌握學(xué)生在不同作業(yè)中的不同表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)型的學(xué)生存在的主要問(wèn)題，為后期進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)提供依據(jù)，也為后續(xù)教學(xué)提供了寶貴的教學(xué)資源。教師要統(tǒng)計(jì)作業(yè)目標(biāo)的達(dá)成度，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況深度改進(jìn)作業(yè)設(shè)計(jì)。

隨著“優(yōu)化對(duì)話(huà)的語(yǔ)言模型”“基于人類(lèi)反饋的強(qiáng)化學(xué)習(xí)”“人工智能生成內(nèi)容”等技術(shù)逐漸興起，相信這一技術(shù)問(wèn)題一定能夠突破。值得一提的是，借助新媒體技術(shù)進(jìn)行有效的作業(yè)批改，教師會(huì)面對(duì)一系列的數(shù)據(jù)，這就要求教師具有一定的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，具體表現(xiàn)在：具備數(shù)據(jù)意識(shí)和數(shù)據(jù)敏感性，能夠有效、恰當(dāng)?shù)孬@取、分析、處理數(shù)據(jù)；了解數(shù)據(jù)背后的算法，能夠準(zhǔn)確、適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用與呈現(xiàn)數(shù)據(jù)；甄別數(shù)據(jù)的質(zhì)量與有效性，能夠基于數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)反思。

（四）作業(yè)反饋：結(jié)合因果推斷優(yōu)化指標(biāo)，進(jìn)一步發(fā)展反饋機(jī)制

為學(xué)生制訂出符合其興趣與學(xué)習(xí)特點(diǎn)的發(fā)展路徑，是新媒體技術(shù)支持作業(yè)優(yōu)化的重要目標(biāo)與追求。如果新媒體技術(shù)在反饋?zhàn)鳂I(yè)問(wèn)題時(shí)能夠增強(qiáng)因果推斷，依據(jù)“因果”模型提出有針對(duì)性的建議，那將是一個(gè)非常重要的突破。

在現(xiàn)有條件下，新媒體技術(shù)在記錄學(xué)生作業(yè)情況時(shí)，需要就算法透明性做出解釋?zhuān)f(shuō)明算法的依據(jù)，以便使用者判斷其反饋的科學(xué)性與合理性。未來(lái)，如果新媒體技術(shù)能夠依據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)與因果科學(xué)，結(jié)合因果推斷優(yōu)化指標(biāo)，提高指標(biāo)體系的可解釋性與科學(xué)性，進(jìn)一步探討干預(yù)和促進(jìn)學(xué)習(xí)行為投入的機(jī)制，一定能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能時(shí)代進(jìn)一步的教育變革，真正提升學(xué)生的學(xué)習(xí)績(jī)效。

新媒體技術(shù)支持作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)不是一場(chǎng)立竿見(jiàn)影的顛覆式改革，而是一場(chǎng)漸變式的改革，除了要面對(duì)上述的挑戰(zhàn)以外，還面臨著很多方面的考驗(yàn)。比如：是否會(huì)加重學(xué)生發(fā)展的兩極分化？人力、物力和財(cái)力的投入和產(chǎn)出是否平衡……這都值得進(jìn)一步探討。

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注：本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度立項(xiàng)重點(diǎn)課題“新媒體支持下小學(xué)數(shù)學(xué)作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：C-b/2021/02/11）的階段性研究成果之一。