基于極課大數據的個性化“教”與“學”應用

馮園 王雨峰

摘 要：隨著科技發展日新月異，學情大數據的應用已經上升到國家戰略層面。基于大數據的測量、收集、分析和報告，教師可以實時、動態、連續、全過程和全方面地了解每一個學生，理解學生的個性化差異，進而優化“教”與“學”的過程，實現個性化與精準化教育。文章從學情大數據為何而來、從何而來到如何而用，詮釋學情大數據在學校教學管理、教師教學和學生學習方面的重要價值，及其對于教學的不可替代的輔助作用。

關鍵詞：學情大數據；極課大數據；個性化；教與學。

作者簡介：馮園，江蘇省鎮江第一外國語學校教師；王雨峰，江蘇省交通技師學院講師。（江蘇 鎮江 212028）

中圖分類號：G40-057 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）31-0026-03

在以移動互聯網、物聯網、云計算、數據挖掘、學習分析等綜合技術為基礎的大數據時代，技術正在引領教育發生深刻的改變，教育變革具有了規模化、數字化、個性化、開發性、系統性、快捷性、融通性、滲透性、惠普性等一系列的關鍵特征。[1]強大的數據收集終端記錄的每一個人的數據，使得社會科學領域的研究能夠從宏觀全體走向微觀個人，從而使研究個人成為可能。

教育步入大數據時代，基于數據的學習分析將成為教育領域的研究熱點。利用學習分析技術，采用大數據方法，對促進完善個性化學習者檔案、分析預測個性化學習行為、優化個性化教育決策、改善個性化學習評估、提供個性化學習反饋及建議頗具價值。首屆學習分析技術與知識國際會議對學習分析的定義為：“測量、收集、分析和報告有關學習者及其學習情景的數據集，以理解和優化學習及其發生情景。”[2]

對于教師而言，在獲得學生的作業數據和考試數據后，要對數據進行分析和解讀，從而構建數據與教學之間的關聯，并根據學情大數據進行教學設計、教學實踐、教學評估、教學反思和教學決策。

本文從三個方面構建數據與教學之間的關聯：一是學情大數據為何而用；二是學情大數據從何而來；三是學情大數據如何而用。

一、 學情大數據為何而用

傳統的教育評價往往容易因為難以收集評價依據或只收集到片段化的評價信息而忽略了一些本應該評價的方面，并且容易在評價過程中因為缺乏可靠的依據而過于依賴經驗判斷或主觀評價。大數據意味著對教育數據進行全方位與全程性采集，不但注意對結構化數據的收集，也重視對非結構化數據的收集。[3]因此，基于大數據的教育評價與傳統教育評價不同，不僅有對于學生考試成績的分析，也有對于學習過程中的數據分析，使碎片化的學習過程更加系統化，保障了評價的全面性和可持續性。

《教育信息化十年發展規劃（2011-2020）》中明確提到學校教育改革教學方式要在改變學生多樣性、個性化學習等方面取得突破；在總體戰略中明確指出要全力為每位學生提供個性化的、符合自身發展的學習環境及服務。[4]大數據學習分析為個性化學習的實現提供了可能，為“促進有效教學、推動學生個性化發展”奠定技術基礎。

個性化學習的實現，要通過大量數據分析學情變化的規律，依據學生學習行為數據分析出隱含的關聯，準確預測學生學習路徑及其發展趨勢，為學生提供針對其自身的課程資源、學習內容以及學習反饋和建議，定制適合其自身發展的學習方法和學習策略，促進學生個性化發展。

二、 學情大數據從何而來

筆者所在的學校利用極課大數據系統獲取學生作業與考試數據，建立學生學業檔案，提供學生學情客觀過程性評價。[5]教師利用辦公軟件編輯每日作業紙或試卷，導入極課系統制作答題卡，打印成紙質稿，利用二維碼識別學生身份。教師只需要批改主觀題，通過閱卷儀掃描批改的答題卡就可以獲取答題情況。[6]

教師針對試題進行分類，進而有效使用數據。其中，試題分類涉及題型、難度系數、調用次數、章節、基本知識點、專題等方面。

基于極課系統掃描獲得試題數據，獲取成績分布、分數段分布、題型作答分析、知識點分析、學生作答分析等。如圖1所示：

三、學情大數據如何而用

利用學情大數據分析可以了解教學的總體情況，發現差異，尋找差異的原因，滿足學校教學管理的需求；教師通過分析了解學生的學習狀態，發現知識的薄弱處，為補償教學提供依據；學生通過分析量化學習狀況，知曉薄弱點，為補缺學習和練習提供方向。

1. 學科方面。

（1）從學生開始學習某一學科時，便記錄每一次學情數據，構成該學科發展的過程與軌跡，綜合反映學生在該學科的變動方向和變動程度，以分析學科發展變化的趨勢。進行學科評價的目的一是為了提高本學科的教學水平，二是對學生在本學科的發展提供一些客觀依據。但是，該數據反映的只是該學科在過去某時間段所達到的水準，并不能說明未來發展走勢和可能達到的水平。所以應客觀、科學地看待大數據的指導價值，不能盲目夸大其作用。

（2）針對在一次考試成績變化的學生予以充分的關注，或是肯定，或是鼓勵，關愛每一個學生的成長。利用一次或多次的考試數據、作業數據幫助學生分析知識的薄弱處，提出學習建議，并予以持續關注與督促。

（3）通過對比學生的總分在年級的排名結果和學科年級排名結果，將落差較大的學科統計為弱勢學科。一門弱勢學科會直接影響一個學生步入高一級學習的層次，所以弱勢學科的教師對于該學生應予以足夠的重視，提出學習建議，鼓勵和督促學生，提高其在本學科的成就感，激發學習興趣。

學情大數據不僅僅是為了關注考試成績，還應關注學生的成長。通過學情大數據分析，對學科、教學、學習提供客觀指導，促進“教”與“學”。學情大數據的分析推動學校管理從單一、感性的評價體系走向全面、理性，幫助教師從煩瑣的工作中解放出來，促使學生從低效學習走向高效學習。

2. 教學方面。教育測量與評價是教育科學領域中的一門應用科學，是當今世界教育科學研究的三大領域之一。在“教”“學”“練”“考”學習環節中，考試既是目標之一，又具有評估和反饋的作用。因此，平時作業的分析和考試結果的分析，是教育質量測量的一個重要依據。通過針對考試結果的分析，以學校、年級、班級的教育成果和質量，分析出每個學生對知識點和能力點的掌握細節，并對其學習能力做出評估，進而可以改善“教”與“學”質量。

（1）有針對性地教學。通過對每日作業和考試情況的統計，了解學生知識點、能力點的掌握程度。數據以報表形式羅列（如圖3），方便教師隨時查看與調用信息。通過大數據的統計，使得教學方式更理性、更全面、更靈活，除了每日講解學生上一次作業中存在的問題，也可以階段性地往復訓練，以鞏固教學目標。

（2）與同學科教師取長補短。教師因性格、教齡、經驗等方面的差別，導致其教學方式和側重點不同，所達成的教學效果有差異。通過大數據對學生知識點、能力點的統計，診斷出教學中存在的優勢與不足，與同學科教師交流改進下一階段的教學策略，提高教學水平。

（3）個性化地輔導學生。通過大數據的統計分析得到前/后十名學生信息，可以針對前十名進行培優、后十名學生進行補差。課堂上盡量保證前十名學生有所收獲，后十名學生聽得懂。這里的前后十名只是一個概數，教師應當根據班級不同學情適當調整。

3. 學習方面。孔子評價弟子顏回：“不遷怒，不二過”。如何做到“不二過”——在階段性學習評測結果統計基礎上，完成從錯題到分析再到補救的學習實踐。

通過每日作業紙數據分析，學生了解自己的薄弱知識點和復習重點（如圖4）。平時針對自己存在的學習漏洞及時請教同學和老師，對不理解的知識進行舉一反三練習。在階段性復習時，針對該階段存在的錯題進行回顧，通過再練習以達到掌握知識或能力的目標。

舉一反三的習題來源于基于大數據建設的校本題庫的精準推送。校本題庫中的試題按照試題知識、試題類型、解題方法、難度系數等方面進行分類，立足有序存儲，方能精準調用，學習過程有的放矢，讓學生更快地提高學習效率和質量。[7]

通過大數據學習分析所收集到的數據使學生的學習檔案更加完善，使教師更加準確地認識學生個性化發展需求，從而提供真正的個性化教學。

學情大數據的獲取、分析和應用是信息時代教育發展的趨勢。在傳統教學模式的“教、學、測、補”的前提下，以“測”為切入點，采用多元化的數據持續采集技術，通過“精準的測量”和“專業的分析”把有效的數據融入現有教學中。利用大數據使教育決策更加精準高效，教師可以實時、動態、連續、全過程、全方面地了解每一個學生，“教”與“學”更加個性化、精準化。

大數據時代，通過對學情數據進行深度分析與挖掘，使個性化教育在數字化環境中得以展開。[8]學生的思維方式、自主學習和創新能力都將得以提高，學生的成長將朝著個性化方向更好的發展。

教師使用大數據的態度與能力決定了大數據在教育中可以發揮多大的作用。不能為了使用大數據而使用，這樣會導致教學負擔加重，而應因為大數據對于教學具有不可替代的輔助作用，能提高教學效力與效能，為學生學習提供智能化、個性化的服務，對其有效利用可以在一定程度上將教師從復雜的工作中解放出來。

參考文獻：

[1][8] 楊雪，姜強，趙蔚.大數據分析與教育改革——對2016年第十五屆教育技術國際論壇的思考[J].現代遠距離教育，2017，（2）：62-75.

[2] Siemens， G. Learning and Knowledge Analytics-Knewton-the future of education [EB/OL].[2011-04-14].http：//www.learninganalytics.net/？p=126.

[3] 鄭燕林，柳海民.大數據在美國教育評價中的應用路徑分析[J].中國電化教育，2015（07）：25-31.e libraries，2000，9，（4）：63-67.

[4] 楊雪，姜強，趙蔚.大數據學習分析支持個性化學習研究——技術回歸教育本質[J].現代遠距離教育，2016，（4）：71-78.

[5][7] 馮園，王偉，王雨峰.基于極課大數據的初中化學校本題庫建設[J].化學教學，2018，（3）：30-33.

[6] 馮園，王偉.淺談化學校本題庫的有序存儲與精準調用[J].中學化學教學參考，2016，（23）：46-49.

責任編輯 張 婕