高技術支持下個性化學習的個案研究

　　班級教學中，教師通常采用的還是重教而輕學的教學策略。由于教學條件的限制，教師只能根據成績中等或者中等偏上的學生，制訂統一的教學活動編列。但是，學生的學習類型和方式是存在差異的，長此以往，必然出現兩極分化現象。有經驗的教師會采取一些教學手段來減弱這種分化，比如對水平不同的學生提出難易有別的問題或者布置不同的作業，但是這種教學手段依然不能實現全面的個性化教學。隨著信息技術越來越多地應用到課堂，如何更好地將其和課堂教學整合起來，在尊重學生學習差異的基礎上，讓學生的學習充滿個性成為目前亟待解決的問題。
　　面對班級中學習成績和學習興趣差異比較大的學生，教什么、如何教成為某校數學王老師在新學期面臨的困難。他的班上有20%的學生成績相對較低，學習數學的興趣不高，在課堂上屬于“默默無聞”的一部分。在與學生的交談中，研究人員發現，成績較高的一類學生認為老師上課講的內容偏容易；成績偏低的一類學生則認為教師較少關注他們，因此逐漸對學習數學失去了信心和興趣。王老師在我們的支持下使用了個性化學習支持系統，共同進行了為期五周的教學實驗研究。
　　在進行教學實驗以前，我們對王老師班上的學生做了調查。全班46名學生在對“認為數學是否重要”的調查中，只有1名學生選擇了“一般”，其他的學生都選擇了“十分重要”或者“重要”；在對“你是否喜歡數學”的調查中，93%的學生選擇了“喜歡”，其中65%的學生說“喜歡數學是因為數學可以訓練思維”（學生的這個回答是因為教師注重對學生進行數學思維訓練）；在對“學習數學時經常遇到的困難”的調查中，50%以上的學生選擇了“經常做錯題或者不知道該怎么答題”；在“如何解決學習中的困難”的調查中，26%的學生選擇“問老師”，45.7%學生選擇“問父母”；在對“怎樣才能學好數學”的調查中，24%的學生選擇了“聽老師講課”，44%的學生選擇了“希望老師能根據自己的問題個別指導”，這表明學生有進行個性化學習的愿望；在對“希望計算機能對學習數學提供哪些幫助”的調查中，大多數學生希望“多提供一些資料和練習題”、“像老師一樣講題”和“能把枯燥的東西變得好玩一點讓我明白”。
　　個性化學習支持系統的個性化體現在對教學活動序列和教學活動內容安排的靈活性和智能性上。為了更好地發揮系統的效用，教師必須熟悉系統的各部分功能和操作。在此基礎上，研究人員與教師設計了基于系統的教學活動序列和教學活動內容。本次實驗采用的是“小學數學梯形”學習單元。先讓學生自學前一個知識點的相關內容并做相關測試題，系統將根據獲取的學生數據（如媒體偏好和學習路徑等）對學生進行特征挖掘，將學生分成四種類別。分類結束后，四種類別的學生按照系統提供的適合自己類別的學習內容進行個性化學習。教師認為在完成基礎目標的同時還應適當增加課外資料和加深難度。研究人員將一部分學習內容制作成學習資料讓教師從系統中選擇上傳，而另一部分難題作為試題加入。此外，王老師還找來了Flash和PPT課件以形象地展示知識點，設計了生活中的數學小知識部分，以增加學生對數學的興趣。在學生進行個性化學習之前，王老師都會明確交代這節課的學習任務，說明哪部分習題是必須要完成的。在學生學習過程中，教師在教室中巡視，觀察學生的進展情況。課后，教師分別讓幾個成績比較好的、中等的和成績稍差的學生分別說說這節課的學習情況。每次學習之后，系統將重新對學生數據進行挖掘，使系統推送的教學活動序列和教學活動內容適應學生不斷變化的特征狀況。
　　學生對系統本身很有興趣，他們可以按照自己的步調和水平進行學習，所以學習時很投入，連平時上課比較淘氣的學生也一心一意地學習。下課后，學生紛紛問能不能回家也上這個系統繼續學習，當我們告訴他們可以的時候，學生們很認真地用筆記下了系統的網址。
　　經過為期五周的實驗，我們再次對學生進行了調查。95.6%的學生認為“這個系統挺有用的，能幫助我學習數學”，只有4.4%的學生覺得“大多數內容我早就會了”。選擇后一選項的是兩個成績比較好的學生，都參加了課余的數學輔導班，對計算機和網絡也比較熟悉，上課的時候他們經常坐在一起，遇到困難時經過討論基本都能解決。在學習內容方面，100%的學生表示“可以按照自己的方式學習，如果看老師播放課件，要么是投影看不清楚，要么是老師播放得太快，跟不上”、“課件很好看，尤其是Flash，可以自己動手，學習起來更直觀”。86.66%的學生表示“習題難易程度挺適合我的，電腦還能在做完了就給出答案”，反映出學習內容的選擇比較適合各個層次的學生。沒有選擇這個選項的6個學生成績都比較好，他們認為題量比較少，不如輔導班多。100%的學生認為“我很高興能自己操作計算機，看我感興趣的內容，而不必非得跟著老師的進度走”。成績較差的學生認為“我很高興可以在計算機上反復地學習我不太清楚的知識”。教師在反思時表示，這種適應性學習可使學生根據自己的步調和水平來學習，對有難度的內容可以反復地學習，對比較容易的可以過去。課堂上學生有了獨立思考的空間和動手機會，加強了合作學習，學生興趣提高了，學習成績自然也提高了。
　　實驗研究過程中，我們重點跟蹤了兩個學生，一個是成績比較高的學生C，一個是成績比較低的學生L。我們對他們進行了訪談，并對此過程中的教師行為進行了分析。
　　
　　1．成績比較低的學生L
　　
　　教師對學生L的評價是：平時不喜歡說話，上課時很老實，聽講也很認真，但是沒主動舉過手回答問題，學習成績總是倒數幾名。在使用個性化學習支持系統的過程中，我們發現她目不轉睛地盯著電腦屏幕，認真地、一步一步地看系統推送的教學活動內容。遇到計算機操作方面的困難，她向我們請教；遇到數學學習方面的問題，她向身邊的同學求助。王老師說，這在以前的課堂上是根本不會出現的，他很少看見學生L在問題得到解決時，眼睛中那閃閃發亮的神采。
　　
　　2．成績比較高的學生C
　　
　　在對學生C的訪談中，我們發現他是一個很聰明伶俐的孩子，是班上的尖子生。問到平時上課的情況，他說，有的時候覺得真慢，挺簡單的事老師還得給那些同學講半天。剛開始使用個性化學習支持系統的時候，他明顯比其他學生學習的步調快，還能幫助其他同學解決計算機操作和學習上的問題。系統第一次進行數據挖掘之后，把他分為A類（學習績效比較高）。這時候系統給他推送的教學活動內容就比較難了，他一堂課基本上都是看自己的計算機，很少有閑下來的時候。一天下課后，他找到我們，問在家能不能用這個系統，他想再看看今天的學習內容。他覺得今天的學習內容很有挑戰性，覺得這種學習方式很適合他。王老師說，個性化學習可以提高學習成績好的學生的學習效率，使之加深對數學的興趣。
　　
　　3．對教師的分析
　　
　　在使用個性化學習支持系統進行教學的過程中，學生是學習的主體，教師是教學過程的主導。對教師來說，是在合適的時間呈現合適的教學內容；對學生來說，就是用適合自己的學習活動方式學習適合自己的學習內容。安排合適的教學活動內容和教學活動序列是體現教師主導作用的關鍵環節。個性化學習支持系統為教師這一環節提供了支持。教師利用知識點編輯工具可以建立知識點與知識點、知識點與習題、知識點與相關問題等的關聯，同時系統為教師預設了12條教學活動。在系統對學生進行分類之后，教師可以靈活地為每一類學生推送教學活動內容和教學活動序列。教師表示，這樣的支持方式可以節省很多精力。系統的知識點樹建立起來了，相關的資源就建立了。教師可以根據每節課的不同特點靈活地安排教學活動的內容和活動序列，可以隨時組織自己的教學過程。同時，個性化的學習更易于對學生進行思維訓練。在課堂上，每個學生的思維層次是不一樣的，沒有足夠的時間照顧到各個方面。利用個性化學習支持系統，教師可以給不同層次的學生提供不同的訓練內容和方式，每個學生都有進步。
　　
　　通過教學實踐研究，我們發現個性化學習支持系統可以為不同類型的學生提供幫助和支持，使不同層次的學生都能通過有效的學習得到進步。在使用過程中，超過80%的學生表示“學習內容適合自己，可以通過學習得到提高”。教師表示系統可以給學生提供個性化學習的支持和幫助，在提高學習興趣和分層教學方面作用很突出。
　　因材施教是教育學的基本原則。教師的教學策略知識是教師經驗性知識的重要組成部分。在研究過程中，我們發現每一位教師都是進行因材施教的高手。教師在長期的教學實踐中形成了大量的經驗性知識，清楚地知道在什么時間和什么地方該做什么、怎么做。教師可以對學生進行同質分組或者異質分組，設置學習內容。但是客觀條件的限制，教師不可能每節課都進行分組教學，他們需要一個幫手。個性化學習支持系統是為了解決課堂中存在的問題而進入課堂的，它為學生提供個性化學習的平臺。在使用該系統進行教學時，教師的主導作用應該體現在根據教材特點和學生的特征，設計出合適的教學活動內容和教學活動編列上。高技術的應用，必然提高了對教師的要求。教師需要對教材有深刻的理解和統籌把握，需要能靈活地運用各種教育學理論、學習理論和教學設計理論，需要掌握一定的計算機和互聯網的操作技能。當教師和技術制品的適應期完成以后，系統將發揮最大的效用。
　　實踐證明，個性化學習支持系統是有效的，它能為學生提供個性化的內容呈現、個性化的導航以及個性化的幫助。在研究中，我們還發現，教師對教學策略的實施具有很大的靈活性，系統為教師預設的12條教學策略不能滿足教師的需求。同時，固定的教學策略也不能完全滿足教師的需求，教師需要對系統的教學策略進行增刪改查，需要系統能給予更多的教學資源的支持，這為我們進行下一步的系統改造提供了方向。
　　（本研究由北京市優秀人才培養專項經費資助）
　　
　　參考文獻
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