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看大数据如何帮你精准施教、提高教学效率

来源:中国教育报 作者: 沈志斌 王玉家 点击数 0 已有0人评论  2016/10/31 8:21:33  加入收藏

  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)

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