劉錦



摘要:在高中生物教學中,應該理性地看待學生的出錯,通過對學生大量的錯題分析,找到并把握準確的歸因,既可以了解學生的學習思維,也可以對教師的教學行為進行反思,從而有效指導學生、改進教學。本文在充分研究現有題庫系統后,提出了基于瀏覽器-服務器模式的網絡化錯題庫共享平臺的實現方案,詳細闡述了算法和構架,提出的錯題庫共享平臺建設思想,對學區間、市級錯題庫建設提供實踐基礎。
關鍵詞:高中生物;錯題庫;共享平臺
中圖分類號:TP392 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2017)11-0135-02
在高中生物教學中我們發現學生常在同一知識點產生同樣的錯誤,這些錯題的產生,就是學生對知識結構學習的“空白處”。錯題,不僅反映了學生在學習活動中遇到的困難,也很揭示了教師在教學過程中部分知識點的遺漏。
針對錯題,我們一般建議學生建立自己的錯題本,把平時或考試中做錯的試題集中起來進行分歸納和整理,錯題本的建立是教學中提高教學效率的一條重要途徑,但是也存在諸多問題,影響了效果:①錯題分類不明確;②記一本丟一本,不利于保存;③學生之間錯題本交流比較少,但是通過學生之間交換錯題本,可能會在別人的錯誤中得到提醒,吸取經驗、教訓和啟發;④教師沒能關注學生的個性化信息,無法對每位學生的錯題進行有效分析,減少了師生互動交流。
隨著教育技術、計算機技術和網絡技術等在教育領域應用的深入,開發網絡環境下的題庫系統是發展的趨勢。在充分研究B/S結構[1,2]和深入調研分析現有題庫系統后,結合自己工作的需求,我們能否建立一個高中生物錯題庫網絡共享平臺,讓學生可以上傳錯題,達到科學分類和管理,教師可以歸納總結,以供在教學設計時參考,同時實行教學干預,從而顯著地提高高中生物教學的成效,我們對此開展了研究。
1 高中生物錯題庫網絡共享平臺設計思想及結構
瀏覽器-服務器模式結構(Browser/Server, B/S)模式統一了客戶端,將系統功能實現的核心部分集中到服務器上,簡化了系統的開發、維護和使用。如圖1所示,只需要一個瀏覽器(客戶機),如Google Chrome、Internet Explore和Firefox等;一個數據庫(服務器),如MYSQL、SQL Server和Oracle等,客戶機和服務器之間的數據交互通過Web Server實現[3,4]。我們基于B/S網絡模式下進行高中生物錯題庫網絡共享平臺的設計。
1.1 設計思想及結構層次
(1)為了合理地利用現有設備和存儲空間,平臺需要建立優化的開放結構;(2)平臺需要建立清新和友好的人機交互功能;(3)為了應對網絡環境,平臺需要建立安全機制。在如上設計思想的指導下,為了更好地復用代碼、提高平臺的科學性和可靠性,本平臺采用了四層架構,自上而下分別是界面層(Interface layer)、功能層(Functional layer)、對象層(The object layer)和數據訪問層(Data access layer)[5-7](見圖2)。
1.2 功能模塊
主要功能模塊見圖3所示,按數據流共劃分為三種功能角色,分別是管理員、學生用戶和教師用戶,各自權限如下:
管理員:主要功能是對平臺管理,如平臺初始化、平臺的運行、維護、定義用戶和分配用戶權限。學生用戶:是平臺中最重要的一類用戶,每個用戶只能申請一個ID號,最重要的任務是上傳錯題以及錯題管理;教師用戶:是平臺中最重要的一類用戶,最重要的任務是錯題管理、組卷策略和試卷管理。
1.3 數學模型
平臺中的每個項目都附有通過測試獲得的各種統計指標,這些指標是通過數學模式求出來的。目前,世界上有兩種不同的數學模式,經典測試理論數學模式(classical test theory)和項目反應理論數學模式(item response theory)(圖4)[8-10]。我們打算運用經典測試理論數學模式來建立一系列公式,如表示區分度的項目與測試相關系數、信度公式和估算項目數與信度關系的公式等。
1.4 安全機制
內網訪問安全機制:平臺服務器安裝在學校機房,物理上避免了外網的影響。
外網訪問安全機制:服務器安裝企業級防火墻軟件并通過VPN連接建立虛擬局域網,能有效防止各種惡意攻擊(圖5)。
2 建立高中生物錯題庫網絡共享平臺的意義
通過建立平臺,使教師與學生間的教和學信息清晰化,促進教和學間的良性循環,使高中生物教學取得良好的教學效果。
(1)方便學生對錯題的分類整理:學生通過錯題庫網絡共享平臺可以快速的對進行分類,自建分類如知識漏洞式的錯誤或思路缺乏式的錯誤,或按錯題庫網絡共享平臺提供的如按章節分類或關鍵詞(細胞、代謝、調節和遺傳變異等)。這樣在復習中對自己的錯誤一目了然,帶來了方便。(2)有助學生提高做題的正確率:因為平臺中的錯題都經過反復糾正和討論,學生的腦海中已經留下深刻印象,所以做錯的概率會下降明顯。(3)方便教師制定復習大綱:通過平臺,教師可更好地掌握全班或年級學生對概念或知識點容易發生混淆的地方,在單元或總體復習時,可將平臺中的錯題有針對性的提出來讓學生重點練習,使學生牢固掌握知識點。(4)有助教師因材施教:教師從平臺中可以總結每個學生、哪些題目、特別容易出錯,在日后的教學中因材施教,提醒每個學生避免錯題的出現。
3 討論
通過高中生物錯題庫網絡共享平臺的構建,學生可以從知識點和錯題庫雙重角度設置練習,同時學生在發現和改正錯誤的過程中不僅較好地掌握了某一知識點,同時還培養了他們發現問題和評價的能力。對教師來說,可以通過查看每個學生的錯題庫使用情況來了解學生的學習程度,便于教師整體把握教學進度的掌握,同時有的放矢的開展因材施教,有效的提高了學習效率。希望本文能為高中生物科學化教學設計提供了一點淺顯思路和方向,同時提出的平臺建設思想希望對學區間、市級錯題庫建設提供實踐基礎。endprint