數(shù)碼點(diǎn)陣筆，開啟大數(shù)據(jù)支持下的青年教師智慧教學(xué)

金莉敏

（閔行區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué) 上海 閔行 201100）

教育部印發(fā)了《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》,明確指出:“教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃是順應(yīng)智能環(huán)境下教育發(fā)展的必然選擇[1]。智能環(huán)境不僅改變了教與學(xué)的方式，而且已經(jīng)開始深入影響到教育的理念、文化和生態(tài)。”2019年，上海市閔行區(qū)成為教育部8 個(gè)“智慧教育示范區(qū)”創(chuàng)建區(qū)之一。閔行區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)作為一所區(qū)域?qū)嶒?yàn)性、示范性小學(xué)，充分結(jié)合區(qū)智慧教育推進(jìn)項(xiàng)目，積極主動(dòng)且扎實(shí)有效地開展相關(guān)的研究性實(shí)踐，鼓勵(lì)青年教師積極申報(bào)。在申報(bào)的“智慧教育項(xiàng)目”中青年教師占比超過一半，那么青年教師在教學(xué)過程中有什么樣的需求？為什么他們樂意使用智慧教學(xué)工具，我們從青年教師特征出發(fā)分析背后的原因并跟進(jìn)解決措施。

1.青年教師成長專業(yè)發(fā)展情況分析

我國《中長期青年發(fā)展規(guī)劃（2016-2025年）》[2]定義14-35 歲為青年教師。青年教師是學(xué)校教學(xué)的主力軍，他們雖然已經(jīng)過了見習(xí)期，但作為剛從高等院校畢業(yè)一年的青年教師們希望把所學(xué)到的知識(shí)用于實(shí)際，教給學(xué)生，成為教育界的新星。但他們在思想上、行為舉止上離教師專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還有大的差距。分析他們專業(yè)發(fā)展特征主要有以下幾點(diǎn)：首先，工作熱情很高，但教學(xué)理想化，理論聯(lián)系實(shí)際能力較弱；其次，教學(xué)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)不足，教學(xué)決策能力差，教學(xué)不靈活；最后，愿意嘗試新技術(shù)，迫切希望有平臺(tái)提升自我。在具體教學(xué)中，主要表現(xiàn)為精準(zhǔn)診斷班級(jí)學(xué)情、結(jié)合學(xué)情確定教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況做出教育決策、設(shè)計(jì)高質(zhì)量作業(yè)等方面存在能力不足問題。

2.數(shù)碼點(diǎn)陣筆技術(shù)簡介及應(yīng)用分析

青年教師教學(xué)經(jīng)歷尚淺，沒有充足的教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對于教學(xué)重難點(diǎn)的把握、教材的分析、學(xué)生的學(xué)習(xí)程度等問題都仍需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。如何讓一位青年教師成長為一名智慧型教師，結(jié)合青年教師發(fā)展的特征及困惑，我們發(fā)現(xiàn)點(diǎn)陣數(shù)碼筆能夠很好地幫助青年教師成長。

2.1 什么是點(diǎn)陣數(shù)碼筆？

“點(diǎn)陣”由一些非常細(xì)小的點(diǎn)，按照特殊算法規(guī)則排列的組成。點(diǎn)陣的作用是提供給數(shù)碼筆一個(gè)坐標(biāo)參數(shù)信息，保證數(shù)碼筆在數(shù)碼上書寫時(shí)，能夠準(zhǔn)確的記錄書寫的筆跡。通過在普通的紙張上印上一層不可見的點(diǎn)陣圖案，數(shù)碼筆前端的高速攝像頭隨時(shí)捕捉筆尖的書寫軌跡，數(shù)碼筆內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理器捕捉來自紙張、筆跡以及筆的信息，最終通過藍(lán)牙模塊向外傳輸。

2.2 點(diǎn)陣數(shù)碼筆教學(xué)應(yīng)用分析

數(shù)碼點(diǎn)陣筆應(yīng)用在教學(xué)中在保持原有課堂授課模式的同時(shí)，數(shù)碼點(diǎn)陣筆和互動(dòng)答題卡能夠伴隨式采集教學(xué)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并及時(shí)統(tǒng)計(jì)，便于老師及時(shí)準(zhǔn)確把握學(xué)情；互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，同步收集學(xué)生書寫筆跡，回放書寫過程，實(shí)現(xiàn)對比講解，方便教師收集展示交流課堂生成性資源，使資源共享更廣闊；平臺(tái)可收集記錄回放學(xué)生探究的過程，便于教師開展過程性評(píng)價(jià)，也可以實(shí)現(xiàn)自評(píng)和同伴互評(píng)，平臺(tái)也可進(jìn)行不同形式的測驗(yàn)，檢測學(xué)習(xí)效果，使評(píng)價(jià)方式更加多元，從而跟進(jìn)不同的教學(xué)策略。

借助數(shù)碼點(diǎn)陣筆的功能，再結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，可以針對性地解決青年教師發(fā)展的問題，實(shí)現(xiàn)青年教師快速成長。

3.數(shù)碼點(diǎn)陣筆支持青年教師智慧教學(xué)探索

3.1 課前數(shù)字畫像助力青年教師精準(zhǔn)把握學(xué)生認(rèn)知起點(diǎn)

學(xué)生學(xué)情分析是教學(xué)必要的過程，學(xué)生的學(xué)情分析包括認(rèn)知特點(diǎn)、認(rèn)知起點(diǎn)、認(rèn)知習(xí)慣、認(rèn)知風(fēng)格等，一般采用經(jīng)驗(yàn)判斷、課堂觀察、作業(yè)分析（這里作業(yè)分析又需要通過對學(xué)生作業(yè)時(shí)長、效率、態(tài)度、心理等多方面去考慮）還可以通過學(xué)生訪談、問卷調(diào)查、測驗(yàn)等方式去把握學(xué)生學(xué)情。對于青年教師來說經(jīng)驗(yàn)不足，學(xué)情把握已經(jīng)存在困難。

數(shù)碼點(diǎn)陣筆打破了青年教師缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)無法準(zhǔn)確判斷學(xué)生學(xué)情的困局。在不改變學(xué)生原有書寫習(xí)慣及教師教學(xué)習(xí)慣上，實(shí)時(shí)跟蹤記錄并采集學(xué)生作業(yè)時(shí)長、作業(yè)效率、作業(yè)態(tài)度、作業(yè)心理，通過全面性的數(shù)據(jù)采集、輔以適切的分析模型，建立學(xué)生動(dòng)態(tài)的數(shù)字畫像，從而精準(zhǔn)把握每位學(xué)生認(rèn)知起點(diǎn)。教師可以通過單人答題過程回放，以及多人答題筆跡對比等“回溯”技術(shù)，可以采集到豐富的過程性資源和數(shù)據(jù)，并通過云平臺(tái)呈現(xiàn)或回放學(xué)習(xí)過程，具象了解學(xué)生的思維過程，診斷學(xué)生的解題水平、習(xí)慣與風(fēng)格，準(zhǔn)確把握班級(jí)整體與個(gè)體學(xué)情。通過大數(shù)據(jù)協(xié)助教師快速了解班級(jí)情況，更加準(zhǔn)確地了解不同學(xué)生的學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，包括不同學(xué)生一些學(xué)習(xí)困難或者障礙的產(chǎn)生的原因，進(jìn)而讓老師能夠非常及時(shí)充分地來調(diào)整學(xué)習(xí)資源的推送，教學(xué)策略方法的改變，幫助學(xué)生來調(diào)整學(xué)習(xí)方式，規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑。

以學(xué)校數(shù)學(xué)學(xué)科《周期問題》為例，課前，教師為了準(zhǔn)確了解學(xué)生“周期現(xiàn)象”的認(rèn)知，精準(zhǔn)把握學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)，通過Aischool 教學(xué)平臺(tái)線上推送“生活中的周期現(xiàn)象”微視頻，學(xué)生在觀看視頻后完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)單：

（1）觀看視頻，想一想生活中的“周期想象”有什么特點(diǎn)，請你試著畫一畫。

（2）請你用一句話描述一下“周期想象”，你打算如何描述？

學(xué)生自主學(xué)習(xí)任務(wù)單并不是普通的紙張，上面鋪設(shè)有點(diǎn)陣，學(xué)生利用點(diǎn)陣筆完成答題后，數(shù)碼點(diǎn)陣筆自動(dòng)采集到學(xué)生書寫筆記，平臺(tái)完整記錄下學(xué)生的整個(gè)思考過程。然后教師透過平臺(tái)的記錄，教師對照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)從“概念表征”和“概念描述”兩個(gè)方面對 “周期現(xiàn)象”的概念進(jìn)行表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)“周期問題”概念描述掌握度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)看，1 班88%的學(xué)生達(dá)到優(yōu)秀A 等級(jí)，10%的學(xué)生良B 等級(jí)，2%的學(xué)生C 等級(jí)合格。2 班的學(xué)生83%學(xué)生達(dá)到優(yōu)秀A 等級(jí)，15%的學(xué)生良B 等級(jí)，2%的學(xué)生C 等級(jí)合格。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中可以精準(zhǔn)的把握到學(xué)生對于周期想象概念的認(rèn)知起點(diǎn)。

3.2 課中伴隨式數(shù)據(jù)采集促進(jìn)因材施教

課中，教師依托“點(diǎn)陣”技術(shù)，可以進(jìn)入“互動(dòng)模塊”，查看學(xué)生書寫的筆跡、答題過程、多人對比等。還可以通過互動(dòng)答題功能了解不同答案的選擇人數(shù)、正確率，答題排名等數(shù)據(jù)?；谶@些數(shù)據(jù)，結(jié)合平臺(tái)分析報(bào)告，教師作出及時(shí)的課中評(píng)價(jià)，明晰學(xué)生狀態(tài)，從而調(diào)整教學(xué)策略。

如學(xué)校數(shù)學(xué)《周期問題》通過云平臺(tái)呈現(xiàn)答題過程，互動(dòng)答題卡提交選項(xiàng)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)班級(jí)中每個(gè)問題選擇的人數(shù)，以及對應(yīng)的氣球顏色。通過數(shù)據(jù)分析，班級(jí)中有42 人選擇了第①題，其中39 人答對；有38 人選擇了第②小題，其中34 人答對；兩題都選擇的同學(xué)的有35 人。透過這些數(shù)據(jù)，了解班級(jí)整體對于簡單情境中問題解決學(xué)情的同時(shí)，推進(jìn)了教師的差異化教學(xué)，促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

3.3 課后“減負(fù)增效”規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑

數(shù)碼點(diǎn)陣筆的AI 智能手寫識(shí)別實(shí)現(xiàn)電子有痕批閱，青年教師利用數(shù)碼點(diǎn)陣筆批閱過程中，跟蹤教師批閱行為，智能判斷題目對與錯(cuò)。實(shí)時(shí)記錄學(xué)生答題時(shí)長，精確統(tǒng)計(jì)每一題的思考過程，通過智能測評(píng)、AI 智能分析題目難易程度，以及每一題錯(cuò)誤率。借助診斷報(bào)告，及時(shí)提醒青年教師，青年教師依據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)告可以及時(shí)有針對性提高試題質(zhì)量，針對每位學(xué)生學(xué)習(xí)情況分別針對共性化錯(cuò)題和個(gè)性化錯(cuò)題，做針對性的課堂講評(píng)和練習(xí)。課后針對各個(gè)學(xué)生推送類似題型的個(gè)性化作業(yè)，更好的體現(xiàn)因材施教的特點(diǎn)。

例如學(xué)校數(shù)學(xué)教師在《周期問題》分析課前、課中學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)和參與情況，將學(xué)生分成了A 組和B 組，A組學(xué)習(xí)參與積極性較高，對問題有深入的思考，有明確的解題方法，解題思路比較清晰。B 組的學(xué)生參與積極性一般，對問題的探究停留在表面，對問題有一定的分析，但解決問題的思路和策略欠靈活和完整。針對此現(xiàn)象，設(shè)置了兩組課后鞏固復(fù)習(xí)的資源，兩組資源情境相同，但探究的問題和呈現(xiàn)方法略有不同：

[A 組課后鞏固]

（1）按照下面圖形的排列規(guī)律，排在第67 個(gè)的圖形是（），67 個(gè)圖形中，正方形有（）個(gè)。

（2）2021年寒假從1月23日（周六）開始到2月21日結(jié)束，開學(xué)當(dāng)天是星期（）

[B 組課后鞏固]

（1）下面共有67 個(gè)按一定順序排列的圖形，其中正方形有（）個(gè)。

（2）2021年寒假從1月23日（周六）開始到2月21日結(jié)束，請你推算一下2月21日是星期（）。

青年教師結(jié)合數(shù)據(jù)報(bào)告，依據(jù)學(xué)生不同學(xué)習(xí)能力進(jìn)行分組，課后分組進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)資源的推送，教師可以在線查看學(xué)生答題情況，并通過數(shù)碼點(diǎn)陣筆平臺(tái)采集筆跡和思考過程，可以通過過程回放，或數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中檢測教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。

綜上，“點(diǎn)陣數(shù)碼筆”能夠助力教師教學(xué)的整個(gè)過程，數(shù)據(jù)采集分為課前、課中、課后三階段，每個(gè)階段都有其特有的數(shù)據(jù)功能，以及因材施教的有關(guān)策略。如課前，它的功能就是可以“了解學(xué)情與學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，把握認(rèn)知起點(diǎn)”。在因材施教上，能催生同質(zhì)、異質(zhì)分組策略；分層設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)策略；教學(xué)內(nèi)容組織方式、呈現(xiàn)形式多樣化策略，分層推送資源的策略等。

結(jié)語

青年教師通過借助平臺(tái)數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)因教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足無法精準(zhǔn)把握學(xué)生認(rèn)知起點(diǎn)的困境，同時(shí)依托“點(diǎn)陣”技術(shù)，數(shù)據(jù)采集，利用平臺(tái)進(jìn)行物理電子雙備份記錄整個(gè)教學(xué)過程，可以無限回顧自己整個(gè)教學(xué)，幫助教師反思調(diào)整教學(xué)，從而在不斷地積累與反思過程中逐步成長為智慧型教師。點(diǎn)陣數(shù)碼筆還能助力教師診斷規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑，即教師制定評(píng)價(jià)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)內(nèi)容與流程，在過程中對學(xué)生進(jìn)行整體與個(gè)體診斷，從而采取差異化教學(xué)手段，為學(xué)生提供適性學(xué)習(xí)路徑。