智慧作業平臺支持下的高中數學作業精準化探索*

徐小芳

浙江省杭州學軍中學海創園學校 杭州 311121

0 引言

國家及各省市教育行政部門高度重視義務教育作業管理工作，近年來連續下發文件提出相關要求。2018年，《教育部等九部門關于印發中小學生減負措施的通知》，提出嚴控書面作業總量，高中也要合理安排作業時間。2021年，《教育部辦公廳關于加強義務教育學校作業管理的通知》，提出要切實發揮好作業育人功能，科學合理布置作業。同年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》，提出要有效減輕義務教育階段學生過重作業負擔和校外培訓負擔。因此，優化高中數學作業布置，減輕作業負擔并實現精準教學，把學習主動權還給學生，具有重要的現實意義和價值。

1 高中數學作業存在的問題

數學對于培養學生的創新和研究能力，對于發展學生的科學思維有著重要作用。教學過程中，數學作業不僅能鞏固知識，提高學生運算和分析能力，而且可以成為教師檢查教學效果、改進教學設計的主要依據之一，科學合理布置作業方能真正實現減負增效的目標。但是，在通常情況下，高中數學教師為提升學生成績，往往會布置數量較多的數學作業，一方面通過練習提高速度和運算能力，另一方面強化對知識和公式的鞏固應用。作業量過大，會占用其他學科的學習精力和時間，會導致部分學生產生厭學情緒。

1.1 個性化作業特性不明顯

精準化和個性化一直是教育的理想和訴求[1]。數學作業既是課堂學習的延續，又是學生個性化學習的途徑，作業布置也反映了教師對教學重點和目標的認識。目前，大多數數學教師布置的是全班統一的作業，不同學生在作業內容、要求、題量上是一樣的，作業的評價標準也是同一參考答案。因此，高中數學作業沒有體現不同類型學生的個性化需求，更沒有考慮教學要求的共性和不同學生個性的融合。在體現相同作業內容不同標準、相同作業標準不同難度、相同作業難度不同解題辦法等方面，如何因人而異布置個性化的適時、適量作業，有待探索與實踐。

1.2 智能化作業形式待創新

高中數學作業比其他學科作業更具有抽象性，很多習題都存在抽象的數量關系，解決數學問題會經歷“具體—抽象—具體”的過程。如何呈現抽象問題往往只能通過文字或圖形表示，教師出題存在較大的復雜度和難度，一些解析幾何和立體幾何問題更是難以手動繪制。在缺乏信息技術支撐下，教師難以布置智能化作業。此外，高中數學作業通常以解題模式為主，也導致作業設計呈現枯燥乏味性[2]。還有，數學作業具有一定頻繁性，未領會的知識點需要通過變式問題進一步鞏固和提升。教師對作業的批閱，一般也只能通過人工批改以發現存在的共性問題，只能憑經驗對共性問題進行分析，不能多快好省地發現不同學生的不同問題。

1.3 作業反饋方式較為單一

數學作業的評價和反饋，對學生學習有重要意義。好的反饋可以幫助學生發現問題、找準問題，同時指出解決的方向并提出避免錯誤的注意要點。通常情況下，常規作業批改只是簡單地打勾和打叉，僅僅是對結果正確與否的判斷。負責任的教師會對解題過程進行仔細檢查，尋找并指出錯誤起始點，以免學生不知為何犯錯，但也僅限于劃線指出等簡單措施，缺乏有效的反饋方式。因此，傳統的數學作業評價反饋容易停留在簡單的對與錯的評價層面，不能清晰反映怎么做、怎么解決的思路。究其原因，主要在于作業設計不合理，做題過程無法跟蹤，作業要求不明確，特別是缺乏作業數據的智慧可視化支持，無法實現最佳的學習步驟及策略，并取得好的教學效果。

2 智慧作業平臺支持作業問題解決的功能分析

基于智慧作業終端和作業大數據，精準化設計和布置高中數學作業，需要實現作業的數據采集、統計分析和反饋功能。智慧作業平臺的作業數據采集和統計分析能夠為教師提供工作支持，教師方便地布置作業，了解學生的學習進展，指出學生作業問題，掌握不同學生之間的水平差異。智慧作業平臺的反饋功能能夠解決師生間甚至學生間的交流互動，及時為不同學生設定作業目標，提供針對性練習，從而完善不同學生個體的知識結構。

2.1 具備作業數據采集功能

教師需要通過課后作業測評和成績分析環節，精準掌握學生對單元課程知識掌握情況。對于學生普遍出錯的問題，其反映出課堂教學中尚需補全的薄弱知識點，教師在后續教學上需要針對性講解。對于學生的個性化輔導，也需要掌握學生的作業錯誤并加以分析研究。因此，作業數據采集是實現作業精準化的第一步[3]。智慧作業平臺可以借助計算機、手機或其他終端，自動識別學生的手寫學號、姓名、填涂答題卡等，便于教師在校在家等不同場景下的作業評閱，實現作業、測驗、考試全場景數據采集。同時，如果具備AI 輔助圖像采集和模式識別功能，就能自動判別答題正確與否，實現錯題采集，生成學生專屬錯題本。

2.2 具備作業數據分析功能

對班級作業數據的分析，可以橫向掌握班級或年級學生群體的整體學習情況，制訂適合備課組的共同教學進度計劃和方案。對每個學生的長期作業數據分析，可以縱向了解學生個體的學習狀態和學習進步情況，助力學生綜合評價，提供量身定制的作業和教學策略。智慧作業平臺需要協助完成一些客觀題甚至主觀題作業的批閱任務，具備復雜作業數據的統計分析功能，為教師提供各類圖表式反饋，全面反饋地理區域、學校、年級、班級、學生的學習情況。通過作業大數據的追蹤比對，還能增加教師教學設計的可訪問性和可控性，為學生制定分層教學實施方案，從而提升教學精準性和有效性。

2.3 具備作業反饋互動功能

對教師而言，高中數學課后作業主要是為了發現問題，診斷效果，以改進后續教學設計。如何提供便捷有效的教師反饋互動形式，把作業反映的問題準確地反饋給學生，并提供針對性教學和進一步練習，具有重要意義。智慧作業平臺可以支持題庫組卷、成績統計分析報告生成，助力教學的決策與調整。如果能夠基于作業大數據，每周推送適合學生的個性化精選題，將大大減輕教師的作業反饋互動工作量。另外，對學生而言，及時反饋作業問題有利于找出學習薄弱環節，使學習重點更突出、練習更有針對性。平臺幫助整理的錯題本，也可以為學生節約時間并實現溫故知新。

3 大數據支持下的數學作業精準化探索

高中數學教師可以合理利用信息化教學工具，尤其是智慧作業平臺，通過對課上和課下作業數據的采集和匯總，分析學生的知識掌握情況，科學調整作業布置并有針對性地開展教學。通過分層作業、個性作業、開放作業等形式，實現高中數學作業精準化設計和布置，有效提高學生的學習效率和教師的教學效果。

3.1 分層作業

教師在教學中要尊重學生學習的差異性，科學合理設計不同類型的作業。不同學生完成不同類型作業，通過有針對性地學習掌握不同難度的知識，不同群體都能及時鞏固知識并養成好的學習習慣，都能得到提高。常規的分層工作有兩方面，一方面是學生分層次，一方面是作業分層次，學生分層次是為了將不同個體歸類并完成不同層次的作業[4]。

在大數據支持下，高中數學教師可以從學生的作業反饋數據分析比較中，讓學生按照自愿原則開展分層作業練習。答題正確率高的組，更多地去完成拓展性作業；答題正確率居中的組，完成基礎性作業兼顧難度相對提高的作業；學習相對困難的組，則需要完成最基礎的作業。學生的分層可以根據平臺反饋作業正確率情況進行，比如將正確率在70%～90%之間的良好組學生和正確率為90%以上的優秀組學生歸入“優良”組，將正確率在60%～70%之間的學生歸入“及格”組，將正確率在60%以下的學生歸入“不及格”組，對應選擇不同類型的后續作業。

在學生分組的同時，作業設計和布置也采用分層策略。

高中數學教師設計好不同層次的課后作業，在難度上呈現一定的階梯性，既可以便于不同層次學生選擇不同作業，也可以讓學生循序漸進完成適合自己的作業，逐步提升數學學習能力。第一層次作業具備基礎性，面向全體學生，重視對數學知識的內化；第二層次作業設計具有一定的綜合性，能夠促進高中生對數學知識的轉化；第三層次作業具有一定的創新性，能夠有效培養高中生的創新能力。在分層作業中，教師需要給予學生中肯的學習評價，并根據學習進展動態地調整分組。

3.2 個性作業

個性作業就是要符合學生個性化需求，從而控制好作業總量，避免題海戰術，并能從作業中準確判斷學習效果。教師在備課時，要承認不同學生之間存在差異[5]，結合教學內容和學生特點，對作業的數量與內容進行細致安排，讓學生作業反映真實學習情況。從學生作業反饋情況，分析還需強化哪些方面的知識，進而調整教學設計并安排針對性作業。智慧作業平臺為高中數學教師判斷學生個體學習情況提供了支持。

教師可以根據作業批閱過程發現的問題，在平臺端設計一些知識點為關鍵詞的作業題，由平臺自動推送強化訓練或替代性題目，供再次練習以鞏固應用。每一道題目，可以標注所要檢測的知識點和難度，便于智慧作業平臺根據學生答題情況，選擇推送同一知識點難度遞進的類似作業題，或所需先修知識點的練習題。

可以通過智慧作業平臺生成錯題集，突出解題能力和知識應用能力訓練。作為高中階段數學課程學習的基本要求，錯題集可以融入延展性訓練，鍛煉學生思維發散性，掌握多樣化解題技能。教師也可以遵循合理性與多樣性原則，從一個母題出發，設計各類延伸題型，或者從常規問題延伸出多種不同的解題方案，這些都可以在平臺端設計成個性化作業方向。學生在解答時可以根據結果完成不同的后續問題類型。由于學生在練習中接觸到更多不同形式的問題，提升了解題經驗和技能，提高了數學思維和數學應用能力。

3.3 開放作業

減輕作業負擔，并不意味著數學考點的重復訓練，而是領悟到數學思想方法，提升數學思維能力。高中數學教學應多開展開放性作業訓練，從而深化概念理解。智慧作業平臺可以采集匯總開放性問題和探究性問題，由教師根據需要發布開放作業，考查學生思維過程和創新意識。對于學習能力較好的學生群體，在布置綜合復習課的作業時，可以考慮多布置類似開放作業。教師要提高編制作業的能力，編制多變數問題作業、多用途問題作業，并通過平臺數據掌握學生的回答情況。通過訓練學生多層次、多角度和多方位的認識和問題解決能力，培養學生的自主創新思維。

開放作業要合理設置數學作業難度系數，以學生充分享受學習樂趣為前提，既能夠獲得具有特色的學習內容，也能夠強化數學學科綜合能力，使學生的思維能力得到充分鍛煉。要注重數學開放作業設計的結構和量題標準，多樣化配置作業習題類型。智慧作業平臺還需要對班級學生的興趣愛好、做題習慣等數據指標進行統計分析，以使開放作業達到因材施教效果。

另外，要真正落實“雙減”政策精神，就要思考如何安排學生“減”下來的時間。可以把學生完成課外作業時間分為3 種類型：平時放學時間、雙休日和節假日時間、寒暑假時間。根據時間長短安排不同性質的開放性、體驗性、實踐性課外作業，讓學生把數學認知性內容融入社會實踐中，實現學有所用、學以致用。

4 結束語

基于智慧作業平臺開展高中數學作業精準化探索，能夠有效促進信息技術、精準教學與作業設計的深度融合。通過作業批閱新技術，以及作業數據的統計分析，可以使精準教學更有針對性。因此，在信息技術支持下，作業數據采集整理將進一步便捷化，教學結果也更容易測評，在減少學生課后作業負擔基礎上，可以更高效地發揮作業鞏固、檢測與評價功能，為改進高中數學課堂教學和質量提升提供有效的支撐手段。