關于開發大數據驅動的動態習題教輔的設想

莫雪容 鐘媚 丘婷婷 黃敏

摘要：習題教輔屬于因為教育發展衍生的傳統產業，又是現在現代課堂的必需品，并隨著社會的發展，需求量急劇上升。但是，在大數據環境的沖擊下，傳統的習題教輔已經顯得力不從心，必須要借新技術附能，融合技術應用，積極突破困境，才能發揮其強大的作用。因此，通過分析促使傳統習題教輔進行變革的動力、構思動態習題教輔的開發預設及剖析動態習題教輔的優勢，提出了開發動態習題教輔的設想。

關鍵詞：大數據;傳統習題;動態習題教輔;自適應學習;學習特點

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）27-0151-02

1開發動態習題教輔資源的背景

新課改推動了教學的變革，新技術也給課堂帶來了變化。越來越多的基礎教育課程資源采用數字化方式呈現，涌現出了大量數字教輔產品。例如，書網結合、電子書包、資源庫、作業平臺、在線課程等。雖然這些產品各有亮點，但也因為各種原因存在“使用效果不佳”等不足。李婷婷提出了設計“智慧教輔”產品，但產品服務目標定位為教師，旨在因材施教，未能體現學生個性學習的自適應學習模式。基于此，本文提出面向學生的開發基于大數據技術的動態習題教輔。

動態習題教輔是一個全新的概念。動態，在漢典的解釋為“事物發展變化的情況”。習題教輔是根據教材和考試要求，由一線優秀老師和教研員策劃、設計教輔編寫題例內容，以紙質出版物的方式呈現給老師、家長和學生選用的教學輔導材料。為了使教輔材料能繼續發揮它對學生學習的輔助作用，與現代課堂接軌，傳統習題教輔需要順應時代，用大數據的技術解決教育中最核心的問題，進行轉變。本文預設的動態習題教輔，是以數字設備為載體，充分發揮數字媒介優勢，利用數據挖掘技術實時掌控和反饋學生做練習的情況，并即時分析學生對習題相應知識點的掌握情況，動態地調整學生的后續練習。因此，動態習題教輔的定義可以是：以數據挖掘技術為支撐，根據學生在練習過程中的反饋情況，針對性地篩選適合且有助于提高學生學習能力，并用現代技術方式呈現的教學輔導材料。那么，開發基于大數據的動態教輔材料的動力有哪些呢？

1.1傳統習題教輔自身的不足

傳統習題教輔自身的不足體現在三方面。第一，習題教輔從設計到投入市場，要經歷策劃、設計，排版，校對，印制，發行等環節構成的周期性出版嘲。這個過程周期長，更新慢。第二，學生通過解題練習加深對知識的理解，教師通過學生的解題隋況了解教學的效果，安排后續教學。從學生練習結果反饋給老師，到老師要手動地對學生的掌握情況進行統計分析，有一定的滯后性和技術的欠缺，效率低下，無法滿足現代教學的要求。第三，傳統習題教輔內容固定，統一排版，且不同版本的習題教輔對同類知識點的講解存在嚴重的同質化現象，學生很難根據自己的能力層次選用合適的材料，只能挑題目來做，習題教輔的利用率低，也造成資源的浪費。

1.2現代學生的學習特點

從教育發展來看，現代學生普遍傾向于自適應學習模式。自適應學習模式強調學習者主動參與獲得，由學生進行自主、合作、探究式的深度學習，以發掘與培養每個人的潛能。傳統習題教輔雖然有不同難度的題目梯度安排，但缺乏個性化題目設計，不符合現代課堂中學習者“根據自己的需求和興趣設定個人的學習目標”嘲的學習方式，與數字土著的現代化學習能力不適應，難滿足學生的學習的深度發展需要。相對而言，動態習題教輔更能適合他們的自適應學習模式。通過提供個性化的習題教輔，促使他們的知識深度內化，多維度遷移，更好地理解和應用各種知識。

1.3大數據環境下的技術支撐

教育大數據為基于學習分析的預測研究提供了多方面的可能性。數據挖掘技術可對學生的學習行為、特點及結果進行判斷和深度的剖析，幫助教師了解和跟蹤學習者的真實情況，制定合適的對策。動態習題教輔與現代教育技術結合，以新技術賦能。在學習者進行習題練習時，利用大數據技術統計學生的做題反饋，深度挖掘學生的思維特點和解題方法特征，為學生提供更有針對性的導航式指導，實現個性化學習路徑發展，達到對學生學習的輔助作用。

2動態習題教輔的開發預設

動態習題教輔借力大數據技術手段，致力求突出不同學生的個性特點、學習需求的適應，同時也兼顧教育的公平性。開發動態習題教輔，必須要有科學的框架、使用程序以及相關的學習理論支撐。

2.1動態習題教輔組成框架

動態習題教輔的最大特點在于動態，能即時地、可視化地反饋學生的做題信息，并針對性地、系統化地、多樣化地為學生提供最合適的題目，這需要強大的數字技術和海量資源支撐。技術是撐起整個動態習題教輔的骨架，以大數據挖掘技術為支撐，以云空間儲存，以數字化產品為顯示手段，提供學生做題的數據分析報告來支撐習題教輔的動態變化。資源是填充動態習題教輔的血肉。在動態習題教輔中，資源是與教材同步的云資源，包羅了最全面的、最典型、最能反映新動態的題目。這些題目的創新點在于同一題目有不同的切人點和解題方法，然后根據大數據的統計分析，為不同的學習者呈現最合適的學習路徑，實現按需集成。學生沉浸在現代智能環境中，自在地學習。

2.2動態習題教輔使用

動態習題教輔的使用對象每個學段的高階段學生。比如，小學五六年級，初中八九年級以及高中個年級。因為他們需要通過更多習題的訓練來達成知識的深度掌握。動態習題教輔與其他的網絡資源題庫或者APP題庫的區別在于它是由大數據分析技術賦能的，能實時監控學生的解題過程。學生使用動態習題教輔時，資源庫會提供一份診斷性評估性質的題目讓學生完成，記錄學生的解題過程，收集數據，對學生的思維特點和解題切入點的習慣等數據進行個性化分析，然后根據數據反饋，在題庫中搜索最合適（從與學生的解題方法特點和思維特點維度判斷）的相關題目，匯成專題呈現，為學生創建個性化學習路徑，提供私人訂制式的輔導材料的集合。這種動態地提供對應題目的方法能滿足不同能力層次的學生的不同學習要求，達到因材施教的效果。

2.3動態習題教輔開發的理論支撐

理論是一切實踐的依據。動態習題教輔開發同樣離不開學習理論的支撐。動態習題教輔可依據行為主義、人本主義和聯通主義相關理論開發使用。第一，學生用動態習題教輔進行知識點的練習，是以“小步子”的節奏來進行的。當目標知識點掌握了，才會進行另一個知識點的練習;如果沒有掌握，平臺會根據數據分析，為學生篩選合適的題目，強化他的練習，直至掌握。第二，動態習題教輔是以學生的自主個性化使用為特征的。習題是根據學生的已有能力、需要強化的能力以及適合個體思維方式的數據統計而呈現的，由計算機協助動態地選擇滿足個人發展需要的內容。第三，“學習就是優化自己的內外網絡”。學生通過創造性地使用動態習題教輔，使學習變成一種結合新技術的聯結方式，創建個性化學習路徑，優化學習過程。

3動態習題教輔優勢

從動態習題教輔的開發預設分析，可以預見動態習題教輔有如下優勢：

第一，為私人訂制的個性化學習提供了可能。動態習題教輔以大數據挖掘技術為支撐，可以及時對學習者的學習行為的監控，進行針對性的反饋、提供個性化的指導，例如，根據學習者的思維對于同一個題目有不同的接入點或者是解題思路特點，并動態地調整后續練習的側重點，這是傳統的習題教輔所不能實現的功能。

第二，為碎片化學習的實現提供了方式。碎片化學習具有學習時間靈活可控隨意、信息知識點容易獲取及習得等特點，已成為獲取知識的重要方式，也是未來學習的主流方向。動態習題教輔是與新技術聯合而生的，各種數字化產品是它的使用平臺，十分便利學生進行泛在的碎片化學習。且動態習題教輔以云空間儲存，儲存容量大，與互聯網互通，題目更新快。這也是傳統習題教輔所不能相比的。

第三，為教育公平的實現創造了機會。教育公平要突出要關注地區差異和個體差異，保證每一位學生受益。實際上，使用動態習題教輔，能體現在學生課堂練習層面的教育公平。不同能力層次的學生，動態習題教輔會根據他們完成診斷性評估習題的情況，自動生成對學生練習的分析及對應的指導，提供相促進相應能力得到提升的題目，避免了傳統習題教輔的同質化解釋和強化題目的同質化提供，真正體現了體現以學習者為中心的個陛化發展關懷。

動態習題教輔預設的目的和傳統的習題教輔是一致的：為課堂知識點進行補充和深化，為學生課后知識鞏固和提升提供幫助。動態習題教輔是傳統習題教輔的一次升級，是傳統習題教輔的2.0版，希望能在不久的將來，實現動態習題教輔的開發，為教育現代化的全面實現添磚加瓦。