依托數(shù)據(jù)支持，實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)

【摘 要】教育教學(xué)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。深圳市羅湖區(qū)小學(xué)科學(xué)“習(xí)本課堂”教學(xué)實(shí)踐與研究課題小組，經(jīng)歷多年的探索和研究，建構(gòu)了云技術(shù)支持下的“習(xí)本云課堂”教學(xué)基本范式，旨在通過采集、分析、整理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，提高教學(xué)的效率和效果。

【關(guān)鍵詞】習(xí)本云課堂；數(shù)據(jù)采集；精準(zhǔn)教學(xué)

著名心理學(xué)家維果茨基最近發(fā)展區(qū)理論指出，教學(xué)促進(jìn)發(fā)展，就是把可能水平不斷轉(zhuǎn)化為現(xiàn)有水平。當(dāng)前，正處在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”及大數(shù)據(jù)時(shí)代，教育教學(xué)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。如何基于大數(shù)據(jù)分析，找準(zhǔn)最近發(fā)展區(qū)，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)定教、精準(zhǔn)教學(xué)，無疑是教育教學(xué)研究的熱點(diǎn)。深圳市羅湖區(qū)小學(xué)科學(xué)“習(xí)本課堂”教學(xué)實(shí)踐與研究課題組，通過不斷的探索與研究，構(gòu)建了云技術(shù)支持下的“習(xí)本云課堂”教學(xué)基本范式。

云技術(shù)支持下的“習(xí)本云課堂”，突破了原有學(xué)校課堂學(xué)時(shí)教學(xué)的范疇，課堂擴(kuò)展成了“課前習(xí)—課中習(xí)—課后習(xí)”相續(xù)，線上線下互聯(lián)的“大課堂”，如下圖所示。

習(xí)本云課堂以教與學(xué)的結(jié)合點(diǎn)——“習(xí)”為價(jià)值取向，結(jié)合信息化教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)兩者的優(yōu)勢，合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，真正實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)由經(jīng)驗(yàn)向數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變，以需求定制技術(shù)和資源。在教學(xué)過程中，教師利用信息技術(shù)進(jìn)行“課前習(xí)”的發(fā)布、收集，而后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和整理，了解學(xué)生的共性問題與個(gè)體性差異，然后再開展有針對性的“課中習(xí)”教學(xué)，實(shí)現(xiàn)真正意義的以學(xué)定教。實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)支持下的“習(xí)本云課堂”，始終以“習(xí)”為課堂核心，讓教與學(xué)的方式，通過可見可量化的師生習(xí)得變得有據(jù)可依，從而實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的精準(zhǔn)定位。

一、運(yùn)用“課前習(xí)”任務(wù)單，真實(shí)獲取學(xué)情數(shù)據(jù)

有學(xué)者認(rèn)為，有元數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)任務(wù)，是學(xué)生在靈活學(xué)習(xí)的環(huán)境中，有效支持自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展不可缺少的要素之一。有元數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)任務(wù)包含任務(wù)的目標(biāo)、可習(xí)得的技能、任務(wù)的難度水平等。于是，課題組首先設(shè)計(jì)了“習(xí)本云課堂”的“課前習(xí)”任務(wù)單。

“課前習(xí)”任務(wù)單，是“習(xí)本云課堂”相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，通常由學(xué)科備課組根據(jù)新課標(biāo)要求集體完成。近兩年來，課題組在不斷實(shí)踐探索中，總結(jié)出了小學(xué)科學(xué)“課前習(xí)”任務(wù)單的基本范式，即先確定本節(jié)課學(xué)生的習(xí)得目標(biāo)，然后把學(xué)生要完成的“課前習(xí)”任務(wù)分為自主學(xué)習(xí)、科學(xué)實(shí)踐、有問要提和習(xí)得測評四部分。自主學(xué)習(xí)，即學(xué)生主要借助課本或教師發(fā)送的微課、微視頻來進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而掌握本節(jié)課的基本知識、基礎(chǔ)概念和基本技能；科學(xué)實(shí)踐，是指學(xué)生通過自主動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)或體驗(yàn)科學(xué)活動(dòng)，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能和方法；有問要提，旨在讓學(xué)生自主提出問題，以滿足不同層次學(xué)生的個(gè)性需求，尋找解決學(xué)生提出的共性與個(gè)性問題；習(xí)得測評，則是通過較為全面的測評，真實(shí)地呈現(xiàn)學(xué)生對本節(jié)課的學(xué)習(xí)狀況、元認(rèn)知水平以及學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況。因此，“課前習(xí)”任務(wù)單的設(shè)計(jì)，必須呈現(xiàn)元數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)中的各個(gè)要素，全面客觀地反映學(xué)生的認(rèn)知水平，以便通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)教與學(xué)中的問題。以教科版四年級《面包發(fā)霉了》一課為例，設(shè)計(jì)了如下“課前習(xí)”任務(wù)單。

設(shè)計(jì)好的“課前習(xí)”任務(wù)單，一般會(huì)在上課前一兩天，推送給每一位學(xué)生。遇特殊情況，如上述《面包發(fā)霉了》“課前習(xí)”實(shí)驗(yàn)記錄單則提前一周發(fā)放，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。

目前，推送“課前習(xí)”任務(wù)單的形式有“線上”和“線下”兩種方式，以線上方式為主。線上方式主要借助校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，相關(guān)教學(xué)軟件如問卷星、UMU互動(dòng)平臺，或者微信群、QQ群等常用的信息技術(shù)工具來完成。學(xué)生在線完成微課、微視頻的學(xué)習(xí)，在線提交答案、相關(guān)照片、視頻資料等學(xué)習(xí)任務(wù)；線下方式則是用傳統(tǒng)的紙質(zhì)任務(wù)單來完成。不管是線上還是線下，最終授課教師必須回收學(xué)生的任務(wù)單，有針對性地進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和整理。

二、依托班級學(xué)情數(shù)據(jù)，適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略

學(xué)生完成的“課前習(xí)”任務(wù)單，數(shù)據(jù)的信息量較大、種類也繁多，且具有真實(shí)性。教師需要對其中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和挖掘，科學(xué)分析其中蘊(yùn)藏的問題和規(guī)律，總結(jié)與教學(xué)相關(guān)的各種信息，從而指導(dǎo)教師對本節(jié)課的教學(xué)預(yù)案進(jìn)行針對性的再次修改，形成適合本班級不同學(xué)生個(gè)體需求的教學(xué)方案。如《面包發(fā)霉了》一課，教師回收了授課班級49名學(xué)生的“課前習(xí)”任務(wù)單，對學(xué)生完成四項(xiàng)任務(wù)的數(shù)據(jù)做出統(tǒng)計(jì)，具體如下表。

根據(jù)回收的任務(wù)單所做出的學(xué)生完成四項(xiàng)任務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行如下教學(xué)分析。

1.習(xí)得目標(biāo)的達(dá)成狀態(tài)

（1）對霉菌本質(zhì)的認(rèn)知較好。學(xué)生通過自主培養(yǎng)和觀察，能夠理解霉菌是一種生物，只是對霉菌特點(diǎn)的描述不夠完整。其中在“有問要提”環(huán)節(jié)，有9名同學(xué)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有疑問需在課堂上引導(dǎo)補(bǔ)充。

（2）對霉菌的生長條件存在疑惑。絕大部分學(xué)生只關(guān)注發(fā)霉的外部環(huán)境條件，忽略了營養(yǎng)這個(gè)關(guān)鍵因素。關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作中的“對照實(shí)驗(yàn)設(shè)置”，大部分學(xué)生不理解，有近50%的學(xué)生不懂得設(shè)置單一對照方案，大部分學(xué)生更不明白哪些是無關(guān)變量，即不變的條件。在“有問要提”環(huán)節(jié)中，有多達(dá)20位學(xué)生提及實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置和預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果不對等問題，這是“課中習(xí)”的重要教學(xué)資源。

2.本節(jié)課教學(xué)策略調(diào)整

進(jìn)行合理的對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是本課教學(xué)的重難點(diǎn)。課堂著重面向“課前習(xí)”中學(xué)生普遍存在困難的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通過展示有代表性的“課前習(xí)”的實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果引發(fā)學(xué)生思考，采用小組合作學(xué)習(xí)的方式完善設(shè)計(jì)，利用平板電腦、白板操作輔助教學(xué)，讓學(xué)生通過表達(dá)、交流和評價(jià)后進(jìn)行再次自我修正，領(lǐng)悟科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維，建構(gòu)各自的知識意義。

回收“課前習(xí)”任務(wù)單，有助于教師科學(xué)客觀地分析數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)問題，并適時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)預(yù)案，找準(zhǔn)教學(xué)策略，是實(shí)現(xiàn)“課前習(xí)”與“課中習(xí)”銜接的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。在不改變教師原有教學(xué)設(shè)計(jì)體系的前提下，力求用數(shù)據(jù)代替經(jīng)驗(yàn)，增加對不同學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)記錄，分析學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。這樣，教師就能更好地關(guān)注每個(gè)學(xué)生，實(shí)時(shí)掌握每一個(gè)學(xué)生的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)情況，以便能及時(shí)介入進(jìn)行指導(dǎo)，真正實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。

三、從經(jīng)驗(yàn)走向?qū)嵶C，精準(zhǔn)實(shí)施“課中習(xí)”教學(xué)

在“課中習(xí)”環(huán)節(jié)，教師利用移動(dòng)終端如平板電腦的“習(xí)本課堂”APP教學(xué)平臺，把全班學(xué)生普遍關(guān)心或必須解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題推送給全體學(xué)生。學(xué)生通過小組合作的形式進(jìn)行同伴解惑，教師適時(shí)引導(dǎo)點(diǎn)撥。如果是個(gè)別學(xué)生的個(gè)性化問題，教師和學(xué)生既可利用云技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的在線交流，也可以面對面地答疑解惑，學(xué)生之間也可以在班級空間進(jìn)行討論。所以，“習(xí)本云課堂”的“課中習(xí)”，不再是重復(fù)講解課本的所有內(nèi)容，而是學(xué)生提出自己的問題、展示自己的成果、表達(dá)自己的想法，教師與同學(xué)之間相互解答問題。

在執(zhí)教《面包發(fā)霉了》一課時(shí)，教師通過“課前習(xí)”的實(shí)驗(yàn)觀察記錄單發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對面包上“霉”的生長描述各不相同，有的說是“黑色的毛，發(fā)出了臭味”，有的說是“圓形的，灰綠色的”，還有的說是“發(fā)黃的”。如何能讓學(xué)生認(rèn)識“霉”的特性呢？教師展示這些學(xué)生的原始記錄，讓學(xué)生開展討論，并提示學(xué)生借助工具如放大鏡來再次觀察，學(xué)生很快就自主得出“霉”的特性這一結(jié)論。

“霉”的生長需要什么條件？學(xué)生在對面包上“霉”的培養(yǎng)過程中，會(huì)根據(jù)自己在生活中形成的粗淺經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知來選擇條件進(jìn)行培養(yǎng)。如下面是兩個(gè)學(xué)生的記錄單，圖1為A生的記錄單，圖2為B生的記錄單。

從以上記錄單發(fā)現(xiàn)，A生選擇的條件是潮濕、溫暖、黑暗、密閉，B生選擇的條件是潮濕、低溫、光照、密閉。到第三天或第四天，兩人都發(fā)現(xiàn)面包長霉了，但“霉”生長的條件是不盡相同的，溫度和光照條件且相反。那么，到底哪一個(gè)才是“霉”生長真正需要的條件？面對這一真實(shí)的問題情境，學(xué)生既感興趣又無法得出結(jié)論。這時(shí)，同樣可以采用小組合作的方式，由各小組成員結(jié)合自身的實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，通過分享、評價(jià)和討論，共同來解決這一問題。教師利用電子白板，模擬面包發(fā)霉的實(shí)驗(yàn)情境，通過拖曳等功能來反復(fù)操練，讓學(xué)生進(jìn)一步明白對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，如圖3所示。

上述問題解決了，霉菌生長所需要的條件也就不難得出了。正因?yàn)閱栴}來源于學(xué)生，以學(xué)定教，所以，師生共同探討的目標(biāo)明確，定位準(zhǔn)確，針對性強(qiáng)。面對真實(shí)的問題情境，學(xué)生經(jīng)歷思辨和再認(rèn)識，自然就容易達(dá)成目標(biāo)，高效完成知識意義的建構(gòu)。

“習(xí)本課堂”教學(xué)實(shí)踐與研究課題組通過實(shí)踐證明，基于數(shù)據(jù)支持下的“習(xí)本云課堂”，一方面能通過運(yùn)用信息技術(shù)，獲取真實(shí)數(shù)據(jù)，做到真正意義上的以學(xué)定教，讓不同層次的學(xué)生都能在各自的認(rèn)知領(lǐng)域有所提升；另一方面也能促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)教師同步跟蹤，師生之間、生生之間實(shí)時(shí)互動(dòng)，使完成個(gè)性化學(xué)習(xí)任務(wù)成為可能。課中，教師還可根據(jù)在線隨堂測試等方法，進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，為學(xué)生提供具有針對性的指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)“課中習(xí)”深層次學(xué)習(xí)、個(gè)性化支持和高層次目標(biāo)的三個(gè)水平，有效構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)生態(tài)。

當(dāng)然，在實(shí)踐研究過程中也存在一些問題。其中最突出的問題就是“課前習(xí)”任務(wù)單的設(shè)計(jì)，由于教師的自身原因，“課前習(xí)”任務(wù)單設(shè)計(jì)會(huì)有主觀差異，從而影響學(xué)生認(rèn)知水平的客觀反映。其次，各學(xué)校的信息技術(shù)條件不同，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、教學(xué)應(yīng)用軟件以及教師自身的信息素養(yǎng)等，也會(huì)在某些方面影響數(shù)據(jù)的收集與整理。不過，教育始終就是一個(gè)無法量化的行業(yè)，在大數(shù)據(jù)當(dāng)?shù)赖慕裉?，如何去發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)，科學(xué)地運(yùn)用數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的精準(zhǔn)教學(xué)，始終是教師不斷努力探索和研究的方向。

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（廣東省深圳市羅湖區(qū)教育科學(xué)研究院 518001）