信息時(shí)代，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的創(chuàng)新學(xué)習(xí)

花潔

教育或教育類產(chǎn)品若想提升效果，是靠延長(zhǎng)教與學(xué)的時(shí)間（線上或線下）來(lái)實(shí)現(xiàn)嗎？這并不是互聯(lián)網(wǎng)教育最應(yīng)呈現(xiàn)的形態(tài)。因?yàn)樵诮逃?，互?lián)網(wǎng)有著最不可替代的能力——數(shù)據(jù)分析能力。本文用現(xiàn)實(shí)案例為囿于此問(wèn)題的教師們提供可值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

近年來(lái)，在教育行業(yè)，我們不斷聽(tīng)到幾乎要成為K-12教育產(chǎn)品標(biāo)配的“自適應(yīng)”“O2O”“機(jī)器學(xué)習(xí)”等概念。但是沒(méi)有改變的一個(gè)事實(shí)是：教育或教育類產(chǎn)品若想提升效果，多數(shù)仍靠延長(zhǎng)線上或線下的學(xué)習(xí)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們都明白，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，效果遞減，這不是教育或互聯(lián)網(wǎng)教育最應(yīng)呈現(xiàn)的形態(tài)。因?yàn)樵诮逃校ヂ?lián)網(wǎng)有著最不可替代的能力——數(shù)據(jù)分析能力。我們嘗試用“機(jī)器”做服務(wù)教學(xué)的“最強(qiáng)大腦”，支持教與學(xué)過(guò)程變得清晰、及時(shí)，把復(fù)雜繁冗的題海，簡(jiǎn)化為精準(zhǔn)有效的學(xué)習(xí) 。

什么是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)就是利用互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析能力來(lái)驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)。

1. BYOD，第一入口

BYOD，即每一位學(xué)生都能夠使用自帶設(shè)備進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)+教育時(shí)代的個(gè)性化學(xué)習(xí)。BYOD，連起了課堂內(nèi)外，形成了開(kāi)放、互動(dòng)、共享、有效的大課堂觀，使常態(tài)化學(xué)習(xí)成為可能。它體現(xiàn)了4個(gè)特征：內(nèi)容碎片化、渠道移動(dòng)化、體驗(yàn)游戲化、關(guān)系社區(qū)化。讓學(xué)習(xí)真正的發(fā)生，其核心是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一種平等的供需關(guān)系，更加關(guān)注每位學(xué)生如何擁有學(xué)習(xí)知識(shí)的方法，更加關(guān)注通過(guò)什么途徑支持學(xué)生建構(gòu)起個(gè)人知識(shí)體系。從管理者和教師的角度看入口，面向?qū)W生建立數(shù)字化校園系統(tǒng)是常用的途徑。從學(xué)生的角度看，學(xué)生手中的信息終端設(shè)備是他們進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)+教育的入口。如果學(xué)生沒(méi)有自己個(gè)性化使用的終端，學(xué)生就不能夠充分利用互聯(lián)網(wǎng)+教育創(chuàng)造的學(xué)習(xí)環(huán)境隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，不能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造專屬于自己的學(xué)習(xí)方式，以適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)生活。

因此，BYOD是數(shù)字化學(xué)習(xí)的第一入口。通過(guò)BYOD，使用數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)等手段，家校互通，貫通的是教與學(xué)的數(shù)據(jù)，打通的是師與生、生與生的交互。教學(xué)需要貫穿課前、課中、課后，在家學(xué)習(xí)和在校學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)也需要形成一體，數(shù)字化學(xué)習(xí)不僅僅是在課堂或課后發(fā)生，而是形成了緊密聯(lián)系的一體。

2.流程再造，變革教與學(xué)

教學(xué)的時(shí)間、空間打通后，數(shù)據(jù)和交流貫通，借鑒混合教學(xué)、翻轉(zhuǎn)教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)傳統(tǒng)的專注于課堂45分鐘的教學(xué)流程進(jìn)行再造， 變革教與學(xué)方式。

如圖1，在教的流程中，增加學(xué)情調(diào)查環(huán)節(jié)，通過(guò)課前的學(xué)情檢測(cè)數(shù)據(jù)，教師可以更加明確課堂內(nèi)的教學(xué)目標(biāo)，從而有針對(duì)性地整合資源設(shè)計(jì)教與學(xué)活動(dòng)；學(xué)的流程中，學(xué)生學(xué)會(huì)解讀自己的數(shù)據(jù)，做到強(qiáng)化鞏固、利用數(shù)據(jù)開(kāi)展互評(píng)互學(xué)，拓展探究。

教與學(xué)的流程發(fā)生改變后，課堂也發(fā)生相應(yīng)的變化（如圖2）。

（1）教學(xué)環(huán)節(jié)的變化。增加了課前數(shù)據(jù)的反饋， 更多地專注探究新知，關(guān)注重難點(diǎn)；增加隨堂數(shù)據(jù)檢測(cè)， 根據(jù)數(shù)據(jù)組織學(xué)習(xí)活動(dòng)、分組 ，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)前置、實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。

（2）時(shí)間分配的變化。增加了交流、練習(xí)的時(shí)間。

三級(jí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)造不一樣的學(xué)習(xí)

支撐教學(xué)的基礎(chǔ)平臺(tái)各有優(yōu)勢(shì)：Pad有移動(dòng)、拍、攝、錄、播、練一體，操作體驗(yàn)佳的特點(diǎn)；PC有高效編輯、適合固定場(chǎng)所學(xué)習(xí)的特點(diǎn)；Phone有輕便、適合分享、傳播的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)都適應(yīng)不同的對(duì)象、時(shí)間和地點(diǎn)的教與學(xué)。

教學(xué)過(guò)程中，數(shù)據(jù)分為結(jié)果性數(shù)據(jù)和過(guò)程性數(shù)據(jù)，而我們往往關(guān)注的是結(jié)果性數(shù)據(jù)，例如，這次測(cè)驗(yàn)考得如何？有多少人不及格？放在平臺(tái)上的視頻學(xué)生看了沒(méi)看？并把結(jié)果性數(shù)據(jù)作為主導(dǎo)參考標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致大量的過(guò)程性數(shù)據(jù)被忽視。例如：測(cè)驗(yàn)中，學(xué)生在哪道題上停留時(shí)間最多，過(guò)程中修改了幾次答案？學(xué)生對(duì)哪些內(nèi)容主題感興趣？什么教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生多次觀看的？學(xué)生一般在什么時(shí)段看？在看的過(guò)程中參與互動(dòng)的情況是怎樣的等，這些過(guò)程性數(shù)據(jù)對(duì)于教學(xué)依然十分重要。在教學(xué)中，如若我們只關(guān)注結(jié)果性的數(shù)據(jù)，而不關(guān)注對(duì)過(guò)程性數(shù)據(jù)的分析和利用，就不會(huì)對(duì)教學(xué)目標(biāo)有一個(gè)準(zhǔn)確的把握，也不會(huì)對(duì)教學(xué)研究和改進(jìn)提出任何的指導(dǎo)性意見(jiàn)。如果在教學(xué)活動(dòng)中能把這些過(guò)程性的數(shù)據(jù)考慮進(jìn)去，并進(jìn)行采集、破譯和呈現(xiàn)，會(huì)讓教學(xué)的效果得到巨大的提升。

1. 一級(jí)驅(qū)動(dòng)，用常態(tài)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)日常教學(xué)

閱讀、解析各種常態(tài)化數(shù)據(jù)，例如，創(chuàng)課數(shù)據(jù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)、學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)等，已經(jīng)成為嘉定區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)教師和學(xué)生在每天的學(xué)習(xí)過(guò)程中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)。教師和學(xué)生學(xué)會(huì)利用數(shù)據(jù)來(lái)掌握學(xué)情，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)課前、課中和課后的預(yù)習(xí)、講授、復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)，提高效率。

我們主要利用兩種工具采集作為一級(jí)驅(qū)動(dòng)的常態(tài)化數(shù)據(jù)。

（1）第一種工具指向的是線上教學(xué)內(nèi)容的載體

任何教學(xué)過(guò)程都需要內(nèi)容的載體，線下教學(xué)的內(nèi)容載體是紙質(zhì)的書(shū)本、試卷，是黑板。數(shù)字化教學(xué)的內(nèi)容載體是數(shù)字化的內(nèi)容，例如電子文檔（Word/PDF/PPT）、數(shù)字化的圖片和文字、音頻（MP3）、視頻（微視頻）以及網(wǎng)絡(luò)上豐富的共享資源（百度百科、維基百科）。

教學(xué)場(chǎng)景是多樣的，不同學(xué)科有不同的特點(diǎn)（語(yǔ)數(shù)外物化音體美）、不同老師有不同的側(cè)重（系列課程的、進(jìn)行某個(gè)知識(shí)點(diǎn)傳授的、引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思考與研究的）、不同的作業(yè)有不同的要求（日常的、主題的、探究的、拓展的）、不同階段要培養(yǎng)學(xué)生不同的能力（知識(shí)采集、知識(shí)歸納、理解與表達(dá)），單一的數(shù)字化載體如何滿足復(fù)雜的教學(xué)需求？我們不能鎖定教師和學(xué)生必須按照一個(gè)套路完成教學(xué)，那么既要能夠滿足復(fù)雜的教學(xué)需求，又要滿足各類數(shù)字化內(nèi)容聚合的需求，簡(jiǎn)單實(shí)用，翼學(xué)院創(chuàng)課工具誕生了（見(jiàn)圖3）。

不同學(xué)科的教師圍繞“創(chuàng)課”這種載體在各種不同場(chǎng)景下，組織形態(tài)多樣的日常教學(xué)內(nèi)容，有用于課堂展示的，也有用于學(xué)生課前課后學(xué)習(xí)的。學(xué)生也可在教師引導(dǎo)下制作或自發(fā)創(chuàng)作內(nèi)容，因?yàn)閯?chuàng)課工具操作簡(jiǎn)單實(shí)用的特點(diǎn)，所以一年級(jí)的孩子也都能夠很快地掌握。從2015年7月至今，嘉定區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)數(shù)字化學(xué)習(xí)班級(jí)從2012年2個(gè)發(fā)展到2017年的25個(gè)，學(xué)生從93名到1060名，教師從6人到55人，并帶領(lǐng)上海、江蘇、陜西、黑龍江、浙江、四川、北京等地58所學(xué)校開(kāi)展數(shù)字化學(xué)習(xí)。共建創(chuàng)課累計(jì)超過(guò)22萬(wàn)，互動(dòng)討論超過(guò)130萬(wàn)，學(xué)習(xí)視頻超過(guò)3萬(wàn)， 學(xué)習(xí)音頻超過(guò)80萬(wàn)，圖片超過(guò)30萬(wàn)；師生創(chuàng)作比例：2：98。校長(zhǎng)的工作也從布置、檢查、反饋?zhàn)優(yōu)橛脭?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)變革、評(píng)估。

圍繞創(chuàng)課的常態(tài)化數(shù)據(jù)是如何幫助教師掌握學(xué)情的？教師發(fā)布創(chuàng)課挑戰(zhàn)給學(xué)生后，可以實(shí)時(shí)查看學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)課的數(shù)據(jù)反饋。數(shù)據(jù)反饋既包括結(jié)果數(shù)據(jù)（看沒(méi)看），還包括過(guò)程性數(shù)據(jù)（看的過(guò)程中發(fā)生的行為，各種標(biāo)簽點(diǎn)擊了幾次，看了多長(zhǎng)時(shí)間等）；數(shù)據(jù)還分成整體數(shù)據(jù)和個(gè)體數(shù)據(jù)兩個(gè)角度，幫助教師了解學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)情況和班級(jí)整體學(xué)習(xí)情況的差異；同時(shí)，在查看數(shù)據(jù)的過(guò)程中，結(jié)合了教學(xué)的互動(dòng)和評(píng)價(jià)。

（2）第二種工具指向的是進(jìn)行在線檢測(cè)的載體

教學(xué)中常用隨堂練習(xí)檢測(cè)學(xué)生知識(shí)的掌握情況，在線的出題系統(tǒng)和答題系統(tǒng)主要解決三個(gè)問(wèn)題。第一是如何讓教師能夠快速、靈活地出題，并能夠滿足檢測(cè)的主要場(chǎng)景；二是如何讓題組在教師間共享，提高復(fù)用率；三是如何讓學(xué)生能夠快速答題，提高效率，同時(shí)滿足不同學(xué)科對(duì)書(shū)寫(xiě)能力的要求。

在線檢測(cè)的工具可以采集到大量日常的學(xué)情數(shù)據(jù)。通過(guò)整體檢測(cè)數(shù)據(jù)的反饋，數(shù)據(jù)和教師形成人機(jī)互補(bǔ)機(jī)制，教師能夠及時(shí)掌握檢測(cè)進(jìn)度、了解學(xué)生的檢測(cè)情況，同時(shí)根據(jù)每題用時(shí)數(shù)據(jù)和正確率數(shù)據(jù)的匹配，快速定位教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這樣，教師的角色被重新定義了——從不僅掌握教學(xué)技能轉(zhuǎn)向更多擁有學(xué)生知識(shí)。

通過(guò)不同學(xué)生個(gè)體的檢測(cè)數(shù)據(jù)與整體檢測(cè)數(shù)據(jù)的比較，教師能夠觀察到學(xué)生個(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的缺陷，進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)干預(yù)。教師學(xué)會(huì)精準(zhǔn)識(shí)別不一樣的學(xué)生的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)節(jié)奏和認(rèn)知特點(diǎn)，學(xué)習(xí)問(wèn)題背后歸因、從而用不同的途徑和方法，順著“這一個(gè)”學(xué)生的學(xué)習(xí)方式給予最適切的支持。

通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)中每題的數(shù)據(jù)反饋，教師不僅能夠看到答案分布數(shù)據(jù)，還能夠了解到學(xué)生在答題過(guò)程中的歷程（調(diào)整過(guò)幾次答案，答案的詳細(xì)過(guò)程），這些數(shù)據(jù)都能夠方便教師在課堂上開(kāi)展基于問(wèn)題的講解與討論。在線上，除了教師發(fā)起的教學(xué)以外，學(xué)生在家自主學(xué)習(xí)行為也是客觀存在的。通過(guò)適性訓(xùn)練這種形態(tài)的應(yīng)用，把學(xué)生自覺(jué)自發(fā)完成學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)反饋給教師；這種形態(tài)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)既減輕了教師的日常教學(xué)負(fù)擔(dān)，又對(duì)學(xué)校的教學(xué)起到了反哺的作用。

當(dāng)學(xué)生在家自主訓(xùn)練遇到困難，系統(tǒng)采用對(duì)話式的解析方法，分出詳細(xì)的步驟，一步步對(duì)學(xué)生進(jìn)行指引，同時(shí)在提示過(guò)程中準(zhǔn)確鑒別學(xué)生存在的知識(shí)缺陷，引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)需要掌握的知識(shí)。做錯(cuò)2次，自動(dòng)推視頻講解，這種形式反哺了教學(xué)，使教師變得輕松。同時(shí)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)定四級(jí)掌握程度的指標(biāo)，學(xué)生在自主訓(xùn)練的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)沉淀在系統(tǒng)中，為教師掌握學(xué)生知識(shí)架設(shè)了直通的橋梁。2015年5月份以來(lái)，平臺(tái)數(shù)據(jù)顯示日均訓(xùn)練1500題，這種形態(tài)的學(xué)習(xí)得到了學(xué)生、教師的歡迎。

2. 二級(jí)驅(qū)動(dòng)，用階段性數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)達(dá)標(biāo)評(píng)估

校長(zhǎng)、教師通過(guò)階段性數(shù)據(jù)，把握階段趨勢(shì)和效果，驅(qū)動(dòng)數(shù)字化教學(xué)的深入開(kāi)展。我們?cè)O(shè)計(jì)了活躍度、熱力圖等指標(biāo)，能夠從學(xué)校、教師、班級(jí)、學(xué)生四個(gè)不同的視角反應(yīng)數(shù)字化教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)進(jìn)行階段性的達(dá)標(biāo)評(píng)估，評(píng)估數(shù)字化學(xué)習(xí)的效果。

首先，學(xué)校針對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)測(cè)評(píng)方案。具體的測(cè)評(píng)方案中包括對(duì)各年級(jí)、學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)的分解與定義，以及利用哪些現(xiàn)有資源配置到相應(yīng)的評(píng)估模塊中去。

評(píng)測(cè)方案確定后，利用翼學(xué)院的評(píng)估引擎，完成學(xué)生測(cè)評(píng)。在測(cè)評(píng)的過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：支持離線進(jìn)行測(cè)評(píng)和操作的簡(jiǎn)便，減少學(xué)生輸入。評(píng)測(cè)完成后，采集數(shù)據(jù)、自動(dòng)生成報(bào)告，掌握學(xué)校、班級(jí)的整體達(dá)標(biāo)情況。同時(shí)，為每位學(xué)生個(gè)體自動(dòng)生成各科評(píng)定和指導(dǎo)，便于學(xué)生和家長(zhǎng)掌握標(biāo)情和差異，用于后續(xù)學(xué)習(xí)的改進(jìn)。

3. 三級(jí)驅(qū)動(dòng)，用數(shù)據(jù)研究驅(qū)動(dòng)教研改進(jìn)

在學(xué)校的實(shí)踐過(guò)程中，提倡老師“+”點(diǎn)數(shù)據(jù)思維，學(xué)會(huì)從數(shù)據(jù)中認(rèn)識(shí)學(xué)生。經(jīng)常組織教師和互聯(lián)網(wǎng)專家一起進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)告的分析與解讀，讓教師們逐步學(xué)會(huì)解讀復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后面的含義。圍繞數(shù)據(jù)進(jìn)行教研改進(jìn)，利用基礎(chǔ)支撐中的過(guò)程性數(shù)據(jù)，進(jìn)行面向?qū)W習(xí)效果的數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，研究哪些互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)因素對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有益；同時(shí)利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)特征的分析，利用這些分析幫助教師能夠看到在傳統(tǒng)課堂上難以發(fā)現(xiàn)或覺(jué)察的學(xué)生不同的特質(zhì)，進(jìn)而來(lái)優(yōu)化改進(jìn)教學(xué)。

當(dāng)教育遇上數(shù)據(jù)，虛幻的教學(xué)“經(jīng)驗(yàn)”就有可能在算法和數(shù)據(jù)的世界里變成確切的程序和關(guān)聯(lián)。而大數(shù)據(jù)遇上學(xué)習(xí)，每位教師都可以學(xué)會(huì)看清楚數(shù)據(jù)背后學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)過(guò)程以及學(xué)習(xí)效果的來(lái)龍去脈。有了數(shù)據(jù)思維，學(xué)校的教研活動(dòng)的形式也發(fā)生了巨大改變，每周的研修活動(dòng)都圍繞數(shù)據(jù)解讀展開(kāi)，采用了獨(dú)創(chuàng)的“1+2”分享模式，每次活動(dòng)都由一位教師帶領(lǐng)兩位學(xué)生進(jìn)行在線教與學(xué)的經(jīng)驗(yàn)分享，學(xué)生和教師在同一個(gè)平臺(tái)上發(fā)表學(xué)習(xí)和教學(xué)的感受。這種教研活動(dòng)，研修方向更明確，改進(jìn)措施更具體，同時(shí)數(shù)據(jù)確保了持續(xù)跟蹤和反饋。

大數(shù)據(jù)之于學(xué)校教學(xué)的意義還在于學(xué)習(xí)分析。教師通過(guò)平臺(tái)中積累的內(nèi)容數(shù)據(jù)、過(guò)程數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)，幫助教師分析班上孩子的學(xué)習(xí)特質(zhì)，找到影響孩子學(xué)習(xí)的隱性變量，建立多種數(shù)學(xué)模型。通過(guò)挖掘各類學(xué)習(xí)、行為以及背景數(shù)據(jù)，找到學(xué)習(xí)效果和各個(gè)因素的關(guān)聯(lián)，加強(qiáng)教師對(duì)于教學(xué)的理解。而這種關(guān)聯(lián)和理解，能幫助我們預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)行為，以修正教育體系和政策。