從兩項實驗研究看“互聯網+數學教育”發展方向

文︳劉帥輝

從兩項實驗研究看
“互聯網+數學教育”發展方向

文︳劉帥輝

眾所周知，傳統的數學教學是教師要求一個年級所有的學生，以相同的時間、相同的路徑，完成對知識的掌握，就像是一群人賽跑，屬于一種“淘汰制”行為，跟不上的自然就被淘汰了。有數據顯示，傳統教學可以解決30%的學生學習的問題，而對課堂教學無法達到知識掌握的學生，在班額普遍較大的情況下，教師很難關注到每個個體的情況并進行個性化輔導。

2013年至2016年，全國“互聯網＋數學”自適應學習研究中心對50所縣域省示范重點高中的15萬名學生進行了一次大規模的問卷調查。調查結果顯示，學生勉強跟得上老師進度的占41%，表示“跟得上，挺好”的僅占27%，而表示跟不上老師進度的達32%。這一調查結果與北京十一學校李希貴校長在《學校轉型》一書中發表的調查數據結果幾乎相同。這說明大多數學校的老師課堂上只關注自己的教學進度，而不關注學生的學習目標達成狀態。甚至因為升學壓力，明知大部分學生沒達標，依舊加快進度上新課，為的是確保“一部分人先富起來”，確保有更多的復習時間。我們走訪了一些數學考試成績在40~80分的高三學生，得到這樣的回答：數學課基本不聽了，因為聽不懂，老師作業太難了。

這引發了我們對課堂教學信息化改革的反思。我們認為，建立自適應的學習環境，借助信息技術，與學科教學融合是一個有效的解決辦法。

一是利用數據分析重構輔導課，讓學習真正發生。

全國“互聯網＋數學”自適應學習研究中心的一個項目組對信息化學習環境下所產生的巨大數據庫進行了深入分析。該項目組在廣西壯族自治區的三四線區縣尋找30所學校進行課題研究，開展了兩個方面的實驗：一是由學校基于數據報告重構輔導課堂，對學生進行分層分班（僅限于每周輔導課、自習課的臨時班）。比如將每個年級中數學成績在50~70分的學生按50人為一個分層班，固定在周三、周四晚自習集中起來，由某位老師擔任該班專職輔導課老師。二是由項目組給每位學生發放定制的智能學習平板電腦，數據平臺根據學習分析結果，給每個學生制定個性化的學習目標，規劃個性化學習路徑，提升學生的自主學習效率。輔導課老師僅管理課堂秩序和負責答疑，學習行為由學生自主利用平板電腦完成。

實驗結果顯示，這些措施僅僅可幫助20% ~30%的學生達到學習目標，仍有40%~50%的學生在第一次在線學習失敗后就選擇了放棄。數據顯示，每個知識點學生平均學習1.5次，如果依然失敗就會選擇放棄。這也正是眾多家教輔導班無論如何改進教學手段，仍有50%~60%的學生成績無法提升的原因——只提供一次補救機會，沒有人真正在學生補救失敗后研究如何自救。

二是進行目標管理下的自主學習，讓學生堅持。

2016年10月，全國“互聯網＋數學”自適應學習研究中心項目小組聯合北京創數教育智能數學課題組、廣西師范大學智能數學教室課題組，在廣西壯族自治區10所縣城高中進行實驗，每所學校挑選100~120名學生、2名教師進入課題實驗，基于學習分析為每個學生建立目標管理計劃，根據學習者的能力數據、知識圖譜為學習者設定各知識模塊的個人目標，再邀請學校教師加入平臺。教師除了組織教學，還擔任教練進行目標管理，數據中心按時向老師分享每位學習者各知識學習進度及掌握狀態、預測其還需付出的時間，用以提升學生深度學習頻率。

以高三數學“集合的概念與運算”這一章節的內容學習為例，針對7312名學生學習情況的調查統計顯示，通過一次學習后掌握該知識的占26%，而通過平均4.3次反復學習后掌握的占49%。對比之前的數據，學生自學的效果有了大幅度的提升。

比如廣西壯族自治區賀州高級中學，2016年10月10日，挑選120名學生進入課題研究，截至2017年1月（歷時3個月），61.7%的學生數學成績排名明顯提升，其中年級提升名次達200名以上的占20.8%，提升100個名次以上的達35%。

調查還顯示，即使有了教師的目標管理跟蹤，仍然有12%的學生在3.1次學習失敗后選擇放棄。而學習一次后就選擇放棄的高達21%。

由此可見，未來在線數學教育平臺有兩個可努力的方向：第一是通過更優質資源、更個性化路徑幫助學生降低達成目標需要學習的次數；第二是基于目標管理，提供更優質的教師監督方案和學生激發因素，最大限度地幫助學生降低放棄的可能。

以上課題研究結果說明，課改不能只改進教師課堂內的講課能力，教育信息化關注點不能只是提供二次學習機會、傳遞優質資源；課堂教學改革除了改革課堂內學習，更要關注每個學生個體的自主學習，以學習分析為依據，以每個學生的個人目標為中心，最終達到教師、信息化工具等持續圍繞未達標的學生個人目標而優化策略。這是更大限度實現因材施教的途徑，不僅能促進學生的深度學習，也有利于培養學生的毅力。

（作者單位：全國“互聯網＋數學”自適應學習研究中心北京創數教育科技發展有限公司）