基于大數(shù)據(jù)的初中數(shù)學(xué)精準教學(xué)

周毅

精準教學(xué)是由奧格登·林斯利（Ogden Lindsley）于20世紀60年代基于斯金納的行為學(xué)習(xí)理論提出的方法，最初旨在通過設(shè)計測量過程來追蹤小學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和支持數(shù)據(jù)決策，以便“將科學(xué)放在學(xué)生和教師的手中”，后來發(fā)展為用于評估任意給定的教學(xué)方法有效性的框架，作為精準、系統(tǒng)的評估方法，精準教學(xué)兼容于各種教學(xué)策略，可對任何學(xué)科、任何學(xué)段的教學(xué)進行評估，由于缺乏良好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和科學(xué)的分析系統(tǒng)，精準教學(xué)在過去的幾十年中沒有被廣泛應(yīng)用，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)的采集處理變得更加容易、更加快速、更加全面和精確，為精準教學(xué)提供了依據(jù)、注入了新活力，

大數(shù)據(jù)視角下的精準教學(xué)是指基于數(shù)據(jù)決策對教學(xué)的各個環(huán)節(jié)提供有力的支持，幫助教師對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生發(fā)展的實際情況進行再研判，對教學(xué)目標與教學(xué)內(nèi)容的定位、教學(xué)方法與教學(xué)時機的選擇、教學(xué)結(jié)構(gòu)和操作流程的構(gòu)建、作業(yè)練習(xí)和試卷的編制、分層和個性化學(xué)習(xí)、家校配合等方面提出以數(shù)據(jù)實證為依據(jù)的更為準確的評估和更為合理的教學(xué)決策，有研究表明，精準教學(xué)是一種補救學(xué)生學(xué)業(yè)技能不足的有效策略.

1 教學(xué)行為與目標更匹配

基于日常數(shù)據(jù)的采集與分析，大數(shù)據(jù)提供了實時和全面的學(xué)生學(xué)業(yè)信息，教師能夠感知班級學(xué)生的整體學(xué)習(xí)需求，并預(yù)測教學(xué)重點、難點，提供更精準的教學(xué)策略，每次數(shù)據(jù)采集后系統(tǒng)自動生成的診斷報告，不僅有錯誤人數(shù)統(tǒng)計，還記錄了做錯的學(xué)生名單及解答情況;不僅統(tǒng)計得分率還給出選擇題的高頻錯誤選項，教師可以快速精準地定位需要重點講授的高頻錯題及相關(guān)知識.

大數(shù)據(jù)多維度地反饋學(xué)生的學(xué)業(yè)情況，驅(qū)動教師高效、精準地講評試卷、作業(yè)和練習(xí)，事實證明，在數(shù)據(jù)驅(qū)動下教師可以根據(jù)班級每個小題的得分率來確定教學(xué)內(nèi)容，其精準度高于無數(shù)據(jù)的情況.

在傳統(tǒng)經(jīng)驗中教師通常選擇得分率低的題目進行講評，在數(shù)據(jù)支持下，通過類型題的“講——練——評——測”等一系列循環(huán)數(shù)據(jù)的對比實驗，發(fā)現(xiàn)并非講評得分率越低的題目就越高效，數(shù)學(xué)科通常講評得分率在0.4-0.7左右的題目教學(xué)效果最好，教學(xué)質(zhì)量提高較為明顯.

匯聚日常教學(xué)的學(xué)業(yè)小數(shù)據(jù)形成大數(shù)據(jù)題庫，不僅有題目還有學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)反饋，可逐年積累反復(fù)使用，還可分享到區(qū)域性的、或全國的同類問題的學(xué)業(yè)水平數(shù)據(jù)，這些大數(shù)據(jù)為校本作業(yè)、練習(xí)、試卷編寫的提供了參考依據(jù)，有助于教師快速挑選到難度系數(shù)適合學(xué)生實際水平和學(xué)習(xí)需求的題目，為分層教學(xué)提供更科學(xué)精準的教學(xué)服務(wù)和學(xué)習(xí)指導(dǎo).

2 學(xué)生習(xí)得能力，自適應(yīng)性更強

“習(xí)得”也是學(xué)生的一種重要的學(xué)習(xí)方式，每份精準的作業(yè)、練習(xí)的難度與教學(xué)目標有關(guān)、與學(xué)生能力水平有關(guān)，過去題庫的質(zhì)量依賴于教師的專業(yè)眼光，缺乏每個題目每份作業(yè)的難度、區(qū)分度等相關(guān)信息的記錄，屬于經(jīng)驗型題庫，而基于數(shù)據(jù)驅(qū)動建立的題庫，有助于向“習(xí)得”要質(zhì)量，結(jié)合數(shù)據(jù)分析與調(diào)查問卷，發(fā)現(xiàn)當作業(yè)的總體難度在0.75左右時，作業(yè)界面的整體親和力較好，基礎(chǔ)鞏固模塊難度達到0.9左右，可以滿足學(xué)困生補缺補漏的需求;綜合運用難度在0.7左右，可保證作業(yè)處于中等生的最近發(fā)展區(qū);拓展提升的題目難度達到0.3-0.5，可激勵較多優(yōu)良生不斷挑戰(zhàn)超越自己，大數(shù)據(jù)提供的學(xué)情研判，有助于教師更科學(xué)、準確地開發(fā)校本作業(yè)，以幫助學(xué)生從作業(yè)中“習(xí)得”知識與能力.

從大量的實踐中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生在不同階段完成同類作業(yè)所呈現(xiàn)的能力水平是有差異的，在新課結(jié)束、在課后兩三天、在一個單元學(xué)完后，不同學(xué)生同一能力的形成速度有差異，同一學(xué)生隨著時間的推移，能力也在不斷的發(fā)展和轉(zhuǎn)化，有相當一部分學(xué)生原來不會做的題目，到了后期逐步理解、掌握并形成方法和策略，這說明能力的發(fā)展是有先后的，是動態(tài)的，根據(jù)能力生命周期理論，能力發(fā)展包含初始階段、發(fā)展階段、成熟階段，遵循能力發(fā)展理論設(shè)計校本作業(yè)，為不同層次的學(xué)生創(chuàng)造系列化、序列化、可持續(xù)的能力“習(xí)得”途徑.

習(xí)得策略由于這是簡單的易錯題，學(xué)生容易忽略分類討論，因此在校本作業(yè)的設(shè)計中，突出對解題的反思和鞏固，在單元練習(xí)系統(tǒng)中注意運用遺忘曲線的理論進行整體設(shè)計.

在本單元的后續(xù)作業(yè)3、作業(yè)6、作業(yè)10中均出現(xiàn)類似問題的設(shè)計.

由于不同學(xué)生的能力形成速度和知識遺忘情況存在差異，因此應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，在作業(yè)研發(fā)中對重點知識，重要能力進行的階段性回顧再現(xiàn)或超前鋪墊，大數(shù)據(jù)提供的學(xué)情研判，有助于運用能力發(fā)展周期理論和艾賓浩斯遺忘曲線理論來整體設(shè)計一單元、一學(xué)期、一學(xué)年、一系列的校本作業(yè)開發(fā)，以滿足不同層次學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)的需求.

大數(shù)據(jù)使差異性教學(xué)、個性化輔導(dǎo)更為精準，其中錯題過關(guān)就是個性化輔導(dǎo)常用且典型的方式，從調(diào)查問卷反饋看，傳統(tǒng)的錯題集僅對中等及中上的部分學(xué)生比較有效，究其原因主要有錯題集整理費時費力，學(xué)困生錯題太多難于整理也沒有充足的時間訂正，有的是偶發(fā)性錯誤，有的是能力所不及的題目，整理的效益不大等等，而大數(shù)據(jù)軟件基于數(shù)集采集過程自動生成的錯題本便捷高效，同時學(xué)生可以對每道錯題進行錯因標記，如過失性錯誤（看錯、抄錯、算錯）或知識性錯誤（概念性錯誤、綜合應(yīng)用問題）等等，系統(tǒng)可以把錯題按錯因、按歸類標記、按難度系數(shù)等多種不同方式進行快速整理形成錯題集，便于學(xué)生及時鞏固復(fù)習(xí)，“錯題本”變身，將學(xué)生和教師都從錯題整理、錯題抄寫、錯題歸類中解放出來，減少了學(xué)生在制作錯題本上所花費的精力，也有助于教師對錯題進行管理，不僅可以高效地檢查學(xué)生是否完成錯題訂正，同時也可以高效利用錯題資源，經(jīng)過有針對地挑選和變式改編成為新的鞏固練習(xí)、復(fù)習(xí)資料的素材.

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的學(xué)情研判，為教師實施個性化輔導(dǎo)提供參考依據(jù)，教師可以因人而異地為學(xué)生定制個性化輔導(dǎo)，針對每位學(xué)生的具體情況進行錯題選擇性推送，比如學(xué)困生重點過關(guān)低頻錯題（即大部分學(xué)生都已掌握的內(nèi)容），準確率在0.8以上的錯題才推送;中下學(xué)生的錯題推送準確率在0.6以上的錯題;中等生的錯題推送準確率在0.4以上的錯題，還可針對學(xué)生的某個單元或某專項能力缺漏進行重點訓(xùn)練，對于教師設(shè)定追蹤的特定學(xué)生能夠依據(jù)該生學(xué)習(xí)情況推送額外的輔導(dǎo)微課或練習(xí)，零散的數(shù)據(jù)形成動態(tài)的延續(xù)的圖線，建立對應(yīng)的知識點和方法圖表，精準地為學(xué)生指明學(xué)科知識點薄弱情況，幫助教師精準倒查回到教學(xué)的原點，通過個性化輔導(dǎo)、個性化學(xué)習(xí)、個性化作業(yè)實施精準的教，而學(xué)生也減少了機械低效的做題，實現(xiàn)基于自身知識水平的自適應(yīng)的精準學(xué)習(xí)，進而在學(xué)習(xí)、練習(xí)中“習(xí)得”能力.

3 教學(xué)研究，落腳點更精準

大數(shù)據(jù)的精準反饋帶來了教研紅利，備課組、教研組可以及時地、精準地查找校本教研的落腳點，比如對比平行班的學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)異常的班級，無論或高或低都值得進一步分析研究，可通過集體研討、有針對性地分享好的教學(xué)策略或改進不當?shù)慕虒W(xué)實施，備課組、教研組還可以通過教學(xué)數(shù)據(jù)所形成的動態(tài)延續(xù)的圖線發(fā)現(xiàn)不同班級教師的教學(xué)情況，及時提供幫助，比如有的教師擅長代數(shù)教學(xué)而幾何教學(xué)較弱、或出現(xiàn)某個單元教學(xué)的短板等，可以有針對性地安排臨時帶教或教學(xué)指導(dǎo)，及時提高教師業(yè)務(wù)技能，保證教學(xué)質(zhì)量，面對班級學(xué)生學(xué)習(xí)中的典型錯題，也可站在研究者的角度，把錯題作為研究的對象，使錯題成為教師深入分析自身的教學(xué)行為，反思自己教學(xué)得失的載體，一份針對全班學(xué)生的典型錯題本，就是幫助教師進行反思教學(xué)、尋找和研究教學(xué)改進的切入點，以利于及時做好教學(xué)調(diào)整，完善教學(xué)設(shè)計，提升專業(yè)技能，

開展對照班教學(xué)實驗，積累實驗數(shù)據(jù)為教研提供實證，供日后教學(xué)改進提供借鑒.

以上數(shù)據(jù)是新授課時掌握的情況做比較得到的，數(shù)據(jù)表明，延續(xù)小學(xué)計算方式的剛開始得分率較高，但越到后期當算法缺乏延續(xù)性時，新算法需要重新學(xué)習(xí)再鞏固，得分率降低，把代數(shù)和的形式一以貫之，最終進行綜合運算時得分率最高，教學(xué)建議：前三種算法均有可取之處，關(guān)鍵是講清算理并持續(xù)輸入，不要在新授課時反復(fù)變換算法，以免學(xué)生出現(xiàn)認知上的困惑，因算理不清造成計算錯誤，如整式加減第66頁例4：（5a-3b）-3（a²-2b）的講授，以呼應(yīng)有理數(shù)的算法為最佳，分別對應(yīng)如下：

實踐表明，整式加減運算熟練后，可將法3的分配率與去括號合并為一步計算，這時運用法二提前訓(xùn)練的學(xué)生明顯適應(yīng)力高，準確率高.

4 家校合作，支持系統(tǒng)更精良

大數(shù)據(jù)共享，打通信息壁壘，家長可以實時了解孩子的學(xué)習(xí)狀態(tài)，如了解學(xué)習(xí)成績、查看學(xué)科診斷報告、打印錯題等，大數(shù)據(jù)為家庭輔導(dǎo)或課外拓展延伸提供精準信息，為家校有效配合提供了可能，數(shù)據(jù)驅(qū)動下的家長落實機制、協(xié)同教育、糾偏調(diào)控等支持系統(tǒng)會更精準和高效.

大數(shù)據(jù)時代，教育教學(xué)將更加依賴于數(shù)據(jù)和分析，而不是直覺和經(jīng)驗，教育教學(xué)工作將基于數(shù)據(jù)的挖掘和分析而走向精準化，數(shù)據(jù)決定策略，隨著技術(shù)不斷發(fā)展，教育數(shù)據(jù)挖掘與分析不斷深入，數(shù)據(jù)決策將在精準教學(xué)過程中的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用，教育工作者應(yīng)思維變革，變數(shù)據(jù)資源為教育發(fā)展的紅利，從精準地教、精準地學(xué)、精準教研、家校精準協(xié)助等方面探索精準教學(xué)提升教育教學(xué)質(zhì)量，精準教學(xué)實質(zhì)是因材施教在大數(shù)據(jù)時代的一種具體體現(xiàn).

參考文獻

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