數(shù)據(jù)驅動的高三化學精準教學探析

杜開顏

（福州第三中學，福建 福州 350003）

近年高考化學試題主要考查學生的核心素養(yǎng)，即考查學生在真實情境中運用化學知識和方法解決真實問題的能力。傳統(tǒng)高三化學教學，部分教師將復習用書當教材，把高中化學知識重講一遍，學生作業(yè)采用復習用書的配套練習。因作業(yè)量大，教師無法批改，導致教師不能及時了解學生學習情況，只能憑經(jīng)驗教學。因此，傳統(tǒng)的一些高三化學復習教學存在盲目、低效、粗放的現(xiàn)象，難以達到新高考的要求。

數(shù)據(jù)是指對客觀事物的性質、狀態(tài)以及相互關系等進行記載的物理符號或這些物理符號的組合。學生學習過程中產(chǎn)生的各種痕跡（如書寫表達、書寫過程中的各種細節(jié)等）就是學生學習的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)真實地記錄了學生學習過程中的思考過程、學習結果，如果能夠獲取、存儲并應用一定的方法分析學生學習過程中存在的問題，進而修正教學過程，就能克服教學過程中的盲目性。［1］

精準教學是指利用信息技術手段，根據(jù)課程標準和教學內(nèi)容，結合學生的發(fā)展現(xiàn)狀，通過設計精準的教學目標、有針對性的教學內(nèi)容，使教學效果可度量，參與教學過程的學生、教師能明晰學習程度，從而實現(xiàn)差異化、個性化教學目標。［2］精準教學是通過數(shù)據(jù)對教與學進行精準定位的方法，打破以往低效教學瓶頸，朝著學生個性化教學的方向發(fā)展，促進學生素養(yǎng)的提高與教師的專業(yè)化發(fā)展［3］。

近幾年學校引進敏特碼課網(wǎng)絡平臺，筆者在高三化學教學中進行精準教學實踐，通過兩年的實踐研究，取得一些經(jīng)驗和成果。

一、基于數(shù)據(jù)的高三化學教學流程

敏特碼課系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡云平臺，平臺中提供大量的概念講解微課視頻和習題講解視頻，所有習題根據(jù)知識點、思維能力兩個維度進行分類標識。這些概念和習題按照通常的教學順序構成學習包，形成既是供學生自主學習的體系，也是供教師依據(jù)教學目標進行教學的資源。學生使用該系統(tǒng)學習時，提交作業(yè)的方式為紙上書寫后拍照上傳平臺，教師批改學生的電子版作業(yè)。

筆者應用敏特碼課系統(tǒng)上的各種教學資源進行高三化學的教學，具體教學流程如圖1 所示。

圖1 基于數(shù)據(jù)的高三化學教學流程

上述教學流程中，學生在三個階段學習中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均是教師制定目標、發(fā)布學習任務和精選教學內(nèi)容的依據(jù)和基礎，因此教學任務與學生數(shù)據(jù)之間是緊密關聯(lián)的。

二、數(shù)據(jù)的分類與學生的學習方式

上述教學流程中包含多種學習方式，作者將不同學習方式產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行如下分類：

1.自學數(shù)據(jù)：全體學生根據(jù)教師布置的學習任務，自主完成學習任務中的書面作業(yè)，根據(jù)學習包中的答案自行評價和訂正，并按規(guī)定時間提交平臺，教師復核。自學數(shù)據(jù)主要由學生自主學習產(chǎn)生。

2.實測數(shù)據(jù)：全體學生在課堂上限時完成的小測或參加周考、月考中的測試，這些數(shù)據(jù)均由教師批閱獲得。實測數(shù)據(jù)是學生在測驗狀態(tài)下產(chǎn)生的。

3.個性數(shù)據(jù)：學生在學習過程中產(chǎn)生的、能反映學生個體學習情況的數(shù)據(jù)，如個性錯題重練數(shù)據(jù)、微課視頻學習數(shù)據(jù)、作業(yè)提交時間數(shù)據(jù)等。

三、各類數(shù)據(jù)在高三化學精準教學中的應用

上述三類數(shù)據(jù)能較清晰地反映學生的學習現(xiàn)狀，用好這些數(shù)據(jù)能提高教學的精準性。

（一）利用自學數(shù)據(jù)確定課堂教學內(nèi)容，提高教學精準性和教學效率

1.根據(jù)自學數(shù)據(jù)中試題得分率，確定課堂教學內(nèi)容和范圍。學生在課前根據(jù)教師布置的學習任務自主完成學習任務，教師在復核學生的自學數(shù)據(jù)后，將學生的認知障礙作為課堂教學的主要內(nèi)容。這樣可以比較準確地針對學生的難點、易錯點進行教學，提高教學的精確度，避免缺乏針對性的復習。

例1：關于鈉單質的復習，某一平行班學生產(chǎn)生的部分自學數(shù)據(jù)如圖2 所示。

圖2 《鈉的單質》學生自學后部分試題得分率

通過這些數(shù)據(jù)，教師能清晰了解學生知識的掌握情況，教師備課時要重點剖析這些錯誤試題，設計與此相關內(nèi)容的復習情境；完成較好的試題可以少涉及或不復習，這樣極大增強了復習的針對性。

2.精細分析自學數(shù)據(jù)，實現(xiàn)知識點的精準教學。傳統(tǒng)教學方式中，因為學生紙質作業(yè)體積大，搜索困難，致使教師很難提取學生的錯誤信息。但在網(wǎng)絡平臺上，能實現(xiàn)對學生作業(yè)情況的精準統(tǒng)計。

例2：上例中《鈉的單質》教學，1-3 試題學生完成較差，試題的內(nèi)容是：

2.3g 的鈉投入到97.7 的水中，所得溶液的溶質的質量分數(shù)是：

A.等于2.3% B.小于2.3% C.等于4% D.大于4%

此題的自學數(shù)據(jù)統(tǒng)計如圖3 所示。教師首先要認真分析試題，此題的四個選項考查鈉與水反應的兩個細節(jié)：反應產(chǎn)生氣體使溶液的總質量減少；溶液的溶質是氫氧化鈉而不是金屬鈉。再結合學生的自測數(shù)據(jù)，找出學生尚未掌握的知識。錯誤集中在B 選項的原因是了解鈉與水反應產(chǎn)生氣體減少了溶液總質量，但溶質的成分搞錯了。

圖3 《鈉的單質》1-3 試題學生答題情況統(tǒng)計

教師按照這樣的方式逐一分析低得分率試題，研究學生答題情況，能有針對性地教學，真正讓學生體驗到高三不是高一、高二的重復，而是在高一、高二學習基礎上的總結和提升。

（二）結合實測數(shù)據(jù)及時診斷教學，提高對學情把握的精準度

自學數(shù)據(jù)是教師備課的基礎，它是在一定程度上反映學生原有的基礎和水平。自學數(shù)據(jù)中包含學生的自主學習（如觀看微課、自主訂正等）情況。但對于部分學生而言，自主學習的效果并不能完全令人滿意，他們無法通過自主學習持續(xù)獲得知識與技能，難以完全達成學習目標。教師可以通過課堂教學，針對性地進行知識補償和能力訓練，并輔以現(xiàn)場測試，結合實測數(shù)據(jù)可以更精準地判斷學生當下的學習情況。數(shù)據(jù)的采集必須是常態(tài)化、經(jīng)?；?，一方面可以幫助學生經(jīng)常性獲得測試的經(jīng)驗，另一方面為教師實施精準教學獲得可靠性數(shù)據(jù)。為每節(jié)課精選或編制有針對性的練習或試題，是常態(tài)化獲取測試數(shù)據(jù)的重要保證。測試的主要內(nèi)容可以是近期復習的重要試題、自學數(shù)據(jù)提示的錯誤試題、能涵蓋整個章節(jié)知識體系的試題等。

（三）重視個性數(shù)據(jù)，促進學生的精準學習

精準教學的實施應該包含兩個方面，一是教師面對全體學生在教學內(nèi)容選擇上的精準，以提高課堂的教學效率；另一方面是指教師對學生個體的精準指導，［4］因為每個學生存在的問題不同。如何在教學中關注個體學習情況，也是精準教學實施的重要內(nèi)容。

1.利用視頻微課，實現(xiàn)個性問題的及時解決

敏特碼課平臺上的每道試題均有視頻微課，這為學生個性化學習提供可能。教師要求學生在自主學習環(huán)節(jié)，盡量用觀看視頻的方式，實現(xiàn)個性化學習。

教師可以從平臺上獲取學生觀看視頻的有關數(shù)據(jù)，圖4 是每道試題學生得分率與觀看視頻解析的數(shù)據(jù)示例，圖5 是班級全體學生觀看視頻的總次數(shù)和總時長的階段統(tǒng)計示例。

圖4 試題得分率與學生觀看視頻解析數(shù)據(jù)示例

圖5 全班學生觀看視頻總次數(shù)和總時長階段統(tǒng)計數(shù)據(jù)示例

教師可以通過上述兩種數(shù)據(jù)，了解不同學生、全體學生的視頻學習情況，并定期公布視頻學習數(shù)據(jù)，鼓勵學生個性化學習。

2.利用錯題重練，解決個性化的缺漏

原題的錯題重練，有助于提升學生綜合應用所學知識解決真實問題的能力。根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線，結合教學實踐，教師在布置自學任務時，設置兩天后個性錯題重練，對學生糾正錯題效果較好。同時，教師根據(jù)平臺提供的數(shù)據(jù)（見圖6）定期公布錯題重練的四項數(shù)據(jù)（重練得分率、重練任務完成率、重練覆蓋度、人/日均重練題數(shù)），成績優(yōu)秀的學生，錯題重練的任務完成率越高（見圖7）。

圖6 班級錯題重練四項指標階段統(tǒng)計圖

圖7 學生完成錯題重練四項指標階段統(tǒng)計圖

3.組建臨時靶向班，解決某些學生的共性問題

對于難點知識，教師在課堂上按照“講解—實測—再講解—再實測”的教學流程順序教學后，教師可以把得分率仍然較低的學生在平臺上建立靶向班，給靶向班的學生推送相似的試題，供學生學習。

例如，關于溶液中離子濃度大小比較，需要考慮電離平衡、水解平衡等問題，難度較大。經(jīng)過兩次講解和實測后，建立靶向班，繼續(xù)給沒有過關的學生推送練習題（見圖8）。

圖8 知識點靶向班組建方式示例

通過建立靶向班，能關注到不同學生的學習過程，實現(xiàn)不同的學生學習不同的內(nèi)容，真正實現(xiàn)對每個學生的精準教學。

四、實施精準教學，教師應具備的能力

（一）教師對教學目標的精準把握

要做到精準教學，需要教師對高三化學教學與高一、高二教學在目標和內(nèi)容上的差異有深刻的理解。要精準對標高考試題，瞄準培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，深度研究近幾年的各地高考試題和《中國高考評價體系》，提煉出高三具體的教學目標，此項工作是精準教學的前提之一。

（二）教師在備課及教學上變革的勇氣和能力

基于網(wǎng)絡平臺的教學，教師的備課方式、教學方式與傳統(tǒng)的方式差距很大。教師的備課環(huán)節(jié)主要在平臺上查看班級數(shù)據(jù)和學生個體數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中推測學生學習過程中存在的問題，根據(jù)數(shù)據(jù)提示在選題平臺上的選擇試題推送給學生。在教學實施環(huán)節(jié)，需要教師融合使用線上教學和線下教學、自主學習與課堂講解相結合、課堂授課與課堂測試相結合，這些都需要教師有勇于挑戰(zhàn)新的教育技術、教學方式的能力。