基于大數(shù)據(jù)的中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)研究

福建省福州第十一中學(xué)（350001） 林 敏

校本作業(yè)是指根據(jù)本校學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際自主編寫的體現(xiàn)學(xué)校特色的作業(yè)。當(dāng)前很多學(xué)校都推出自己的校本作業(yè)。為進(jìn)一步提高校本作業(yè)的設(shè)計(jì)水平，學(xué)校應(yīng)注重信息技術(shù)的應(yīng)用，尤其要充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析海量教育數(shù)據(jù)，把握學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)規(guī)律，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)分層、彈性、個(gè)性化的校本作業(yè)，可減少學(xué)生作業(yè)的總量和時(shí)長(zhǎng)，提升作業(yè)的正確率，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)質(zhì)量，減少家長(zhǎng)課后輔導(dǎo)時(shí)間，緩解家長(zhǎng)課后輔導(dǎo)的焦慮，從源頭上遏制校外培訓(xùn)需求，落實(shí)國(guó)家“雙減”政策。本文結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，探討大數(shù)據(jù)下中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)，以期為廣大化學(xué)一線教師提供參考。

一、中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)的必要性

（一）符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求

在新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下，促進(jìn)每一位學(xué)生的發(fā)展成為教育的核心，給教育教學(xué)活動(dòng)帶來(lái)新的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，應(yīng)營(yíng)造良好的課堂氛圍，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究，開展化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，明確學(xué)生是課堂教學(xué)活動(dòng)的主體。而校本作業(yè)符合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求，結(jié)合合理的課堂指導(dǎo)，可提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，真正發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

（二）符合素質(zhì)教育的需求

隨著素質(zhì)教育的深入，教材改革是必然趨勢(shì)，教學(xué)評(píng)價(jià)改革也隨之展開。在新的考試制度下，更注重對(duì)開放性和情境性題目的設(shè)計(jì)，注重綜合試題的編制，這指引著化學(xué)教師創(chuàng)新作業(yè)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。借助科學(xué)合理的校本作業(yè)設(shè)計(jì)，可加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

（三）符合教育減負(fù)增效的需求

減負(fù)增效是教育改革的重要內(nèi)容，也是現(xiàn)代教育的主要方向。減負(fù)并不是說(shuō)簡(jiǎn)單地減少學(xué)生作業(yè)的數(shù)量，而是要從教育改革總體入手，對(duì)于重復(fù)性、低層次操練以及偏、難等作業(yè)進(jìn)行減負(fù)。而校本作業(yè)設(shè)計(jì)，注重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，便于調(diào)整學(xué)生的作業(yè)結(jié)構(gòu)，能更好地把握學(xué)生作業(yè)的量與質(zhì)。

二、大數(shù)據(jù)下中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐

中學(xué)化學(xué)教師應(yīng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)積極開展化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)，探索協(xié)商性作業(yè)分層設(shè)計(jì)，利用信息化手段優(yōu)化作業(yè)設(shè)計(jì)，減少作業(yè)總量和時(shí)長(zhǎng)，減輕學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)，提高作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)施的質(zhì)量，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)：利用信息化手段控制作業(yè)總量，精選作業(yè)內(nèi)容，豐富作業(yè)形式，準(zhǔn)確把握作業(yè)難度，精準(zhǔn)實(shí)施作業(yè)指導(dǎo)。

應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)的原則：（1）個(gè)性化原則。通過(guò)針對(duì)教學(xué)目標(biāo)、切合學(xué)生水平、考慮個(gè)體差異進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，增強(qiáng)作業(yè)的針對(duì)性和適應(yīng)性。（2）多樣化原則。作業(yè)形式要多樣化，教師根據(jù)教學(xué)實(shí)際需要，靈活設(shè)計(jì)口頭作業(yè)、書面作業(yè)、實(shí)踐性作業(yè)等作業(yè)形式。（3）遵循教育規(guī)律，著眼學(xué)生身心健康成長(zhǎng)，保障學(xué)生休息權(quán)益，整體提升學(xué)校作業(yè)質(zhì)量，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，全面落實(shí)國(guó)家“雙減”政策。

應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)的思路：利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，收集分析學(xué)生考試、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)等的過(guò)程性數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)了解學(xué)生的整體情況，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，開展精準(zhǔn)化教學(xué)，設(shè)計(jì)差異化作業(yè)，形成個(gè)性化錯(cuò)題本，有針對(duì)性地進(jìn)行拓展訓(xùn)練。（見(jiàn)圖1）

圖1

具體可采取如下措施：

（一）用好學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，收集分析相關(guān)數(shù)據(jù)

充分應(yīng)用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，收集分析相關(guān)數(shù)據(jù)。其一，應(yīng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)認(rèn)真分析學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)律，包括哪些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生理解較為困難，不易掌握，以及學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳的根本原因等。其二，充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)收集中學(xué)化學(xué)各個(gè)章節(jié)的教學(xué)資料，主要包括多媒體課件、教學(xué)視頻、訓(xùn)練習(xí)題等。同時(shí)結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行整合、篩選，以更符合本校學(xué)生的實(shí)際情況和學(xué)習(xí)需求。還可以根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)用相關(guān)的軟件錄制專門的微課視頻來(lái)輔助教學(xué)，幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。其三，中學(xué)生對(duì)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較為感興趣，以班級(jí)為單位組建專門的QQ 群、微信群、微信公眾號(hào)等，既方便教師定期上傳化學(xué)學(xué)習(xí)資料、校本作業(yè)等，也便于學(xué)生結(jié)合自身實(shí)際進(jìn)行下載、學(xué)習(xí)、訓(xùn)練。

（二）編寫校本課堂筆記，提高聽課效率

為了更好地提升學(xué)生的聽課效率，設(shè)計(jì)校本作業(yè)時(shí)應(yīng)結(jié)合學(xué)生實(shí)際編寫相關(guān)的輔助資料，使學(xué)生更好地把握學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性。一方面，教師結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)生以往的學(xué)習(xí)反饋，從整體上認(rèn)真研究中學(xué)化學(xué)各章節(jié)的知識(shí)，對(duì)每一章節(jié)的知識(shí)進(jìn)行深入、細(xì)致的分析，為編寫校本課堂筆記奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；另一方面，為獲得良好的教學(xué)效果，編寫校本課堂筆記時(shí)應(yīng)做到重點(diǎn)突出、難點(diǎn)分散，使知識(shí)條理化、系統(tǒng)化和整體化，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，最大限度地提高聽課效率。另外，教師在編寫校本課堂筆記的過(guò)程中既要向經(jīng)驗(yàn)豐富的教師請(qǐng)教，又要與其他同事認(rèn)真商討，及時(shí)解決編寫過(guò)程中的各種問(wèn)題，科學(xué)合理地控制校本課堂筆記的容量，避免學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)枯燥感，更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

（三）發(fā)揮數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢(shì)，全程有效滲透

為了提升化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)前教師應(yīng)積極做好準(zhǔn)備，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢(shì)，將大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用滲透至教學(xué)全過(guò)程、各環(huán)節(jié)中，使不同層次的學(xué)生都能學(xué)有所得、學(xué)有所悟。

首先，將大數(shù)據(jù)分析滲透至課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中。在上化學(xué)新課之前，要求學(xué)生預(yù)習(xí)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上教師上傳的學(xué)習(xí)材料，并在線提交預(yù)習(xí)作業(yè)。通過(guò)分析學(xué)生提交的預(yù)習(xí)作業(yè)數(shù)據(jù)，掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，了解學(xué)生“會(huì)了什么“”會(huì)了多少“”還有哪里不會(huì)”。

其次，將大數(shù)據(jù)技術(shù)分析、滲透至課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中。教師通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)分析、掌握學(xué)生的實(shí)際預(yù)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，有針對(duì)性地進(jìn)行重點(diǎn)講解，精講釋疑，還可以利用思維導(dǎo)圖或圖表幫助學(xué)生梳理學(xué)習(xí)內(nèi)容，把握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，使學(xué)生思路清晰，輕松掌握知識(shí)。如在初中化學(xué)唯一的一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)“配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液”的教學(xué)中，通過(guò)分析學(xué)生課前預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的誤差分析有困難。為了突破這一難點(diǎn)，筆者在校本課堂筆記中設(shè)計(jì)表格，分別從溶質(zhì)的質(zhì)量偏大（偏小）、溶劑的質(zhì)量偏大（偏小）的角度分析造成所配制的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在偏差的原因。利用表格數(shù)據(jù)的比較來(lái)引導(dǎo)學(xué)生厘清思路，有助于學(xué)生組織信息和當(dāng)場(chǎng)記錄，最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

最后，將大數(shù)據(jù)分析滲透至課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)中。學(xué)生完成課后練習(xí)后，教師通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學(xué)生的完成情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在練習(xí)中存在的問(wèn)題，并采取個(gè)別輔導(dǎo)、全班講評(píng)等有針對(duì)性的措施予以解決。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析掌握學(xué)生感覺(jué)難度比較大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題，再根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)小專題，幫助學(xué)生逐個(gè)突破。例如，對(duì)于“空氣中氧氣含量測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，可以從回顧歷史、重溫教材、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、拓展探究四個(gè)方面層層遞進(jìn)，并通過(guò)圖文結(jié)合、視頻演示等方式（如圖2），幫助學(xué)生掌握相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的解題要領(lǐng)。

圖2

（四）開展在線檢測(cè)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)積極運(yùn)用信息技術(shù)開展在線檢測(cè)活動(dòng)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。如設(shè)計(jì)校本單元練習(xí)及試卷，改變傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)在線完成習(xí)題以及試卷。根據(jù)學(xué)生作答情況，利用信息平臺(tái)對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握情況進(jìn)行分析，找到學(xué)生的學(xué)習(xí)薄弱點(diǎn)，形成個(gè)性化的錯(cuò)題本并設(shè)計(jì)相關(guān)的拓展題，要求學(xué)生結(jié)合自身實(shí)際及時(shí)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。同時(shí)，為進(jìn)一步提高學(xué)生做作業(yè)的積極性，教師應(yīng)允許學(xué)生根據(jù)自身情況自行選擇作業(yè)，并鼓勵(lì)學(xué)生做好作業(yè)總結(jié)；針對(duì)學(xué)生作業(yè)中存在的共性問(wèn)題，在課堂上進(jìn)行統(tǒng)一講解，幫助其各個(gè)擊破。另外，為了更好地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，在線檢測(cè)活動(dòng)中應(yīng)多給予學(xué)生鼓勵(lì)，尤其是進(jìn)步較大的學(xué)生，應(yīng)在課堂上提出表?yè)P(yáng)，使其獲得化學(xué)學(xué)習(xí)的成就感。

三、大數(shù)據(jù)下中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐效果

大數(shù)據(jù)下的中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)設(shè)計(jì)在實(shí)踐中取得了良好的效果，具體體現(xiàn)在以下五個(gè)方面。

（一）提高了訓(xùn)練的靈活性

傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)習(xí)題訓(xùn)練局限在課堂上，而且訓(xùn)練習(xí)題通常面向全班學(xué)生，針對(duì)性較差。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂訓(xùn)練、課后復(fù)習(xí)中的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，教師掌握了學(xué)生的具體情況，可有針對(duì)性地編寫校本作業(yè)。而且借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)一步拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可在課下不受時(shí)間、場(chǎng)所的限制，自主地選擇訓(xùn)練習(xí)題，使習(xí)題訓(xùn)練變得更為靈活。

（二）減輕了學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)

應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)符合學(xué)生年齡特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律、體現(xiàn)素質(zhì)教育導(dǎo)向的中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)，加強(qiáng)作業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，統(tǒng)籌管理作業(yè)，控制作業(yè)總量，布置分層、彈性、個(gè)性化作業(yè)，發(fā)揮作業(yè)的診斷、鞏固、學(xué)情分析等功能，杜絕機(jī)械、無(wú)效、重復(fù)性、懲罰性作業(yè)，可切實(shí)提高作業(yè)的質(zhì)量和針對(duì)性。根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和調(diào)查問(wèn)卷回訪，基于大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)，作業(yè)量整體減少約1/3，學(xué)生作業(yè)正確率提升3%～5%。

（三）激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

基于大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，挖掘了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。通過(guò)對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂聽講、課后訓(xùn)練情況的仔細(xì)分析與綜合評(píng)估，教師可有針對(duì)性地對(duì)各教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，讓學(xué)生感覺(jué)到中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)并沒(méi)有想象中的那么難，當(dāng)在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)也能更加積極主動(dòng)地查閱資料，向教師或其他同學(xué)請(qǐng)教。很多學(xué)生能夠熟練地使用錯(cuò)題本，開展精準(zhǔn)訓(xùn)練，厘清解題思路，進(jìn)而提升解題能力。如以前學(xué)生感覺(jué)難度較大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練，學(xué)生的答題合格率從27.10%提升到了63.00%。

（四）提升了教學(xué)質(zhì)量

教師運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)，關(guān)注不同學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)結(jié)果差異，針對(duì)學(xué)生作業(yè)中存在的問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)，充分發(fā)揮校本作業(yè)對(duì)教學(xué)的診斷與改進(jìn)功能，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

（五）遏制了校外培訓(xùn)需求

教師運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)整體規(guī)劃設(shè)計(jì)中學(xué)化學(xué)校本作業(yè)，提供菜單式課后服務(wù)項(xiàng)目和內(nèi)容，供學(xué)生自主選擇，增強(qiáng)了課后服務(wù)的吸引力，減少了家長(zhǎng)課后輔導(dǎo)時(shí)間，緩解了家長(zhǎng)課后輔導(dǎo)的焦慮，從源頭上遏制了校外培訓(xùn)需求。根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和調(diào)查問(wèn)卷回訪發(fā)現(xiàn)，79.48%的家長(zhǎng)覺(jué)得孩子需要自己輔導(dǎo)的時(shí)間減少了，其中33.33%的家長(zhǎng)認(rèn)為孩子需要自己輔導(dǎo)的時(shí)間減少了很多；25.9%的家長(zhǎng)認(rèn)為自己用于孩子的校外培訓(xùn)費(fèi)用減少了，其中12.82%的家長(zhǎng)減少校外培訓(xùn)開支達(dá)20%以上。

綜上，中學(xué)化學(xué)教學(xué)中為提高教師的教學(xué)效率以及學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，應(yīng)充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)做好教學(xué)資源的收集與整合工作，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際情況，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際情況設(shè)計(jì)差異化、個(gè)性化的校本作業(yè)，幫助學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行查漏補(bǔ)缺以及拓展訓(xùn)練，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的教學(xué)目標(biāo)。