基于大數據與云計算技術的精準教學平臺實踐應用

李岸

背景與現狀：年紀稍長一些的教師可能都經歷過這樣的事，出試卷是用油墨來手工印試卷，改試卷是把一張紙對準正確答案位置挖個小洞來改選擇題，分析試卷是用“正”字來統計每一道題的答題錯對數等。現如今在“互聯網+教育”背景下，大數據與云計算技術工具在教育領域的應用越來越廣泛，已經可以實現利用技術手段把每一次的考試進行自動統計與分析，還可以細化到統計與分析每一題的得分，統計分析每位學生選擇了什么選項，甚至學生在解題過程中的每一個細節都可以重現等，從而實現精準化教學。

教學平臺：能實現精準化教學的軟件很多。例如，智學網是面向學校日常作業、考試及發展性教與學評價需求推出的大數據個性化教與學系統，它基于人工智能核心技術，能夠實現教與學全場景動態數據的采集和分析，深度挖掘數據價值，幫助教師進行針對性教學，幫助學生進行自主個性化學習，幫助家長實時了解孩子的學習情況；又如，好分數是依托于學校的考試及診斷分析建立的一款面向家長和學生的個性化學習平臺，它通過收集學生的考試成績、試題等信息建立學生成長檔案，自動歸納和整理學生考試和作業中的錯題，利用專業分析精確定位知識漏洞，輔助教師為學生定制個性化提分方案，有效提升學生成績。本文介紹的是能在平常教學過程中實時采集紙質數據的平臺：極課大數據。

極課大數據的主要功能及使用方法

極課大數據是一個K12階段大數據精準教學服務平臺。其自主研發的EI教育智能系統，基于學習過程的動態化數據采集和智能分析，能有效實現個性化教學管理及數據智能驅動的精準教學。可在線下載并安裝軟件（官方下載地址：https：//www.fclassroom.com/）。軟件有教師端、學生端和家長端，軟件支持Windows、安卓和蘋果等系統，圖1是極課大數據平臺教師PC端的主界面。

極課大數據的操作很簡單，主要有“出卷”“讀卷”“學情追蹤”和“人員管理”四大功能菜單，它有如下主要功能及特點：①能實現常態化教學，不用改變教師的批改習慣，學生試卷上留有教師批改痕跡。②能輕松實現數據的自動收集、自動統計和自動分析。③強大的智能分析系統，能自動計算出試卷中各小題得分和學科總分，能智能生成學生綜合學業報告，能輕松生成各題錯誤率排序、錯誤的學生名單，并形成錯題本。④詳細的數據圖文顯示，能更直觀準確地了解各學科、各知識點、各知識模塊在年級和各班級的掌握情況。⑤能實現對錯題進行自動收集和重組，生成新的試卷進行錯題再做。下面選擇一些主要功能簡單來介紹一下它的用法，更多功能大家可自行去了解。

1.利用極課大數據進行紙質數據采集

具體操作步驟如下：

①準備好一臺閱卷機和一臺聯網計算機，閱卷機最好是高速閱卷機，安裝好設備和驅動就可以開始收集數據了。

②制作試卷。可以從軟件自帶的題庫里選擇題目來出試卷，也可以將Word文檔直接導入，類型可以選擇作業或測試，這兩類使用起來差不多，系統會自動生成相應的試卷二維碼，同時自動生成試卷定位點和教師打分欄。

③以制作試卷為例，進行后系統會自動運行Word程序，極課的出卷系統其實就是Word的一個插件，所有的操作和Word一樣，界面如圖2所示。主要包含“極課題干”菜單、編輯題干和答題卡工具以及試題操作區。

④編輯試卷題干和答題卡。首先是編輯試卷結構，主要是進行試題的分割，即給試卷上的每一題進行編號，可以選擇自動分割，也可以手動分割，并把每一題都設置好題型，主要有選擇題、填空題和解答題等常見的題型。然后設置答案和添加解析，極課系統能自動識別每一小題所考查的知識點，不用人工去編輯操作，完成后就可以進行答題卡的版式設置了。答題卡可以設置成A4、A3和8K等類型，設置完成后可以導出答題卡，答題卡印刷后學生可與正常的試卷一樣進行答題，只是增加一個粘貼學生二維碼的過程。選擇題與正常的考試涂卡方式一樣，用2B鉛筆涂寫即可。

⑤閱卷。閱卷分兩步，第一步是教師手工改卷，第二步是機器掃描。教師手工改卷方式與平常改作業一樣，可以進行批注，給分的時候不用寫分數，而是在相應的得分欄用紅筆劃一斜線即可。當然也可以是打√和×等，只要是紅色就行，如果改錯了，可以在正確的得分位置加重涂寫，系統以筆墨比較重的標記為準進行智能判斷。人工改完后進行機器掃描，系統可以一邊掃描一邊進行圖像識別分析統計。機器閱卷完后還可以手工對學生涂寫錯誤或未能識別的試卷進行糾正。

2.利用極課大數據進行數據分析

極課大數據可以通過手機APP（教師端、學生端和家長端）、 PC客戶端等方式來查看考試的成績分析，如圖3所示是PC教師端的成績分析界面。

極課大數據的數據分析主要包括最新學情分析、學科追蹤和學生追蹤三個方面。最新學情分析主要是分析最近的一次考試情況，主要包含學情報告、成績單、試卷逐題分析和詳細分析報告。學情報告分析的是學生在年級的排名和得分率低的知識點，并提出診斷建議，列出排名退步50名以上的重點關注名單和得分率最低的知識點。成績單就是列出班級和年級排名及進退步名次。

極課大數據最重要的分析是對試卷進行逐題分析，系統能夠把試題按正確率進行排序，紅色表示高錯題，黃色為易錯題。教師還能看到每一小題的正確率，甚至能查看每個選項都有哪些學生選擇了。這樣不僅可以了解到班級整體情況，也可以關注到每位學生的個體情況，在課堂講解時更有針對性。

詳細分析報告中包含班級每位學生的答題情況及年級的整體分析，其中年級分析不僅能比較不同的班級答題情況，也能對比不同教師所教班級的知識點教學情況，讓教師們對自己的教學效果有更清晰的評價，進而正確指導自己的教學。

通過學生追蹤功能可以查看該生近三次考試的表現，系統還能統計出該生的薄弱知識點，并能自動收集錯題，教師可以導出該生的錯題，幫學生打印成個人專屬的錯題本，功能非常實用。

極課大數據與教學深度融合案例

案例一：基于極課大數據的導學案教學模式

承擔這次實驗任務的是南寧八中高一（12）班，該班共有55人。由于平行分班，所以學生整體水平并不突出，通過一個多月基于極課大數據的導學案教學模式的教學，該班成績有了明顯的提高。下面就以《空間幾何體的三視圖》一課為例來談談具體做法。

在導學案中主要有兩個環節可以使用極課大數據，一是課前完成的溫故知新，二是新課講授完后的隨堂小測。

（1）溫故知新

首先，為了了解學生對初中所學三視圖內容的掌握情況，教師在課前將利用極課大數據生成的導學案和答題卡發給學生，并要求在課前完成溫故和知新兩個部分。這兩個部分內容為：溫故——觀看投影和閱讀三視圖的定義，并畫出長方體、圓錐的三視圖（如圖4），寫出三視圖的作圖要求；知新——畫出正三棱柱、正四棱錐的三視圖（如圖5）。

這部分內容以往是由教師在課堂上帶領學生完成，不能及時批改，也無法檢查每一位學生完成的情況。而現在要求學生課前完成這部分內容，教師則可以提前收集學生的答題卡，并使用極課大數據進行統計分析，既做到了了解班級整體情況，還做到了了解每一位學生的情況，每一道題的答題情況，使得學生在預習環節中的困惑和易錯點完全暴露，從而可以“對癥下藥”地開始新授課。

例如，在本課的溫故部分中，通過極課大數據分析可以發現，學生出現的問題主要有：三視圖的排列順序不規范，不標注三視圖名稱。知新部分中，正三棱柱和正四棱錐的三視圖充分暴露了學生很多方面的問題，如分不清實線和虛線，三視圖之間長寬高關系完全錯誤等。通過極課大數據的統計，教師可以在課堂上展示學生的典型錯誤，讓學生印象深刻，配合模型，糾正作圖的誤區。

（2）隨堂小測

檢驗學生的學習效果最好的方式就是新授課結束后，馬上做相應的練習。以往在這個環節中，很多教師都是只挑個別學生的作答情況進行點評，沒法做到進行全班的分析和統計。有了極課大數據，這個環節的教學就變得更有針對性了。由于極課大數據統計一個班的數據一般就2分鐘左右，所以教師能對隨堂小測實時批改和統計。

例如，本課的隨堂小測部分中，共設計了5道選擇題，學生當堂完成后（8分鐘），教師用2分鐘使用極課大數據進行隨堂批改，機讀的時候可以安排學生就隨堂小測的題目相互討論，讀取完成后針對答題情況講評（5分鐘），這樣大概只要15分鐘就完成了課堂小測。

總的來說，基于極課大數據的導學案教學模式，主要是在課前預習和隨堂小測中與極課大數進行教學深度融合，通過極課大數據對學生答題情況進行分析，從而使教學更有針對性。

案例二：基于極課大數據的試卷講評課教學模式

試卷講評課是高中課堂的常見課型，通過講評階段性測試的試卷，有效診斷學情，對成績進行有針對性的分析，從而梳理知識點，及時進行查漏補缺，以期能夠更好地改進下一階段的教學。

下面嘗試利用極課大數據進行高三試卷講評。承擔這次實驗任務的是南寧八中高三（1）班，以其中一次考試為例，具體步驟如下。

（1）課前數據收集和分析

教師利用極課大數據了解本次考試學生作答的基本情況。登錄極課大數據網頁版，進入學情分析可以查看一些數據，如班級考試平均分、班級最高分、班級及格率、學生在年級排名分布、成績單、試題逐題分析、詳細分析報表等，并可下載學情報告。

系統會提出本次考試的診斷建議，如列出年級排名降幅超過50名學生名單、本次考試跌出年級前10%的學生名單、班級得分率最低的6個知識點一鍵關注等，教師可以利用這些數據對本次考試做一個整體的評價，為講評試卷做好準備。

（2）課堂中的試卷講評教學

首先，利用極課大數據的統計分析選出本次考試要精講、簡講和不講的題目。

在課堂教學中，教師利用教室的多媒體進入極課大數據系統網頁版，打開逐題分析欄，試卷的逐題分析欄里會顯示出試卷原題、題號、考查的具體知識點介紹、班級得分率、相對年級平均值高低的百分比、正確答案、答案解析、學生作答ABCD選項人數統計以及具體學生名單、未作答學生名單等數據。這些數據可讓教師快速了解學情，精確實施分層教學。

對于高錯題（得分率0%～20%）教師可以選擇精講，易錯題（得分率0%～40%）教師可以選擇簡講，容易題（得分率超過90%）教師可以選擇不講，這樣的教學就十分有針對性了，相對于傳統的從第一題講到最后一題，課堂效率得到了大大的提高。

其次，利用極課大數據精選出一些學生典型的作答試卷進行示范評講。

教師課前要精選出本次考試的一些優秀答卷和典型錯誤答卷，然后在課堂上展示這些學生的答題情況。通過對優秀答卷和典型錯誤答卷的展示，能對培養學生進行規范作答起到很好的示范作用。這也是以往常規教學不能做到的。如圖6所示，是本次考試中一位學生立體幾何滿分答題情況。

（3）課后的學生跟蹤和布置作業

教師利用學生跟蹤板塊，查看學生知識薄弱環節，利用極課大數據自帶的題庫，精選一些學生典型易錯題當作課后作業布置給學生，這樣的布置作業方法會使學生的課后訓練更有針對性。

總之，極課大數據是一款優秀的教學工具，能有效實現個性化教學管理和數據智能驅動的精準教學，值得各位教師使用。