基于大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)精準(zhǔn)化教學(xué)的探究

許秋

[摘? ?要]當(dāng)今世界處于大數(shù)據(jù)的時代，信息技術(shù)飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)給各行業(yè)、各領(lǐng)域都帶來了巨大的變化，教學(xué)方面也不例外。大數(shù)據(jù)既能在學(xué)習(xí)方面增強學(xué)生的學(xué)習(xí)力，又能在教學(xué)方面提高教師的效率。教師可以利用大數(shù)據(jù)對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行量化、分析等，文章主要從大數(shù)據(jù)分析背景、教學(xué)面臨的問題、大數(shù)據(jù)的采集、大數(shù)據(jù)的分析等方面展開論述。

[關(guān)鍵詞]大數(shù)據(jù);采集;學(xué)習(xí)力;分層作業(yè);精準(zhǔn)化

[中圖分類號]? ?G632.4? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2021）18-0056-03

隨著大數(shù)據(jù)時代的推進，提升教師信息技術(shù)的應(yīng)用能力已經(jīng)迫在眉睫。它為教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法的改變提供了重要的保障，同時也是教育大數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢。在此要求下，江蘇省常州市武進區(qū)湖塘實驗中學(xué)借助科大訊飛智學(xué)網(wǎng)， 全面實現(xiàn)智慧課堂、智慧校園、智慧教育，提出了從教學(xué)大數(shù)據(jù)出發(fā)，利用大數(shù)據(jù)診斷教學(xué)中存在的問題，幫助教師改進教學(xué)方法，同時幫助學(xué)生改進學(xué)習(xí)方式，從而提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。江蘇省常州市武進區(qū)湖塘實驗中學(xué)自從辦學(xué)以來，校領(lǐng)導(dǎo)非常重視大數(shù)據(jù)在教學(xué)中的應(yīng)用，不斷鼓勵教師嘗試?yán)么髷?shù)據(jù)來輔助教學(xué)，在全校師生的不斷努力下，近年來教學(xué)質(zhì)量不斷攀升，在整個常武地區(qū)乃至于江蘇地區(qū)可謂首屈一指。

一、大數(shù)據(jù)分析的背景

2016年，教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出了“優(yōu)化教學(xué)模式，培養(yǎng)教師利用大數(shù)據(jù)開展學(xué)情分析和個性化教學(xué)的能力”的指導(dǎo)方向，大數(shù)據(jù)在推動教育改革方面的地位尤其顯著，以教育大數(shù)據(jù)采集、評價分析和應(yīng)用為代表的技術(shù)體系已成為推動教育改革的重要載體。以教育大數(shù)據(jù)為核心的智慧課堂、生態(tài)課堂、自主學(xué)習(xí)型課堂在本校已經(jīng)逐步展開，如何充分發(fā)掘和運用大數(shù)據(jù)全面診斷教學(xué)活動，實現(xiàn)精準(zhǔn)化教學(xué)和個性化學(xué)習(xí)，已是大勢所趨。依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的大數(shù)據(jù)分析，幫助學(xué)生及時調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式，完成相應(yīng)問題和任務(wù)的學(xué)習(xí)，以達到較好的學(xué)習(xí)效果;依據(jù)全班學(xué)生總體學(xué)習(xí)情況的大數(shù)據(jù)分析，教師及時調(diào)整教學(xué)任務(wù)和教學(xué)重難點，及時為學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方式和提出學(xué)習(xí)建議;依據(jù)所有教師的實際教學(xué)情況，數(shù)學(xué)教研組還要將共性問題放到教研活動中，組織所有數(shù)學(xué)教師開展有針對性的研討活動，為下一步的教學(xué)活動做好充分的準(zhǔn)備。

二、日常教學(xué)中面臨的問題

學(xué)校的生命線是教學(xué)質(zhì)量，而教學(xué)質(zhì)量的提升是在教師教學(xué)管理過程中實現(xiàn)的，因此必須建立系統(tǒng)、科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量管理體系。教學(xué)大數(shù)據(jù)的采集與分析是教學(xué)質(zhì)量管理體系最根本、最核心的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，對于教學(xué)大數(shù)據(jù)而言，普遍存在以下問題。

第一，有的學(xué)生學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)易丟失，學(xué)生用過的部分學(xué)習(xí)資料缺乏完整性。通常的評測數(shù)據(jù)有課堂限時檢測、課后作業(yè)、周末練習(xí)、月考、期中期末考試、課外輔導(dǎo)手冊等。作業(yè)和考試的載體較分散，學(xué)生的學(xué)情信息存在不同的載體中，時間跨度長短不一，有時會出現(xiàn)學(xué)案、作業(yè)、試卷遺失的情況。

第二，有的學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù)缺少精準(zhǔn)性統(tǒng)計。以往教師都是通過畫正字或者表格的方法進行數(shù)據(jù)分析，工作量大，不便于常態(tài)化開展，較難形成歷次對比曲線和知識點的關(guān)聯(lián)分析，通常由任課教師憑主觀印象或感覺進行講解，缺乏精確的數(shù)據(jù)支持。

第三，有的學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù)缺乏個性化。學(xué)校教學(xué)以班級為主體，教師的個人精力有限，無法兼顧每個學(xué)生個體，在進行作業(yè)與考試的講解及分析時主要以共性問題為主，無法面面俱到。

第四，有時無法對教學(xué)過程進行跟蹤。由于缺乏大數(shù)據(jù)的支撐，教學(xué)管理、教學(xué)研究部門往往在監(jiān)督管理與教學(xué)研究方面無法做到精細(xì)化、常態(tài)化跟蹤。

三、大數(shù)據(jù)的采集

智學(xué)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)個性化教學(xué)系統(tǒng)（如圖1所示），通過深度挖掘數(shù)據(jù)價值，提升教學(xué)效率，實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。首先，從日常測驗到階段性測試和終結(jié)性考試，極大地減輕了教師閱卷的工作量，大幅度拓展了數(shù)據(jù)寬度。其次，基于教育評價理論，可以形成15個模塊、80多項指標(biāo)的以學(xué)習(xí)者為核心的學(xué)業(yè)評價體系，結(jié)合訊飛教育云，推出有針對性的教與學(xué)應(yīng)用。通過全方位多維度的數(shù)據(jù)分析，為教師提供了“備、教、改、輔、研、管”的全場景教學(xué)服務(wù)，提升教學(xué)效率和精準(zhǔn)度，優(yōu)化教學(xué)模式，幫助學(xué)生提升自主學(xué)習(xí)有效性，引導(dǎo)家長伴學(xué)，使其參與孩子的學(xué)習(xí)過程中。智學(xué)網(wǎng)通過大數(shù)據(jù)+人工智能，挖掘數(shù)據(jù)價值，提升學(xué)?！皞洹⒔?、改、輔、研、管”的精準(zhǔn)性和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有效性。

對于數(shù)據(jù)采集，可以網(wǎng)閱與紙閱兼容，就網(wǎng)閱而言，核心特色是隨時隨地移動閱卷，并適配第三方答題卡，核心價值是分?jǐn)?shù)公平的評價價值。紙閱就是先批改、后掃描的模式，核心特色是保留批改痕跡，核心價值是學(xué)業(yè)輔導(dǎo)價值。

（1）網(wǎng)閱數(shù)據(jù)采集

在完成掃描后，客觀題系統(tǒng)自動批閱，主觀題系統(tǒng)自動切成小題，待教師分配批閱任務(wù)后，即可進行網(wǎng)上批改工作。系統(tǒng)可以邊掃描邊批閱，不耽誤教師的批改時間。網(wǎng)上閱卷可以批量或逐題設(shè)置單評、雙評，為每道題均設(shè)置閱卷教師。如果設(shè)置為雙評，可以設(shè)置仲裁誤差和仲裁員，在發(fā)現(xiàn)雙評結(jié)果大于仲裁誤差時，再由仲裁員進行仲裁，確保學(xué)生成績準(zhǔn)確。

（2）紙閱數(shù)據(jù)采集

紙閱模式不改變師生日常的作業(yè)和考試習(xí)慣，學(xué)生在紙上作答，教師在紙上批閱，批閱以后試卷上保持閱卷痕跡。第一種，客觀題由系統(tǒng)批改，主觀題由教師批改。教師有兩種批改主觀題的方式：分?jǐn)?shù)條標(biāo)注、自然標(biāo)注。第二種，客觀題、主觀題均由教師批改?？陀^題采用自然標(biāo)注的方式，主觀題有兩種批改方式：分?jǐn)?shù)條標(biāo)注、自然標(biāo)注。教師在紙上批閱完畢后，留下紅色筆墨的痕跡，然后進行掃描，系統(tǒng)立即完成各項分析報表的計算，并將結(jié)果進行實時呈現(xiàn)。

四、大數(shù)據(jù)的分析

常規(guī)的學(xué)生考試成績統(tǒng)計如班級或者年級平均分、各分?jǐn)?shù)段人數(shù)等，已不能滿足大數(shù)據(jù)形勢下教師、學(xué)生、學(xué)校的內(nèi)在需求。而常態(tài)化的學(xué)生學(xué)習(xí)、考試數(shù)據(jù)量很大，需要專業(yè)人員根據(jù)實際情況構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，再由軟件開發(fā)人員應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計手段，進行精準(zhǔn)科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，生成對學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)的有價值信息。

任課教師作為某一門學(xué)科的責(zé)任人，更多的是關(guān)注學(xué)生對知識點和重難點掌握情況的數(shù)據(jù)分析（如圖2所示），學(xué)生成績分布情況、班級平均分、大題得分率較低題目的歸因分析、學(xué)生成績發(fā)展趨勢（如圖3所示）等，包括每個題目的平均分、得分率、標(biāo)準(zhǔn)差、難度、區(qū)分度和知識點說明等數(shù)據(jù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于日常教學(xué)，采集的內(nèi)容包括作業(yè)、練習(xí)、課堂限時訓(xùn)練、大型考試等。

五、基于大數(shù)據(jù)分析，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)力

基于大數(shù)據(jù)的有效分析，即提供單次、歷次、區(qū)域等多維報告，明確學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的發(fā)展趨勢，符合數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展要求，以及班級、學(xué)校、區(qū)域間的差異分析，使學(xué)生能實現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、自我認(rèn)知。平臺會給學(xué)生推送與錯題相關(guān)的個性化學(xué)習(xí)手冊，便于學(xué)生進行針對性練習(xí)，攻克學(xué)習(xí)上的薄弱環(huán)節(jié)，形成良好的循環(huán)機制，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)力可持續(xù)發(fā)展。

（1）個性化學(xué)習(xí)手冊

通過查看學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡的記錄，教師可對學(xué)生的錯題學(xué)情進行分析（如圖4所示），例如概念不清楚、知識點沒有掌握、解題思路有問題、簡單運算錯誤、閱讀能力不強、粗心大意等。然后，教師可根據(jù)人工智能對學(xué)生的薄弱知識點進行剖析，為學(xué)生提供科學(xué)的學(xué)習(xí)規(guī)劃，從而使其有效學(xué)習(xí)。歷次檢測中的數(shù)據(jù)表明，學(xué)生使用個性化學(xué)習(xí)手冊后，節(jié)約了不少原先抄題或者找題的時間。教師可直接將錯題打印好發(fā)給學(xué)生，每周打印一次，學(xué)生只要用文件夾裝訂好，即可便于保存和復(fù)習(xí)。隨著個性化學(xué)習(xí)手冊的使用，與上一學(xué)年同期相比，學(xué)生有了長足的進步。

（2）設(shè)計分層作業(yè)

在設(shè)計分層作業(yè)的過程中要有所區(qū)分（如圖5所示），針對不同層次的學(xué)生設(shè)置與之水平相符的作業(yè)目標(biāo)，使其作業(yè)完成效率有所提高。作業(yè)一般可以分為三類：分別是針對C層學(xué)生的基礎(chǔ)必做題、針對B層學(xué)生的能力提高題、針對A層學(xué)生的拓展提升題。教師可以利用大數(shù)據(jù)推送各地模擬考或中考真題，以滿足不同層次學(xué)生的需求。學(xué)生完成后還可以進行錯題重練，配有舉一反三的鞏固練習(xí)，并且分析診斷錯誤原因，生成個人數(shù)據(jù)報告，形成專屬錯題本。數(shù)據(jù)內(nèi)容全部來源于自己的考試或作業(yè)，直擊薄弱的知識點，學(xué)生可以依據(jù)反饋內(nèi)容進行高效復(fù)習(xí)。

六、基于大數(shù)據(jù)分析，提高教學(xué)精準(zhǔn)度

借助大數(shù)據(jù)分析，教師能精準(zhǔn)掌握每名學(xué)生的薄弱點，也能找到每名學(xué)生遺忘的知識點，從而真正做到因材施教。大數(shù)據(jù)背景下，教師的角色將發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變，從學(xué)習(xí)的傳授者變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)行為的輔助者，那么，教師如何才能做到更加高效地教學(xué)呢？

（1）精準(zhǔn)備課模塊

精準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)分析，為教師提供學(xué)生的學(xué)情報告，幫助教師更好地了解每一名學(xué)生，從而真正做到上課有的放矢、游刃有余。首先，教師要選好教學(xué)起點，起點過低、過高都會影響整節(jié)課的教學(xué)效果。以新授課為例，利用數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，教師可對學(xué)生前一節(jié)課的作業(yè)完成情況有初步了解，為本節(jié)課的講解提供依據(jù)。其次，教師要正確把握教學(xué)重心，精心設(shè)計，這是一節(jié)課成敗的關(guān)鍵。

（2）精準(zhǔn)講評模塊

教師通過大數(shù)據(jù)，對學(xué)生作業(yè)或考試數(shù)據(jù)進行分析，對學(xué)生每個題目的得分情況做到心中有數(shù)。教師講評時，可以隨時利用希沃大屏調(diào)看學(xué)生的解答情況、錯誤原因分析，有針對性地開展教學(xué)活動，大大提高講評課的有效性。

七、結(jié)束語

大數(shù)據(jù)采集可以將教師從繁重的作業(yè)批改、數(shù)據(jù)手工錄入等工作中解放出來，使教師有更多的精力進行教學(xué)研究和個別輔導(dǎo)，也可以提供給教師更多的資源，讓教師在很短的時間內(nèi)就能搜索到需要的變式或者相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，以幫助教師快速、精準(zhǔn)定位講評重點和突破難點，真正做到減負(fù)增效，何不推而廣之呢？

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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（責(zé)任編輯? ? 黃? ?曉）