大数据精准指导学生个性化学习的实践探究

    宋怀彬 王晓荣

    

    

    

    摘? ?要：在将个性化学习置于大数据背景再认识的前提下，探索依据“多分教育系统平台”的多维功能实现精准分析、采集平台序列化数据、探索资源梯度开发等策略，实施差异化教学，指导初中学生的个性化学习。

    关键词：大数据;精准分析;梯度开发;差异化教学;个别化指导

    中图分类号：G633.7 文献标识码：A ? ? 文章编号：1003-6148（2020）9-0005-4

    在传统的大班额授课中只能针对学生集体展开教学，对于资优学生、踩线生和希望生等，介于时间和空间的局限，很难提供给他们最优化的教学资源和环境。如何尽可能地让学生张扬个性、适性发展，保障全体学生全面学习的真正发生，是值得全体教师深入思考和研究的问题。教学能否超越表层的符号，真正以学生为中心，以学生的真实问题和个性层次为切入点，走向集中与分层教学的统一？新一轮基础教育课程正是致力于构建符合学生个性化发展的课堂教学结构。随着信息化的日益普及，在教与学过程中，由学习管理系统和各类移动设备所记录下来的各类海量数据，成为分析教学过程的重要来源，也使得学生的个性化学习成为可能。利用大数据实现个性化学习，即用捕捉到的数据去了解学生的个性化需求，从而实现因材施教，这对学生的潜力、智能和人格个性的培养无疑具有巨大的优势。

    基于这样的认识，笔者把建设个性化学习平台，实施“精准分析学情，重视差异化教学和个别化指导”[1]作为课堂教学研究的主要方向，通过实践探索优化育人方式、提高教学质量、促成全面学习的有效路径。

    1? ? 大数据背景下对个性化学习的再认识

    1.1? ? 个性化学习的内涵和特点

    《国际教育百科全书》这样界定个性化教学：“一种以个体而非群体为基础的教学形式”。吴伶俐认为，“个性化教学是一种以个性化教学理念为指导，旨在充分发展每一位学生的个性，在尊重学生兴趣、意愿、需求及能力的前提下，有着多元目标体系及教学要求，灵活变通地采用各种形式的教学方法与手段、丰富开放的教学资源及多元化的评价与测试方式等充分发挥学习自主性的教学活动” [2]。与个性化教学相比，个性化学习就是每位学生从自己的需要、兴趣出发，选择适合自己的学习内容，设定学习目标，根据自己的能力倾向优化自己的学习方式进行学习的过程。

    传统教育的缺陷在于整齐划一而忽略了个体的独特性，个性化学习则在时间和空间上进行了突破与融合，构建开放的、弹性的、富有兼容性的空间，最大限度地促进学生各方面和谐自主地发展，最终形成健全的人格。个性化学习的起点特点是心智分析性，过程特点是服务差异性，结果特点是目标导向性[3]。

    1.2? ? 大数据背景下的个性化学习

    我们认为，基于大数据背景下的个性化学习，是在班级授课制的前提下，利用数据时代的数据智能化处理与传输，以及共享等智能化特点，教师兼顾学生集体的共性和学生个体的个性，关注学生的个别化学习状态。在教学过程中，设计个性化的教学活动，实施差异化课堂教学，开发适应学生需要的教学资源，谋求每个学生的最大限度的发展。学生可一定程度上自主选择和实施学习课程与内容、学习时间与进程、学习空间与环境、学习方式与策略，在学习过程中通过个体行为、环境多维联动，实现多向交互反馈，达成教学目标，掌握知识与技能，获得物理学科品质，提高能力与素养，以此彰显学科育人功能[4]。

    1.3? ? 个性化学习平台的设计原则

    （1）突出学生的主体性和独立性

    个性化学习不仅仅是简单的教学结构的个性化，更是学习主体、学习方式的个性化。每个学生都能登录进入一个属于自己的个性化学习界面，其不仅涵盖了共性的课程资源，也有个性化的学习资源和数据。

    （2）创建强大的学生模型数据库

    数据库的强大体现在地域和内容上，能够容纳研究范围的学生数据，这样便于得到区域化的数据统计，有利于教师和学生获得真实、整体的认知。数据不仅能分析学生的成绩，还应有学生的个性特征分析，这样才能形成较准确的数据路径，有利于精准指导学生个性化学习的开展。

    （3）开发大量的优质课程资源

    收集并制作一批优质的物理课程资源，按照一定的门类进行分区，学生可结合自己的实际情况，在相应的门类中去寻找所需要的课程资源进行自主学习和探究。

    （4）个性化适时追踪服务和推送

    对学生的个性化学习提供适时追踪服务，了解学生的现实起点和发展轨迹，将学习过程中出现的问题，通过后台程序的数据统计，进行面层面和点层面的总结，并推送相关联的资源，切实帮助学生解决困难，形成个性化的学习路径。

    （5）客观、全面的评价模型

    平台数据包括记录学习过程的行为数据、学习结果的评价数据以及学习形成的年级网络关系数据，形成对学生有实际指导意义的评价结果，既便于教师长期纵向追踪和横向比较，也便于学生对自己进行持续动态评析，把握自己的优劣势，对症下药，有效提升。

    2? ? 设计平台多维功能，依托数据精准分析

    在信息化时代，表征学生成绩的数据越来越多，这些数据背后隐藏着许多重要的信息。大数据与学科的深度融合致力于采集全面、高密的数据，挖掘学生个性发展的空间、助推学生的终身发展，这是师者的愿景，也是课程改革的必然。“多分教育系统平台”（以下简称“平台”）为研究的进行和深入提供了有力的技术支持。

    2.1? ? 以考情分析为切入，指导学生自我定位

    学生的差异在哪里？如何量化？借助工具、数据来说话就是对学生进行个性化判断、进行自我定位的良好方法。利用“平台”，学生可以通过手机APP终端查询自己每次考试的综合情况，从整体上了解自己。例如，历次考试表现图、年级名次变化趋势图、班级名次变化趋势图、考試得分率、考试分数段、我与学霸的差距、考试情况报告等（图1）。

    对于初中学生，在自我认识模糊、剖析能力普遍趋弱的情况下，分数往往被当作判断自己学习能力的标准。清晰地知晓自己历次考试的知识点和学习能力情况，有利于学生客观了解自我，不盲目乐观和悲观，科学定位。

    2.2? ? 以答卷重现为载体，精准指向个性分析

    “平台”可以自动生成评讲PPT ，老师可以根据各班每道题失分的情况调整幻灯片的评讲顺序，对典型性、个性化错误进行抓评。典型精解、错解、普遍性问题都可以在课堂上示范评析，精准指导。

    2.3? ? 以历次考试表现为线索，生成学生个性化学习状态趋势

    “平台”生成的超均率有利于学生了解自己一段时间内的成绩变化情况，了解自己的成绩超出（或低于）年级整体平均水平的程度。每次考试后，智能后台会利用试卷题目预设的能力点，根据学生的答题情况，自动研判学生能力的薄弱点，并形成报告，帮助学生后期查漏补缺和加强相应能力的训练。“平台”数据库存储的信息基于差异，为老师提供了运用差异、发展差异的可能。为将学生大分层、小分类进行个别化精准指导提供了切实的依据（图2）。

    3? ? 采集平台序列化数据， 探索资源梯度开发

    教育即生长[5]，这是杜威先生著名的观点之一。要让学生生长，就必须寻找个体的生长路径。通过“平台”功能模块的开发，可以为学生的个性生长提供切实可行的载体，使教育真正面向全体。

    3.1? ? 开发“一人一本”系列，精准指向“一人一练”

    每次测试后，“平台”会自动整理、保存学生的错题，自动呈现出错题的知识点、能力点，还能通过链接打开对应的试题截图。在学期末，为每位学生定制专属的个性化诊断和针对性练习——“一人一本”系列（图3）。个性化诊断具体到整学期的成绩表现、考试稳定度趋势、错题诊断、知识点诊断和提分计划等，而针对性练习则直指个性，每道错题重做和定制练习都可在完成后扫描二维码查询详解进行批阅和纠错。这样，每个学生的作业都有所不同。错题即问题，学生的作业精准指向错题重做，问题解决的针对性大为提升。

    3.2? ? 问题驱动，教学模式个性化

    接受了精准化的数据分析之后，前瞻和补救策略是教师需要研究的问题。首先是课堂共性和个性问题解决的设计。问题驱动的教学模式以基于数据分析的核心问题和若干子问题作为串起整堂课的线索，力求从设计思想上充分考虑学生的差异和个性，改变以往教师主导的授课方式。其大致流程为：翻转前置学习—学生表达问题—教师梳理归类共同问题及差异化问题—问题驱动教学设计—生成课堂教学—教学反馈。这样的教学，授课思路清晰、条理有序、目标明确，除老师重点要教的知识和方法外，还解决学生知识和思维的困顿，极大地保障了课堂教学的有效性，增强了对学生课前、课中的有效指导。而课后的补救策略，面授、微课、微专题推送都是贴合学生个性化特点的有效方式。这样的教学模式，对学习者的状态有精准的判断，共性问题和个性问题都能得以解决和发展，能调动高认知水平的学习投入。

    3.3? ? 各美其美，激发资优志趣生长

    对于数据分析中学科平稳度甚佳的学生，他们是班级学科发展的领头雁，是学科文化建设的榜样力量。宜设置开放性作业，如网络回看“加油向未来”“机智过人”等，探索实验原理，制作学习卡;或者通过手机APP阅读最新科技动态和科技前沿;或者推荐阅读物理发展史，感受人类科学前进的曲折离奇，领会科学巨匠激动人心的思想碰撞，奠基追寻自然真谛的宏大志向（图4）。

    3.4? ? 开发“平台”“课堂前测”功能，实施差异化课堂教学

    初中课本中与社会生活密切相关的知识，授课前可以设置前置学习。尤其是实验类前置学习，学生往往兴趣大增，动手动脑学习相关知识的意识非常强烈。以初中八年级课程“连通器”为例，学生在前置学习中不仅尝试制作了若干种连通器，了解连通器的基本结构，还尝试挖掘连通器的原理，提出了许多个性化的问题。

    老师将学生提出的问题截图、归纳整理成子问题，以此来驱动实施差异化物理教学。这样的课堂教学，往往以深度的师生关系为动力系统，以学生的问题为线索，层层递进，教师在与学生的互动中随时引导思维走向，不着痕迹地完成教学主导作用，让学生不畏惧知识，乐于倾听、思考、辩论、动手来完成自身知识体系的构建。再通过“平台”“讨论区”留给不同层次的学生有深度学习的空间，个性化学习的蒸腾作用易于彰显。

    对教与学的支持是大数据在适应性学习中应用的两个侧面。基于数据，学生的学习状态得以完整记录，学习系统可以推送定制化内容，教师可以开展更具精准性的教学。长期以来，小样本量、个案研究对教育规律探索起到了重要作用。而教育大数据的引入，大大拓展了教育规律探索的视角，在其驱动下，教育研究将出现不同的态势，研究者可以通过挖掘、分析教育大数据，量化学习过程，表征学习状态，发现影响因素，找到干预策略，从更深的层次发现和揭示真实的教育规律。诚如“基于工业文明标准的中国基础教育，想实现农耕文明时代提出的因材施教，唯有运用数字文明的思維，才能实现新时代大规模、标准化教育下的个性化学习。”[6]实施大数据精准指导学生个性化学习为我们找到了突破口。

    参考文献：

    [1]中共中央 国务院.关于深化教育教学改革 全面提高义务教育质量的意见（2019-06-23）.http：//www.gov.cn/zhengce/2019-07/08/content-5407361.htm.

    [2]吴伶俐.翻转课堂与大学英语个性化教学[J].湖北函授大学学报，2018，031（001）：146-147.

    [3]邓志伟.个性化教学论[M].上海：上海教育出版社，2002.

    [4]姜新生.个别化教学策略[M].北京：北京师范大学出版社，2010.

    [5]吕达，刘立德.杜威教育文集（第2卷）[M].北京：人民教育出版社，2008.

    [6]钟原.以大数据引领学校精准教学[N].中国教育报，2020-04-15（1）.

    （栏目编辑? ? 赵保钢）