一生一檔·對癥施策：基于大數據挖掘的區(qū)域教學改進

劉亞男

摘要遼寧省鞍山市鐵東區(qū)探索通過大數據采集與分析手段，改進學校管理及教學評價方式，建立科學的區(qū)域教育質量評價體系。通過引進數據分析平臺系統(tǒng)，構建個性化學生數據檔案，從學校、教師、教研員、區(qū)域教育管理部門等多層面進行精細化分析，開展學業(yè)質量增值性評價，實現(xiàn)對教學質量及時有效的監(jiān)測、診斷和反饋，形成了“教學→監(jiān)測→分析→改進”的良性循環(huán)系統(tǒng)。

關鍵詞區(qū)域教育質量提升；區(qū)域教學改進；數據分析平臺；大數據挖掘；數據檔案；增值性評價

中圖分類號G63

文獻標識碼B

文章編號1002-2384（2019）02-0030-04

當前，隨著大數據技術的應用，“以證據為本”的教育政策研究與決策、學校教學組織與實施越來越受到重視。用數據來檢視和引導我們的行為，來支撐或引領教育改革和教學改進，可以有效地“對癥施策”，減少盲目和折騰。

遼寧省鞍山市鐵東區(qū)地處中心城區(qū)，區(qū)域內有多所頗有影響力的初級中學，教育教學質量一直居于全市領先地位，但不可否認的是各學校之間存在較大差異。為了更好地體現(xiàn)綠色發(fā)展的理念，提升教育內涵，促進區(qū)域教育高位均衡發(fā)展，近年來，我們以區(qū)域性學業(yè)質量全面提升為目標，引進數據分析平臺系統(tǒng)，開展基于證據的學情分析，為學生提供個性化的學習內容和課程資源，進而量身定制學習策略和學習方法，促進了學生的個性化發(fā)展；通過大數據采集與分析手段，開展學業(yè)質量增值性評價，促進學校管理及教師教學評價改進，建立科學的區(qū)域教育質量評價體系，取得了一定成效。

一、“一生一檔”，構建個性化學生數據檔案

我們首先通過數據的收集與數據庫的建立，搭建了區(qū)域教育質量監(jiān)測的數據平臺。

其一，引入數據分析平臺，實現(xiàn)即時統(tǒng)計和動態(tài)監(jiān)測。我們于2014年引進了數據分析平臺系統(tǒng)，以實現(xiàn)對學生學業(yè)質量的靜態(tài)統(tǒng)計分析和動態(tài)趨勢監(jiān)測。系統(tǒng)通過挖掘采集、即時統(tǒng)計、精細化分析，可以直觀呈現(xiàn)學生的學習數據，進行個人學業(yè)水平定向分析和長期跟蹤，有助于我們隨時了解學生的學習狀況，獲得有針對性的有效的學業(yè)質量反饋信息。

其二，實行網絡閱卷，建立學生學業(yè)質量數據庫。我們定期對全區(qū)初中學生進行學業(yè)質量監(jiān)測，通過網絡閱卷采集數據，根據雙向細目表進行知識點匹配，形成分析平臺的數據資源。與傳統(tǒng)的閱卷方式相比，網絡閱卷因為擁有嚴格的質量控制、科學的評卷手段和完善的統(tǒng)計分析系統(tǒng)，其優(yōu)勢非常明顯。閱卷結束后，我們將考試數據進行處理，導入數據分析平臺系統(tǒng)，建構起學生學業(yè)質量數據庫。

其三，開展增量分析，形成學生發(fā)展數據鏈。我們將入學水平測試的結果作為基線，建立學生初中入學水平數據庫，再和每年跟蹤監(jiān)測的數據進行對比，以此來跟蹤學生在這三年里在各自學校中得到了怎樣的發(fā)展，對學生進行學業(yè)水平增量分析與評價，從而幫助學生實現(xiàn)個性化學習。也就是說，從進入初中那天起，每位學生都會擁有一個編碼，通過統(tǒng)一的信息代碼系統(tǒng)，與數據建立一一對應關系，真正實現(xiàn)了“一生一檔”，這樣就可以為每個學生的發(fā)展建立完整的數據鏈，從而準確、科學、系統(tǒng)、全面地記錄每一位學生的發(fā)展軌跡。

近年來，我們出臺了《初中學生入學水平測試方案》《中小學學業(yè)水平評價實施方案》《初中學生學業(yè)質量跟蹤監(jiān)測方案》，利用基線測試、學業(yè)水平跟蹤監(jiān)測及影響學生學習相關因素的調查等渠道，獲取學生的各種基本數據。四年來，我們積累了大量翔實科學的數據，實現(xiàn)了讓評價與教學同行，讓評價為改進教學服務。

二、精細化分析，讓教與學的改進“有理有據”

我們從學校、教師、教研員、區(qū)域教育管理部門等多層面，對學生的基礎數據進行深度挖掘、精細化分析，實現(xiàn)對教學質量及時有效的監(jiān)測、診斷和反饋，從而讓教與學的改進都更加科學高效。

1 . 制作分析報告，為學校管理提供精準建議

自2015年起，每年9月初七年級新生入學，我們會對該屆新生進行小學階段學業(yè)水平檢測，并作為初中起點的基線測試，每屆學生七年級下學期、八年級下學期、九年級上下學期，均有全區(qū)統(tǒng)一的質量跟蹤監(jiān)測和網絡閱卷。測試后，由專業(yè)評價人員根據數據制作區(qū)域分析報告、各學校分析報告，然后根據分析報告對基層學校的教學管理者進行分析報告解讀培訓，再由他們根據本校情況進行相關的質量分析。學校可通過多次監(jiān)測數據，分析學校的優(yōu)勢與不足，以及各項指標的具體情況，然后形成學校改進報告，并制訂切實可行的整改計劃。

例如：我們通過對2018屆畢業(yè)生基線測試與中考的數據統(tǒng)計，比較各學校ABCD四個層級（ABCD是按成績區(qū)分區(qū)域內學生的學習程度，每個層級為本屆學生總數的25%，從A到D按照由高到低的順序排列）學習不同程度學生總體變化情況，目的在于關注各學校全體學生經過三年在校學習的發(fā)展變化趨勢，關注點為兩極分化程度及學校關注全體學生情況。如表1所示，我們可以從中看出，作為一所區(qū)域強校，學校1在中考中尖子生表現(xiàn)突出，但A、B、C層級比例均有下降，D級比例上升，且幅度較大，這就提醒該校在注重抓尖子生的同時要關注全體學生，防止出現(xiàn)兩極分化情況。學校3則表現(xiàn)為A級比例提升，D級比例降低，且幅度較大，說明該校學生總體發(fā)展趨勢較好，面向全體學生的教育效果較好。這樣的數據分析，不僅為基層學校有的放矢改進教育教學提供了精準建議，也為區(qū)教育局客觀嚴謹地評價各學校辦學質量提供了有力依據。

2. 開展教學診斷，為學生學習提供個性化方案

每次測試之后，教師可以通過查看數據分析平臺系統(tǒng)提供的數據，下載系統(tǒng)生成的班級、學生個人分析報告，及時發(fā)現(xiàn)其所教班級在區(qū)域及年級段中的實際狀態(tài)，多角度分析班級學生的學業(yè)水平和學生發(fā)展情況，精準掌握所教班級學情；可以通過知識點雷達圖顯示學生各學科知識點掌握狀況，隨時了解教學目標的達成度，從而有的放矢，及時查漏補缺，制定有針對性的教學策略。

圖1、2、3就顯示了某個班級在某次學業(yè)質量測試中的基本情況。例如：教師可以利用“五率分布”分析該班平均分、及格率情況；利用“分數段分布”（見圖1）分析該班各分數段人數與學校平均水平的差異，分析影響班級成績的主要原因，明晰自己在接下來的教學中要關注哪一部分學生；利用“得分率”（見圖2）分析發(fā)現(xiàn)弱勢題目；利用雷達圖（見圖3）找到具體知識點教學的薄弱環(huán)節(jié)。此外，教師還可以根據Z分數（同“標準分”，可以準確地刻畫一個分數在一批分數中的相對位置）動態(tài)趨勢跟蹤監(jiān)測學生，重點關注相對位置呈下降趨勢以及成績波動較大的學生。

此外，我們還可以根據對影響學生學習相關因素的調查，借助數據分析平臺系統(tǒng)，在學業(yè)質量分析的基礎上進一步整合學生品德發(fā)展、興趣特長等數據和信息，對較大范圍內的多種數據進行解讀，評估學生的學習興趣和學業(yè)進展，并預測未來可能的表現(xiàn)，同時發(fā)現(xiàn)學生潛在的問題，使教師和學校能根據學生不同的學業(yè)水平和個性發(fā)展需求提供個性化的學習方案。

3. 形成學科分析報告，為教師教學提供改進依據

學校管理者、教研員能夠通過試卷分析或學業(yè)質量水平跟蹤，精確分析教學質量的現(xiàn)狀和變化趨勢，有效監(jiān)測教師的教學質量改善狀況，及時進行教學反思和教學評價。每次測試后，教研員依據調研數據撰寫學科分析報告，發(fā)現(xiàn)學科教學中的突出問題，然后有針對性地開發(fā)課堂觀察量表，運用量表組織聽評課活動，通過分析課堂教學中教師教的行為或學生學的行為，向教師提出改進教學方式的可操作的意見和建議，并且通過同課異構、反復磨課、跟蹤調研、小課題研究等方式，提高全體教師的教學水平。各學校也會結合校情，圍繞主題開展具體研究，真正促進每一位教師的教學改進。

從區(qū)域層面來說，將多次監(jiān)測結果的各項指標細化分析，特別是在學科知識點的分析方面，通過細化學生、學校在知識點方面的表現(xiàn)，可以了解每一所學校在教學中存在的具體問題，同時發(fā)現(xiàn)某些學校的一些好的教學經驗，從而為教研員的區(qū)域教研、學校的校本教研提供依據。

與此同時，在大規(guī)模教學調查和數據解讀的基礎上，區(qū)教育局和區(qū)教師進修學校制定了相應的制度，建立了科學的區(qū)域教育質量評價體系，為教學改進提供保障，促進教師主動改進教學，形成了“教學→監(jiān)測→分析→改進”的良性循環(huán)系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)化管理，形成科學客觀、動態(tài)多維的數據資源

為了更好地發(fā)揮數據分析平臺系統(tǒng)的作用，我們會根據使用情況隨時更新調整，從資源的瀏覽與搜索、數據采集、資源導入、賬號審核、項目管理、知識點匹配、平臺調適等方面進行系統(tǒng)化的資源管理，為基于證據的教育教學評價提供科學客觀的數據資源。

其一，資源建設。資源建設主要體現(xiàn)在項目管理方面，特別是知識樹系統(tǒng)和報表管理資源建設上。知識樹系統(tǒng)建設是由監(jiān)測工具制作人根據每次監(jiān)測的內容細化每道考題的知識點，然后導入數據分析平臺系統(tǒng)，不斷完善每個學科的知識體系，這樣就保障了監(jiān)測數據與知識點相匹配，保障了精細化的分析。報表管理建設是指根據每次監(jiān)測的質量分析情況，評價中心的專業(yè)管理人員根據分析反饋進一步完善調整報表項目，以保證基于證據得到最有效的信息，從對應的知識點、難易程度、解答思路等學情分析和學生需求出發(fā)，為其設計合適的學習材料。四年來，我們的區(qū)域數據分析平臺系統(tǒng)收納了初中三個年級所有科目上千個知識點，形成了客觀、動態(tài)、多維度的數據資源，可以為區(qū)域教育教學質量評價提供形式多樣的選擇。

其二，數據管理。從學生初中入學起，系統(tǒng)就按要求為其設立一個標準的編碼，學生初中階段所有的成績都匯入這個編碼中，建立起完善的學生學業(yè)水平檔案，可以隨時瀏覽、搜索需要的數據。這些數據不但能對學生的學習情況進行跟蹤，還能對其身心發(fā)展狀況進行縱向和橫向的比較，有力地保障了教師對學生整體狀況的掌握，更能幫助教師了解不同學生的不同需求。當然這些數據含有隱私性，為了保障數據的安全和學生的個人隱私權，我們嚴格劃定讀取權限，每學期更新一次，進行分層管理，從而在最大限度發(fā)揮數據作用的同時保障數據的安全。

經過幾年的實踐，我們也發(fā)現(xiàn)了一些值得思考的問題。比如：如何增強教師運用數據解決問題的主動性？如何提升使用者的專業(yè)技術水平？如何進一步完善數據分析平臺系統(tǒng)，讓數據分析更好地為學生全面發(fā)展服務，滿足為學生個體提供診斷報告的需求？等等。此外，在基于數據的教學改進探索中，我們必須警惕信息與技術的誤用和濫用，以及大數據的隱性威脅，如個人隱私、課業(yè)負擔、學習者的學習壓力等。

（編輯 謝 凡）