楊原明
隨著大數據的持續累積與深度應用,大數據在構建新型教學生態、助力教學方式變革、重塑教學流程中的作用日漸凸顯。而急劇增長的數字信息容易導致師生在教學活動中過度依賴網絡資源,產生學習迷航和認知過載等問題。因此,基于教育大數據驅動教學方式變革,給予教師個性化、精準化的教學干預和指導,推送具有選擇性、豐富性的教學內容,最終有利于幫助學生從書本走向真實世界,讓學生從被動接受者轉變為主動學習者,真正實現技術賦能教學質量提升。為此,江蘇省蘇州工業園區(以下簡稱“園區”)全面啟動智慧教育,包括“易加學院”“易加分析”“易加綜素”等在內的“易加”大數據平臺服務體系基本形成。
園區大數據積累已經十分豐富,為大數據決策分析奠定了基礎,大數據驅動教學方式變革具備了基礎性支撐條件。“易加”大數據平臺對學生學習參與、學習表現和學習過程的相關數據進行采集和分析,評估學生學習行為,為每一位學生的學情進行精準定位。教師依循學生學習現狀調整教學方式、教學內容,為學生提供精準教學,并對學生開展有針對性的個性化指導,以保障每一位學生在個性化發展過程中具有大數據定位的可循性。
“易加”大數據平臺促進了教師教學行為與信息技術的深度融合,教師的備課、上課、聽課、布置和批改作業、組織考核以及教師研訓等教學行為都發生了變革,教師的角色將轉變為學習的組織者和啟發者、核心素養培養的引導者、優質核心課程和教學資源的開發者,教師的教學行為從重教、重結果、重知識進一步轉向重學、重過程、重素養。
教學行為的轉變須由教師主導,基于大數據分析,教師根據學生的線上學習軌跡,分析學生學習數據,及時優化教學環節,再根據學生的課堂表現數據調整教學策略,接著教師利用學生的綜合分析數據設計學習方式,最后基于階段學情數據提高學習效果,使大數據驅動教學行為轉變具有可行性。
“易加”大數據平臺在教學路徑重構中實現了全時空的立體學習場,具有了未來課堂的時代屬性。教學路徑重構中,學生主體性的形成必須以教師正確的引導為前提。大數據幫助教師感悟和理解學生天性需要,尊重、認同、信任學生特性,解放、賦予學生在教學中應有的權利。在大數據支撐下,教師的教學行為能針對性地產生與之相應的轉變,緊緊圍繞大數據不斷提高教學素質、更新教學觀念、轉變教學行為,使大數據驅動教學路徑重構成為現實。
借助大數據對學情進行精準分析,并基于分析結果設計差異化的教學目標,有的放矢地解決學生的學習問題,改變教的模糊問題。為此,我們立足大數據確立差異化教學目標,實現新一代信息技術支撐的精準化教學目標,通過大數據挖掘每個學生的現有知識狀態、心理狀態,在尊重個體差異、學習規律的相關要素前提下,根據國家課程標準要求,以此構建分析支架,確立分層教學目標。
借助大數據全面深入分析學情,找準個性差異,開展針對性的教學活動,提高教學的有效性,改變教的低效問題就顯得尤為重要。例如,課前學生的在線預習情況、課堂中學生的學習反饋、課后學生的作業信息等,都蘊含著大量有價值的鮮活數據。我們將這些常態化的教學數據收集起來,進行深入有效的分析挖掘,發現規律,找到問題,并提出一些個性化的學習建議,讓數據為教學全程服務。
我們圍繞大數據調控教學的全過程,把教學過程優化為“前學—共學—延學”三個階段,使教學過程在大數據支撐下可倒置、可追溯、可重現,讓學習過程全部發生在學生身上,讓學生深刻體驗學習,并在學習過程中皆有良好的情緒感受。
我們根據“易加評價”系統,形成了“數據分析—問題診斷—改進優化”綜合質量評價機制;從學生的“思想品德、學業水平、身心健康、藝術素養、社會實踐”五個方面架構學生“小五星”綜合素質評價體系,用數據跟蹤學生成長軌跡,對學生個人從小學到中學的綜合素質發展進行全面個性化評價。
借助大數據的學習行為分析功能,可以觀察學生學習過程中的各項數據,如學生所訪問的學習資源的媒體類型、學生的學習時間段、學生訪問具體資源的次數等。系統根據學生學習歷史記錄,建立了專業化數據與學習過程數據之間的關聯映射,不僅能評估學生的學習行為,還能分析學生掌握知識的程度、學習偏好、學習興趣等現狀,實時向學生呈現,為下一步學習提出建議。
例如,西安交通大學蘇州附屬初級中學著力打造以數學實驗為龍頭、理化生實驗探究為核心、信息技術與學科融合為特色的課程建設路徑,將“數學+理科實驗探究”融入拓展型課程實施鏈條的每一個環節,以問題為導向、以探究為手段,啟發引導學生探索跨學科的項目式學習,激活學生學習動因,培養學生高階思維能力。同時,該校通過“易加學院”系統平臺分享交流學生的優秀成果,記錄精彩瞬間,讓更多學生感受學科探索帶來的趣味與神秘,提高學習熱情,點燃學習激情,引發創新豪情。
運用大數據技術,有利于教師通過可視化表格掌握學生現有知識能力的準確現狀,及時了解班級每一位學生在班級測評數據以及班級整體在學校以及學區內的位置。教師通過常態化采集作業、考試數據,可以詳細了解每名學生各個知識點的掌握情況,并通過平臺督促學生完成相應知識的學習,監控學生的學習進度,實現個性化輔導。人工智能技術的運用和大數據分析,能夠幫助教師動態診斷學生學情,精準掌握學生的差異,設計個性化的教學過程,使教師教得更“準”,為每個學生建立個性化發展圖譜,滿足全體學生的發展。
例如,園區東沙湖實驗中學的化學組教師在研討“身邊的化學物質”主題學習中,通過查看以往學生監測數據、學生作答數據,分析學習錯因,分析學生存在的共性及個性的學習問題,根據不同學生特點采取分層的、個性化教學方式,為基礎薄弱生提供“先看后做實驗—自學原理—基礎練”的教學路徑,為待優生提供“邊看邊做實驗—驗證原理—進階練”的教學路徑,為拔尖生提供“設計實驗—探究原理—拔高練”的教學路徑,使學生個性化學習得以落實,提升教學質量。
教學應是五彩多樣、活動豐富的本真課堂,是充滿活力的協同課堂。教師可以借助“易加”大數據平臺建立教學行為軌跡,按照課堂量化指標全方位評價教學過程與效率。由于學生學習過程是動態的、多變的,教師教學必須靈活、多元、多維,才能契合全體學生協同發展需要。利用大數據技術手段融浸于教學應用過程中,教師采用“因課制宜”“因人制宜”的教學手段,開展以真實場景為主的情境教學、以整體任務為主的單元教學、以專項探究為主的主題教學等教學方式,可以更加全面地激發學生能力與素養的綜合提升,從而教得更“活”。
例如,蘇州大學附屬中學數學組探索基于場景任務的課堂教學,強調數學的通用性和工具性。教師通過一連串驅動問題和一系列項目任務,激發學生在真實情境中主動發現問題、主動尋找答案、主動解決問題,在探索過程中給學生帶來更多新鮮有活力的學習體驗,努力提升學生發現新問題、找到新規律、得出新結論的水平。
園區教育人抓住大數據賦予教學方式變革的時代機遇,在大數據支撐下進行豐富多彩的教學創新實踐,取得了諸多成果。但是,應該看到,面向大數據的區域教學方式變革還處于起步階段,其實踐探索任重道遠。教育是一門根據學生的變化而不斷改革創新的藝術,教育者一直在探索的路上。