基于大數據的個性化精準教學應用

馬宏

大數據的興起，為精準教學的提供了良好的發展機遇。文章分析了大數據對精準教學的影響，梳理了精準教學的理論方法，構建了基于大數據的精準教學模式，對基于大數據應用的精準教學模式進行了反思，旨在激發精準教學的活力，提升精準教學的有效性，推動大數據技術在精準教學領域的應用。

2015年，國務院發布了《關于印發促進大數據發展行動綱要的通知》，明確提出：教育文化大數據推動形成覆蓋全國、協同服務、全網互通的教育資源云服務體系。探索發揮大數據對變革教育方式、促進教育公平、提升教育質量的支撐作用。

2016年，教育部《教育信息化“十三五”規劃》明確提出，要促進教育信息化全面深入應用，使教學更加個性化、管理更加精細化、決策更加科學化。浙江省教育廳《浙江省教育事業發展“十三五”規劃》中提出要堅持“技術支撐和引領教育現代化”的理念，促進信息技術與教育教學的深度融合，推動教育變革和創新。

2018年，教育部《教育信息化2.0》行動計劃明確要求實施智慧教育創新發展行動，以人工智能、大數據、物聯網等新興技術為基礎，依托各類智能設備及網絡，積極開展智慧教育創新研究和示范，推動新技術支持下教育的模式變革和生態重構。

1 精準教學的相關理論方法

精準教學是一種基于行為學習理論提出的教學方法。旨在通過追蹤學生的學習表現并提供數據決策支持，后來精準教學發展成為一套相對完善的理論方法，用于評估教學方法教學有效性的框架。精準教學的理論認為教學就是要對學習過程進行控制，檢測個體的學習行為和反應，并輔以訓練等措施進行反饋和糾正，以使行為強化直至達到目標。

精準教學的是在日常練習中精準測量學習表現，每天花費一定時間進行練習與測量并收集數據。測量得到的數據用于判定學生學習表現隨時間的推進是否進步明顯、是否需要進行修改干預措施。在教學過程中，教師可以根據學生日常的練習、測量與記錄情況，并通過頻繁監測學生的學習行為狀態采集相應的數據，以獲得學生的發展情況。

精準教學雖不失為一種有效的教學方法，但在傳統教學環境下其應用并不樂觀。精準教學忽略了學習行為的個性化發展，缺乏對學習行為過程的關注，忽略了學生在這一過程中表現出來的不同個性，是典型的結果驅動型教學。

2 大數據的發展對學科精準教學的影響

大數據支持下的精準教學的核心價值，在于通過對學習者系列學習行為數據的充分挖掘，發現學習者自身的學習規律，反過來用以針對性的進行精準預測及改進。教師精準的設計教學活動，教學策略也要作出適當的調整，以達到改善教學活動、提升學生學業成績及核心素養的目的。

傳統數據相比，大數據大量采用可視化的展現方法，有著非結構化、分布式、數據量巨大等特點，這些特點正好能適應當下學習者個性化、人性化學習需求的變化。以人工智能、大數據、物聯網等新興技術為基礎，智能教學管理系統、自主學習系統、微課直播以及學習智能網絡平臺的大量涌現，平板電腦、智能手機、各種傳感器、可穿戴式等智能設備皆可成為數據自動采集器的廣泛應用，使得學習行為、學習狀態、學習結果等各類教育信息成為了可自動捕捉、量化、傳遞的數字存在。通過對學習數據進行深入有效的分析挖掘，使學校開展精準、高效的教學活動成為可能。通過對學習者的學習需求和學習行為實時全面地記錄、跟蹤，實現了為不同層次的學生打造個性化的學習方案，實現了教學中課前精準備課、課中精準決策和課后精準評價的個性化精準教學模式。智慧校園、智慧課堂成為現實，教育大數據時代的正式來臨。

個體學習數據的采集、分析應用，能夠精準地分析學生的學習效果、對知識的理解能力和把握程度，使學生的個體差異真正成為了有效利用的教育資源。

精準教學模式的參與主體不再局限于教師和學生，教師也不再是教學的唯一主導者，以學生為主體、多元參與的精準教學成為可能。可以通過數據測量為學生量身定做教學方案，使得老師家長快速、全面地掌握學生的學習表現數據。在傳統教學環境下，從數據測量、記錄到結果分析需要一定的時間，當數據量大的時候，時間消耗很大。大數據的實時性，使各類數據從生成到結果分析可以瞬間完成突破了有限制的時空界限，人們可以在任何時間、任何地點進行學習和交流。大數據突破了傳統教學環境的諸多制約，有利于推動教師在思維理念上接受并認可精準教學，故利用大數據構建可供教師借鑒的精準教學模式，對推動精準教學的發展、促進精準教學的應用具有重要意義。

3 基于大數據的精準教學模式構建

精準教學的精髓是精準干預。明確建立精準化的教學目標，對學生掌握的知識和技能進行精準的解釋和描述，將教學目標應轉化為具體的大問題，再將大問題分解、細化為量化描述的小問題。建立大數據教學資源庫，數據庫里可以隨時調閱班級的整體情況及每一個學生的個體發展情況，實施個性化資源推薦，根據孩子的情況及時的進行針對性的查漏補缺。利用智能推薦技術，細化到每一位具體的學生，根據學生的學習特點配置不同的優質教學資源，實施個性化教學。

個性化精準教學是面向問題進行解決的，有著強烈的針對性，通過對學生作業完成情況與能力需求之間差距的比較，通過對學生在學習過程中數據的全面的采集，針對問題進行診斷評估，“對癥下藥”針對問題進行解決。充分尊重學生個體差異，不斷的積累學生的學習情況，并進行相應的分析，讓教師第一時間掌握學生的學習效果，及時的調整教師教法和學生的學法。教師、學生、家長等可以根據自身的需求，綜合分析學生在各個階段的學習數據，并預測學生在未來一段時間的學習表現。

基于大數據，對個性化精準教學課堂進行系列觀察，對學生的個別化深度學習行為進行統計分析，從知識、技能、情感態度、高階思維等維度對學生的的學習行為進行統計分析。基于大數據，對個性化精準教學課堂進行個別化深度學習實施策略的統計分析，研究基于云平臺和智能設備終端的有效學習方式;研究如何利用大數據智能學習平臺培養學生分析問題、解決問題等高階思維能力。探索基于大數據的教學路徑和教學設計方案，創新具有學科特色的教學方式，逐步探索形成基于大數據的個性化精準教學模式。

4 基于大數據的精準教學反思

傳統教學的實施基本是教師主導、學生參與的二元封閉系統。個性化精準教學模式的實施打破了這個封閉體系，以數據為紐帶建立了學生為中心，有教師輔導、家長參與、社會關注的新型開放的主體進行關系。

精準教學測量與記錄學生的學習行為數據，數據的價值在于服務監測、評估學生的學習表現。但是數據的預測結果會往往有一定的偏差，部分數據記錄還會涉及諸多隱私問題。

以云技術、數據挖掘、人工智能和移動互聯為支撐的大數據技術，對學生學習行為的自動測量、記錄、分析均已成為現實，突破了傳統教學的操作困境，給教育教學帶來了顛覆性影響。必須要強調的是，大數據的精準教學模式在教學實踐中的應用，不僅需要大數據的技術支持，更需要有與之相應的思維理念的跟進要發揮計算機智網絡的巨大作用，使教育教學真正實現廣域化、低成本化和差別化。

（作者單位：江西省新余市新鋼中學）