數(shù)據(jù)驅(qū)動下的生物教學(xué)改進(jìn)

陳淼丹

(廣東省深圳市明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校 廣東深圳 518000)

在大數(shù)據(jù)背景下，隨著信息化在各行各業(yè)及人類生活中的滲透，人類社會將變得更小，更加智慧。而在教育行業(yè)中，教育教學(xué)活動也越來越依賴數(shù)據(jù)的科學(xué)性和客觀性?！爸腔坌@”“智慧教育”的概念亦在教育界盛行。而“智慧教育”的核心就是數(shù)據(jù)。鐘紹春、唐燁偉等在其文章中提及，學(xué)生學(xué)習(xí)行為的追蹤和學(xué)習(xí)結(jié)果的展示，應(yīng)以學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，數(shù)據(jù)能為我們提供學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的反饋，同時(shí)可以作為我們調(diào)控教學(xué)的手段。通過學(xué)者的研究，我們可以總結(jié)，教育工作者能否科學(xué)采集和應(yīng)用數(shù)據(jù)，并將其應(yīng)用于教學(xué)工作，將決定教育教學(xué)的智慧程度。

在傳統(tǒng)日常的教學(xué)中，我們或許沒有能力創(chuàng)建數(shù)據(jù)平臺，但我們可以利用市區(qū)組織的各種質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行指導(dǎo)教學(xué)。接下來，本文將以深圳市福田區(qū)組織的生物教學(xué)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)為例，闡述如何利用數(shù)據(jù)指導(dǎo)教學(xué)改進(jìn)。

一、剖析數(shù)據(jù)，找出癥結(jié)

（一）總體分析，了解學(xué)生群體

本文以2017-2018年度第二學(xué)期本校七年級學(xué)生的生物成績?yōu)槔?，進(jìn)行剖析。本次生物質(zhì)量檢測，考查的是七年級下冊的內(nèi)容，試卷難度適中，部分題目較靈活。本次考試參考人數(shù)54人，均分79.94，與區(qū)里最高均分82.94相比，相差3分。與福田區(qū)均分66.37相比，高出13.57分。具體見表1。我們的學(xué)生在整個(gè)區(qū)的學(xué)生層次中處于中等偏上水平，相對而言具有較大潛力，上升空間可觀。綜合圖1圖2數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，本校學(xué)生在生物方面的學(xué)習(xí)優(yōu)生很少且不拔尖，后進(jìn)生基礎(chǔ)十分薄弱且人員不少，兩極分化嚴(yán)重。70-80分的中間力量龐大，有待轉(zhuǎn)化。本校學(xué)生的情況呈“梨形”分布，急需提高優(yōu)生率，轉(zhuǎn)化后進(jìn)生。

表1 2017-2018年度第二學(xué)期生物成績基本數(shù)據(jù)

圖1 2017-2018第二學(xué)期生物成績分?jǐn)?shù)段對比圖

圖2 22017-2018第二學(xué)期生物成績等級比率

（二）逐題分析，尋找疑難知識點(diǎn)

根據(jù)圖3反映，學(xué)生失分較多的選擇題有15題、24題、27題、38題（具體題目見下文），其考查的知識點(diǎn)分別是成分輸血、激素調(diào)節(jié)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的位置、腎小球的相關(guān)血管。這些題目考查的內(nèi)容都比較簡單，但其知識點(diǎn)比較細(xì)致，且均為識記內(nèi)容，學(xué)生容易混淆或記憶不清。因此，在平時(shí)訓(xùn)練和考查中要注意細(xì)致化，易混淆知識點(diǎn)要多交叉訓(xùn)練。

附試題：

15.對于大面積燒傷、燙傷的患者，應(yīng)有針對性的輸（ ）。

A.濃縮的血小板懸液 B.血漿

C.紅細(xì)胞和白細(xì)胞 D.白細(xì)胞和血小板

24.下列全是由激素分泌不足而引起的疾病的選項(xiàng)是（ ）。

①夜盲癥②糖尿?、劬奕税Y④呆小癥⑤先天性愚型?、拶灏Y

A.①②③ B.②④⑥ C.③④⑥ D.②⑤⑥

27.人體的總數(shù)神經(jīng)系統(tǒng)包括（ ）。

A.大腦和脊髓 B.腦和脊髓

C.腦和腦神經(jīng) D.腦和脊髓以及它們發(fā)出的神經(jīng)

38.出入腎小球的血管是（ ）。

A.入球小靜脈 B.出球小動脈

C.入球小動脈 D.出球小靜脈

根據(jù)圖3數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的綜合題的失分點(diǎn)在42（3）題、43（1）題和43（5）題，其中42（3）題是讀圖分析題，反射弧的結(jié)構(gòu)圖和耳朵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，要求學(xué)生能將反射弧的各部分對應(yīng)上聽覺過程的各部分結(jié)構(gòu)。這題要求學(xué)生必須熟練掌握反射弧的結(jié)構(gòu)和聽覺過程，并且讀懂圖進(jìn)行分析。此題對學(xué)生的記憶、分析能力要求均較高，也反映出學(xué)生在識圖分析能力方面較為薄弱，日后必須多加訓(xùn)練。43（1）題考查蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物及“會厭軟骨”的作用。此題失分較多是學(xué)生出現(xiàn)大量的錯別字。（備注：答案“氨基酸、會厭軟骨”）因此，在日后的教學(xué)中要注意強(qiáng)調(diào)專業(yè)名詞的書寫。

圖3 生物小題難度分布圖

另外的43（5）題原題的是“肺泡壁、小腸絨毛壁、毛細(xì)血管壁和腎小囊壁結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是：壁薄，由上皮細(xì)胞構(gòu)成?！边@是十分簡單的內(nèi)容，但有近一半的同學(xué)答錯。據(jù)學(xué)生反饋，說不敢相信這么簡單。說明，學(xué)生對于知識掌握不扎實(shí)，才導(dǎo)致答題時(shí)的不自信。

（三）個(gè)人剖析，因材施教

根據(jù)學(xué)生每個(gè)人的各小題得分情況，對異常或特例的學(xué)生進(jìn)行當(dāng)面指導(dǎo)，剖析問題所在，提出切合實(shí)際的建議。

二、實(shí)施舉措，改善教學(xué)

（一）課堂筆記，突破記憶盲點(diǎn)

通過以上數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握不牢固，層級知識梳理不清晰，導(dǎo)致邏輯推理分析題目無法施展?；诖?，在2018-2019學(xué)年第一學(xué)期的教學(xué)過程中，我采用課堂筆記幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，梳理知識框架。該課堂筆記是每一節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)知識梳理和主要框架，教師以板書的形式在課堂中呈現(xiàn)，既是課堂總結(jié)，也是課堂概要，亦是學(xué)生自主復(fù)習(xí)梳理知識的好幫手。

以下是部分學(xué)生的生物課堂筆記。

圖5 學(xué)生生物筆記

（二）小組探究，提升分析能力

學(xué)生對識記性知識或一步到位的題目，得分率均比較高。但在需要分析推理的題目中失分嚴(yán)重?；诖耍液罄m(xù)選擇在課堂上開展適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動。對于需要探索分析的知識，我選擇讓學(xué)生小組合作進(jìn)行探究，讓學(xué)生自己分析。在這一過程中，得出答案不是最終的目的。教師應(yīng)走近學(xué)生，了解學(xué)生一步步的思維走向，對癥下藥。教學(xué)中，“試錯”比“正解”更重要。例如，在教授魚的主要特征時(shí)，我選擇讓學(xué)生以小組為單位對魚進(jìn)行觀察，自主討論，得出魚的形態(tài)特點(diǎn)和呼吸特點(diǎn)。通過觀察，學(xué)生對知識的掌握印象會更加深刻[1]。

（三）專項(xiàng)訓(xùn)練，逐一擊破

很明顯，數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生識圖能力較弱，繼而影響其對題目的分析。然而，生物學(xué)中識圖能力十分重要。因此，在后續(xù)的課堂教學(xué)中，我不時(shí)地利用課前5分鐘，訓(xùn)練學(xué)生的識圖能力。我對教材的重要圖示進(jìn)行標(biāo)注，相應(yīng)出幾道題，讓學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充填寫。此舉能既鍛煉學(xué)生的識圖能力，又能檢測學(xué)生的專業(yè)名詞書寫，一舉兩得。

以下是我采用的圖示填空題。

圖6 圖示填空題

（四）分層作業(yè)，因材施教

本校兩極分化嚴(yán)重，若統(tǒng)一難度的作業(yè)，優(yōu)生和后進(jìn)生均得不到鍛煉和提高。因此，分層作業(yè)十分重要。課堂授課注重夯實(shí)基礎(chǔ)，課后作業(yè)注重分層訓(xùn)練。后進(jìn)生課后作業(yè)注重基礎(chǔ)知識的鞏固，優(yōu)生注重知識能力的拔高訓(xùn)練。

（五）考查細(xì)致化，突破易錯點(diǎn)

在平時(shí)的教學(xué)考查中，除了注重基礎(chǔ)，應(yīng)多考查學(xué)生的記憶盲點(diǎn)和知識易錯點(diǎn)，起到鞏固提升的作用。

三、數(shù)據(jù)反饋，檢驗(yàn)成效

2018-2019年第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測已經(jīng)結(jié)束，而數(shù)據(jù)就是給予我教學(xué)舉措適宜與否最好的反饋。本次考試參考人數(shù)51人，均分91.5，福田區(qū)均分81.2，高出10.3分。具體見表2。從兩次成績的分?jǐn)?shù)段占比對比和等級比率對比可以發(fā)現(xiàn)，A+率明顯提升，后進(jìn)生變少，學(xué)生整體有明顯的進(jìn)步。此次檢測數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前的教學(xué)舉措是比較適宜的。當(dāng)然，我仍舊要依據(jù)次數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對我的教學(xué)做出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，這里不加贅述。

表2 12018-2019年度第一學(xué)期生物成績基本數(shù)據(jù)

圖7 兩學(xué)期成績分?jǐn)?shù)段比率對比

圖8 兩學(xué)期成績等級比率對比

四、對數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)改進(jìn)的發(fā)展建議

數(shù)據(jù)已成為該時(shí)代的縮影，已開始逐步影響教育教學(xué)工作。在不久的將來，數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準(zhǔn)教學(xué)必然成為一種教學(xué)常態(tài)。那作為教育工作者的我們該如何應(yīng)對數(shù)據(jù)大潮的席卷呢？我們應(yīng)該變被動為主動，變經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向?yàn)閿?shù)據(jù)導(dǎo)向，手握數(shù)據(jù)，揮斥教壇。

（一）提升教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)

教師具備一定的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，才能挖掘教育教學(xué)數(shù)據(jù)中潛在的信息和隱藏的教育價(jià)值，利用數(shù)據(jù)來了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，剖析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并能夠利用各種數(shù)據(jù)改變教學(xué)導(dǎo)向，提出教學(xué)舉措，改進(jìn)教學(xué)。這一切都要求我們不斷學(xué)習(xí)。那么，如何提高教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)呢？本人認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面入手。第一，開展職前數(shù)據(jù)課程。師范專業(yè)的課程體系中，可以開設(shè)數(shù)據(jù)課程，讓教師在職前就掌握處理、分析和解釋數(shù)據(jù)的能力。第二，開展職后數(shù)據(jù)素養(yǎng)提升培訓(xùn)。通過培訓(xùn)讓教師充分理解和認(rèn)識教學(xué)數(shù)據(jù)的價(jià)值，掌握采集、分析、解讀和應(yīng)用教學(xué)數(shù)據(jù)的方法與技巧，引導(dǎo)教師將數(shù)據(jù)管理的知識和技能與自己的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行整合，鼓勵教師使用數(shù)據(jù)來解決教學(xué)中的具體問題[2]。

（二）開展數(shù)據(jù)教學(xué)的實(shí)踐

第一，推進(jìn)數(shù)據(jù)教學(xué)常態(tài)化。一方面，可以建立數(shù)據(jù)教學(xué)試點(diǎn)，讓試點(diǎn)部分學(xué)校進(jìn)行數(shù)據(jù)教學(xué)的實(shí)踐改革，而利用他們的改革經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)大部分學(xué)校進(jìn)行學(xué)習(xí)和變革，以點(diǎn)帶面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)教學(xué)的常態(tài)化。另一方面，營造數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)的教學(xué)氛圍。嘗試將教學(xué)的各項(xiàng)要素與數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)指向的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)或教學(xué)活動等。

第二，鼓勵學(xué)校構(gòu)建線上、線下的數(shù)據(jù)采集模式。線上數(shù)據(jù)采集主要來自教學(xué)平臺，這就要求學(xué)校構(gòu)建教學(xué)平臺，并同時(shí)重視線下數(shù)據(jù)的采集。目前已出現(xiàn)各種佩戴傳感器、嚴(yán)冬跟蹤器等配件，能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)參與度等。線上、線下數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，能更全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，更精準(zhǔn)地指導(dǎo)驅(qū)動教學(xué)改進(jìn)。