從兩項實驗研究看“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學教育”發(fā)展方向

劉帥輝

眾所周知，傳統(tǒng)的數(shù)學教學是教師要求一個年級所有的學生，以相同的時間、相同的路徑，完成對知識的掌握，就像是一群人賽跑，屬于一種“淘汰制”行為，跟不上的自然就被淘汰了。有數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)教學可以解決30%的學生學習的問題，而對課堂教學無法達到知識掌握的學生，在班額普遍較大的情況下，教師很難關(guān)注到每個個體的情況并進行個性化輔導。

2013年至2016年，全國“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學”自適應學習研究中心對50所縣域省示范重點高中的15萬名學生進行了一次大規(guī)模的問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，學生勉強跟得上老師進度的占41%，表示“跟得上，挺好”的僅占27%，而表示跟不上老師進度的達32%。這一調(diào)查結(jié)果與北京十一學校李希貴校長在《學校轉(zhuǎn)型》一書中發(fā)表的調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果幾乎相同。這說明大多數(shù)學校的老師課堂上只關(guān)注自己的教學進度，而不關(guān)注學生的學習目標達成狀態(tài)。甚至因為升學壓力，明知大部分學生沒達標，依舊加快進度上新課，為的是確保“一部分人先富起來”，確保有更多的復習時間。我們走訪了一些數(shù)學考試成績在40～80分的高三學生，得到這樣的回答：數(shù)學課基本不聽了，因為聽不懂，老師作業(yè)太難了。

這引發(fā)了我們對課堂教學信息化改革的反思。我們認為，建立自適應的學習環(huán)境，借助信息技術(shù)，與學科教學融合是一個有效的解決辦法。

一是利用數(shù)據(jù)分析重構(gòu)輔導課，讓學習真正發(fā)生。

全國“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學”自適應學習研究中心的一個項目組對信息化學習環(huán)境下所產(chǎn)生的巨大數(shù)據(jù)庫進行了深入分析。該項目組在廣西壯族自治區(qū)的三四線區(qū)縣尋找30所學校進行課題研究，開展了兩個方面的實驗：一是由學?；跀?shù)據(jù)報告重構(gòu)輔導課堂，對學生進行分層分班（僅限于每周輔導課、自習課的臨時班）。比如將每個年級中數(shù)學成績在50～70分的學生按50人為一個分層班，固定在周三、周四晚自習集中起來，由某位老師擔任該班專職輔導課老師。二是由項目組給每位學生發(fā)放定制的智能學習平板電腦，數(shù)據(jù)平臺根據(jù)學習分析結(jié)果，給每個學生制定個性化的學習目標，規(guī)劃個性化學習路徑，提升學生的自主學習效率。輔導課老師僅管理課堂秩序和負責答疑，學習行為由學生自主利用平板電腦完成。

實驗結(jié)果顯示，這些措施僅僅可幫助20%～30%的學生達到學習目標，仍有40%～50%的學生在第一次在線學習失敗后就選擇了放棄。數(shù)據(jù)顯示，每個知識點學生平均學習1.5次，如果依然失敗就會選擇放棄。這也正是眾多家教輔導班無論如何改進教學手段，仍有50%～60%的學生成績無法提升的原因———只提供一次補救機會，沒有人真正在學生補救失敗后研究如何自救。

二是進行目標管理下的自主學習，讓學生堅持。

2016年10月，全國“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學”自適應學習研究中心項目小組聯(lián)合北京創(chuàng)數(shù)教育智能數(shù)學課題組、廣西師范大學智能數(shù)學教室課題組，在廣西壯族自治區(qū)10所縣城高中進行實驗，每所學校挑選100～120名學生、2名教師進入課題實驗，基于學習分析為每個學生建立目標管理計劃，根據(jù)學習者的能力數(shù)據(jù)、知識圖譜為學習者設定各知識模塊的個人目標，再邀請學校教師加入平臺。教師除了組織教學，還擔任教練進行目標管理，數(shù)據(jù)中心按時向老師分享每位學習者各知識學習進度及掌握狀態(tài)、預測其還需付出的時間，用以提升學生深度學習頻率。

以高三數(shù)學“集合的概念與運算”這一章節(jié)的內(nèi)容學習為例，針對7312名學生學習情況的調(diào)查統(tǒng)計顯示，通過一次學習后掌握該知識的占26%，而通過平均4.3次反復學習后掌握的占49%。對比之前的數(shù)據(jù)，學生自學的效果有了大幅度的提升。

比如廣西壯族自治區(qū)賀州高級中學，2016年10月10日，挑選120名學生進入課題研究，截至2017年1月（歷時3個月），61.7%的學生數(shù)學成績排名明顯提升，其中年級提升名次達200名以上的占20.8%，提升100個名次以上的達35%。

調(diào)查還顯示，即使有了教師的目標管理跟蹤，仍然有12%的學生在3.1次學習失敗后選擇放棄。而學習一次后就選擇放棄的高達21%。

由此可見，未來在線數(shù)學教育平臺有兩個可努力的方向：第一是通過更優(yōu)質(zhì)資源、更個性化路徑幫助學生降低達成目標需要學習的次數(shù)；第二是基于目標管理，提供更優(yōu)質(zhì)的教師監(jiān)督方案和學生激發(fā)因素，最大限度地幫助學生降低放棄的可能。

以上課題研究結(jié)果說明，課改不能只改進教師課堂內(nèi)的講課能力，教育信息化關(guān)注點不能只是提供二次學習機會、傳遞優(yōu)質(zhì)資源；課堂教學改革除了改革課堂內(nèi)學習，更要關(guān)注每個學生個體的自主學習，以學習分析為依據(jù)，以每個學生的個人目標為中心，最終達到教師、信息化工具等持續(xù)圍繞未達標的學生個人目標而優(yōu)化策略。這是更大限度實現(xiàn)因材施教的途徑，不僅能促進學生的深度學習，也有利于培養(yǎng)學生的毅力。

（作者單位：全國“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學”自適應學習研究中心北京創(chuàng)數(shù)教育科技發(fā)展有限公司）