大數據與個性化教學

現代社會標準化、批量化的大工業生產提升了生產力，與之對應的大課堂教育模式、單一標準評價模式，則因為忽略個體的差異受到批評。進入信息時代后，互聯網技術的發展促進了教育的民主化，讓人們隨時隨地都能獲取知識。在信息時代，大數據技術使得小批量、個性化的生產和教育行為成為可能。與傳統教育模式中一位教師面對多名學生相比，信息時代日益強烈地呼吁個性化教學。

大數據教學就是因材施教

國家信息產業部項目管理中心教授劉俊平認為：大數據技術將徹底改變教育。信息技術的長足發展，使教育發生了翻天覆地的變化。最近幾年，云計算與大數據的概念出現，標志著大數據時代來臨，教育信息化進入了服務化階段。這個階段，開始強調以人為本，科技的目光轉向了學校核心內容——教學。劉俊平指出：“在信息時代，人們的活動被各種電子產品記錄下來，形成龐大的數據庫。商業領域已經開始高度重視這些數據，大數據引發了個性化服務的熱潮。在教育領域，同樣也可以利用學生學習活動的一些數據，精準把握學生的學習情況，從而提升課堂教學效果。”

浙江省嘉興市南湖區大橋鎮中學校長沈利華認為，大數據教學將實現教育的個性化。教師通常面對所有人布置作業。但在大數據時代，技術能夠幫助教師了解每個學生的需求，綿延了兩千多年的“因材施教”的理想，有望成為現實。他表示：“我們應利用大數據將‘信息過載’的難題轉變成為個性化的教育?！奔闻d市余新鎮中心小學校長王慧松也認為：“大數據時代的來臨，使得過去無法收集與分析的數據，都被新的技術手段輕松破解。大數據時代的到來，讓跟蹤每一個人的數據成為可能。對于教育者來說，我們將比任何時候都能更接近真正的學生。大數據的支持，標志著個體化教育的時代到來。在缺少大數據分析之前，可能一直以為，在某個時間段同樣成績的學生的學業水平基本是一致的，也可能認為學生的某一次學業成績的異常是因為粗心造成，一直憑經驗下結論。大數據教學，使我們有能力去關注每個學生的微觀表現，這些數據能清晰反映學生學業成績背后的原因，能幫助教師確定有針對性的策略，實現個體化教育?！?/p>

大數據課堂教學

《蘇州市教育信息化五年行動計劃》提出，到2017年，全市中小學校將出現200個未來教室，用于大數據教學模式。按照目前的建設速度，屆時，未來教室的數量將超額完成。未來教室有什么優勢？它對于教與學有何影響？就這些問題，蘇州市電教館館長顧瑞華作了簡略的介紹。

作為與現代信息技術高度融合的新型教室，未來教室優勢明顯。顧瑞華將這種優勢歸結為以下特點：“首先是雙軌展示。未來教室教學內容的呈現形式豐富，不僅有圖像、師生現場演練等各種視覺形式的呈現，有教材、熒屏和師生在白板上書寫出來的語言（文字）形式的呈現，還有各種音頻形式，這些都能以雙畫面的形式同時呈現，圖文并茂，彼此意義關聯，互為說明、印證和延伸。雙軌展示的理論依據是雙重編碼理論。該理論認為，如同時以視覺（圖像）形式和語言（文字）形式呈現信息，對人腦的刺激更強，能讓人快速識別，記得更快、更深刻，這樣的教學能有效提高學生的學習質量。教師在講授平行四邊形的性質時，因為有了兩塊屏幕，就可同時清晰地展示‘平行四邊形的平行線段相等’‘平行四邊形的鄰角互補’的圖形和文字。”

但是，未來教室的上述功能還不是大數據教學。顧瑞華表示，未來教室是大數據教學的硬件基礎。在此基礎上，把教與學充分數據化，把一對多變成多對多、一對一，這才是大數據教學。比如，在一次考試中，學生個人和整體在每道題上花費了多少時間，花費時間長的有多少，短的有多少，平均需要時間又是多少，哪些在這之前已經出現過的問題，學生答對或答錯了，哪些問題的線索是有效的，能打開學生的思路，回答這個問題用了多少時間，使用了哪些資源，哪些步驟被學生直接跳過了。未來教室可以即時監測、收集這些信息，形成數據資源。教師通過分析這些數據資源，可以明確掌握每個學生和群體學生的學習情況，形成新的多層次的甚至是個性化的教學策略，為學生課內課外自主學習和探究學習，提供智能的“一對一”個性化學習方案和泛在學習環境。同理，未來教室還可通過實時化和動態化的數據處理和分析，了解教師信息化教學的習慣、知識呈現方式、組織差異化教學等方面的變化，對教師的教，進行智能化診斷，幫助教師揚長避短。

大數據教學的另一方面，是對各級各類教育管理部門提供決策支持，如建立事務處理、業務監管、動態監測、評估評價、決策分析等管理系統，讓教育管理部門收集、整合、分析各類數據，為教育決策提供科學依據。

未來教室與數據池

大數據課堂教學必須依托一定的信息化技術環境。蘇州市正嘗試用未來教室模式，把大數據教學規范化推廣。蘇州目前建設的未來教室分為兩種模式：一種是完全模式，一種是不完全模式。在外觀上，完全模式是教室中的電子屏不止兩塊，教室講臺前有兩大塊，一左一右，并排安裝。教室兩側同時各有兩塊甚至更多的屏幕，但尺寸比講臺前的兩塊要小。此外，學生手中還有平板電腦、應答器等終端。不完全模式基本上只有教室前的兩大塊屏幕，其他的屏幕往往是可以移動的，放在課桌上，或與學生手中的終端合二為一。

在未來教室中，教師可以用資源白板混合教學。在一塊屏幕上打出平行四邊形的題目，另一塊電子屏上，師生可手寫做題。這時，師生手寫的屏幕就相當于現在已經普及的電子白板。不同資源間的意義關聯教學。如一邊是英文題目，一邊是相關的圖片、漫畫等，使題目更直觀，也更有趣味性。課堂互動更加充分，學生個體或學習小組可通過即時應答器、各類終端等回答提問，參與討論，呈現自己的思考等。課堂直連海量的數字化學習資源，各種網絡資源都可跨越時空，國內、中外課堂可隨時聯通，進行交流，開展討論。學科工具空前豐富，很多實驗可直接通過電腦及網絡進行。

教師在這樣的教室中高效講課，光會上網可不行，必須要接受深度培訓。未來教室對教師和教育管理者提出了高要求。它要求教師掌握現代信息技術，在信息技術環境下，運行、分析、管理教育資源。據蘇州市電教館統計，2013年以來，蘇州已培訓了未來教室的325名種子教師、150名種子校長，此外還有各類有關未來教室的培訓1300多人次，到目前，全市接受包含“未來教室專題”的網絡在線培訓人數，已超過了18000人。

在上海市閔行區，大數據教學也已開始實踐。閔行中學化學教師戢軍勇用了近6年時間，積累形成了“化學圖書館”。這個訪問量已超過20萬次的“微圖書館”是一個龐大的資源庫，包括基礎化學的課程視頻、化學計算題分析、食品化學的添加劑問題等，既有資源整合，又有原創教學；既有純學科知識，又有社會現象的拓展。戢軍勇說，希望將學生的“電子書包”裝得更豐富些，將知識的觸角伸得遠一些。這個數字圖書館是閔行區開發的一個強大的數字化學習系統的一部分。該系統目前有65所學校參與試點，成為目前全國最大的數字化學習實驗區域。這個數字化平臺延展課堂教學時空。英語課上，寫作在線軟件深受學生歡迎，系統自動評分糾錯，學生反復修改，系統即時給老師提供統計數據，教學效率大幅提高；數學課上，學生用數碼筆在平板電腦上做隨堂練習題，老師可以全程觀察每個學生的做題進度和問題所在，及時輔導；地理課堂嘗試用地圖軟件，師生身臨其境地探究“黃河沿岸城市的分布特點”。

教學管理準確到位

信息化時代的教育轉型發展，還影響到教學管理。在閔行區教育局信息中心主任張中濤看來，學生們在校園一天天學習和生活，就是他們成長的數據：“以前評價一個學生的表現，更多地看期末考試分數和老師的學期評語，并不十分客觀和科學?！遍h行區收集孩子們的成長數據，把建立數據池作為突破點。兩年前，閔行區開始探索依托網絡平臺系統，為每個學生建立電子成長檔案。為了搜集數據，學校為每個學生發了一張電子學生證，抓取和記錄孩子日常行為數據，并能在系統內自動生成各種數據統計圖表。學生去圖書館借了哪些書，參加了哪些社團活動，運動會上拿了什么名次，只需刷一下電子學生證，這些記錄都能記錄保存。閔行區教育局局長王浩說，對每個學生來說，這份電子成長檔案就是一張全面的綜合素質動態發展圖。老師和家長能更直觀地看到孩子的點滴進步和潛在問題，從而有的放矢引導。有了身體素質、學業成績、社會實踐、公益活動、閱讀信息等數據，評價體制導向從單一分數轉向多元評價。

數字化學習與傳統課堂并不沖突，而是讓學習變得更加多姿多彩。閔行區教育學院副院長王永和認為：數字化學習幫學生建立了學習資源庫，有微課程、習題庫、音視頻等。無論是在學校還是家里，學習無處不在，變得更自主和個性化。有了即時形成的數據，教師更能因材施教。教育管理者的決策不再憑印象，而是用客觀數據發現教育管理的缺位。閔行區有400多所中小學和幼兒園，每年還平均新增10所學校。通過數據的專業解析和深層挖掘，可以找到教育管理中的潛在問題；或者對已經發現的一些教育問題，通過數據佐證找出癥結。

目前，閔行區已經開發試用教育資金管理軟件。每一筆資金使用后，都會形成數據分析：在科技教育方面花了多少錢，成效如何，和學生科技普及教育的整體水平到底是怎樣的關系。教育資金使用的方方面面都實時產生，監督資金是不是管好了，錢有沒有花在該花的地方。對閔行區每所學校來說，教育管理更加精細化：將“大數據”分解成一個個小數據，從學生全面發展、教師專業發展、學校特色發展等方面，也能發現教育管理中的問題，讓管理更加科學與人性化。