智慧作业平台支持下的高中数学作业精准化探索*

徐小芳

浙江省杭州学军中学海创园学校 杭州 311121

0 引言

国家及各省市教育行政部门高度重视义务教育作业管理工作，近年来连续下发文件提出相关要求。2018年，《教育部等九部门关于印发中小学生减负措施的通知》，提出严控书面作业总量，高中也要合理安排作业时间。2021年，《教育部办公厅关于加强义务教育学校作业管理的通知》，提出要切实发挥好作业育人功能，科学合理布置作业。同年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，提出要有效减轻义务教育阶段学生过重作业负担和校外培训负担。因此，优化高中数学作业布置，减轻作业负担并实现精准教学，把学习主动权还给学生，具有重要的现实意义和价值。

1 高中数学作业存在的问题

数学对于培养学生的创新和研究能力，对于发展学生的科学思维有着重要作用。教学过程中，数学作业不仅能巩固知识，提高学生运算和分析能力，而且可以成为教师检查教学效果、改进教学设计的主要依据之一，科学合理布置作业方能真正实现减负增效的目标。但是，在通常情况下，高中数学教师为提升学生成绩，往往会布置数量较多的数学作业，一方面通过练习提高速度和运算能力，另一方面强化对知识和公式的巩固应用。作业量过大，会占用其他学科的学习精力和时间，会导致部分学生产生厌学情绪。

1.1 个性化作业特性不明显

精准化和个性化一直是教育的理想和诉求[1]。数学作业既是课堂学习的延续，又是学生个性化学习的途径，作业布置也反映了教师对教学重点和目标的认识。目前，大多数数学教师布置的是全班统一的作业，不同学生在作业内容、要求、题量上是一样的，作业的评价标准也是同一参考答案。因此，高中数学作业没有体现不同类型学生的个性化需求，更没有考虑教学要求的共性和不同学生个性的融合。在体现相同作业内容不同标准、相同作业标准不同难度、相同作业难度不同解题办法等方面，如何因人而异布置个性化的适时、适量作业，有待探索与实践。

1.2 智能化作业形式待创新

高中数学作业比其他学科作业更具有抽象性，很多习题都存在抽象的数量关系，解决数学问题会经历“具体—抽象—具体”的过程。如何呈现抽象问题往往只能通过文字或图形表示，教师出题存在较大的复杂度和难度，一些解析几何和立体几何问题更是难以手动绘制。在缺乏信息技术支撑下，教师难以布置智能化作业。此外，高中数学作业通常以解题模式为主，也导致作业设计呈现枯燥乏味性[2]。还有，数学作业具有一定频繁性，未领会的知识点需要通过变式问题进一步巩固和提升。教师对作业的批阅，一般也只能通过人工批改以发现存在的共性问题，只能凭经验对共性问题进行分析，不能多快好省地发现不同学生的不同问题。

1.3 作业反馈方式较为单一

数学作业的评价和反馈，对学生学习有重要意义。好的反馈可以帮助学生发现问题、找准问题，同时指出解决的方向并提出避免错误的注意要点。通常情况下，常规作业批改只是简单地打勾和打叉，仅仅是对结果正确与否的判断。负责任的教师会对解题过程进行仔细检查，寻找并指出错误起始点，以免学生不知为何犯错，但也仅限于划线指出等简单措施，缺乏有效的反馈方式。因此，传统的数学作业评价反馈容易停留在简单的对与错的评价层面，不能清晰反映怎么做、怎么解决的思路。究其原因，主要在于作业设计不合理，做题过程无法跟踪，作业要求不明确，特别是缺乏作业数据的智慧可视化支持，无法实现最佳的学习步骤及策略，并取得好的教学效果。

2 智慧作业平台支持作业问题解决的功能分析

基于智慧作业终端和作业大数据，精准化设计和布置高中数学作业，需要实现作业的数据采集、统计分析和反馈功能。智慧作业平台的作业数据采集和统计分析能够为教师提供工作支持，教师方便地布置作业，了解学生的学习进展，指出学生作业问题，掌握不同学生之间的水平差异。智慧作业平台的反馈功能能够解决师生间甚至学生间的交流互动，及时为不同学生设定作业目标，提供针对性练习，从而完善不同学生个体的知识结构。

2.1 具备作业数据采集功能

教师需要通过课后作业测评和成绩分析环节，精准掌握学生对单元课程知识掌握情况。对于学生普遍出错的问题，其反映出课堂教学中尚需补全的薄弱知识点，教师在后续教学上需要针对性讲解。对于学生的个性化辅导，也需要掌握学生的作业错误并加以分析研究。因此，作业数据采集是实现作业精准化的第一步[3]。智慧作业平台可以借助计算机、手机或其他终端，自动识别学生的手写学号、姓名、填涂答题卡等，便于教师在校在家等不同场景下的作业评阅，实现作业、测验、考试全场景数据采集。同时，如果具备AI 辅助图像采集和模式识别功能，就能自动判别答题正确与否，实现错题采集，生成学生专属错题本。

2.2 具备作业数据分析功能

对班级作业数据的分析，可以横向掌握班级或年级学生群体的整体学习情况，制订适合备课组的共同教学进度计划和方案。对每个学生的长期作业数据分析，可以纵向了解学生个体的学习状态和学习进步情况，助力学生综合评价，提供量身定制的作业和教学策略。智慧作业平台需要协助完成一些客观题甚至主观题作业的批阅任务，具备复杂作业数据的统计分析功能，为教师提供各类图表式反馈，全面反馈地理区域、学校、年级、班级、学生的学习情况。通过作业大数据的追踪比对，还能增加教师教学设计的可访问性和可控性，为学生制定分层教学实施方案，从而提升教学精准性和有效性。

2.3 具备作业反馈互动功能

对教师而言，高中数学课后作业主要是为了发现问题，诊断效果，以改进后续教学设计。如何提供便捷有效的教师反馈互动形式，把作业反映的问题准确地反馈给学生，并提供针对性教学和进一步练习，具有重要意义。智慧作业平台可以支持题库组卷、成绩统计分析报告生成，助力教学的决策与调整。如果能够基于作业大数据，每周推送适合学生的个性化精选题，将大大减轻教师的作业反馈互动工作量。另外，对学生而言，及时反馈作业问题有利于找出学习薄弱环节，使学习重点更突出、练习更有针对性。平台帮助整理的错题本，也可以为学生节约时间并实现温故知新。

3 大数据支持下的数学作业精准化探索

高中数学教师可以合理利用信息化教学工具，尤其是智慧作业平台，通过对课上和课下作业数据的采集和汇总，分析学生的知识掌握情况，科学调整作业布置并有针对性地开展教学。通过分层作业、个性作业、开放作业等形式，实现高中数学作业精准化设计和布置，有效提高学生的学习效率和教师的教学效果。

3.1 分层作业

教师在教学中要尊重学生学习的差异性，科学合理设计不同类型的作业。不同学生完成不同类型作业，通过有针对性地学习掌握不同难度的知识，不同群体都能及时巩固知识并养成好的学习习惯，都能得到提高。常规的分层工作有两方面，一方面是学生分层次，一方面是作业分层次，学生分层次是为了将不同个体归类并完成不同层次的作业[4]。

在大数据支持下，高中数学教师可以从学生的作业反馈数据分析比较中，让学生按照自愿原则开展分层作业练习。答题正确率高的组，更多地去完成拓展性作业；答题正确率居中的组，完成基础性作业兼顾难度相对提高的作业；学习相对困难的组，则需要完成最基础的作业。学生的分层可以根据平台反馈作业正确率情况进行，比如将正确率在70%～90%之间的良好组学生和正确率为90%以上的优秀组学生归入“优良”组，将正确率在60%～70%之间的学生归入“及格”组，将正确率在60%以下的学生归入“不及格”组，对应选择不同类型的后续作业。

在学生分组的同时，作业设计和布置也采用分层策略。

高中数学教师设计好不同层次的课后作业，在难度上呈现一定的阶梯性，既可以便于不同层次学生选择不同作业，也可以让学生循序渐进完成适合自己的作业，逐步提升数学学习能力。第一层次作业具备基础性，面向全体学生，重视对数学知识的内化；第二层次作业设计具有一定的综合性，能够促进高中生对数学知识的转化；第三层次作业具有一定的创新性，能够有效培养高中生的创新能力。在分层作业中，教师需要给予学生中肯的学习评价，并根据学习进展动态地调整分组。

3.2 个性作业

个性作业就是要符合学生个性化需求，从而控制好作业总量，避免题海战术，并能从作业中准确判断学习效果。教师在备课时，要承认不同学生之间存在差异[5]，结合教学内容和学生特点，对作业的数量与内容进行细致安排，让学生作业反映真实学习情况。从学生作业反馈情况，分析还需强化哪些方面的知识，进而调整教学设计并安排针对性作业。智慧作业平台为高中数学教师判断学生个体学习情况提供了支持。

教师可以根据作业批阅过程发现的问题，在平台端设计一些知识点为关键词的作业题，由平台自动推送强化训练或替代性题目，供再次练习以巩固应用。每一道题目，可以标注所要检测的知识点和难度，便于智慧作业平台根据学生答题情况，选择推送同一知识点难度递进的类似作业题，或所需先修知识点的练习题。

可以通过智慧作业平台生成错题集，突出解题能力和知识应用能力训练。作为高中阶段数学课程学习的基本要求，错题集可以融入延展性训练，锻炼学生思维发散性，掌握多样化解题技能。教师也可以遵循合理性与多样性原则，从一个母题出发，设计各类延伸题型，或者从常规问题延伸出多种不同的解题方案，这些都可以在平台端设计成个性化作业方向。学生在解答时可以根据结果完成不同的后续问题类型。由于学生在练习中接触到更多不同形式的问题，提升了解题经验和技能，提高了数学思维和数学应用能力。

3.3 开放作业

减轻作业负担，并不意味着数学考点的重复训练，而是领悟到数学思想方法，提升数学思维能力。高中数学教学应多开展开放性作业训练，从而深化概念理解。智慧作业平台可以采集汇总开放性问题和探究性问题，由教师根据需要发布开放作业，考查学生思维过程和创新意识。对于学习能力较好的学生群体，在布置综合复习课的作业时，可以考虑多布置类似开放作业。教师要提高编制作业的能力，编制多变数问题作业、多用途问题作业，并通过平台数据掌握学生的回答情况。通过训练学生多层次、多角度和多方位的认识和问题解决能力，培养学生的自主创新思维。

开放作业要合理设置数学作业难度系数，以学生充分享受学习乐趣为前提，既能够获得具有特色的学习内容，也能够强化数学学科综合能力，使学生的思维能力得到充分锻炼。要注重数学开放作业设计的结构和量题标准，多样化配置作业习题类型。智慧作业平台还需要对班级学生的兴趣爱好、做题习惯等数据指标进行统计分析，以使开放作业达到因材施教效果。

另外，要真正落实“双减”政策精神，就要思考如何安排学生“减”下来的时间。可以把学生完成课外作业时间分为3 种类型：平时放学时间、双休日和节假日时间、寒暑假时间。根据时间长短安排不同性质的开放性、体验性、实践性课外作业，让学生把数学认知性内容融入社会实践中，实现学有所用、学以致用。

4 结束语

基于智慧作业平台开展高中数学作业精准化探索，能够有效促进信息技术、精准教学与作业设计的深度融合。通过作业批阅新技术，以及作业数据的统计分析，可以使精准教学更有针对性。因此，在信息技术支持下，作业数据采集整理将进一步便捷化，教学结果也更容易测评，在减少学生课后作业负担基础上，可以更高效地发挥作业巩固、检测与评价功能，为改进高中数学课堂教学和质量提升提供有效的支撑手段。