看大数据如何帮你精准施教、提高教学效率

　　一、学业诊断是提升教学质量的基础

　　提升教学质量是学校的重要目标。为了提升教学质量，必须实施有效教学；而要实施有效教学，必须遵循因材施教的基本原则。

因材施教的理念最早由孔子提出，那个年代的教育形态为私塾制。当今，班级授课制形式带有工业化大生产的烙印，教师教学定位于大多数学生，而且要在课堂教学中真正实现因材施教，是一件十分困难的事情。因此有人提出，在当今班级授课制条件下，要实现因材施教简直是天方夜谭。

　　那么，在班级授课制环境下，就真的无法实现因材施教吗？华东师范大学教授崔允漷说，学校开设针对学优生的提高课程及学困生的辅导课程、分层作业等，就是体现了因材施教的思想。

　　教师如何因材施教？有教育专家认为，教师的学科知识、教学知识、读懂学生的知识，组成了教师的专业知识。反思我们的教学现状，教师对学科知识、教学知识的重视程度远远大于读懂学生的知识，教学专业杂志上刊登的论文多数属于学科知识和教学知识范畴，很少属于读懂学生的知识范畴。

　　我认为，实施因材施教的前提是教师要读懂学生，随着教学改革的不断深入，教师正从对课程、课堂、教材、教法的研究，逐步转向对学生的研究。

而读懂学生的重要途径之一就是学业诊断。课堂上，教师通过察言观色、师生互动诊断学情，课后通过批改作业和评判试卷，或通过与学生对话，实现对学情的诊断，而且这种诊断是教师工作中的高频事件。

　　二、传统学业诊断存在三大弊端

　　为了更好地了解学情，教师通常会做一些诊断分析，传统的诊断方法是采用画“正”字的方法。通过“正”字统计，教师掌握每个题目的差错情况，内心也有一个标准，比如超过20%的学生出错，下节课就应该实施补救性教学。

　　通过上述分析我们不难发现，提升教学质量的基础之一是学业诊断，逻辑关系应该是“学业诊断—读懂学生—因材施教—有效教学—提升质量”。

　　传统的诊断方式几百年来未曾发生改变，尽管画“正”字是一种简单劳动，但教师却为此花费了许多时间。有数据表明，画“正”字统计一个班级的作业（以50人为样本），大约要耗费一个小时，画“正”字统计一个班级的试卷，耗费的时间就更多。归纳起来看，这种传统的诊断方法存在以下三个弊端：一是画“正”字虽然是一种简单的劳动，但耗费了教师大量的时间；二是诊断的精准度低，教师虽然统计出做错题学生的人数，但一般不会记录是哪些学生出错；三是诊断的跟踪性差，画“正”字统计是点状诊断，缺乏对学生个体的线状跟踪分析，诊断的教学价值因此大大降低。

　　《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》对信息技术高度定位，指出“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。2010年，江苏省启动基础教育百校数字化学习，提出要通过数字化对学生学业成就进行全面、即时、精确的多维采集和评价，并且能及时反馈，促进教与学的改善，促进学生健康成长。近年来，江苏省梅村高级中学以江苏省规划课题“高中生学业诊断与评价改革的行动研究”为抓手，积极探索基础教育学业诊断的革新方法，学校采用并创新了一套系统，采集基础教学学业小数据，形成学业大数据库。基于大数据进行分析，从而较好地实现了因材施教。

　　三、学业诊断离不开大数据

　　这套系统以数据为支撑，主要包括“数据来源”“采集系统”“反馈系统”三大元素：

　　数据来源

　　基础教学学业数据包括国家课程实施中的作业、练习、考试数据，以及涉及学生非智力因素（如调查问卷）等数据。项目初始阶段，重点采集作业、练习、考试等数据，因为这些数据每天都在产生，与教师日常工作、学生每天学习紧密联系。

　　采集系统

　　采集系统分为硬件和软件两个维度。硬件可以与传统网上阅卷硬件设备通用，软件融合了图像识别技术、云计算技术、云存储技术等多种现代技术。与传统网上阅卷最大的区别是，该系统可以不改变教师的批改习惯，教师先纸质批改，再扫描采集数据（卷面留有痕迹，这种痕迹也是一种教育资源），不需要像网上阅卷那样必须依靠庞大的信息技术人员辅助，反而能使数据采集很便捷地融合到教师日常工作中。具体操作如下：

　　学生二维码。为有效识别学生身份，可以为每个学生设计一个二维码，每次作业、练习、考试、调查问卷，学生需要在规定区域粘贴二维码。数据采集时，系统将学生自动归并到相应班级。

　　标准化题卡。为便于采集学业水平数据，必须设计专门的答题卡，分作业和考试两种标准化答题卡供教师选用。教师只需将题目复制在相应的题号下，就能自动生成电子作业、练习或试卷，印刷用纸是学校平时印讲义的纸张。

　　双项细目表。对于平时的作业、练习及试卷，教师需制订双项细目表，含知识点、题型、分值、要求等。这样做，一方面有利于提升命题质量，另一方面方便数据统计、多维度分析及错题本生成。

　　批改方式。该系统充分尊重教师传统批改习惯，客观题可以自动判定答案、采集分数，教师可以不批改；主观题可以采用打叉、打钩、画线、写批语等传统方式，但赋分及错误分类等需要在对应框内做记号。

　　扫描录入数据。批改好的纸质答题卡，可以通过扫描仪和软件将数据录入电脑，通常50份答题卡扫描录入时间约为1分钟。录入的数据包括每个学生每个题目的得分情况等。

　　反馈系统

　　数据反馈系统包含教师软件、学生软件和家长软件。这三种软件都分设计算机版和手机APP版（手机软件）。教师软件通过模板支撑教师方便地编制作业、练习、试卷，同时具有扫描采集数据、查看相关数据报表、跟踪薄弱学生、下载高频错题等多种功能；学生软件具有以下功能：查阅作业、练习、考试信息，查看教师批改情况，下载自己的错题本，手机拍照上传作业等；家长通过家长软件可以随时了解孩子在校的作业、练习、考试数据及跟踪情况。

　　四、学业诊断助力精准教学

　　由上述内容我们发现，数据对于学业诊断而言非常重要。那么，数据具体有哪些作用？

数据驱动式集体评讲

　　每次采集数据后，系统会提供一份诊断报告。比如，高三物理阶段性检测后会有一份诊断报告，给出每个选择题的正确答案、错题人数、高频错误选项，填空题错误人数，计算题得分率等。传统讲评作业或试卷，有些教师从头讲到尾，一是没有重点，二是往往因时间不够，造成讲评质量低。有了诊断报告，教师可以快速、精准定位讲评重点，提升讲评效率和讲评质量。

　　数据驱动式个性化辅导

　　该系统具有强大的数据挖掘功能，可以提供最新的学业成绩单，从高分到低分排序，从低分到高分排序等，教师可以快速查找学业困难学生，判定是否实施个性化辅导。教师在实施个性化辅导前应充分备课，主要包括：

　　一是查看学业困难学生的答题情况，分析错误的原因。系统数据采集过程中能够自动保存答题错误的图片，使得这一工作变得非常简便。

　　二是查看学业困难学生学业档案，实施动态跟踪。有些错误源于学生对概念或方法未能完全掌握，到综合练习或考试时就出现错误。实施个性化辅导时，教师需要帮助学生回到教学原点，方能收到良好的辅导效果。

　　三是查看学业困难学生作业动态跟踪图线、考试跟踪图线，分析两种图线的差异。有些学生作业质量不断上升，而考试成绩不断下降，这很有可能是平时做作业缺乏独立思考引起的。

　　四是查看学业困难学生知识点掌握情况。通过常态化采集作业、考试数据，系统自动生成学生较薄弱知识点或方法图表，通过数据驱动，指导学生今后学习中应该注重对这部分内容的学习。

　　数据驱动式个性化学习

　　一是一键导出错题，学会知识管理。每个学生都是鲜活的个体，不同的学生经历着不同的学习过程，有着不同的学习体验。随着学业的不断积累，其自身的知识结构也不尽相同，尤其是知识结构和学习方法的缺陷各不相同。通过这项大数据技术，常态化采集学生的学业数据后，系统自动记录每个学生的缺陷。根据艾宾浩斯遗忘理论，学习之后最初遗忘的速度很快，以后逐渐缓慢。为了避免或减少遗忘，及时复习就变得十分重要。每周或每月，学生通过大数据系统下载自己的错题本并订正，学会知识管理，就是一种很好的个性化学习方式，错题重做的习惯是一种很好的学习能力。

　　二是常态化采集，个性化推送。这套系统就好比一个“超级”教师，通过常态化学业数据采集，记住了每个学生的学习轨迹、知识结构、能力分布、强项、弱项等数据，再通过大数据运算，可以为每个学生定制并推送一项学习建议，一份个性化练习、试卷、作业、微课等，从而较好地在班级授课制环境下实现因材施教。

　　今年，江苏省梅村高级中学通过全覆盖、常态化举措，依托大数据开展精准化教学，在班级授课制环境下较好地实现了因材施教，课堂教学效率、课程实施质量、学校教学质量均得到大幅度提升，取得了较好的增效减负效果。

　　（作者单位分别系江苏省无锡市辅仁高级中学、江苏省梅村高级中学）