智慧數(shù)據(jù)分析助力化學(xué)教學(xué)決策

姚偉宜

【摘要】通過HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，化學(xué)教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求調(diào)整教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】HiTeach;智慧數(shù)據(jù);化學(xué)教學(xué)策略;二次選擇;差異化教學(xué)

一、智慧數(shù)據(jù)分析學(xué)生的必要性

伊恩·艾瑞斯 （Ian Ayres）認(rèn)為：“人類總是過于高估自己的直覺，而很少去傾聽身邊數(shù)字所發(fā)出的聲音……大數(shù)據(jù)決策干擾并取代傳統(tǒng)的直覺和經(jīng)驗(yàn)專家。其不僅在改變著決策的方法也在改變決策本身?！背踔谢瘜W(xué)老師多年講授同樣的教材內(nèi)容，對(duì)教材非常熟悉，容易形成固定的教學(xué)模式。沒有對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和思維方式做有效分析的情況下，教師該講的沒有講清楚，不該講的或該少講的卻講的太多?；蛘邲]有了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，選用難度過大的練習(xí)資料，浪費(fèi)學(xué)生的時(shí)間，影響學(xué)生的信心，逐漸演變成學(xué)困生;或者練習(xí)資料過于簡(jiǎn)單，低效重復(fù)，收效甚微，嚴(yán)重影響優(yōu)秀生發(fā)展。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師的主導(dǎo)作用對(duì)學(xué)生的思維能力發(fā)展造成制約，不利于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解與吸收。

學(xué)生通過反饋器把自己對(duì)知識(shí)的掌握情況輸入到HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖表，學(xué)生把自己的思考呈現(xiàn)為數(shù)據(jù)和圖表，教師通過分析數(shù)據(jù)和圖表，就在課堂上了解學(xué)生對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，馬上調(diào)整教學(xué)策略，對(duì)學(xué)生的問題第一時(shí)間做出回應(yīng)，以最快速最直接的方式化解學(xué)生心中的疑惑，促進(jìn)學(xué)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的吸收和掌握。

教師選用何種教學(xué)策略不是憑老師的經(jīng)驗(yàn)，而是由HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求、學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況來決定的。

二、智慧數(shù)據(jù)分析助力教學(xué)決策

利用HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)，教師展示問題，學(xué)生使用反饋器生成數(shù)據(jù)，教師根據(jù)數(shù)據(jù)決定選用何種教學(xué)策略。通過以上步驟形成有效提問、有效數(shù)據(jù)、有效決策的數(shù)據(jù)決策教學(xué)循環(huán)。有數(shù)據(jù)思維的提問，不但要激發(fā)學(xué)生思考，更需要采收數(shù)據(jù)，幫助教師更科學(xué)的教學(xué)決策。

1.看懂圖表，心靈相通

教師提問，學(xué)生通過反饋器作答，隨即呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，通過實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)圖表，看見彼此的想法。教師依據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整教學(xué)策略。

由于微觀粒子的抽象性學(xué)生較難理解，教師設(shè)計(jì)相應(yīng)題目，例如圖1是檢查學(xué)生對(duì)微觀粒子的掌握情況，圖2中可以看見每一位同學(xué)的選擇情況，綠色是正確選項(xiàng)，紅色是錯(cuò)誤選項(xiàng)，清晰地看見選錯(cuò)的同學(xué)并知道他們錯(cuò)選了哪個(gè)選項(xiàng)，較多同學(xué)錯(cuò)選A，教師需要知道為什么他們會(huì)選這個(gè)選項(xiàng)，可以通過挑人功能提問這部分同學(xué)，學(xué)生回答多是沒有看清第一個(gè)粒子是兩種原子結(jié)合的分子。數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，讓教師掌握學(xué)生是思維動(dòng)向，并且通過數(shù)據(jù)反饋及時(shí)抓住時(shí)機(jī)，對(duì)學(xué)生掌握不好或理解有困難的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)撥解疑。

通過此圖教師獲悉學(xué)生薄弱的知識(shí)點(diǎn)，并及時(shí)調(diào)整教法，幫助學(xué)生總結(jié)反思和采取相應(yīng)的措施幫助學(xué)生解疑。

圖4是階段形成性測(cè)試數(shù)據(jù)，教師及時(shí)了解學(xué)生掌握本課題知識(shí)的情況，對(duì)未達(dá)到目標(biāo)要求的學(xué)生采取措施及時(shí)彌補(bǔ)知識(shí)缺漏，使學(xué)生都能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。

2.看見思考，創(chuàng)造改變

教師提問，學(xué)生通過反饋器作答，隨即呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，通過實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)圖表，看見同學(xué)們不同的想法。當(dāng)?shù)谝淮巫鞔疠^多同學(xué)選擇干擾項(xiàng)時(shí)，先進(jìn)行組內(nèi)或全體討論，討論后請(qǐng)學(xué)生再作答一次（二次作答）。了解哪些學(xué)生想法改變，進(jìn)一步了解改變過程和想法，完成教學(xué)任務(wù)。

智慧軟件的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生的思考，暴露出學(xué)生自身思維的局限性。教師針對(duì)其進(jìn)行糾正和引導(dǎo)：要用質(zhì)量守恒定律參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量等于反應(yīng)后的物質(zhì)總質(zhì)量去剖析x=0.4是如何獲得的，不是簡(jiǎn)單圖5表格中反應(yīng)前甲乙丙丁質(zhì)量相加后減去反應(yīng)后的質(zhì)量之和。明白以上原理才能解釋D選項(xiàng)中11﹕14是如何算出來的。不要以為選出正確答案就是掌握該知識(shí)點(diǎn)，教師需要從數(shù)據(jù)中尋找學(xué)生思維障礙，幫助學(xué)生找到正確的解題方法。

3.看出差異，因材施教

教師根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，改變教學(xué)決策。教師實(shí)時(shí)給予差異化的學(xué)習(xí)材料，讓每位學(xué)生都能到達(dá)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

這個(gè)實(shí)例，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)障礙，教師調(diào)整教學(xué)策略，當(dāng)二次選擇呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)還沒達(dá)到預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)，凸顯了學(xué)生之間學(xué)習(xí)能力的差異，教師就必須對(duì)部分同學(xué)降低教學(xué)難度，做到因材施教，讓每一位同學(xué)在自己的能力范圍內(nèi)學(xué)到知識(shí)。

三、智慧數(shù)據(jù)促進(jìn)教師與學(xué)生共同成長(zhǎng)

1.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生的思維動(dòng)向，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性

心理學(xué)認(rèn)為：“課堂上只有經(jīng)常性啟發(fā)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦，自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，才能使學(xué)生真正動(dòng)起來，學(xué)有所獲，才能使學(xué)生始終處于一種積極探索知識(shí)、尋求答案的最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)。”

通過反饋器選擇呈現(xiàn)自己的見解，學(xué)生將擁有更多的主動(dòng)性，可以更自由、更深入、更有效地參與到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，可以向教師提出符合自身特點(diǎn)和自身需求的學(xué)習(xí)訴求。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的參與性、與教師教學(xué)互動(dòng)性都將大大增強(qiáng)。學(xué)生既培養(yǎng)了表達(dá)能力，學(xué)會(huì)歸納整理，分析綜合能力也得到極大的提高。

2.數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教師的教學(xué)策略

蘇伽特·米特拉所說：“正在發(fā)生的教育革命，是讓新技術(shù)解放人們本來就有的學(xué)習(xí)能力和天分?！蓖ㄟ^學(xué)生的二次選擇和挑人解答等方式，用數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生的思維局限，暴露學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙，教師結(jié)合分析學(xué)生對(duì)知識(shí)、技術(shù)技能的應(yīng)用能力，再對(duì)學(xué)生進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)、診斷、甄別和鑒定。教師了解了學(xué)生的各種學(xué)習(xí)訴求之后，調(diào)整出最為合適的教學(xué)內(nèi)容和方法，以最大限度地挖掘?qū)W生的潛能，激勵(lì)學(xué)生的成長(zhǎng)。

智慧數(shù)據(jù)用圖表呈現(xiàn)學(xué)生的思維，幫助教師針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展情況來調(diào)整教學(xué)，對(duì)教學(xué)及時(shí)進(jìn)行改善，并據(jù)此及時(shí)調(diào)整教育行為，并將之運(yùn)用于教學(xué)之中。

3.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)差異，實(shí)施差異化教學(xué)策略

新課程要求教師實(shí)行教學(xué)民主，與學(xué)生進(jìn)行溝通、交流與合作，了解學(xué)生個(gè)性、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、需要及對(duì)教學(xué)的意見，才能找到該在哪里加大力度，在哪里稍事調(diào)整或適當(dāng)放松，在哪里降低難度、鋪設(shè)梯度等，才能更有針對(duì)性地、有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。受學(xué)生的智力和非智力等因素影響，加上學(xué)生的生活環(huán)境等因素影響，每位學(xué)生對(duì)新授知識(shí)的接受程度都不同，教師需要從數(shù)據(jù)中分析出哪部分同學(xué)降低難度，鋪設(shè)梯度才能達(dá)到預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)同學(xué)不同的接受能力，設(shè)計(jì)難度不同的教學(xué)內(nèi)容，讓不同層次的學(xué)生都獲取對(duì)應(yīng)的知識(shí)，達(dá)到教師要求的教學(xué)目標(biāo)。

總之，使用HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)，學(xué)生可以更自由、更深入、更有效地參與到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，真正成為學(xué)習(xí)的主人，主動(dòng)參與教學(xué)。教師針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展情況來調(diào)整教學(xué)，對(duì)教學(xué)及時(shí)進(jìn)行改善，并據(jù)此及時(shí)調(diào)整教育行為，并將之運(yùn)用于教學(xué)之中。

參考文獻(xiàn)

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