大數(shù)據(jù)助力因材施教

沈志斌　王玉家

一、問題的提出

教育大師懷特海《教育的目的》一書中指出：“人最有價(jià)值的發(fā)展應(yīng)該是自我發(fā)展?！苯逃龖?yīng)該根據(jù)人的天分和可能性來促進(jìn)其發(fā)展，人是一個(gè)個(gè)不同的生命體，即使是同一年齡階段的人，也有著天分、認(rèn)知和能力上的差異。

沿用至今的班級(jí)授課制產(chǎn)生于16世紀(jì)的中歐，最早是由捷克大教育家夸美紐斯提倡和組織實(shí)施的?！鞍岩磺惺挛锝探o一切人們的全部藝術(shù)”在一定程度上也因此而得以實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)自己的“教一切人”的理想，夸美紐斯經(jīng)過不斷探索并且找到了使這種教育切實(shí)可行的教育制度—分班上課制度，此后該制度逐步發(fā)展完善，推行遍及歐美乃至全球，成為今天家喻戶曉的班級(jí)授課制。我國(guó)最早使用班級(jí)授課制是1862年，班級(jí)授課制是適應(yīng)社會(huì)化大生產(chǎn)的需要，為培養(yǎng)各種各樣的產(chǎn)業(yè)工人而產(chǎn)生的。班級(jí)授課制雖然有利地促進(jìn)了教育的普及化，但自身也存在難以克服的缺陷：教學(xué)活動(dòng)多由教師做主，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和獨(dú)立性受到一定程度的限制；學(xué)生主要接受現(xiàn)成的知識(shí)成果，其探索性、創(chuàng)造性不易發(fā)揮；學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)較少，教學(xué)的實(shí)踐性不強(qiáng)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力；班級(jí)授課制下授課的時(shí)間、內(nèi)容和進(jìn)程都固定化、形式化，不能夠容納和適應(yīng)更多的教學(xué)內(nèi)容和方法；它以“課”為活動(dòng)單元，而“課”又有時(shí)間限制，因而往往將某些完整的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)人為地分割以適應(yīng)“課”的要求；它強(qiáng)調(diào)的是統(tǒng)一，齊步走，難以照顧學(xué)生的個(gè)別差異等，不利于因材施教。

二、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)

1.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)評(píng)講

數(shù)據(jù)采集后，系統(tǒng)提供一份診斷報(bào)告，如圖1為高三物理一輪復(fù)習(xí)階段性檢測(cè)的診斷報(bào)告。該報(bào)告給出了每個(gè)選擇題的正確答案、錯(cuò)誤人數(shù)、高頻錯(cuò)誤選項(xiàng)；填空題的錯(cuò)誤人數(shù)；解答題的得分率。傳統(tǒng)評(píng)講作業(yè)或試卷，有些教師從頭講到尾，沒有重點(diǎn)，而且往往時(shí)間不夠，評(píng)講質(zhì)量低。

有了診斷報(bào)告，教師可以快速、精準(zhǔn)定位評(píng)講重點(diǎn)，提升評(píng)講質(zhì)量。教師依據(jù)一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以50人樣本為例，得分率臨界值為70%，那么選擇題、填空題錯(cuò)誤超過15人的應(yīng)該評(píng)講，解答題得分率低于70%的應(yīng)評(píng)講。依據(jù)這樣的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)診斷報(bào)告進(jìn)行檢索，教師很快找到符合標(biāo)準(zhǔn)的共有13處（如圖1中方框標(biāo)注所示），這就是課堂評(píng)講的重點(diǎn)。選擇題評(píng)講時(shí)，首先要評(píng)講的是高頻錯(cuò)誤選項(xiàng)，如圖1中三角標(biāo)注處，雙擊該處可以查看是哪些學(xué)生出錯(cuò)了，這一功能在傳統(tǒng)手工統(tǒng)計(jì)診斷時(shí)幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。

2.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)輔導(dǎo)

系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘功能，可以提供最新的學(xué)業(yè)成績(jī)單，可以按照學(xué)號(hào)排序、從高分到低分排序、從低分到高分排序，教師可以快速查找學(xué)業(yè)困難學(xué)生，判定是否實(shí)施數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化輔導(dǎo)。從長(zhǎng)時(shí)段來看，學(xué)生個(gè)體接受教師個(gè)性化輔導(dǎo)的機(jī)會(huì)并不多，因此，教師在實(shí)施個(gè)性化輔導(dǎo)前應(yīng)充分備課，主要包括：

（1）查看學(xué)業(yè)困難學(xué)生作答情況，分析作答錯(cuò)誤的成因，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過程中能夠自動(dòng)保存作答錯(cuò)誤的圖片（如圖2所示），使得這一工作變得非常簡(jiǎn)便。

（2）查看學(xué)業(yè)困難學(xué)生學(xué)業(yè)檔案，實(shí)施動(dòng)態(tài)跟蹤，有些學(xué)生在新課教學(xué)時(shí)未掌握概念或方法，因此在綜合練習(xí)或考試時(shí)容易出錯(cuò)，實(shí)施個(gè)性化輔導(dǎo)時(shí)必須幫助學(xué)生回到教學(xué)的原點(diǎn)，方能收到較好的效果。

（3）查看學(xué)業(yè)困難學(xué)生學(xué)業(yè)作業(yè)動(dòng)態(tài)跟蹤圖線、考試跟蹤圖線，分析兩種圖線的差異性。有些學(xué)生作業(yè)質(zhì)量不斷上升，而考試成績(jī)不斷下降，這很有可能是平時(shí)作業(yè)缺乏獨(dú)立思考引起的。

（4）查看學(xué)業(yè)困難學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況，如圖2所示，通過常態(tài)化采集作業(yè)、考試數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成學(xué)生較薄弱的知識(shí)點(diǎn)或方法圖表，然后通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)薄弱知識(shí)點(diǎn)或解題方法的學(xué)習(xí)。

3.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)資源推送

系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)分析，可以為教師的教學(xué)提供資源的精準(zhǔn)推送。例如，一節(jié)課結(jié)束后，教師需要提供課后作業(yè)，以鞏固新授課的知識(shí)點(diǎn)、方法等。傳統(tǒng)教學(xué)需要教師憑借自己的專業(yè)眼光命題八個(gè)練習(xí)，而利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的推送功能，則只需要教師命題五個(gè)練習(xí)，其余的三個(gè)練習(xí)由系統(tǒng)推送生成。而且，這三個(gè)練習(xí)具有極強(qiáng)的針對(duì)性，是針對(duì)這個(gè)班級(jí)中學(xué)生掌握程度不高的知識(shí)點(diǎn)或解題方法的，通過這樣的滾動(dòng)與推送，提升訓(xùn)練的針對(duì)性和有效性。同樣的原理，可以讓系統(tǒng)為每個(gè)班級(jí)推送復(fù)習(xí)資源，為班級(jí)命制考試卷等，相比于傳統(tǒng)教師的命題，既節(jié)省了時(shí)間，又提高了針對(duì)性。

4.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的校本題庫(kù)

在日常教學(xué)中，幾乎所有的學(xué)科都需要配置一本同步練習(xí)，以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的訓(xùn)練。教學(xué)實(shí)踐中不難發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)校使用同樣的同步練習(xí)，這就造成了不同認(rèn)知水平的學(xué)生做同樣的練習(xí)，練習(xí)的針對(duì)性較差。為了改變這種局面，部分學(xué)校著手建設(shè)適合本校學(xué)情的題庫(kù)。通常的做法是購(gòu)置一個(gè)題庫(kù)軟件，教師逐步將“看中”的題目添加在題庫(kù)軟件中，從而形成校本題庫(kù)，這種題庫(kù)的質(zhì)量依賴于教師的專業(yè)眼光，是經(jīng)驗(yàn)型的題庫(kù)，或者說是一個(gè)題堆。通過系統(tǒng)，教師采集作業(yè)或試卷，將題庫(kù)建設(shè)工作與教師日常教學(xué)結(jié)合起來，經(jīng)過一輪的教學(xué)實(shí)踐，校本題庫(kù)自然建成，同時(shí)這種題庫(kù)帶有屬性，如每份作業(yè)、試卷、每個(gè)題目的難度、區(qū)分度等。在新一輪教學(xué)中，教師可以查看上一輪訓(xùn)練的相關(guān)信息，作取舍或修補(bǔ)，從而進(jìn)一步提升教學(xué)的針對(duì)性。

三、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)

1.一鍵導(dǎo)出錯(cuò)題，學(xué)會(huì)知識(shí)管理

每個(gè)學(xué)生都是一個(gè)鮮活的個(gè)體，不同的學(xué)生經(jīng)歷著不同的學(xué)習(xí)過程，有著不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。隨著學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，每個(gè)人的知識(shí)結(jié)構(gòu)也不相同，尤其是知識(shí)和學(xué)習(xí)方法上的缺陷也各不相同。

通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，常態(tài)化采集學(xué)生的學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動(dòng)記錄每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)上的缺陷。依據(jù)艾賓浩斯遺忘理論，為了與遺忘做斗爭(zhēng)，及時(shí)復(fù)習(xí)十分重要。每周或每月，學(xué)生通過極課大數(shù)據(jù)系統(tǒng)下載自己的錯(cuò)題本并訂正，學(xué)會(huì)知識(shí)管理，就是一種很好的個(gè)性化學(xué)習(xí)方式，錯(cuò)題重做的習(xí)慣即是一種很好的學(xué)習(xí)能力。

2.個(gè)性化學(xué)習(xí)資源精準(zhǔn)推送

系統(tǒng)記錄的學(xué)生個(gè)體學(xué)業(yè)知識(shí)點(diǎn)掌握程度分布圖，根據(jù)一定的算法，可以實(shí)現(xiàn)：

一類：在學(xué)校日常教學(xué)中，學(xué)生過程性評(píng)價(jià)練習(xí)，通過數(shù)據(jù)采集和診斷，在學(xué)生實(shí)施學(xué)業(yè)糾錯(cuò)時(shí)，針對(duì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)推送相應(yīng)教學(xué)資源，為學(xué)生學(xué)業(yè)糾錯(cuò)提供幫助和支持；同時(shí)推送等位題庫(kù)的等位練習(xí)供學(xué)生鞏固和拓展，起到舉一反三鞏固知識(shí)點(diǎn)的作用。

二類：在終結(jié)性評(píng)價(jià)實(shí)施之前的復(fù)習(xí)時(shí)段，通過數(shù)據(jù)采集和診斷，針對(duì)一個(gè)階段學(xué)生的學(xué)業(yè)情況，系統(tǒng)從等位題庫(kù)中自動(dòng)挑選資源組成學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，供學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固使用。

三類：在暑假和寒假前夕，通過一個(gè)學(xué)期的學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)采集和診斷報(bào)告，系統(tǒng)從等位題庫(kù)中自動(dòng)挑選資源組成學(xué)生的個(gè)性化假期學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)假期作業(yè)的個(gè)性化。

四類：在假期學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生先自學(xué)教材，然后借助等位題庫(kù)頻實(shí)施機(jī)器學(xué)習(xí)，系統(tǒng)將自動(dòng)記錄學(xué)生的認(rèn)知能力及水平，并形成相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)告，供學(xué)生和教師參考。這類學(xué)習(xí)形式新穎，學(xué)生如玩游戲一樣輕松地學(xué)，具有很大的吸引力，特別適用于對(duì)學(xué)科競(jìng)賽有興趣的學(xué)生，可以極大提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。endprint