依托數(shù)據(jù)支持，實施精準教學(xué)

【摘 要】教育教學(xué)過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。深圳市羅湖區(qū)小學(xué)科學(xué)“習(xí)本課堂”教學(xué)實踐與研究課題小組，經(jīng)歷多年的探索和研究，建構(gòu)了云技術(shù)支持下的“習(xí)本云課堂”教學(xué)基本范式，旨在通過采集、分析、整理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)精準教學(xué)，提高教學(xué)的效率和效果。

【關(guān)鍵詞】習(xí)本云課堂；數(shù)據(jù)采集；精準教學(xué)

著名心理學(xué)家維果茨基最近發(fā)展區(qū)理論指出，教學(xué)促進發(fā)展，就是把可能水平不斷轉(zhuǎn)化為現(xiàn)有水平。當前，正處在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”及大數(shù)據(jù)時代，教育教學(xué)過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。如何基于大數(shù)據(jù)分析，找準最近發(fā)展區(qū)，真正實現(xiàn)以學(xué)定教、精準教學(xué)，無疑是教育教學(xué)研究的熱點。深圳市羅湖區(qū)小學(xué)科學(xué)“習(xí)本課堂”教學(xué)實踐與研究課題組，通過不斷的探索與研究，構(gòu)建了云技術(shù)支持下的“習(xí)本云課堂”教學(xué)基本范式。

云技術(shù)支持下的“習(xí)本云課堂”，突破了原有學(xué)校課堂學(xué)時教學(xué)的范疇，課堂擴展成了“課前習(xí)—課中習(xí)—課后習(xí)”相續(xù)，線上線下互聯(lián)的“大課堂”，如下圖所示。

習(xí)本云課堂以教與學(xué)的結(jié)合點——“習(xí)”為價值取向，結(jié)合信息化教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)兩者的優(yōu)勢，合理運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，真正實現(xiàn)課堂教學(xué)由經(jīng)驗向數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變，以需求定制技術(shù)和資源。在教學(xué)過程中，教師利用信息技術(shù)進行“課前習(xí)”的發(fā)布、收集，而后進行數(shù)據(jù)分析和整理，了解學(xué)生的共性問題與個體性差異，然后再開展有針對性的“課中習(xí)”教學(xué)，實現(xiàn)真正意義的以學(xué)定教。實踐研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)支持下的“習(xí)本云課堂”，始終以“習(xí)”為課堂核心，讓教與學(xué)的方式，通過可見可量化的師生習(xí)得變得有據(jù)可依，從而實現(xiàn)教與學(xué)的精準定位。

一、運用“課前習(xí)”任務(wù)單，真實獲取學(xué)情數(shù)據(jù)

有學(xué)者認為，有元數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)任務(wù)，是學(xué)生在靈活學(xué)習(xí)的環(huán)境中，有效支持自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展不可缺少的要素之一。有元數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)任務(wù)包含任務(wù)的目標、可習(xí)得的技能、任務(wù)的難度水平等。于是，課題組首先設(shè)計了“習(xí)本云課堂”的“課前習(xí)”任務(wù)單。

“課前習(xí)”任務(wù)單，是“習(xí)本云課堂”相當重要的環(huán)節(jié)，通常由學(xué)科備課組根據(jù)新課標要求集體完成。近兩年來，課題組在不斷實踐探索中，總結(jié)出了小學(xué)科學(xué)“課前習(xí)”任務(wù)單的基本范式，即先確定本節(jié)課學(xué)生的習(xí)得目標，然后把學(xué)生要完成的“課前習(xí)”任務(wù)分為自主學(xué)習(xí)、科學(xué)實踐、有問要提和習(xí)得測評四部分。自主學(xué)習(xí)，即學(xué)生主要借助課本或教師發(fā)送的微課、微視頻來進行學(xué)習(xí)，從而掌握本節(jié)課的基本知識、基礎(chǔ)概念和基本技能；科學(xué)實踐，是指學(xué)生通過自主動手操作實驗或體驗科學(xué)活動，了解科學(xué)實驗的基本技能和方法；有問要提，旨在讓學(xué)生自主提出問題，以滿足不同層次學(xué)生的個性需求，尋找解決學(xué)生提出的共性與個性問題；習(xí)得測評，則是通過較為全面的測評，真實地呈現(xiàn)學(xué)生對本節(jié)課的學(xué)習(xí)狀況、元認知水平以及學(xué)習(xí)目標的達成情況。因此，“課前習(xí)”任務(wù)單的設(shè)計，必須呈現(xiàn)元數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)中的各個要素，全面客觀地反映學(xué)生的認知水平，以便通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)教與學(xué)中的問題。以教科版四年級《面包發(fā)霉了》一課為例，設(shè)計了如下“課前習(xí)”任務(wù)單。

設(shè)計好的“課前習(xí)”任務(wù)單，一般會在上課前一兩天，推送給每一位學(xué)生。遇特殊情況，如上述《面包發(fā)霉了》“課前習(xí)”實驗記錄單則提前一周發(fā)放，學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù)。

目前，推送“課前習(xí)”任務(wù)單的形式有“線上”和“線下”兩種方式，以線上方式為主。線上方式主要借助校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，相關(guān)教學(xué)軟件如問卷星、UMU互動平臺，或者微信群、QQ群等常用的信息技術(shù)工具來完成。學(xué)生在線完成微課、微視頻的學(xué)習(xí)，在線提交答案、相關(guān)照片、視頻資料等學(xué)習(xí)任務(wù)；線下方式則是用傳統(tǒng)的紙質(zhì)任務(wù)單來完成。不管是線上還是線下，最終授課教師必須回收學(xué)生的任務(wù)單，有針對性地進行數(shù)據(jù)收集和整理。

二、依托班級學(xué)情數(shù)據(jù)，適時調(diào)整教學(xué)策略

學(xué)生完成的“課前習(xí)”任務(wù)單，數(shù)據(jù)的信息量較大、種類也繁多，且具有真實性。教師需要對其中的數(shù)據(jù)信息進行分析和挖掘，科學(xué)分析其中蘊藏的問題和規(guī)律，總結(jié)與教學(xué)相關(guān)的各種信息，從而指導(dǎo)教師對本節(jié)課的教學(xué)預(yù)案進行針對性的再次修改，形成適合本班級不同學(xué)生個體需求的教學(xué)方案。如《面包發(fā)霉了》一課，教師回收了授課班級49名學(xué)生的“課前習(xí)”任務(wù)單，對學(xué)生完成四項任務(wù)的數(shù)據(jù)做出統(tǒng)計，具體如下表。

根據(jù)回收的任務(wù)單所做出的學(xué)生完成四項任務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，進行如下教學(xué)分析。

1.習(xí)得目標的達成狀態(tài)

（1）對霉菌本質(zhì)的認知較好。學(xué)生通過自主培養(yǎng)和觀察，能夠理解霉菌是一種生物，只是對霉菌特點的描述不夠完整。其中在“有問要提”環(huán)節(jié)，有9名同學(xué)對實驗現(xiàn)象有疑問需在課堂上引導(dǎo)補充。

（2）對霉菌的生長條件存在疑惑。絕大部分學(xué)生只關(guān)注發(fā)霉的外部環(huán)境條件，忽略了營養(yǎng)這個關(guān)鍵因素。關(guān)于實驗操作中的“對照實驗設(shè)置”，大部分學(xué)生不理解，有近50%的學(xué)生不懂得設(shè)置單一對照方案，大部分學(xué)生更不明白哪些是無關(guān)變量，即不變的條件。在“有問要提”環(huán)節(jié)中，有多達20位學(xué)生提及實驗條件設(shè)置和預(yù)測實驗結(jié)果不對等問題，這是“課中習(xí)”的重要教學(xué)資源。

2.本節(jié)課教學(xué)策略調(diào)整

進行合理的對照實驗設(shè)計是本課教學(xué)的重難點。課堂著重面向“課前習(xí)”中學(xué)生普遍存在困難的實驗設(shè)計環(huán)節(jié)，通過展示有代表性的“課前習(xí)”的實驗記錄結(jié)果引發(fā)學(xué)生思考，采用小組合作學(xué)習(xí)的方式完善設(shè)計，利用平板電腦、白板操作輔助教學(xué)，讓學(xué)生通過表達、交流和評價后進行再次自我修正，領(lǐng)悟科學(xué)的實驗思維，建構(gòu)各自的知識意義。

回收“課前習(xí)”任務(wù)單，有助于教師科學(xué)客觀地分析數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)問題，并適時調(diào)整教學(xué)設(shè)計預(yù)案，找準教學(xué)策略，是實現(xiàn)“課前習(xí)”與“課中習(xí)”銜接的一個重要節(jié)點。在不改變教師原有教學(xué)設(shè)計體系的前提下，力求用數(shù)據(jù)代替經(jīng)驗，增加對不同學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)記錄，分析學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)路徑。這樣，教師就能更好地關(guān)注每個學(xué)生，實時掌握每一個學(xué)生的動態(tài)學(xué)習(xí)情況，以便能及時介入進行指導(dǎo)，真正實現(xiàn)精準教學(xué)。

三、從經(jīng)驗走向?qū)嵶C，精準實施“課中習(xí)”教學(xué)

在“課中習(xí)”環(huán)節(jié)，教師利用移動終端如平板電腦的“習(xí)本課堂”APP教學(xué)平臺，把全班學(xué)生普遍關(guān)心或必須解決的重點和難點問題推送給全體學(xué)生。學(xué)生通過小組合作的形式進行同伴解惑，教師適時引導(dǎo)點撥。如果是個別學(xué)生的個性化問題，教師和學(xué)生既可利用云技術(shù)進行點對點的在線交流，也可以面對面地答疑解惑，學(xué)生之間也可以在班級空間進行討論。所以，“習(xí)本云課堂”的“課中習(xí)”，不再是重復(fù)講解課本的所有內(nèi)容，而是學(xué)生提出自己的問題、展示自己的成果、表達自己的想法，教師與同學(xué)之間相互解答問題。

在執(zhí)教《面包發(fā)霉了》一課時，教師通過“課前習(xí)”的實驗觀察記錄單發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對面包上“霉”的生長描述各不相同，有的說是“黑色的毛，發(fā)出了臭味”，有的說是“圓形的，灰綠色的”，還有的說是“發(fā)黃的”。如何能讓學(xué)生認識“霉”的特性呢？教師展示這些學(xué)生的原始記錄，讓學(xué)生開展討論，并提示學(xué)生借助工具如放大鏡來再次觀察，學(xué)生很快就自主得出“霉”的特性這一結(jié)論。

“霉”的生長需要什么條件？學(xué)生在對面包上“霉”的培養(yǎng)過程中，會根據(jù)自己在生活中形成的粗淺經(jīng)驗和認知來選擇條件進行培養(yǎng)。如下面是兩個學(xué)生的記錄單，圖1為A生的記錄單，圖2為B生的記錄單。

從以上記錄單發(fā)現(xiàn)，A生選擇的條件是潮濕、溫暖、黑暗、密閉，B生選擇的條件是潮濕、低溫、光照、密閉。到第三天或第四天，兩人都發(fā)現(xiàn)面包長霉了，但“霉”生長的條件是不盡相同的，溫度和光照條件且相反。那么，到底哪一個才是“霉”生長真正需要的條件？面對這一真實的問題情境，學(xué)生既感興趣又無法得出結(jié)論。這時，同樣可以采用小組合作的方式，由各小組成員結(jié)合自身的實踐活動經(jīng)驗，通過分享、評價和討論，共同來解決這一問題。教師利用電子白板，模擬面包發(fā)霉的實驗情境，通過拖曳等功能來反復(fù)操練，讓學(xué)生進一步明白對照實驗設(shè)計的要領(lǐng)，如圖3所示。

上述問題解決了，霉菌生長所需要的條件也就不難得出了。正因為問題來源于學(xué)生，以學(xué)定教，所以，師生共同探討的目標明確，定位準確，針對性強。面對真實的問題情境，學(xué)生經(jīng)歷思辨和再認識，自然就容易達成目標，高效完成知識意義的建構(gòu)。

“習(xí)本課堂”教學(xué)實踐與研究課題組通過實踐證明，基于數(shù)據(jù)支持下的“習(xí)本云課堂”，一方面能通過運用信息技術(shù)，獲取真實數(shù)據(jù)，做到真正意義上的以學(xué)定教，讓不同層次的學(xué)生都能在各自的認知領(lǐng)域有所提升；另一方面也能促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)教師同步跟蹤，師生之間、生生之間實時互動，使完成個性化學(xué)習(xí)任務(wù)成為可能。課中，教師還可根據(jù)在線隨堂測試等方法，進行實時統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析，為學(xué)生提供具有針對性的指導(dǎo)，從而實現(xiàn)“課中習(xí)”深層次學(xué)習(xí)、個性化支持和高層次目標的三個水平，有效構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)生態(tài)。

當然，在實踐研究過程中也存在一些問題。其中最突出的問題就是“課前習(xí)”任務(wù)單的設(shè)計，由于教師的自身原因，“課前習(xí)”任務(wù)單設(shè)計會有主觀差異，從而影響學(xué)生認知水平的客觀反映。其次，各學(xué)校的信息技術(shù)條件不同，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、教學(xué)應(yīng)用軟件以及教師自身的信息素養(yǎng)等，也會在某些方面影響數(shù)據(jù)的收集與整理。不過，教育始終就是一個無法量化的行業(yè)，在大數(shù)據(jù)當?shù)赖慕裉?，如何去發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)，科學(xué)地運用數(shù)據(jù)，實現(xiàn)真正意義上的精準教學(xué)，始終是教師不斷努力探索和研究的方向。

參考文獻：

[1]劉榮青.以“習(xí)”為中心的課堂變革[J].中國信息技術(shù)教育， 2012（12）：28-30.

[2]劉榮青.課堂的革命[M].南昌：江西教育出版社，2017.

[3]周湘.基于交互技術(shù)的科學(xué)“習(xí)本課堂”研究[J].中小學(xué)電教，2017（9）：52-54.

[4]舍恩伯格，庫克耶.大數(shù)據(jù)時代[M].盛楊燕，周濤，譯.杭州：浙江人民出版社，2013.

（廣東省深圳市羅湖區(qū)教育科學(xué)研究院 518001）