基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)的通用模式探索與實(shí)踐

唐雄藝

● 問(wèn)題的提出

隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的普及，基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)迅速興起。以大數(shù)據(jù)技術(shù)為手段，在精準(zhǔn)分析學(xué)生學(xué)業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)定位、對(duì)教學(xué)內(nèi)容精準(zhǔn)定制、對(duì)教學(xué)活動(dòng)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)精準(zhǔn)評(píng)價(jià)進(jìn)而做出精準(zhǔn)教學(xué)決策，使教學(xué)過(guò)程和教學(xué)結(jié)果可量化、可監(jiān)測(cè)、可調(diào)控，即為大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)，其基本操作框架如圖1所示。[1]

對(duì)高中生來(lái)說(shuō)，教學(xué)內(nèi)容很難從線上獲取，主要依靠學(xué)科教師在課堂上的實(shí)時(shí)灌輸，而平臺(tái)對(duì)大數(shù)據(jù)的收集則是主要來(lái)源于常態(tài)化練習(xí)和階段性測(cè)試，這種在教學(xué)測(cè)評(píng)活動(dòng)中獲得的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集合，被稱(chēng)為測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)。[2]因而對(duì)高中生來(lái)講，如何日?；源髷?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)，關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是收集并分析測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)的平臺(tái);二是教師利用平臺(tái)產(chǎn)生的報(bào)告集優(yōu)化線下課堂。

目前國(guó)內(nèi)已有多種平臺(tái)可以收集分析測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)現(xiàn)狀的精準(zhǔn)分析。例如，方萬(wàn)生[3]等人利用成績(jī)?cè)葡到y(tǒng)精準(zhǔn)分析學(xué)生考試成績(jī)，只要上傳原始文件，選擇分析模板，就能為班級(jí)每個(gè)學(xué)生提供詳細(xì)的個(gè)人分析圖表;鄭林[4]、羅瑩[5]等人使用“智慧學(xué)伴”采集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中各個(gè)學(xué)科的全部學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、通過(guò)微測(cè)試題和總測(cè)試題對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面的診斷與測(cè)評(píng)，還可有針對(duì)性地推送微課資源;管小慶[6]等人使用的極課系統(tǒng)可以收集測(cè)試題中每小題得分等。

雖然各種功能完備的平臺(tái)或系統(tǒng)大量涌現(xiàn)，但許多教師卻沒(méi)有有效利用這些平臺(tái)的分析報(bào)告數(shù)據(jù)，在平臺(tái)收集并分析完測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)后，只是簡(jiǎn)單地以推送同類(lèi)型錯(cuò)題或微課等方式進(jìn)行機(jī)械式訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。筆者認(rèn)為，這種精準(zhǔn)教學(xué)模式在短期內(nèi)確實(shí)會(huì)對(duì)學(xué)生有幫助，但其本質(zhì)仍然是題海戰(zhàn)術(shù)，要想學(xué)生真正彌補(bǔ)某一知識(shí)點(diǎn)在知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的丟失或者某一種思維能力上的缺乏，還是要從課堂教學(xué)來(lái)完成。

所以，如何利用好平臺(tái)生成的數(shù)據(jù)對(duì)教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)定位、對(duì)教學(xué)內(nèi)容精準(zhǔn)定制、對(duì)教學(xué)活動(dòng)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)精準(zhǔn)評(píng)價(jià)進(jìn)而做出精準(zhǔn)教學(xué)決策，優(yōu)化課堂教學(xué)效果，彌補(bǔ)學(xué)生知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的部分缺失，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)才是目前教師需要深思的問(wèn)題。

● 探索與實(shí)踐

1.行政推動(dòng)，搭建平臺(tái)

2012年8月，浙江省啟動(dòng)省數(shù)字化校園示范建設(shè)工作，筆者所在學(xué)校開(kāi)始思考如何對(duì)傳統(tǒng)進(jìn)行改革，并著手建立數(shù)字化校園，2014年12月，申請(qǐng)了第二批浙江省數(shù)字化校園示范建校，通過(guò)借鑒他校成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本校實(shí)際情況，完成了數(shù)字化校園建設(shè)，并于2017年下半年通過(guò)驗(yàn)收。在此項(xiàng)目中，有一塊非常重要的模塊建設(shè)，即信息化軟件，其突出的亮點(diǎn)是“智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)”，主要應(yīng)用于四個(gè)模塊，分別是智慧管理、智慧互聯(lián)、精準(zhǔn)教學(xué)和精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。其中，精準(zhǔn)教學(xué)這一模塊主要有以下功能：①建設(shè)校題庫(kù)，為每道題目貼上知識(shí)點(diǎn)、能力、推理、難度標(biāo)簽;②記錄學(xué)生練習(xí)和考試情況，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)閱卷積累學(xué)生的平時(shí)練習(xí)和大型考試數(shù)據(jù);③產(chǎn)生學(xué)生的個(gè)人錯(cuò)題集、個(gè)人學(xué)情報(bào)告、班級(jí)學(xué)情報(bào)告等圖表集合;④建設(shè)全面的數(shù)據(jù)分析功能，統(tǒng)計(jì)個(gè)人、班級(jí)、校及各班的對(duì)比數(shù)據(jù)，如基本成績(jī)、平均分、標(biāo)準(zhǔn)差、最高分、最低分等圖表集合。

2.課題驅(qū)動(dòng)，確定模式

筆者所在學(xué)校信息技術(shù)組的教師緊跟時(shí)代步伐，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，提出建立一套將大數(shù)據(jù)與教育教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行深度融合的通用模式，使教師能夠切實(shí)利用平臺(tái)產(chǎn)生的報(bào)告為優(yōu)化課堂教學(xué)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)與信息技術(shù)學(xué)科課堂教學(xué)實(shí)踐的融合，達(dá)到精準(zhǔn)教學(xué)的目的，以此為研究?jī)?nèi)容的課題于2018年9月獲全國(guó)教育信息技術(shù)研究課題領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室批準(zhǔn)立項(xiàng)。為確定通用模式，課題小組采取“三步走”策略。

（1）理論準(zhǔn)備階段

此階段主要依靠實(shí)驗(yàn)教師的自主學(xué)習(xí)和專(zhuān)家培訓(xùn)。

（2）模式確定階段

經(jīng)過(guò)討論，課題組決定以陳明遠(yuǎn)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的基于測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)的有效教學(xué)框架[7]（如圖2）為基礎(chǔ)，結(jié)合本校無(wú)法實(shí)時(shí)獲取上課數(shù)據(jù)等實(shí)際情況，確定通用模式如下：①精準(zhǔn)把握學(xué)習(xí)起點(diǎn)。此環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)教學(xué)中的學(xué)情診斷，教師對(duì)學(xué)生起點(diǎn)、學(xué)生進(jìn)程和學(xué)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行查探，并判定其狀態(tài)、性質(zhì)、類(lèi)別、原因和發(fā)展趨勢(shì)。[8]在此環(huán)節(jié)中，平臺(tái)分析測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)后生成的圖表報(bào)告集，試驗(yàn)教師閱讀后，確定班級(jí)和個(gè)人的學(xué)習(xí)起點(diǎn)。②個(gè)性化定制學(xué)習(xí)目標(biāo)。試驗(yàn)教師將課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)情與平臺(tái)產(chǎn)生的班級(jí)學(xué)情報(bào)告等數(shù)據(jù)結(jié)合，調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，再根據(jù)學(xué)生個(gè)人情況制訂個(gè)人學(xué)習(xí)目標(biāo)。③動(dòng)態(tài)組織教學(xué)內(nèi)容。教師根據(jù)平臺(tái)提供的班級(jí)學(xué)情分析報(bào)告等數(shù)據(jù)，可以對(duì)課堂內(nèi)容的重難點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，選擇還未達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的知識(shí)點(diǎn)著重復(fù)習(xí)。④學(xué)生個(gè)性化反饋。復(fù)習(xí)課完成之后，學(xué)生再次進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的測(cè)試，教師獲得平臺(tái)生成的反饋報(bào)告集，通過(guò)對(duì)比兩次的結(jié)果得到對(duì)課堂教學(xué)效果的客觀反饋。

（3）模式驗(yàn)證與完善階段

自2018學(xué)年第二學(xué)期始，課題組成員致力于驗(yàn)證相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式和傳統(tǒng)精準(zhǔn)教學(xué)模式，此通用模式驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)的效果更為顯著這一觀點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，課題小組結(jié)合本校實(shí)際情況，不斷地完善、強(qiáng)化此通用模式的應(yīng)用。

3.試驗(yàn)拉動(dòng)，驗(yàn)證模式

試驗(yàn)對(duì)象為學(xué)校高二全體選考學(xué)生，共包括6個(gè)班級(jí)，學(xué)習(xí)進(jìn)度為第一輪復(fù)習(xí)階段。課題組共進(jìn)行了四次對(duì)比試驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)均按照相同的步驟進(jìn)行：①獲取初始報(bào)告集。全體學(xué)生進(jìn)行測(cè)試或者周練，平臺(tái)分析測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)后產(chǎn)生班級(jí)、個(gè)人知識(shí)點(diǎn)得分情況，班級(jí)對(duì)比得分圖等圖表。②選定試驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)。試驗(yàn)教師結(jié)合學(xué)習(xí)進(jìn)度、平臺(tái)的知識(shí)點(diǎn)得分情況等因素選定試驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)。③進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)教師按照通用模式流程優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)班的復(fù)習(xí)課采用此設(shè)計(jì)進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)，對(duì)照班的復(fù)習(xí)僅靠根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)選取的對(duì)應(yīng)的錯(cuò)題進(jìn)行鞏固練習(xí)。除試驗(yàn)教師外的其他教師不采用平臺(tái)的初始數(shù)據(jù)，自行制訂復(fù)習(xí)課教學(xué)計(jì)劃，按傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行復(fù)習(xí)。④獲取所有班級(jí)反饋報(bào)告集。復(fù)習(xí)完成之后，全體學(xué)生再次對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，平臺(tái)分析測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)后產(chǎn)生圖表等報(bào)告集，對(duì)比各班初始報(bào)告集和反饋報(bào)告集。

從四次試驗(yàn)的結(jié)果可看到，試驗(yàn)班和對(duì)照班較原始成績(jī)均有進(jìn)步，說(shuō)明兩種精準(zhǔn)教學(xué)的效果都有效，再進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)班的進(jìn)步程度大于對(duì)照班，說(shuō)明通用模式驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)效果顯著。

4.教研帶動(dòng)，強(qiáng)化模式

在試驗(yàn)期間，市教研員和信息技術(shù)組全體教師實(shí)時(shí)觀摩授課教師在試驗(yàn)班的教學(xué)并給予指導(dǎo)和建議，不斷對(duì)通用模式的應(yīng)用做強(qiáng)化改進(jìn)，使之更適應(yīng)學(xué)校學(xué)情。

● 結(jié)論與反思

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，課題組認(rèn)為采用通用模式驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)模式能通過(guò)課堂教學(xué)幫助學(xué)生修補(bǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，從內(nèi)在出發(fā)掌握知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生以不變應(yīng)萬(wàn)變。但此模式也存在需要改進(jìn)的地方：①兩次考試的難度值差異。由于是兩次不同的考試，題目不可能完全一樣，再加上受到教學(xué)進(jìn)度、當(dāng)次考試學(xué)校整體要求等外界因素的影響，所以考試的難易度會(huì)有差異并導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果有偏差。為了減小偏差值，在挑選第二次考試題目時(shí)，應(yīng)最大程度地讓兩次考試的難度系數(shù)保持一致。②知識(shí)點(diǎn)不夠細(xì)化。由于受平臺(tái)的功能限制，目前對(duì)知識(shí)點(diǎn)的劃分還不夠細(xì)，如在多媒體的應(yīng)用中，對(duì)于Photoshop軟件的應(yīng)用，就只能劃分到圖片素材的加工，但在這一知識(shí)點(diǎn)下，還可以繼續(xù)細(xì)化，如圖片的修飾、圖片的修改等，圖片的修飾又可分為濾鏡、圖層樣式等。后續(xù)希望能通過(guò)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)的方式來(lái)解決此問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)力勇，黃志芳，黃煥.大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)：操作框架與實(shí)施路徑[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2019，29（01）：31-37.

[2]陳明選，王詩(shī)佳.測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)支持下的學(xué)習(xí)反饋設(shè)計(jì)研究[J].電化教育研究，2018，39（03）：35-42+61.

[3]方萬(wàn)生，謝松興，莫重生.基于大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)的學(xué)生成績(jī)處理平臺(tái)實(shí)踐應(yīng)用[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2019（Z3）：117-120.

[4]鄭林，劉微娜，王小瓊，等.“智慧學(xué)伴”促進(jìn)初中歷史精準(zhǔn)教學(xué)的探索[J].中國(guó)電化教育，2019（01）：65-69.

[5]羅瑩，謝曉雨，董少?gòu)?初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂的構(gòu)建及實(shí)踐[J].中國(guó)電化教育，2019（01）：48-53.

[6]管小慶，桑芝芳.基于極課大數(shù)據(jù)下的物理學(xué)情診斷和教學(xué)優(yōu)化策略[J].物理教師，2016，37（12）：70-73+78.

[7]陳明選，耿楠.測(cè)評(píng)大數(shù)據(jù)支持下的有效教學(xué)研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2019，37（03）：95-102.

[8]胡志金.遠(yuǎn)程教學(xué)學(xué)情診斷研究[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2009（08）：41-46.