大数据赋能减负增效*——芜湖一中大数据支撑下的学情诊断、智慧课堂、校本作业探索

李 平 曹承和 琚书萍

(芜湖市第一中学 安徽芜湖 241000)

大数据是指在某个时间区域内不能被一般软件进行捕获、使用和处理的信息总和。借助大数据分析,教师可以有效地进行学情诊断、智慧课堂教学,以及作业设计与管理,使因材施教和减负增效有了更多的可能。我校依托“七天网络”和“科大讯飞”教学评价系统,进一步探寻基于大数据精准分析的作业精细管理与有效教学的改革途径,构建基于大数据分析的教与学流程(如图1),搭建“智慧作业”平台,探索校本作业的管理方法,借助现代化技术落实“减负增效”,促进学生全面发展。

图1 基于大数据分析的教与学流程图

一、分层设计:以大数据分析实现预习的学情诊断

上课之前,教师诊断不同学情,设计导学案。教师将导学案发送至“畅言智慧课堂”,建立包括基本数据库、学业进程动态数据库等学生学业质量评价数据库,逐步收集学生生理、心理、社会发展等方面的基本数据,并通过大数据分析,了解学生课前学习的动态,掌握学生的学习情况,包括其作业情况、历次考试成绩等信息,找到学生的学习起点,分析其个性化学习现状。

接下来是测评反馈,针对学生的情况,教师提出预习方案与路径。既可以预习书本知识,也可以完成实践作业等。学生在完成自主预习和个性化测试后,在智能平台上发帖提问,把在预习过程中遇到的问题和自己的想法表达出来,与教师实现点对点的沟通、探讨与反馈。

然后,教师通过学情基本数据、个性差异、预习测评等情况,掌握学生的个性特征和认知基础。据此选择施教内容,明确单元学习目标,分层设计学习活动,制订个性化学习活动方案。在教学过程中充分考虑每个学生在课程预设中的实际状况,充分考虑学生的生成性需求,尽量预留生成空间,灵活预设,实现“以学定教”。

在整个学情诊断流程中,离不开大数据的支持。教师发挥大数据分析的功能,通过问卷星、在线文档等渠道开展课前学情调研。针对学生预习时产生的困惑,教师开展线上问卷调查活动,并由此制订更有针对性的教学目标;同时,根据学生学习水平存在差异、思维方式多样等学情特点,运用知网、学科网等教学资源平台搜集并整合信息,明确教学重难点,设计合理规范的课堂教学环节,为正式授课做好充分准备,进一步增强课堂的实效性。

二、高效课堂:以大数据分析实现智慧课堂的合作学习

智慧课堂中,教师针对学习者的个性特点与差异,以学习者的认知能力为基础,利用人工智能手段,进行个体化的学习评估、学习诊断与学习支持。当了解了学生的学习起点后,教师应在学情基础上实施“靶向”教学,立足于新课标、新教材,确定每节课的教学重难点,实现智慧课堂的合作学习。这一过程中既需要大数据分析作为支撑,又需要多媒体技术辅助。

首先是情境导入,教师充分利用现代多媒体技术在情境再现、教学资源生成等方面的独特优势,通过钉钉直播、腾讯直播、智慧课堂和阳光云课等平台创设情境,模仿生活常态,设计情境化主问题,实现项目式任务驱动。比如教师可选择实验微视频、音频、纪录片、影视片段等素材,将传统纸质阅读和现代电子阅读相结合,通过多媒介阅读的方式调动学生的阅读积极性。教师按照教学预设与实际准备情况,针对具体教学需求、不同课型、课程各个环节的特点,运用智慧教学平台提供的各种资源、交互技术,创建种类多样、内容适宜的教学情境,以适应不同学习者的个性化学习需求。

在创设适宜的学习情境后,教师组织学生进行合作学习。在学情分层、目标分类的基础上,逐步对教学内容进行分层,把课程资源及时分享给学生。课程资源包括平时习题、定时训练、学习资料、对标测验等,数量逐年增加,形成丰富、合理、有意义的资源库。教师针对学生需要掌握的知识的内容、难易度,结合学生的个性特征及差异,按照志趣、能力、特长等维度划分课程内容,进行有针对性的课程设置与习题安排,开展小组学习、讨论式学习、项目式学习等多种合作学习。这为智慧课堂的有效教学奠定了实实在在的基础,便于师生之间、生生之间的交流合作,提高学生的思维创新能力。

智慧课堂中数据导航的精准教学助力学生进行个性化学习,同时还有“私人定制”的学习方法、个性化作业、差异化辅导等,使教与学的活动更有针对性与实效性。

另外,教师可借助多媒体网络平台,如QQ群、钉钉、芜湖市智慧教育资源平台、安徽省基础教育资源平台、国家智慧教育公共服务平台等,就教学重难点搭建台阶、设计问题,引导学生交流发言。学生提交问题,教师汇总数据并反馈指导,双方进行即时对话与互动。

三、“靶向”作业:以大数据分析实现校本作业管理及多元评价

教师全面整理学生在课前、课中的学习数据,对每个学生的学习重点和难点进行数据建模与剖析,寻找学生短板,以数据为基础形成“靶向”作业(如图2),并根据考核内容适时做出调整。

图2 基于大数据分析的“靶向”作业流程图

我校通过大数据分析形成多元化的校本作业,主要分为两类。一类是面向全体学生的错题本,由我校教师利用“七天网络”的阅卷系统开展大数据分析,统计学生在各级各类联考中的错题和其各科题目的整体得分率,了解每位学生每一科、每道题的得分率,各个备课组的教师对系统汇总推送的题目进行筛选、改编、校对,最终形成适合全年级学生的智慧型作业,在寒暑假时以错题本的形式发放到学生手里。一类是面向学生个体制订的个性化作业手册。我校通过对后台大数据进行分析,协助学生查找知识薄弱点并自动生成个性化错题本,通过专属错题本全面突破学生的知识盲区。同时统计每个学科的高频错题、班级薄弱项,以及每一题的班级准确率和年级准确率,生成教材讲义。这样的“靶向”作业实质上就是个性化辅导,针对的是学生在课前复习、课后巩固练习、集中测试时出现的疑难问题。教师可针对每个学生的学习特点,把疑难问题记录下来,再根据作业批改的结果,举一反三,录制讲解微课,有的放矢地推送给需要的学生。这样的方式突破了传统物理空间和课堂教学时间的局限,使学生掌握学习自主权,随时随地可学、乐做、能学、会做。

教师可以通过智慧教学平台高效便捷地给学生布置个性化作业,并根据每个学生的课堂学习状况,制订个性化的课后巩固提升方案。作业内容既可以是巩固学生薄弱知识点的基础练习,又可以是面向学习基础好的学生的拓展练习。

我校教师还通过全程动态评估的方法,以大数据分析的评价信息和智能系统为依托,对校本作业进行多元评价。评价内容涉及多个层面,既有对基础知识的学习,又有对问题的探究;既有自主学习的意识,又有协调沟通的能力。评价形式丰富多样,采用线上、线下相结合的方法,自动生成可视化、个性化的测评报告,根据各类测评数据,让评价反馈更加立体化、个性化。

总之,教师依托大数据开展学情诊断,实现智慧课堂教学,设计与管理“靶向”作业,全面利用计算机、互联网、云计算等现代信息技术,全面追踪、采集、录入、分析学生日常学习情况,是一个持续而渐进的过程,“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。