大數據賦能精準教學的實踐和探討

【摘 要】隨著教育信息化的深入和大數據分析技術的快速發展，數據驅動精準教學成為傳統教學變革的重要抓手，為學校課堂教學改革提供了強有力支撐。學校教學從基于經驗的教學轉向基于數據的教學是大勢所趨。本文研究大數據賦能精準教學對提升教學質量，有一定的研究價值。

【關鍵詞】大數據；精準教學；實踐探討

【中圖分類號】G434" "【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2023）010-028-03

我國學生學習負擔過重主要表現在學習時間長、效率不高、學生幸福感偏低等問題。在班級授課模式下解決這些問題比較困難，主要原因是每個學生學情不同，教師無法精準了解到每位學生的特點，也就無法針對個性化的學情進行精準指導，只能靠“題海戰術”等低效的方式來反復練習。導致學生將很多的時間浪費在重復性的工作上，加重學業負擔。利用大數據技術進行全面的數據采集和分析，推行靶向教學模式，在課堂教學和課下輔導中實現了學生的精準化學習、個性化學習，從而全面實現教育教學的減負和提質增效。

精準教學的含義及實施步驟

精準教學的含義：關于精準教學的內涵，有學者認為，精準教學是指在信息技術支持下，通過跟蹤、記錄和分析學生學習過程的數據及其產生的原因，為教師教學設計、教學決策、教學指導、個性化干預和學生的學習補救及改進提供科學依據的一種教學形式，其核心是“以測助學”。還有學者認為，精準教學能夠協助教師開展具有針對性的差異性和個別化教學[1]。學者們對精準教學的闡述有下列共同特征：基于數據的教學、基于測評的教學、以學習者為中心的教學、強調記錄并分析學生學習行為與表現的教學。

簡言之，精準教學就是用大數據和智能技術所開展的因材施教。

精準教學信息環境的構建：大數據精準教學需要多種硬軟件支撐，“平臺+終端+內容”構成信息化教學環境，市場上精準教學平臺很多，選擇服務好、使用便捷的平臺即可；終端使用平板，采集數據比較快捷；內容可由學校教師自己開發或選用優質教輔資料，逐年積累，但必須電子化，傳到平臺。

精準教學四步驟：第一步是準備數據。要把所有教學內容電子化，包括作業、課堂練習、各類考試等。第二步是采集數據，把教學中所有作業、練習和考試等數據記錄下來，并傳到平臺。第三步分析數據。平臺自動批閱及時反饋，對學生知識情況做出診斷。第四步使用數據。利用平臺給出的數據對學生因材施教，對知識點精準講解，達到精準教學的目的。

精準教學的策略及實踐

大數據可以將學生的學習過程全部記錄下來，判斷學生在哪些方面或哪些知識點上存在問題，這樣將學情摸得更精準，以幫助教師準確了解學生學習的全過程，從而制定有效的教育教學策略。數據平臺還可為教師提供學生學習的“歷史”，幫助教師精準判斷學情并制定后續學習計劃。比如，某學生一學期以來有哪些學習疑點，教師不一定記得住，但人工智能系統可記住并找出規律供教師查用。教師據此分析后，就可以發現學生學習的困難及成因，進而給學生做更精準地輔導。教師借助人工智能技術，使教學更精準。再比如，教師利用大數據技術，可以積累學習行為數據，分析每位學生的學習需求，從而精準制定個性化的學習與強化的策略，提高學習與練習的實效。此外，教師還可以針對學生遇到的學習困難或錯誤，精準推送學習資源和練習材料：使學生的學習更有針對性，教師工作負擔不斷減輕。

1.學情及時反饋：自動統計得分率數據，大幅提高課堂效率

精準教學必須重點抓好課堂教學，學生學業負擔重的重要原因之一是教師對學情掌握不準，大數據精準教學的最大價值在于精準性，在于通過采集學生數據深入充分地了解學情。在課堂教學練習鞏固階段，所有學生、所有題目的得分情況都快速地以正答率等數據形式呈現，讓教師根據數據更加準確地掌握學情，對錯誤率高的問題課堂重點講解，針對個別問題對個別學生單獨講解，而且系統會自動記錄下學生答題情況，為學生個別輔導做準備。

2.作業數據化：作業批閱的效率和便捷度大幅提升，手機快批為教師減負

作業通過平臺直接發布，通過系統提前設置好的答案，客觀題系統直接判定結果，教師僅需批閱主觀題，同時教師的批閱也不再受到時空的限制，隨時都可以通過手機完成批改，作業批改速度加快。學生通過終端在規定時間內提交了作業后，答案會立刻自動推送給學生，學生第一時間了解了自己的問題所在；主觀題批改完成后，系統通過后臺算法代替復雜的人工匯總，直接以圖表、數據等多種形式呈現作業結果。這樣，作業批改速度快、反饋快，既提高了作業質量，也減輕了教師負擔。

3.錯題重練：教師主導的錯題重練變為常態，把薄弱點反復強化

利用平臺智能推送，我們可以根據學生反饋的問題進行精準推送。學生已經掌握的內容不用反復、大量的刷題，只需要重點突破沒有掌握好的內容，這樣就大大減輕了學生的學業負擔。在每一節課堂的講解中或每一次布置課下任務的時候，我們還可以安排智能重練，利用人工智能及大數據分析技術，給每位學生推送適合的個性化任務，待教師講解之后第二天完成，精準強化學習效果。結合平臺功能，我們還建立了知識反掃制度，分時間段、分數段和知識點等多個維度進行滾動的靶向反掃。

4.基于數據的個性化學習——錯題本

錯題本是指學生在學習過程中，把自己做過的作業習題或者考試中的錯題，整理而成的專用筆記本。解決錯題對填補學生知識薄弱點，提高學業成績有非常大的幫助。以往人工整理費時費力，學生負擔加重而且出現整理不全的情況。大數據平臺可以自動收集和積累學生試卷、作業和課堂互動的錯題，生成錯題集和學生學科知識圖譜，且提供知識點學習資源、變式訓練和一題多解等功能，便于學生精準學習，減輕學生負擔，減少浪費時間的現象。在提升錯題有效、有序的處理方面將做到：一是錯題日常化。借助信息化平臺，將錯題的處理和日常作業進行有效結合，解決什么時間、什么場景練錯題。二是錯題處理數據化。通過數據驅動管理，任課教師可通過數字化平臺查看學生錯題處理的完成率以及得分率，有效有序地督促學生重視并完成錯題重練。教師亦可通過錯題了解學情，調整教學進度和內容。

5.精準化英才培養：對人對點培優，找到重點學生的薄弱學科和薄弱點

在教學過程中，充分完整地采集學生數據，采集學生課堂互動、課堂訓練、作業、同步測試、月考、期中考、期末考、學業水平考、區域聯考及模擬考試等各種數據，采集學生從入學到畢業各個時段的數據。完整地將學生的學業數據和行為數據收集起來，為學生構建全面立體的數字畫像，實現對人、對點、對題的數據分析，從而精準評價。

精準教學的收獲及感悟

1.提升教研時效，促進教研發展

學科教研活動，尤其是校本教研活動，是解決教學問題，深化課堂教學改革，創新教學方法，進一步提高學科教師專業水平的主要途徑[2]。傳統教研活動主要研究教材，研究教法，以“教”為中心，大數據精準教學為學科教研組教師提供了全面客觀的教育數據，借助信息化手段，以學生學情數據為基礎，把新高考改革和“雙新”課程改革作為明確的方向，進行數字化精準教研，體現以“數字”為依據、以“學”為中心，通過數據及時了解學生的“最近發展區”，解決學生存在的問題，并在此基礎上制定下一階段的教學目標以及教學計劃，從而提升教研效能，提高學科教研質量，實現經驗型模糊教研向數據型精準教研轉變。

2.賦能個性化教學，提升課堂教學質量

教學質量的提升本質上是教學效率的提升，而提升教學效率的主場景在課堂，我們已探索出適合本校的信息技術與教學深度融合的基本范式：一是通過教學反饋的實時數據，任課教師能在課堂中明確了解學生掌握的具體情況，從而可以精準地進行教學安排，充分利用有限的課堂時間講重點、講共性，將單位時間內學生的受益量最大化；二是借助信息化工具，在班級內針對掌握層次不同的學生組建“虛擬班”，在不打破現有班級的前提下，為不同層次的學生布置不同難度的作業，在有效的時間內照顧到每一位學生，產生正向影響，提高學生積極性，從而實現數據驅動的高效課堂。三是為每位學生構建每個學科的知識圖譜。通過日常教學數據的積累，知識圖譜可以呈現出每位學生在相應學科中知識點的掌握程度。首先基于知識圖譜，學生在自學前可以查看薄弱學科和相應學科的薄弱知識點，根據薄弱項明確地設定學習目標；其次要將在線資源與線下資源做充分的結合，在學生自學的場景中，如果遇到難點且無法及時獲得教師的輔導，學生可通過個人學習終端獲取在線教學內容的輔導。與此同時，平臺還可以通過精準推送的方式，為學生提供針對性強的補充學習資料，讓學生的個性化學習形成良好的閉環。

3.優化教育指導方向，豐富學習資源

通過不斷地應用和發展大數據技術，學校能夠更好地實現精準教學，為學生的學習成長提供更好地支持和指導。首先，精準教學加強教育決策的科學化。學校根據大數據分析結果調整教學方案、改進教育管理，實現教育決策的科學化和精細化。其次，精準教學使教育教學效果得到評估與提升。通過對不同教學方法的比較和分析，找到適合自身特點的最佳教學方法，不斷提高教育質量。最后，精準教學可以豐富教學資源。通過分析學生學習行為和學習成果，對教育資源進行優化和配備，提供更多適應學生需求的優質教育資源，提高學生的學習體驗和成果。

4.驅動精準的教學管理，提升教學管理質量

有效實施數據驅動的教學工作，需要輔助以數據驅動的教學管理。一是構建學校教學管理數字駕駛艙，涵蓋與教學成績緊密相關的數據指標，包括教學任務量、任務完成率、教師閱卷率、圖譜覆蓋率、自習輔導率等；學習指標包括任務完成量、任務完成率、自學量、視頻觀看量、錯題處理率等。這些指標通過數字駕駛艙一目了然，在出現異常情況時，及時給出報警，并提供進一步分析處理的方法。二是在基于大數據的精準診斷、分析以及優質資源共享的基礎上，建立年級維度、學科維度、知識點維度、班級維度、教師維度、學生維度等多維度、多層次和多視角的數據體系，幫助學校和師生實現科學管、高效研、精準教和個性學，全面提升學校精準化教學管理能力，實現以數據為結果導向，促進教學管理向數字精準化管理轉型。

5.促進教學觀念改變和教學方式變革

大數據背景下的課堂教學，在教學觀念、教學方式和學習方式上都發生了重大變化。教師的教學更有針對性，在確定教學重點和難點時讓數據“說話”，并根據學情數據，調整教學內容、重構教學流程，以最優方式進行學科教學，“滿堂灌”和“灌滿堂”的頑疾得以改變，“以學生為中心”的課堂教學得以實現。學生在大數據技術的支撐下實現個性學習，學生可以在“課前”精準掌握學科學情，“課中”進行隨堂練習、高效測評，“課后”進行錯題重做、個性學習。為學生精準減負，大數據平臺可以將學生知識點掌握情況和程度以圖譜的形式展示出來，從而實現個性化學習。大數據平臺還能根據學生的知識圖譜推送個性化學習資源，根據錯題推送個性化的變式訓練，真正實現自主學習和個性學習雙提升，學生主體地位得以實現。

課程改革的育人目標是促進學生全面而有個性的發展。精準教學一方面可以幫助教師提高工作效率，減輕了教師負擔，很好地解決了學習的及時反饋問題，讓教師隨時掌握每位學生的學情，更有針對性地指導。另一方面，精準教學有效提升了學生的綜合素質。精準教學為學生提供學情數據，學生根據分析報告診斷、改進自身的學習行為習慣；精準教學提升了學生的自主學習能力，讓學生按需要、時間、學情進行個性化學習。讓學生對學科更有興趣、對學科理解更深入，更能讓學生從大視野、大觀念和大框架去研究問題、解決問題，讓學科核心素養落地。

注：本文系北京市“十三五”規劃課題“北京市援建雄安基礎教育背景下教育質量提升機制的實踐研究”（課題編號：BCBA2020066）成果之一

參考文獻

安富海. 精準教學： 歷史演進、現實審視與價值澄明[J].課程·教材·教法，2021，41（8）.

王小明. 浙江經驗：大數據背景下精準教學的認識、經驗與成效[J]. 中小學數字化教學，2021（5）.

編" "輯：仲玉維