大數(shù)據(jù)支持下的中學混合式教學路徑設(shè)計

段波 鄭茜

摘要：大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用，對教育教學的影響日漸凸顯，而混合式教學已經(jīng)成為未來教育發(fā)展的趨勢，那么如何在混合式教學過程中發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值，開展數(shù)據(jù)驅(qū)動下的更加精準化的混合式教學，成為一個亟待研究的問題。文章從教師的角度出發(fā)，提出了基于大數(shù)據(jù)的混合式教學的過程架構(gòu)，同時對該架構(gòu)下的混合式教學策略和路徑進行設(shè)計，并在教學中逐步形成了對其的實踐認識，希望為之后相關(guān)的教學研究和教學實踐提供經(jīng)驗的參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);混合式教學;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G632.4 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-8454（2020）04-0061-04

一、引言

近年來，世界發(fā)達國家相繼發(fā)布大數(shù)據(jù)國家戰(zhàn)略[1]，例如美國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略[2]、英國“數(shù)據(jù)權(quán)”運動[3]、法國Open Data Proxima Mobile項目[4]等，大力推動大數(shù)據(jù)的發(fā)展與應(yīng)用。在我國，大數(shù)據(jù)也早已被列為國家發(fā)展戰(zhàn)略，國家試圖通過大數(shù)據(jù)推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展，重塑國家競爭優(yōu)勢[5]。毫無疑問，關(guān)于大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用與日俱增，并不斷深入影響社會生活。與此同時，其對教育領(lǐng)域的影響也日漸凸顯，正在成為推動教育系統(tǒng)創(chuàng)新與發(fā)展的顛覆性力量[6]。如何運用大數(shù)據(jù)優(yōu)化信息技術(shù)課堂教學結(jié)構(gòu)，變革學生學習的方式，實施精準教學，提升學生的核心素養(yǎng)成為廣大教師面臨的問題。本文提出了基于大數(shù)據(jù)的中學混合式教學策略，并在信息技術(shù)學科展開了深入的研究實踐，在厘清“基于大數(shù)據(jù)的中小學混合式教學”的實踐樣態(tài)及與核心素養(yǎng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，形成了指向?qū)W生核心素養(yǎng)的大數(shù)據(jù)混合式教學的課堂架構(gòu)和教學設(shè)計路徑圖。

二、“大數(shù)據(jù)”及混合式教學的內(nèi)涵、實踐樣態(tài)及其與發(fā)展學生核心素養(yǎng)的關(guān)系

1.大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與特征

大數(shù)據(jù)技術(shù)是推進教育創(chuàng)新發(fā)展的科學力量，在教育領(lǐng)域有它獨特的魅力和內(nèi)涵。與傳統(tǒng)教育數(shù)據(jù)相比，其是整個教育活動過程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的一切用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造巨大潛在價值的數(shù)據(jù)集合[7]。從數(shù)據(jù)屬性的角度看，教育大數(shù)據(jù)主要包括個體層數(shù)據(jù)、課程層數(shù)據(jù)、學校層數(shù)據(jù)、區(qū)域?qū)訑?shù)據(jù)以及國家層數(shù)據(jù)[7]，在教學實踐中我們更關(guān)注學生學習過程產(chǎn)生的個體層數(shù)據(jù)和教師教學過程中產(chǎn)生的課程層數(shù)據(jù)。在教學實踐過程中，教師結(jié)合學生線上線下產(chǎn)生的學習數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘與分析進而更加精準地判斷學習者的學習情況，為進一步的有效教學設(shè)計提供了更有針對性、更加客觀真實的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.混合式教學的內(nèi)涵與優(yōu)勢

混合式教學是一種將在線教學與傳統(tǒng)課堂教學的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種教學形式，通過融合將學習者的學習由淺到深地引向深度學習。和傳統(tǒng)課堂教學相比，混合式教學具有多種優(yōu)勢。首先在混合式教學過程中學生可以利用他們熟悉的通信技術(shù)進行學習，使得學習環(huán)境變得更加靈活，學習態(tài)度更加積極主動。其次，學生不僅可以在課堂上，也可以在圖書館或者家中，他們可以在任何地點、任何時間進行在線學習，尤其是在萬物互聯(lián)的時代這一優(yōu)勢更加明顯。再次，在傳統(tǒng)課堂上教師和課堂資源有限，教師無法滿足所有學生各自的不同需求，混合式教學理念下教師可以利用網(wǎng)絡(luò)中的大量資源為每個學生提供更多的選擇。最后，在混合式教學理念下，學生可以方便地在網(wǎng)絡(luò)社區(qū)中與同齡人、朋友、其他學校的學生交流、討論，分享他們的問題和收獲。

3.“大數(shù)據(jù)支持下的中小學混合式教學”實踐樣態(tài)

大數(shù)據(jù)支持下的中小學混合式教學的教學樣態(tài)應(yīng)該指向?qū)W生信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、面向問題解決、注重批判理解、強調(diào)信息整合、促進知識的建構(gòu)、提升數(shù)字化創(chuàng)新學習能力、著意終身學習能力的養(yǎng)成。本文所提出的大數(shù)據(jù)支持下的中學混合式教學的路徑有別于目前比較流行的“翻轉(zhuǎn)課堂”或“移動學習”，是將傳統(tǒng)學習方式和網(wǎng)絡(luò)學習的優(yōu)勢結(jié)合起來，通過學習理論、學習資源、學習環(huán)境、學習方式的混合，結(jié)合在線數(shù)據(jù)分析提供更有針對性的教師關(guān)注、更靈活的學習安排、更豐富的學習材料，從而達到更好的學習效果。具體來說就是基于大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析重構(gòu)教學設(shè)計，讓分析結(jié)果作用于教學的每一個環(huán)節(jié)，線上線下，課前、課中、課后等多個維度，引導(dǎo)學生開展探究式學習，通過翻轉(zhuǎn)課堂、線下交流等形式內(nèi)化所學知識，根據(jù)數(shù)據(jù)監(jiān)控及時“查缺補漏”，最終形成完整認知、構(gòu)建清晰的知識結(jié)構(gòu)體系。把學生知識內(nèi)化的時間由課后前移到課中，由“線下”拓展到“線上”。

大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學不等于簡單地將線上線下學習直接疊加，機械地將所有元素摻雜在一起，而是根據(jù)實際情況結(jié)合大數(shù)據(jù)分析有組織、有規(guī)律地指向最優(yōu)效果進行混合。在開展過程中要注意以下幾點：大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學不等于所有的教學及評估都著眼于學習方式、學習環(huán)境的混合，而是依據(jù)特定的課程內(nèi)容、學段需要選擇最優(yōu)化的混合方式;不等于學習不要教師的指導(dǎo)和講授，倡導(dǎo)自主學習就是希望學生能夠在教師的引導(dǎo)下開展規(guī)范、有效的學習;學業(yè)不良的學生不等于需要反復(fù)觀看多次學習視頻，事實上機械式地反復(fù)觀看不加以深度思考和實踐往往是學業(yè)不良的重要原因;不等于說必須一定是線上線下的混合，可以將混合的內(nèi)涵進行外延，可以是不同學習方式的混合，最終混合的目標都指向?qū)W生教學知識是否有效建構(gòu)，核心素養(yǎng)是否得到深化;不能過于依賴數(shù)據(jù)分析，需要理性看待數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)合實際情況挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏的教學現(xiàn)象，形成更加接近教學現(xiàn)實的價值判斷。

4.“大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學”與發(fā)展學生核心素養(yǎng)的關(guān)系

大數(shù)據(jù)支持下的混合學習中利用學習平臺“自主探究”的環(huán)節(jié)對培養(yǎng) “信息意識”“數(shù)字化學習與創(chuàng)新”這兩方面信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)有著顯而易見的益處，之后的網(wǎng)絡(luò)交流與分享有利于培養(yǎng)學生“信息社會責任”，最終對知識體系建構(gòu)的過程更有助于培養(yǎng)學生的“計算思維”。由此可見，大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學的真實有效發(fā)生意味著學生在學習過程中將課程知識進行內(nèi)化，整合形成自己的知識體系，從簡單的知識記憶到學科方法、思維的建構(gòu)，從學科思維到學科素養(yǎng)的沉淀，進而發(fā)展了學生適應(yīng)學習、社會生活的必備品格和關(guān)鍵能力。信息時代學生需要適應(yīng)并掌握數(shù)字化的學習方式，形成終身學習的能力。而學科核心素養(yǎng)的形成又會有力地支持混合式教學，兩者是相互加強的互動循環(huán)的關(guān)系[8]。發(fā)展學生核心素養(yǎng)是大數(shù)據(jù)支持下的混合學習的目標指向，大數(shù)據(jù)支持下的混合學習是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要路徑之一。

三、“大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學”促進學科核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學結(jié)構(gòu)

大數(shù)據(jù)支持下的中小學混合式教學的課堂實踐路徑很多，結(jié)合信息技術(shù)的學科特點，我們采用了圖1所示的教學樣態(tài)，即學生在家主要進行線上學習和交流，到學校后教師根據(jù)課程情況綜合使用線上線下的教學方式（線下的教授指導(dǎo)主要集中在學校的課堂教學）。

結(jié)合以上關(guān)于大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學、核心素養(yǎng)的認識以及學校和學科層面的實踐探索，形成了易操作的“大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學”促進信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學架構(gòu)，如圖2所示。

以信息技術(shù)學科《數(shù)據(jù)圖表與分析》一課為例，課前首先確定并發(fā)布主題“中學生上網(wǎng)行為調(diào)查”，同時提供相關(guān)學習資料，學生拿到主題后進行泛在的自主預(yù)習，預(yù)習過后通過梳理并在網(wǎng)上分享自學的成果，如知識導(dǎo)圖、學習體會等，通過合作學習等方式解決大多數(shù)難度不高的問題，如圖表制作的一般過程等，對于自行無法解決的問題，將其上傳到學習平臺，最后通過學習平臺進行自我檢查。之后，教師通過檢測結(jié)果和學生上傳的問題調(diào)整教學設(shè)計，根據(jù)大數(shù)據(jù)給予的學情分析重新調(diào)整教學設(shè)計。課中教師通過“學講計劃”“翻轉(zhuǎn)課題”“PBL”等形式展開教學活動，如交流展示、小組討論、教師精講等解決認知沖突和上傳的問題，通過活動—檢測—反饋—拓展—創(chuàng)新—再檢測的教學路徑消化學生的知識盲區(qū)，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。課后根據(jù)學生課堂的檢測情況，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，給學生布置個性化的復(fù)習題，同時給予學生不同層次的拓展任務(wù)，如根據(jù)相同的數(shù)據(jù)制作多個表達不同結(jié)論的圖表，最后要求學生對所學的知識進行梳理并發(fā)布分享，同時在線上互相評價。這里需要指出的是課前、課中、課后我們都鼓勵學生在組間、組內(nèi)、師生等不同維度上進行合作，如滴滴答題，由任一學生將不明白的題目發(fā)布到平臺上，我們采用“搶單”和“派單”兩種模式進行任務(wù)分配，拿到任務(wù)的學生或小組將解答結(jié)果發(fā)布到平臺上，由教師給予認定，對解答正確的小組或?qū)W生按規(guī)則給予獎勵。由于合作是多維的，所以對于問題解答的效率很高，學生的泛在學習幾乎可以實時得到“一對一”輔導(dǎo)。

四、“大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學”的教學設(shè)計層級架構(gòu)

Josh Bersin認為混合式教學的過程包括四個基本環(huán)節(jié)：根據(jù)學習者的特征識別與定義學習需求，根據(jù)實施混合式教學的設(shè)施（環(huán)境）制定學習計劃和測量策略，確定開發(fā)或選擇學習內(nèi)容、執(zhí)行計劃，跟蹤過程并對結(jié)果進行測量[6]。李克東教授在其基礎(chǔ)上將混合式教學設(shè)計分為八個環(huán)節(jié)，這八個環(huán)節(jié)是一個不斷完善的循環(huán)過程，如圖3所示。

具體而言，基于線上線下的混合式教學方式需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂教學設(shè)計的思路，如果還是以一堂課為單位進行設(shè)計，就會和翻轉(zhuǎn)課堂趨同，但是翻轉(zhuǎn)課堂的形式可以作為混合式教學的一種重要實踐路徑。在實踐中，大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學設(shè)計應(yīng)該是指向核心素養(yǎng)的主題式教學設(shè)計。

在操作層面，我們對主題式的教學設(shè)計進行了如下界定：主題式的教學設(shè)計是在充分研究學科核心素養(yǎng)、課程標準、學科知識的基礎(chǔ)上提煉的學科大概念的基礎(chǔ)上，以主題或課題的形式進行學科教學實踐以及通過對學生的表現(xiàn)期望的形式進行學習評價的一種教學實踐活動。學科大概念是學科的核心知識，它能使分散的事實和技能相互聯(lián)系并有一定的意義，同時能整體架構(gòu)之后的教學和評估;學科教師在課程標準的基礎(chǔ)上結(jié)合學科核心素養(yǎng)的要求，梳理單元知識之間的聯(lián)系，統(tǒng)整學科知識體系，制定知識單元的學習計劃和學習評價的規(guī)約;在課時標準的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材知識結(jié)構(gòu)對知識單元進行再加工和分解，以促進學生線上線下學習的有效發(fā)生;線上線下的教學活動設(shè)計需要結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)精準把握學生知識掌握水平，將不同學習情況的學生進行分組，為每組學生創(chuàng)設(shè)最優(yōu)最適合的學習體驗實踐的機會，確保學習行為在每位學生身上真實發(fā)生，為促進知識的理解、運用而教，以促進學生問題解決能力的提高，引導(dǎo)學生在大數(shù)據(jù)支持的混合式教學中結(jié)合自身的學習數(shù)據(jù)歷程進行自我反思和調(diào)控學習進度，幫助學生學會學習，形成終身學習的數(shù)字化學習與創(chuàng)新的能力。四層級的大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學設(shè)計架構(gòu)如圖4所示。

活動設(shè)計是混合式教學設(shè)計的核心，大數(shù)據(jù)支持下的中小學混合式教學也必定是在遵循教學設(shè)計的一般過程的基礎(chǔ)上圍繞著學生的學習活動展開的，同時還要結(jié)合大數(shù)據(jù)支持的學習者分析和線上線下學習的不同特點進行設(shè)計。因此大數(shù)據(jù)支持下的混合式教學設(shè)計必定是多元的，多種學習設(shè)計既有交叉又有區(qū)別的，如圖5所示。

1.基于大數(shù)據(jù)的前端分析

并不是所有的課程內(nèi)容都適合使用混合式教學，因此在教學設(shè)計之前，需要對課程教學的基本信息進行理性分析?；诖髷?shù)據(jù)的前段分析主要包括以下三個方面：①學情分析，通過觀照學習者已有的知識儲備、學習風格、身心發(fā)展特征探尋其學習的“生長點”。②學習內(nèi)容分析，這部分包含兩個方面，一是結(jié)合教學內(nèi)容明確學習應(yīng)當達到的目標;二是在布盧姆知識分類的基礎(chǔ)上結(jié)合知識類型確定學習方式，如圖6所示。③混合學習的環(huán)境分析，即在充分熟悉教學所具備的外部環(huán)境條件的前提下進行設(shè)計。

2.活動與資源設(shè)計

這階段由線上線下的總體設(shè)計、單元（活動）設(shè)計和學習資源設(shè)計與研發(fā)三個部分組成，并在前端分析產(chǎn)生的基于大數(shù)據(jù)的學習分析報告的基礎(chǔ)上完成。在總體設(shè)計階段，教師需在課程整體學習目標的基礎(chǔ)上，梳理相應(yīng)學習活動的順序，確定學習活動中媒體傳遞的策略，規(guī)劃學習的服務(wù)系統(tǒng)（如需要何種學習資源、在何種環(huán)境下開展等）。在總體設(shè)計環(huán)節(jié)將會形成課程教學設(shè)計的指導(dǎo)性文本，并不斷追問哪些活動和資源適合學生開展自學、討論，學生在教學活動中最終的樣態(tài)如何，等等。在深度思考的基礎(chǔ)上形成詳細課程設(shè)計方案，將課程設(shè)計主要思路和設(shè)想處充分表述出來，為單元（活動）設(shè)計和學習資源的設(shè)計與研發(fā)提供了清晰、明確、可操作的指導(dǎo)。

3.基于大數(shù)據(jù)的學習評價

學習評價是檢測學生學習成果、教學設(shè)計是否成功的重要指標。學習評價應(yīng)緊扣教學目標的落實?；旌鲜浇虒W理念下采用的評價方式注定是多元的[10]。從評價的性質(zhì)來看分為診斷性評價、形成性評價、總結(jié)性評價、互動性評價。比如教師根據(jù)線上學習過程學生產(chǎn)生的海量學習數(shù)據(jù)進行學習分析、學習日志分析或者采用電子檔案袋等方式從多個維度對學習效果進行過程性評價?；有栽u價是指教師組織線上的師生互評、生生互評、學生自評日志等，教師利用大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)搜集評價數(shù)據(jù)進行量化分析，形成相對客觀的學生學習評價報告或者課程評價報告。

五、結(jié)束語

孔子曰：三人行必有我?guī)熝?，而且大?shù)據(jù)支持的信息化教學背景下，對于學習者來說已是“處處皆良師”。如何用好這些“良師”，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)重塑教學理念，構(gòu)建新型現(xiàn)代化教育教學模式，讓混合式教學更加精準，讓學習更加個性化、人性化已經(jīng)刻不容緩。去統(tǒng)一化、去權(quán)威化的混合式教學是大數(shù)據(jù)時代的產(chǎn)物，這種線上與線下、現(xiàn)實與虛擬的混合，這種數(shù)據(jù)采集與使用、分析與個性的融合徹底打破了教師的中心地位，以數(shù)據(jù)為依據(jù)，以學生為中心，結(jié)合傳統(tǒng)學習和網(wǎng)絡(luò)化學習的優(yōu)勢，將整個教學的價值最大化地呈現(xiàn)出來。我們要勇于改變，充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)合中小學教育教學時代背景，才能探索出適合新時代教育教學的新模式。

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（編輯：魯利瑞）