信息化背景下中職數學個性化學習模式研究

隨著“互聯網+”被更多人所關注，再加上大數據技術的應用越來越廣泛，教育領域的教學方式、認知模式以及思維方式也發生了很大的轉變。縱觀人類教育發展過程，共經歷了三次重大變革：第一次是從原始教育轉變為農耕教育；第二次是農耕教育走向以班級授課為主要特征的規模化教育；第三次是由規模化教育向生命化、分散化、網絡化、生態化的個性化教育。如今，我們正經歷著第三次教育變革，人才培養主體一元化的格局極有可能被打破。目前，中職數學教學過程中忽視學生個體差異是教育領域中最普遍的問題之一。眾所周知，如果教學中不關注學生在學習基礎、認知水平、情感態度、學習能力等方面的差異，教學過程不以學生為主體，就會使教學效率降低，不利于激發學生的學習興趣，更不利于培養中職學生數學學習的能力。個性化學習便是在這一背景條件下誕生的，筆者將分別從個性化學習系統的特點，以及在中職數學課程中的應用兩個角度來詳細介紹中職數學的個性化學習。

一、個性化學習系統概述

1.個性化學習系統的含義及特點。所謂個性化學習，指的是學習者以學習的內容、學習能力、學習興趣為依據，選擇最適合自己的學習方式，它是人類重要學習方式之一，有助于人類獲得知識和培養能力。個性化學習并不僅限于套用公式，它的關鍵是吸收、分析和應用知識點，它是人工智能應用于教學的過程。傳統的在線學習缺乏系統的學習路徑，學習效率不高，而個性化學習系統是一種專門實現學習者主體地位的學習平臺，它可以根據學習者個性化需求提供學習內容、學習方法等方面的支持，另外，還可以借助于該系統實現精準測評，有助于學生充分了解自己尚未完全掌握的知識點，并及時調整學習策略，提高學習效率。個性化學習系統由三個模型組成：第一，學習內容模型。細化學習內容，并依照知識之間的關聯性組建結構圖；第二，學生知識模型。評測學生掌握知識的程度，并使已經掌握的知識與其他相關知識聯系在一起，量化學生的學習能力水平；第三，教學指導模型。學習者投入到學習中后，系統會對學習者的學習水平進行評估，并根據反饋情況制定與學習者學習能力相匹配的學習計劃。個性化學習系統利用人工智能技術、數據挖掘及時、機器學習技術等量化學習行為。

2.個性化學習系統的體系架構。個性化學習系統包括任務、知識、測試、管理維護四個相對獨自的子系統。其中，在任務子系統中，學習者處于中心地位，系統默認學習者的學習能力為零，學習者需要完成系統設定的多項任務，這些任務與所學知識點密切相關，學習者必須全部掌握所學知識點，否則就不會順利完成任務。當學習者學完知識點以及完成任務時，系統會自動評估學習者的知識水平以及學習狀況，同時還會將學習者的學習情況記錄下來，并自動根據學習結果啟動相應的學習內容。知識子系統指的是學習者所要學習的內容，學習內容被“化整為零”，并設計一些與之相關聯的學習任務，學習者參與學習，接受測試，并依據評估結果與教師的建議及時調整學習計劃、學習方案以及學習策略等。測試子系統包括自適應測試題庫、知識點庫以及學習者記錄庫，知識點題庫包括自適應題庫，可以根據學習者的具體學習情況來調整個性化系統題庫中的內容。學習者記錄庫包括教師建議和評估結果，還包括學習者的學習信息。知識題庫包含與學習知識點相關聯的試題。管理維護子系統由知識題庫、學習內容、用戶初始化以及維護管理等，該系統不僅要組建學習內容，還要根據學習內容之間的聯系將其劃分為具有相對獨立性的認知單元，而且還要通過不同的方法或策略將這些認知單元呈現在學習者面前。

二、個性化學習系統在中職數學課程中的運用

中職數學作為一門基礎課程，很多專業課的學習都要用到數學知識。但是，由于中職學生的個體差異，數學學習的基礎和能力也參差不齊，為了準確掌握學生的學習情況，有針對性地開展教學，教師可以通過網絡環境下的個性化學習系統來實現。教師可以利用個性化學習平臺了解學生知識掌握情況，還可以根據學生學習情況為學生提出指導，引導學生繼續學習。下面就以中職數學中第二冊第九章第五節“柱、錐、球及其組合體”第一課時為例，詳細介紹一下如何在這節課的設計過程中充分利用個性化學習，來實現以學習者為中心。一節好的教學設計離不開引人入勝的教學情境，針對授課對象為中職二年級機電專業的學生，以我校創新創業孵化園的工件訂單為案例，通過課前探索、課中導學和課后拓展三個環節開展個性化教學，其中課堂時長為1課時。

1.課前探索。課前，學生登入個性化學習平臺，領取個性化學習的任務單，系統根據學生學習的歷史學習習慣、學習興趣、學習基礎等方面進行分析，智能推送個性化學習任務及資源，例如A同學理論基礎較好，平臺為其推送了本課的重點內容學習，B同學善于感性認知，平臺為其推送了相應的微課學習。以此學生可根據自身基礎自定步調，開展個性化學習，為能力遷移做好知識儲備。

2.課中導學。（1）創設情境。課程伊始，學生代表上臺展示任務單讓其收集或者制作柱體模型，董站同學鉗工技能較好，平臺讓其制作了一個鉗工工件。馮曉同學畫圖能力較好，平臺讓其用專業軟件繪制三維模型。并以我校創新創業孵化園的工件訂單為案例，創設情境，學生觀察并思考，首先是要求出該工件的全面積，從而引出本課的學習任務。通過以上教學手段，激發了學生學習的興趣，對所學的內容產生了感性認識，為突破難點打下了基礎。

（2）闖關探究。通過設置層層深入的小問題，引導學生自主探究，設置闖關任務點，教師根據平臺實時反饋的任務點完成情況，能全面了解到每一個學生的學習情況，對于任務點完成較低同學進行指導，相較傳統的課堂教學，個性化的教學手段更能激發學生的學習熱情，從而幫助學生突破難點、突出重點。

（3）效果檢測。為了檢測學習效果。讓學生進行個性化的思維導圖設計，并上傳到平臺，學生互相交流討論。平臺根據系統收集和分析的學生數據，個性化推送練習檢測，例如C同學專業和技能較扎實，平臺為其推送實物的測量并計算面積，在計算過程中遇到游標卡尺不太會用的情況，于是利用自主開發立體教材進行游標卡尺使用的微課學習。D同學理論知識掌握較好，平臺為其推送了課堂之初的案例創設題，最后上臺展示，教師進行補充。

3.課后拓展。課后，教師利用平臺遠程布置作業，基礎作業是在教學平臺上完成課后在線練習檢測。拓展作業是利用生活和專業中的模型，測量并計算其表面積。依托網絡平臺，學生隨時隨地都能學習，教師線上輔導，突破了教學的時空界限，實現了真正意義上的個性化教學。

顯而易見，個性化學習系統依據自身優勢，使學習者獲得良好的學習體驗，不僅如此，個性化學習系統也能幫助學習者獲得更加豐富的知識，傳統課堂根本不可能實現這一點。個性化學習系統要確保學習者連續參與進來，換句話說，學習者使用該系統的時間要相對充足。從另外角度來看，個性化學習系統還可以增加學習過程中的趣味性，確保學習者不會感到學習是一件痛苦的事情，同時減輕學習者學習吃力的感受。總之，個性化學習系統將來會愈加完善，它可以師生之間進行互動活動提供有利場所，便于教師解答學生問題，還可以為學習者營建有助于提升學習效率的學習環境。學生利用個性化學習系統提高學習興趣，互相合作，共同學習，最終實現學習目標。