基于小學生數學能力提升的大數據測評探索

游利瑛 陳晶

摘?要：學習測評是教學中的重要環節，在學習系統中起到很重要的反饋作用，其內容及方式影響著教師教育教學和學生個體成長。但是長期以來，學習測評重結果而輕過程。隨著互聯網信息技術的普及和發展，大數據測評改變了已往的測評方式，各類教育學習App和數據處理軟件，可以對學生的數學能力進行高效測評，教師可以觀察個體的能力雷達圖，進行精準糾錯和指導，從而提升小學生數學能力，提高教育教學質量。

關鍵詞：能力提升;大數據測評;小學

小學生的綜合數學認知能力與綜合數學的認知水平是緊密地相連的，一定的數學能力認知水平將直接地預示著其相應的綜合數學能力。傳統上，我們將小學生的綜合數學能力分為數學觀察的能力、數學運算的能力、數學記憶分析的能力、數學邏輯思維的能力及綜合數學運用空間想象的能力等。同一入學年齡的不同學生，其數學的能力也是有巨大差異的，學生在綜合數學認知能力上的巨大差異將直接地影響著學習的積極性和綜合數學能力及學習效果。

數學測評是數學課程學習的內容，也是數學教學的要求，在學習系統中起到很重要的導向、診斷、激勵和反饋作用。以往的教學測評體系，重結果輕過程，重知識輕能力，測評方法也主要通過筆紙來進行，命題、印卷、答題、批改、統計、分析等許多環節耗時耗力，不易反饋學生群體及個體的數學能力及核心素養指標。

隨著移動互聯網信息技術的普及和發展，大數據基于移動互聯網等信息技術的發展應運而生，大數據的測評進一步改變了目前已有的測評標準體系，教師和學生可以充分利用先進的互聯網信息技術高效地采集數據，通過數據雷達曲線圖，了解每一個群體的綜合學習能力樣態變化分布，并針對每個群體學生的綜合數學能力特點進行針對性的數據評測，精準分析、精確指導，這對于學生的數學能力提升大有裨益。

一、 大數據能力測評的功能特征

大數據的智能測評不僅能對被測學生的學習成績和學習速度信息進行分析，它還能深入分析各校、各班的數據，診斷學生的學和教師的教所存在的問題，提出有針對性的改進建議，促進被測學校、班級教學質量的提升。

（一）收集學習成績信息

被測學生基本的成績信息是教師教學中較為重要和關注的基本信息，也是學生與家長較為關注和希望及時獲得的反饋信息，學生成績信息主要包括總分、細分、均分、排名等。對于區域或全校測評來說，平臺會提供平均分、標準差、及格率、優秀率、滿分率、區分度、難易度等。這些功能信息可幫助教師、學生及時了解情況，反映問題，為教學的診斷、激勵、分析、反饋和改進等提供數據支持。

（二）分析答題情況信息

大數據測評系統（如小盒科技）具有上百萬小學數學題庫，通過后臺可以進行區域學生學習數據的評測調研，對每一道題進行學習力維度的標簽化之后組建成一套學習力調研試題進行全區域范圍內發送。如一年級的準備課“數一數”，系統測評題除了有讀題功能、顯示答案、答題情況分析外，還能顯示全國、本地所有學生在本題答題中知識點的正確率情況（如圖1所示），知識點的正確率可以反映學生在某個知識點上的實際掌握情況，這有助于我們教師能更準確地發現學生知識的薄弱點，從而有針對性地去彌補其不足。測評系統亦可對學生提交的作業信息進行批改、統計（客觀題由系統自動判分，主觀題拍照上傳后再判分），通過數據對比它能準確地描繪出學生的知識圖譜和能力模型，幫助教師進行教學翻轉、個性化教學。

（三）掌握測試過程信息

過程信息主要指學生在多次測評過程中的知識點、總分、排名、正確率等波動與變化情況。大數據測評通常以知識點折射曲線圖的形式來具體呈現。此類測評信息由被測學生在單次大數據分析與測評的結果組成，它能最大程度地反映出學生在學習過程中的能力水平。雖然大數據測評多用于反映總結性學習評價，但在一個教學時期內開展多次測評，能對學生的學習過程與其學習變化情況做出更為準確的分析和描述，從而幫助教師準確把握學生的學習狀態，及時調整教學進度與教學方法。

二、 大數據能力測評的實踐方法

大數據測評指標的科學定位在整個評價體系中是十分重要的，教育進展評估（NAEP）、小盒科技通常從數學運算能力、解決問題能力、空間圖形能力、數據分析能力、數學思考能力（即邏輯推理和創新能力）作為考核的五大基礎能力。基于考慮數學表達是作為數學核心素養的外顯目標，測評時也將學生的數學表達能力納入測評進行考核。這樣的測評方式能夠反映出學生個體的綜合素養，有以往單一的成績評價無法比擬的優勢。

（一）五大基礎能力測評

大數據能力測評一般分兩類：分數制和等級制。分數制的測評便于統計和數據處理，等級制適合分析學生的總體分布情況。通常情況下教師是將這兩種測評方式進行結合，一個學期分幾次對學生數學能力進行分數制測評，最后再將這幾次測評結果計算平均值。例如：運算能力方面如果測評三次，學生A測評結果90、80、73，那么期末運算能力的得分就是（90+80+73）÷3≈81，再按百分比折算，運算能力分就為8.1分。測評方式可借助“小盒科技”App測評方式展開，每次測評難度等級可逐次遞增，（如表所示）。

同樣，數學能力部分中空間圖形、解決問題、數據分析、數學思考均可用這種測評形式展開。

（二）數學表達能力測評

數學表達能力的測評教師可以采用錄微課評分的形式。現在有些孩子比較內斂，不太愿意在別人面前表達，錄微課恰恰可以避免許多不必要的麻煩。學生通過從數據測評題庫中選取題目來拍攝微視頻。評分的方式先由教師測評，再由學生互評，互評也可以通過點贊形式來完成。最后的分數=教師測評分值×50%+點贊數。教師還可以將優秀的微視頻制作成美篇，上傳至美篇公眾號“碼書微課堂”中，這樣的方式，不僅可以完成能力測評，還能將優秀的作品保留，制成碼書經典習題，可謂一舉多得。

三、 大數據能力測評的干預和建議

學生的數學能力通過大數據測評體現出來的是一種學習水平，教師通過大數據測評分析，建立學生常模，這里的“常模”是指測評中的能力雷達圖，當能力雷達圖建成后，只需將雷達圖中個人能力和班級的平均能力進行對比，就能夠了解學生哪方面能力之不足，對應的加以干預，做到有的放矢（如圖2所示）。

大數據測評后，系統會生成極為全面的分析報告，如小盒科技進行的某地區小學生運算能力在線測評，其《小學生運算能力在線測評研究報告》的項目有師生參與狀況、正確率分布狀況、答題效率分布狀況、答題用時分布狀況、答題成績提升水平狀況、作答次數分布狀況、知識點答題正確率狀況、總結與建議等，內容翔實、圖文并茂。又如科大訊飛受某地區主管局委托，對該地區的小學生數學能力進行大數據測評。其數據平臺的分析報告有測試基本信息、測試性質和意圖、測試實際情況、試卷答題分析等項目。報告中的試題分析對學生數學能力水平的提高很有幫助，報告中提出的五點改進建議：“研究課標、夯實四基、強化四能;加強閱讀、從做數學、到講數學;強調動手、重視計算、細節入手;問題導向、注重過程、真題訓練;知識建構、領悟思想、培養能力”針對性強，對教師后續的教學具有很好的指導性意義。

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作者簡介：游利瑛，福建省福州市，福州教育研究院;

陳晶，福建省福州市，福州晉安區第三中心小學。