我国学生学习负担过重主要表现在学习时间长、效率不高、学生幸福感偏低等问题。在班级授课模式下解决这些问题比较困难,主要原因是每个学生学情不同,教师无法精准了解到每位学生的特点,也就无法针对个性化的学情进行精准指导,只能靠“题海战术”等低效的方式来反复练习。导致学生将很多的时间浪费在重复性的工作上,加重学业负担。利用大数据技术进行全面的数据采集和分析,推行靶向教学模式,在课堂教学和课下辅导中实现了学生的精准化学习、个性化学习,从而全面实现教育教学的减负和提质增效。
精准教学的含义及实施步骤
精准教学的含义:关于精准教学的内涵,有学者认为,精准教学是指在信息技术支持下,通过跟踪、记录和分析学生学习过程的数据及其产生的原因,为教师教学设计、教学决策、教学指导、个性化干预和学生的学习补救及改进提供科学依据的一种教学形式,其核心是“以测助学”。还有学者认为,精准教学能够协助教师开展具有针对性的差异性和个别化教学。学者们对精准教学的阐述有下列共同特征:基于数据的教学、基于测评的教学、以学习者为中心的教学、强调记录并分析学生学习行为与表现的教学。
简言之,精准教学就是用大数据和智能技术所开展的因材施教。
精准教学信息环境的构建:大数据精准教学需要多种硬软件支撑,“平台 终端 内容”构成信息化教学环境,市场上精准教学平台很多,选择服务好、使用便捷的平台即可;终端使用平板,采集数据比较快捷;内容可由学校教师自己开发或选用优质教辅资料,逐年积累,但必须电子化,传到平台。
精准教学四步骤:第一步是准备数据。要把所有教学内容电子化,包括作业、课堂练习、各类考试等。第二步是采集数据,把教学中所有作业、练习和考试等数据记录下来,并传到平台。第三步分析数据。平台自动批阅及时反馈,对学生知识情况做出诊断。第四步使用数据。利用平台给出的数据对学生因材施教,对知识点精准讲解,达到精准教学的目的。
精准教学的策略及实践
大数据可以将学生的学习过程全部记录下来,判断学生在哪些方面或哪些知识点上存在问题,这样将学情摸得更精准,以帮助教师准确了解学生学习的全过程,从而制定有效的教育教学策略。数据平台还可为教师提供学生学习的“历史”,帮助教师精准判断学情并制定后续学习计划。比如,某学生一学期以来有哪些学习疑点,教师不一定记得住,但人工智能系统可记住并找出规律供教师查用。教师据此分析后,就可以发现学生学习的困难及成因,进而给学生做更精准地辅导。教师借助人工智能技术,使教学更精准。再比如,教师利用大数据技术,可以积累学习行为数据,分析每位学生的学习需求,从而精准制定个性化的学习与强化的策略,提高学习与练习的实效。此外,教师还可以针对学生遇到的学习困难或错误,精准推送学习资源和练习材料:使学生的学习更有针对性,教师工作负担不断减轻。
1.学情及时反馈:自动统计得分率数据,大幅提高课堂效率
精准教学必须重点抓好课堂教学,学生学业负担重的重要原因之一是教师对学情掌握不准,大数据精准教学的最大价值在于精准性,在于通过采集学生数据深入充分地了解学情。在课堂教学练习巩固阶段,所有学生、所有题目的得分情况都快速地以正答率等数据形式呈现,让教师根据数据更加准确地掌握学情,对错误率高的问题课堂重点讲解,针对个别问题对个别学生单独讲解,而且系统会自动记录下学生答题情况,为学生个别辅导做准备。
2.作业数据化:作业批阅的效率和便捷度大幅提升,手机快批为教师减负
作业通过平台直接发布,通过系统提前设置好的答案,客观题系统直接判定结果,教师仅需批阅主观题,同时教师的批阅也不再受到时空的限制,随时都可以通过手机完成批改,作业批改速度加快。学生通过终端在规定时间内提交了作业后,答案会立刻自动推送给学生,学生第一时间了解了自己的问题所在;主观题批改完成后,系统通过后台算法代替复杂的人工汇总,直接以图表、数据等多种形式呈现作业结果。这样,作业批改速度快、反馈快,既提高了作业质量,也减轻了教师负担。
3.错题重练:教师主导的错题重练变为常态,把薄弱点反复强化
利用平台智能推送,我们可以根据学生反馈的问题进行精准推送。学生已经掌握的内容不用反复、大量的刷题,只需要重点突破没有掌握好的内容,这样就大大减轻了学生的学业负担。在每一节课堂的讲解中或每一次布置课下任务的时候,我们还可以安排智能重练,利用人工智能及大数据分析技术,给每位学生推送适合的个性化任务,待教师讲解之后第二天完成,精准强化学习效果。结合平台功能,我们还建立了知识反扫制度,分时间段、分数段和知识点等多个维度进行滚动的靶向反扫。
4.基于数据的个性化学习——错题本
错题本是指学生在学习过程中,把自己做过的作业习题或者考试中的错题,整理而成的专用笔记本。解决错题对填补学生知识薄弱点,提高学业成绩有非常大的帮助。以往人工整理费时费力,学生负担加重而且出现整理不全的情况。大数据平台可以自动收集和积累学生试卷、作业和课堂互动的错题,生成错题集和学生学科知识图谱,且提供知识点学习资源、变式训练和一题多解等功能,便于学生精准学习,减轻学生负担,减少浪费时间的现象。在提升错题有效、
有序的处理方面将做到:一是错题日常化。借助信息化平台,将错题的处理和日常作业进行有效结合,解决什么时间、什么场景练错题。二是错题处理数据化。通过数据驱动管理,任课教师可通过数字化平台查看学生错题处理的完成率以及得分率,有效有序地督促学生重视并完成错题重练。教师亦可通过错题了解学情,调整教学进度和内容。
5.精准化英才培养:对人对点培优,找到重点学生的薄弱学科和薄弱点
在教学过程中,充分完整地采集学生数据,采集学生课堂互动、课堂训练、作业、同步测试、月考、期中考、期末考、学业水平考、区域联考及模拟考试等各种数据,采集学生从入学到毕业各个时段的数据。完整地将学生的学业数据和行为数据收集起来,为学生构建全面立体的数字画像,实现对人、对点、对题的数据分析,从而精准评价。
精准教学的收获及感悟
1.提升教研时效,促进教研发展
学科教研活动,尤其是校本教研活动,是解决教学问题,深化课堂教学改革,创新教学方法,进一步提高学科教师专业水平的主要途径。传统教研活动主要研究教材,研究教法,以“教”为中心,大数据精准教学为学科教研组教师提供了全面客观的教育数据,借助信息化手段,以学生学情数据为基础,把新高考改革和“双新”课程改革作为明确的方向,进行数字化精准教研,体现以“数字”为依据、以“学”为中心,通过数据及时了解学生的“最近发展区”,解决学生存在的问题,并在此基础上制定下一阶段的教学目标以及教学计划,从而提升教研效能,提高学科教研质量,实现经验型模糊教研向数据型精准教研转变。
2.赋能个性化教学,提升课堂教学质量
教学质量的提升本质上是教学效率的提升,而提升教学效率的主场景在课堂,我们已探索出适合本校的信息技术与教学深度融合的基本范式:一是通过教学反馈的实时数据,任课教师能在课堂中明确了解学生掌握的具体情况,从而可以精准地进行教学安排,充分利用有限的课堂时间讲重点、讲共性,将单位时间内学生的受益量最大化;二是借助信息化工具,在班级内针对掌握层次不同的学生组建“虚拟班”,在不打破现有班级的前提下,为不同层次的学生布置不同难度的作业,在有效的时间内照顾到每一位学生,产生正向影响,提高学生积极性,从而实现数据驱动的高效课堂。三是为每位学生构建每个学科的知识图谱。通过日常教学数据的积累,知识图谱可以呈现出每位学生在相应学科中知识点的掌握程度。首先基于知识图谱,学生在自学前可以查看薄弱学科和相应学科的薄弱知识点,根据薄弱项明确地设定学习目标;其次要将在线资源与线下资源做充分的结合,在学生自学的场景中,如果遇到难点且无法及时获得教师的辅导,学生可通过个人学习终端获取在线教学内容的辅导。与此同时,平台还可以通过精准推送的方式,为学生提供针对性强的补充学习资料,让学生的个性化学习形成良好的闭环。
3.优化教育指导方向,丰富学习资源
通过不断地应用和发展大数据技术,学校能够更好地实现精准教学,为学生的学习成长提供更好地支持和指导。首先,精准教学加强教育决策的科学化。学校根据大数据分析结果调整教学方案、改进教育管理,实现教育决策的科学化和精细化。其次,精准教学使教育教学效果得到评估与提升。通过对不同教学方法的比较和分析,找到适合自身特点的最佳教学方法,不断提高教育质量。最后,精准教学可以丰富教学资源。通过分析学生学习行为和学习成果,对教育资源进行优化和配备,提供更多适应学生需求的优质教育资源,提高学生的学习体验和成果。
4.驱动精准的教学管理,提升教学管理质量
有效实施数据驱动的教学工作,需要辅助以数据驱动的教学管理。一是构建学校教学管理数字驾驶舱,涵盖与教学成绩紧密相关的数据指标,包括教学任务量、任务完成率、教师阅卷率、图谱覆盖率、自习辅导率等;学习指标包括任务完成量、任务完成率、自学量、视频观看量、错题处理率等。这些指标通过数字驾驶舱一目了然,在出现异常情况时,及时给出报警,并提供进一步分析处理的方法。二是在基于大数据的精准诊断、分析以及优质资源共享的基础上,建立年级维度、学科维度、知识点维度、班级维度、教师维度、学生维度等多维度、多层次和多视角的数据体系,帮助学校和师生实现科学管、高效研、精准教和个性学,全面提升学校精准化教学管理能力,实现以数据为结果导向,促进教学管理向数字精准化管理转型。
5.促进教学观念改变和教学方式变革
大数据背景下的课堂教学,在教学观念、教学方式和学习方式上都发生了重大变化。教师的教学更有针对性,在确定教学重点和难点时让数据“说话”,并根据学情数据,调整教学内容、重构教学流程,以最优方式进行学科教学,“满堂灌”和“灌满堂”的顽疾得以改变,“以学生为中心”的课堂教学得以实现。学生在大数据技术的支撑下实现个性学习,学生可以在“课前”精准掌握学科学情,“课中”进行随堂练习、高效测评,“课后”进行错题重做、个性学习。为学生精准减负,大数据平台可以将学生知识点掌握情况和程度以图谱的形式展示出来,从而实现个性化学习。大数据平台还能根据学生的知识图谱推送个性化学习资源,根据错题推送个性化的变式训练,真正实现自主学习和个性学习双提升,学生主体地位得以实现。
课程改革的育人目标是促进学生全面而有个性的发展。精准教学一方面可以帮助教师提高工作效率,减轻了教师负担,很好地解决了学习的及时反馈问题,让教师随时掌握每位学生的学情,更有针对性地指导。另一方面,精准教学有效提升了学生的综合素质。精准教学为学生提供学情数据,学生根据分析报告诊断、改进自身的学习行为习惯;精准教学提升了学生的自主学习能力,让学生按需要、时间、学情进行个性化学习。让学生对学科更有兴趣、对学科理解更深入,更能让学生从大视野、大观念和大框架去研究问题、解决问题,让学科核心素养落地。
作者单位 | 北京市第八十中学
内容来源 |《中小学信息技术教育》2023年第10期
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