大數據賦能減負增效*
——蕪湖一中大數據支撐下的學情診斷、智慧課堂、校本作業探索

李 平 曹承和 琚書萍

(蕪湖市第一中學 安徽蕪湖 241000)

大數據是指在某個時間區域內不能被一般軟件進行捕獲、使用和處理的信息總和。借助大數據分析,教師可以有效地進行學情診斷、智慧課堂教學,以及作業設計與管理,使因材施教和減負增效有了更多的可能。我校依托“七天網絡”和“科大訊飛”教學評價系統,進一步探尋基于大數據精準分析的作業精細管理與有效教學的改革途徑,構建基于大數據分析的教與學流程(如圖1),搭建“智慧作業”平臺,探索校本作業的管理方法,借助現代化技術落實“減負增效”,促進學生全面發展。

圖1 基于大數據分析的教與學流程圖

一、分層設計:以大數據分析實現預習的學情診斷

上課之前,教師診斷不同學情,設計導學案。教師將導學案發送至“暢言智慧課堂”,建立包括基本數據庫、學業進程動態數據庫等學生學業質量評價數據庫,逐步收集學生生理、心理、社會發展等方面的基本數據,并通過大數據分析,了解學生課前學習的動態,掌握學生的學習情況,包括其作業情況、歷次考試成績等信息,找到學生的學習起點,分析其個性化學習現狀。

接下來是測評反饋,針對學生的情況,教師提出預習方案與路徑。既可以預習書本知識,也可以完成實踐作業等。學生在完成自主預習和個性化測試后,在智能平臺上發帖提問,把在預習過程中遇到的問題和自己的想法表達出來,與教師實現點對點的溝通、探討與反饋。

然后,教師通過學情基本數據、個性差異、預習測評等情況,掌握學生的個性特征和認知基礎。據此選擇施教內容,明確單元學習目標,分層設計學習活動,制訂個性化學習活動方案。在教學過程中充分考慮每個學生在課程預設中的實際狀況,充分考慮學生的生成性需求,盡量預留生成空間,靈活預設,實現“以學定教”。

在整個學情診斷流程中,離不開大數據的支持。教師發揮大數據分析的功能,通過問卷星、在線文檔等渠道開展課前學情調研。針對學生預習時產生的困惑,教師開展線上問卷調查活動,并由此制訂更有針對性的教學目標;同時,根據學生學習水平存在差異、思維方式多樣等學情特點,運用知網、學科網等教學資源平臺搜集并整合信息,明確教學重難點,設計合理規范的課堂教學環節,為正式授課做好充分準備,進一步增強課堂的實效性。

二、高效課堂:以大數據分析實現智慧課堂的合作學習

智慧課堂中,教師針對學習者的個性特點與差異,以學習者的認知能力為基礎,利用人工智能手段,進行個體化的學習評估、學習診斷與學習支持。當了解了學生的學習起點后,教師應在學情基礎上實施“靶向”教學,立足于新課標、新教材,確定每節課的教學重難點,實現智慧課堂的合作學習。這一過程中既需要大數據分析作為支撐,又需要多媒體技術輔助。

首先是情境導入,教師充分利用現代多媒體技術在情境再現、教學資源生成等方面的獨特優勢,通過釘釘直播、騰訊直播、智慧課堂和陽光云課等平臺創設情境,模仿生活常態,設計情境化主問題,實現項目式任務驅動。比如教師可選擇實驗微視頻、音頻、紀錄片、影視片段等素材,將傳統紙質閱讀和現代電子閱讀相結合,通過多媒介閱讀的方式調動學生的閱讀積極性。教師按照教學預設與實際準備情況,針對具體教學需求、不同課型、課程各個環節的特點,運用智慧教學平臺提供的各種資源、交互技術,創建種類多樣、內容適宜的教學情境,以適應不同學習者的個性化學習需求。

在創設適宜的學習情境后,教師組織學生進行合作學習。在學情分層、目標分類的基礎上,逐步對教學內容進行分層,把課程資源及時分享給學生。課程資源包括平時習題、定時訓練、學習資料、對標測驗等,數量逐年增加,形成豐富、合理、有意義的資源庫。教師針對學生需要掌握的知識的內容、難易度,結合學生的個性特征及差異,按照志趣、能力、特長等維度劃分課程內容,進行有針對性的課程設置與習題安排,開展小組學習、討論式學習、項目式學習等多種合作學習。這為智慧課堂的有效教學奠定了實實在在的基礎,便于師生之間、生生之間的交流合作,提高學生的思維創新能力。

智慧課堂中數據導航的精準教學助力學生進行個性化學習,同時還有“私人定制”的學習方法、個性化作業、差異化輔導等,使教與學的活動更有針對性與實效性。

另外,教師可借助多媒體網絡平臺,如QQ群、釘釘、蕪湖市智慧教育資源平臺、安徽省基礎教育資源平臺、國家智慧教育公共服務平臺等,就教學重難點搭建臺階、設計問題,引導學生交流發言。學生提交問題,教師匯總數據并反饋指導,雙方進行即時對話與互動。

三、“靶向”作業:以大數據分析實現校本作業管理及多元評價

教師全面整理學生在課前、課中的學習數據,對每個學生的學習重點和難點進行數據建模與剖析,尋找學生短板,以數據為基礎形成“靶向”作業(如圖2),并根據考核內容適時做出調整。

圖2 基于大數據分析的“靶向”作業流程圖

我校通過大數據分析形成多元化的校本作業,主要分為兩類。一類是面向全體學生的錯題本,由我校教師利用“七天網絡”的閱卷系統開展大數據分析,統計學生在各級各類聯考中的錯題和其各科題目的整體得分率,了解每位學生每一科、每道題的得分率,各個備課組的教師對系統匯總推送的題目進行篩選、改編、校對,最終形成適合全年級學生的智慧型作業,在寒暑假時以錯題本的形式發放到學生手里。一類是面向學生個體制訂的個性化作業手冊。我校通過對后臺大數據進行分析,協助學生查找知識薄弱點并自動生成個性化錯題本,通過專屬錯題本全面突破學生的知識盲區。同時統計每個學科的高頻錯題、班級薄弱項,以及每一題的班級準確率和年級準確率,生成教材講義。這樣的“靶向”作業實質上就是個性化輔導,針對的是學生在課前復習、課后鞏固練習、集中測試時出現的疑難問題。教師可針對每個學生的學習特點,把疑難問題記錄下來,再根據作業批改的結果,舉一反三,錄制講解微課,有的放矢地推送給需要的學生。這樣的方式突破了傳統物理空間和課堂教學時間的局限,使學生掌握學習自主權,隨時隨地可學、樂做、能學、會做。

教師可以通過智慧教學平臺高效便捷地給學生布置個性化作業,并根據每個學生的課堂學習狀況,制訂個性化的課后鞏固提升方案。作業內容既可以是鞏固學生薄弱知識點的基礎練習,又可以是面向學習基礎好的學生的拓展練習。

我校教師還通過全程動態評估的方法,以大數據分析的評價信息和智能系統為依托,對校本作業進行多元評價。評價內容涉及多個層面,既有對基礎知識的學習,又有對問題的探究;既有自主學習的意識,又有協調溝通的能力。評價形式豐富多樣,采用線上、線下相結合的方法,自動生成可視化、個性化的測評報告,根據各類測評數據,讓評價反饋更加立體化、個性化。

總之,教師依托大數據開展學情診斷,實現智慧課堂教學,設計與管理“靶向”作業,全面利用計算機、互聯網、云計算等現代信息技術,全面追蹤、采集、錄入、分析學生日常學習情況,是一個持續而漸進的過程,“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”。