極課大數(shù)據(jù)及教學應用研究

朱益民

梅村高中創(chuàng)辦于1913年，是江蘇省首批重點中學、江蘇省首批四星級高中、國家級示范高中。著名科學家錢偉長之父錢摯和一代國學大師錢穆曾在校任教。著名力學家、資深兩院院士錢令希也從這所校園走出。

一百年來，梅村高中始終秉承“至賢”校訓，弘揚“敏毅誠樸，至賢至德”的治學精神，辦好符合教育發(fā)展規(guī)律的一流學校。要想辦好符合教育發(fā)展規(guī)律的學校，就必須要順應教育改革，從應試教育轉向素質教育，最終催生教育的大數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)結構化。

一、極課大數(shù)據(jù)及教學應用研究的倡導

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》對信息技術高度定位，指出“信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”；對教師應用信息技術提出要求，“強化信息技術應用，提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果”；對學生應用信息技術提出要求，“鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習，增強運用信息技術分析解決問題能力”?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》指出，“強化學校質量主體意識，加強自我評價，完善質量內控機制，推動學校教學基本數(shù)據(jù)信息庫建設”。

世界著名數(shù)據(jù)科學家維克托·邁爾·舍恩伯格教授在《與大數(shù)據(jù)同行：學習與教育的未來》一書中，通過生動的故事、大量的證據(jù)，運用高瞻遠矚的教育家視野，闡明了對大數(shù)據(jù)時代教育變革的深刻理解。近年來，世界各國的教育改革都倡導針對學生個體差異實施個性化教學，力爭做到像醫(yī)學一樣，根據(jù)學生的學習行為大數(shù)據(jù)來調整教學策略。在課堂教學中采用基于證據(jù)的教學，這也一直是人們對未來教育的追求。

在高中教學中，作業(yè)批改、單元練習、大型考試等過程性評價或終結性評價都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的保存、分類、分析和利用對實施精準教學至關重要。由于面廣量大，數(shù)據(jù)保存和利用的難度很大，這使得教師對學生個體的認識停留在短時記憶層面，缺乏對學生個體的跟蹤分析，不利于有效地開展個性化教學、差異性教學，達不到因材施教的目的。此時，通過研發(fā)和應用極課大數(shù)據(jù)技術，對高中教與學過程中的海量信息，特別是作業(yè)和測試等形成性評價進行專業(yè)常態(tài)化處理，快速形成計分電子表格、錯題本、診斷報告、個性化學習包、學業(yè)信息檔案、學科內容評價報告單等，進一步形成相關增值方案，探索新型的課堂形態(tài)和教學范式，促進教學理念、方式和評價機制的創(chuàng)新，促進學生的學業(yè)進步和生命發(fā)展，提升教師的學科素養(yǎng)和專業(yè)技術，推動素質教育的高位均衡發(fā)展。

跨入21世紀，我校積極推進和深化高中課程改革，全力將信息技術與課程整合，著力推進創(chuàng)新智慧校園和教學方式變革，優(yōu)化課堂形態(tài)，增強教學成效，堅持走優(yōu)質特色發(fā)展之路。

現(xiàn)在，隨著全社會移動終端的普及、云計算服務的發(fā)展、大數(shù)據(jù)分析技術的突破，基于學生行為大數(shù)據(jù)分析的教學，在梅村高中正逐步變成現(xiàn)實。

二、極課大數(shù)據(jù)及教學應用研究的實施

2010年，梅村高中著手規(guī)劃高中生學業(yè)成就診斷與評價改革的研究；2011年，“高中生學業(yè)成就診斷與評價改革的行動研究”課題正式立項，并被批準為江蘇省教育科學“十二五”規(guī)劃立項課題；2011年2月，學校的“學生在線學習平臺”被評為無錫市信息化優(yōu)秀項目；2012年，學校成為江蘇省百所e學習試點實驗學校。江蘇省現(xiàn)代教育技術研究“十二五”規(guī)劃2012年度課題“基于數(shù)字化校園自主學習和有效教學的理論與實踐研究”的研究成果，被評為2014年度江蘇省現(xiàn)代教育技術應用研究優(yōu)秀研究成果一等獎。2015年，學校被江蘇省教育廳評為省普通高中技術教育與STEM體驗課程基地。

2015年初，教師云辦公模式系統(tǒng)投入現(xiàn)實使用，解決了基礎教育階段學生學業(yè)常態(tài)化數(shù)據(jù)采集的瓶頸問題。通過對“十五”的課題“理化學科與信息技術整合”，“十一五”的全國教育技術課題“數(shù)字化校園的應用研究”，“十二五”的省現(xiàn)代教育技術課題“基于數(shù)字化校園自主學習與有效教學的理論與實踐研究”、江蘇省教育科學“十二五”2011年度規(guī)劃課題“普通高中生學業(yè)成就診斷與評價改革的行動研究”等課題的研究，形成了極課大數(shù)據(jù)的思想與靈魂，促進了極課大數(shù)據(jù)的不斷完善和深入研究。

極課大數(shù)據(jù)技術支持的大數(shù)據(jù)采集，通過高速閱卷儀，將學生的學業(yè)信息快速進行識別并傳輸?shù)皆贫耍?jīng)過相關的運算，形成各類數(shù)據(jù)報表。教師通過數(shù)據(jù)反饋，有針對性地設計學生作業(yè)、測試及練習題，并做有效性分析，了解學生個體的階段學習情況，分析其知識缺陷并提出專一的糾錯方案，持續(xù)關注某一位學生或一個班級的錯題流變和學業(yè)發(fā)展，對學生的能力（學習策略、知識掌握程度、學習專注度等方面）進行評測，診斷學生的學習變化趨勢。通過采集學生的各種學業(yè)信息，應用科學的考試分析方法，對照課程標準，診斷和評價學生的學業(yè)優(yōu)勢與不足，促使學校真正實現(xiàn)因材施教，有效促進學生的發(fā)展。

目前極課大數(shù)據(jù)技術已經(jīng)投入到高中所有學科的教學，并開始在初中和小學開展探索性科研實踐，極課大數(shù)據(jù)技術及教學應用研究在全國基礎教育界產(chǎn)生了廣泛的專業(yè)影響。

三、極課大數(shù)據(jù)及教學應用研究的推廣

結合普通高中課程標準，學校教師立足教育教學實踐，對極課大數(shù)據(jù)技術開展了廣泛的研究，有數(shù)十篇高質量的論文發(fā)表或獲獎。極課大數(shù)據(jù)技術及教學應用在我校得到廣泛實踐，成效顯著，同時得到了技術專家和教學專家的肯定，獲得了各級教育行政單位和學校領導的支持。極課大數(shù)據(jù)技術及教學應用已輻射省內外三百多所學校。

2013年12月5日，北京市教育考試院張警鵬研究員觀察了極課大數(shù)據(jù)技術，作了《考試評價與學業(yè)診斷》的學術培訓報告。

2014年10月，北京十一學校的考察團專程來到梅村高中，就“高中生學業(yè)成就診斷與評價改革的研究”課題進行考察和學習。

2014年11月20日，全國普通高中多樣化發(fā)展與考試制度改革研討會在山東省聊城市召開，我校領導作《大數(shù)據(jù)在普通高中的形成與應用》專題報告，與會專家和代表對報告給予了高度評價。

2015年1月15日，無錫市教育局在我校成功舉辦了普通高中優(yōu)質特色發(fā)展會，學校領導介紹了利用極課大數(shù)據(jù)實施精準化教學的情況，引起兄弟學校的高度關注。華東師范大學戚業(yè)國教授評價我校時說道，“注重信息技術引領的多樣特色發(fā)展具有意義，體現(xiàn)方向；有效的學習診斷系統(tǒng)是值得高度關注的”。江蘇省教育學會中學數(shù)學教學專委會召開2015年學術年會，作了《基于大數(shù)據(jù)分析，實施個性化教學》主題報告，介紹了高中數(shù)學教育改革創(chuàng)新實踐的成果。

2015年7月7日，學校成功舉辦“首屆基礎教育階段大數(shù)據(jù)的形成與應用”研討會，來自全國的三百多位教師參與了研討交流。

2015年7月11日，第六屆全球華人探究學習創(chuàng)新應用大會召開，我校領導作了《基于大數(shù)據(jù)分析，實施個性化教學—極課介紹》學術報告。

學校還先后接待了南通市教育局、新疆霍城教育考察團、廣西教育考察團、北京十一學校、江蘇省錫山高級中學、南師附中江寧校區(qū)、常州第一中學、江蘇省白浦高級中學、鎮(zhèn)江第一中學、鎮(zhèn)江第一外國語學校、杭州二中、蘇州南環(huán)實驗中學、宜興丁蜀高級中學等教育行政單位和學校的現(xiàn)場考察。

極課大數(shù)據(jù)技術及教學應用研究，引發(fā)了課堂形態(tài)和教學技術的革命性變革，長江學者深度解析其專業(yè)價值，在全國形成了轟動性的影響效果，政府網(wǎng)站、新浪官網(wǎng)、省市（教育）電視臺和報刊等主流新聞和專業(yè)媒體開展了跟蹤系列報道，加快了基于大數(shù)據(jù)推進高中生學業(yè)成就診斷與評價改革的步伐。極課大數(shù)據(jù)在梅村高中教學中的應用與探索，其最大的意義就是，讓每一位學生看清真實的自己，讓教師、家長了解每一位學生的真實情況。

極課大數(shù)據(jù)在不改變教師現(xiàn)有閱卷習慣、批改作業(yè)習慣的基礎上，做到了極速批改、極致分析、極便響應，突破了K12教育大數(shù)據(jù)的入口和管道，構建了基礎教育學業(yè)數(shù)據(jù)庫。在課前，為教師形成個性化診斷數(shù)據(jù)，讓課堂教學更精準；在課后，為學生自動形成個性化錯題本及個性化課程學習包的智能推送，使學生的學習更有針對性。極課大數(shù)據(jù)通過采集校園小數(shù)據(jù)、沉淀教育大數(shù)據(jù)，推動教學深度變革，解放教育生產(chǎn)力。