數(shù)據(jù)驅(qū)動的高三化學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)探析

杜開顏

（福州第三中學(xué)，福建 福州 350003）

近年高考化學(xué)試題主要考查學(xué)生的核心素養(yǎng)，即考查學(xué)生在真實情境中運(yùn)用化學(xué)知識和方法解決真實問題的能力。傳統(tǒng)高三化學(xué)教學(xué)，部分教師將復(fù)習(xí)用書當(dāng)教材，把高中化學(xué)知識重講一遍，學(xué)生作業(yè)采用復(fù)習(xí)用書的配套練習(xí)。因作業(yè)量大，教師無法批改，導(dǎo)致教師不能及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，只能憑經(jīng)驗教學(xué)。因此，傳統(tǒng)的一些高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)存在盲目、低效、粗放的現(xiàn)象，難以達(dá)到新高考的要求。

數(shù)據(jù)是指對客觀事物的性質(zhì)、狀態(tài)以及相互關(guān)系等進(jìn)行記載的物理符號或這些物理符號的組合。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的各種痕跡（如書寫表達(dá)、書寫過程中的各種細(xì)節(jié)等）就是學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)真實地記錄了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的思考過程、學(xué)習(xí)結(jié)果，如果能夠獲取、存儲并應(yīng)用一定的方法分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，進(jìn)而修正教學(xué)過程，就能克服教學(xué)過程中的盲目性。［1］

精準(zhǔn)教學(xué)是指利用信息技術(shù)手段，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的發(fā)展現(xiàn)狀，通過設(shè)計精準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)、有針對性的教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)效果可度量，參與教學(xué)過程的學(xué)生、教師能明晰學(xué)習(xí)程度，從而實現(xiàn)差異化、個性化教學(xué)目標(biāo)。［2］精準(zhǔn)教學(xué)是通過數(shù)據(jù)對教與學(xué)進(jìn)行精準(zhǔn)定位的方法，打破以往低效教學(xué)瓶頸，朝著學(xué)生個性化教學(xué)的方向發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)的提高與教師的專業(yè)化發(fā)展［3］。

近幾年學(xué)校引進(jìn)敏特碼課網(wǎng)絡(luò)平臺，筆者在高三化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)實踐，通過兩年的實踐研究，取得一些經(jīng)驗和成果。

一、基于數(shù)據(jù)的高三化學(xué)教學(xué)流程

敏特碼課系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡(luò)云平臺，平臺中提供大量的概念講解微課視頻和習(xí)題講解視頻，所有習(xí)題根據(jù)知識點、思維能力兩個維度進(jìn)行分類標(biāo)識。這些概念和習(xí)題按照通常的教學(xué)順序構(gòu)成學(xué)習(xí)包，形成既是供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的體系，也是供教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)的資源。學(xué)生使用該系統(tǒng)學(xué)習(xí)時，提交作業(yè)的方式為紙上書寫后拍照上傳平臺，教師批改學(xué)生的電子版作業(yè)。

筆者應(yīng)用敏特碼課系統(tǒng)上的各種教學(xué)資源進(jìn)行高三化學(xué)的教學(xué)，具體教學(xué)流程如圖1 所示。

圖1 基于數(shù)據(jù)的高三化學(xué)教學(xué)流程

上述教學(xué)流程中，學(xué)生在三個階段學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均是教師制定目標(biāo)、發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和精選教學(xué)內(nèi)容的依據(jù)和基礎(chǔ)，因此教學(xué)任務(wù)與學(xué)生數(shù)據(jù)之間是緊密關(guān)聯(lián)的。

二、數(shù)據(jù)的分類與學(xué)生的學(xué)習(xí)方式

上述教學(xué)流程中包含多種學(xué)習(xí)方式，作者將不同學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行如下分類：

1.自學(xué)數(shù)據(jù)：全體學(xué)生根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)中的書面作業(yè)，根據(jù)學(xué)習(xí)包中的答案自行評價和訂正，并按規(guī)定時間提交平臺，教師復(fù)核。自學(xué)數(shù)據(jù)主要由學(xué)生自主學(xué)習(xí)產(chǎn)生。

2.實測數(shù)據(jù)：全體學(xué)生在課堂上限時完成的小測或參加周考、月考中的測試，這些數(shù)據(jù)均由教師批閱獲得。實測數(shù)據(jù)是學(xué)生在測驗狀態(tài)下產(chǎn)生的。

3.個性數(shù)據(jù)：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的、能反映學(xué)生個體學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)，如個性錯題重練數(shù)據(jù)、微課視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、作業(yè)提交時間數(shù)據(jù)等。

三、各類數(shù)據(jù)在高三化學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)中的應(yīng)用

上述三類數(shù)據(jù)能較清晰地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，用好這些數(shù)據(jù)能提高教學(xué)的精準(zhǔn)性。

（一）利用自學(xué)數(shù)據(jù)確定課堂教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)精準(zhǔn)性和教學(xué)效率

1.根據(jù)自學(xué)數(shù)據(jù)中試題得分率，確定課堂教學(xué)內(nèi)容和范圍。學(xué)生在課前根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師在復(fù)核學(xué)生的自學(xué)數(shù)據(jù)后，將學(xué)生的認(rèn)知障礙作為課堂教學(xué)的主要內(nèi)容。這樣可以比較準(zhǔn)確地針對學(xué)生的難點、易錯點進(jìn)行教學(xué)，提高教學(xué)的精確度，避免缺乏針對性的復(fù)習(xí)。

例1：關(guān)于鈉單質(zhì)的復(fù)習(xí)，某一平行班學(xué)生產(chǎn)生的部分自學(xué)數(shù)據(jù)如圖2 所示。

圖2 《鈉的單質(zhì)》學(xué)生自學(xué)后部分試題得分率

通過這些數(shù)據(jù)，教師能清晰了解學(xué)生知識的掌握情況，教師備課時要重點剖析這些錯誤試題，設(shè)計與此相關(guān)內(nèi)容的復(fù)習(xí)情境；完成較好的試題可以少涉及或不復(fù)習(xí)，這樣極大增強(qiáng)了復(fù)習(xí)的針對性。

2.精細(xì)分析自學(xué)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)知識點的精準(zhǔn)教學(xué)。傳統(tǒng)教學(xué)方式中，因為學(xué)生紙質(zhì)作業(yè)體積大，搜索困難，致使教師很難提取學(xué)生的錯誤信息。但在網(wǎng)絡(luò)平臺上，能實現(xiàn)對學(xué)生作業(yè)情況的精準(zhǔn)統(tǒng)計。

例2：上例中《鈉的單質(zhì)》教學(xué)，1-3 試題學(xué)生完成較差，試題的內(nèi)容是：

2.3g 的鈉投入到97.7 的水中，所得溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

A.等于2.3% B.小于2.3% C.等于4% D.大于4%

此題的自學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計如圖3 所示。教師首先要認(rèn)真分析試題，此題的四個選項考查鈉與水反應(yīng)的兩個細(xì)節(jié)：反應(yīng)產(chǎn)生氣體使溶液的總質(zhì)量減少；溶液的溶質(zhì)是氫氧化鈉而不是金屬鈉。再結(jié)合學(xué)生的自測數(shù)據(jù)，找出學(xué)生尚未掌握的知識。錯誤集中在B 選項的原因是了解鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體減少了溶液總質(zhì)量，但溶質(zhì)的成分搞錯了。

圖3 《鈉的單質(zhì)》1-3 試題學(xué)生答題情況統(tǒng)計

教師按照這樣的方式逐一分析低得分率試題，研究學(xué)生答題情況，能有針對性地教學(xué)，真正讓學(xué)生體驗到高三不是高一、高二的重復(fù)，而是在高一、高二學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的總結(jié)和提升。

（二）結(jié)合實測數(shù)據(jù)及時診斷教學(xué)，提高對學(xué)情把握的精準(zhǔn)度

自學(xué)數(shù)據(jù)是教師備課的基礎(chǔ)，它是在一定程度上反映學(xué)生原有的基礎(chǔ)和水平。自學(xué)數(shù)據(jù)中包含學(xué)生的自主學(xué)習(xí)（如觀看微課、自主訂正等）情況。但對于部分學(xué)生而言，自主學(xué)習(xí)的效果并不能完全令人滿意，他們無法通過自主學(xué)習(xí)持續(xù)獲得知識與技能，難以完全達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師可以通過課堂教學(xué)，針對性地進(jìn)行知識補(bǔ)償和能力訓(xùn)練，并輔以現(xiàn)場測試，結(jié)合實測數(shù)據(jù)可以更精準(zhǔn)地判斷學(xué)生當(dāng)下的學(xué)習(xí)情況。數(shù)據(jù)的采集必須是常態(tài)化、經(jīng)常化，一方面可以幫助學(xué)生經(jīng)常性獲得測試的經(jīng)驗，另一方面為教師實施精準(zhǔn)教學(xué)獲得可靠性數(shù)據(jù)。為每節(jié)課精選或編制有針對性的練習(xí)或試題，是常態(tài)化獲取測試數(shù)據(jù)的重要保證。測試的主要內(nèi)容可以是近期復(fù)習(xí)的重要試題、自學(xué)數(shù)據(jù)提示的錯誤試題、能涵蓋整個章節(jié)知識體系的試題等。

（三）重視個性數(shù)據(jù)，促進(jìn)學(xué)生的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)

精準(zhǔn)教學(xué)的實施應(yīng)該包含兩個方面，一是教師面對全體學(xué)生在教學(xué)內(nèi)容選擇上的精準(zhǔn)，以提高課堂的教學(xué)效率；另一方面是指教師對學(xué)生個體的精準(zhǔn)指導(dǎo)，［4］因為每個學(xué)生存在的問題不同。如何在教學(xué)中關(guān)注個體學(xué)習(xí)情況，也是精準(zhǔn)教學(xué)實施的重要內(nèi)容。

1.利用視頻微課，實現(xiàn)個性問題的及時解決

敏特碼課平臺上的每道試題均有視頻微課，這為學(xué)生個性化學(xué)習(xí)提供可能。教師要求學(xué)生在自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，盡量用觀看視頻的方式，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。

教師可以從平臺上獲取學(xué)生觀看視頻的有關(guān)數(shù)據(jù)，圖4 是每道試題學(xué)生得分率與觀看視頻解析的數(shù)據(jù)示例，圖5 是班級全體學(xué)生觀看視頻的總次數(shù)和總時長的階段統(tǒng)計示例。

圖4 試題得分率與學(xué)生觀看視頻解析數(shù)據(jù)示例

圖5 全班學(xué)生觀看視頻總次數(shù)和總時長階段統(tǒng)計數(shù)據(jù)示例

教師可以通過上述兩種數(shù)據(jù)，了解不同學(xué)生、全體學(xué)生的視頻學(xué)習(xí)情況，并定期公布視頻學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，鼓勵學(xué)生個性化學(xué)習(xí)。

2.利用錯題重練，解決個性化的缺漏

原題的錯題重練，有助于提升學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決真實問題的能力。根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線，結(jié)合教學(xué)實踐，教師在布置自學(xué)任務(wù)時，設(shè)置兩天后個性錯題重練，對學(xué)生糾正錯題效果較好。同時，教師根據(jù)平臺提供的數(shù)據(jù)（見圖6）定期公布錯題重練的四項數(shù)據(jù)（重練得分率、重練任務(wù)完成率、重練覆蓋度、人/日均重練題數(shù)），成績優(yōu)秀的學(xué)生，錯題重練的任務(wù)完成率越高（見圖7）。

圖6 班級錯題重練四項指標(biāo)階段統(tǒng)計圖

圖7 學(xué)生完成錯題重練四項指標(biāo)階段統(tǒng)計圖

3.組建臨時靶向班，解決某些學(xué)生的共性問題

對于難點知識，教師在課堂上按照“講解—實測—再講解—再實測”的教學(xué)流程順序教學(xué)后，教師可以把得分率仍然較低的學(xué)生在平臺上建立靶向班，給靶向班的學(xué)生推送相似的試題，供學(xué)生學(xué)習(xí)。

例如，關(guān)于溶液中離子濃度大小比較，需要考慮電離平衡、水解平衡等問題，難度較大。經(jīng)過兩次講解和實測后，建立靶向班，繼續(xù)給沒有過關(guān)的學(xué)生推送練習(xí)題（見圖8）。

圖8 知識點靶向班組建方式示例

通過建立靶向班，能關(guān)注到不同學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)不同的學(xué)生學(xué)習(xí)不同的內(nèi)容，真正實現(xiàn)對每個學(xué)生的精準(zhǔn)教學(xué)。

四、實施精準(zhǔn)教學(xué)，教師應(yīng)具備的能力

（一）教師對教學(xué)目標(biāo)的精準(zhǔn)把握

要做到精準(zhǔn)教學(xué)，需要教師對高三化學(xué)教學(xué)與高一、高二教學(xué)在目標(biāo)和內(nèi)容上的差異有深刻的理解。要精準(zhǔn)對標(biāo)高考試題，瞄準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，深度研究近幾年的各地高考試題和《中國高考評價體系》，提煉出高三具體的教學(xué)目標(biāo)，此項工作是精準(zhǔn)教學(xué)的前提之一。

（二）教師在備課及教學(xué)上變革的勇氣和能力

基于網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué)，教師的備課方式、教學(xué)方式與傳統(tǒng)的方式差距很大。教師的備課環(huán)節(jié)主要在平臺上查看班級數(shù)據(jù)和學(xué)生個體數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中推測學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，根據(jù)數(shù)據(jù)提示在選題平臺上的選擇試題推送給學(xué)生。在教學(xué)實施環(huán)節(jié)，需要教師融合使用線上教學(xué)和線下教學(xué)、自主學(xué)習(xí)與課堂講解相結(jié)合、課堂授課與課堂測試相結(jié)合，這些都需要教師有勇于挑戰(zhàn)新的教育技術(shù)、教學(xué)方式的能力。