“極課大數(shù)據(jù)”在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

何斌

（福州楊橋中學(xué)，福建 福州 350002）

一、當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)所面臨的問(wèn)題

作業(yè)和測(cè)試是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，講評(píng)也是初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生在做題過(guò)程中會(huì)暴露出對(duì)知識(shí)理解的片面、偏差，甚至錯(cuò)誤，講評(píng)課有利于糾正、完善和鞏固學(xué)生的認(rèn)知，使學(xué)生的知識(shí)體系更加完整和穩(wěn)固。因此，提高講評(píng)課的教學(xué)效果，對(duì)于提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量有著重大的意義，而講評(píng)的教學(xué)內(nèi)容依賴(lài)于學(xué)生的做題反饋，教師在課前必須對(duì)學(xué)生的作答情況、錯(cuò)誤原因進(jìn)行認(rèn)真分析。在傳統(tǒng)的試卷分析中，教師常常通過(guò)“正”字統(tǒng)計(jì)法掌握每道題的錯(cuò)誤率，并且設(shè)定一個(gè)閾值，如超過(guò)20%的同學(xué)出錯(cuò)，就必須安排該知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)救性教學(xué)。曾經(jīng)有人做過(guò)粗略估計(jì)：采用“正”字統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)一個(gè)班級(jí)學(xué)生的作業(yè)（以班生數(shù)50為例），可能需要60分鐘左右，而統(tǒng)計(jì)一個(gè)班級(jí)的考試卷所需的時(shí)間就更多，［1］這種簡(jiǎn)單重復(fù)的枯燥勞動(dòng)耗費(fèi)了教師大量的寶貴時(shí)間。其次，雖然教師統(tǒng)計(jì)出每題的錯(cuò)誤率，但一般不會(huì)記錄答錯(cuò)的學(xué)生名字和詳細(xì)的錯(cuò)誤答案，因此，這種方法的精準(zhǔn)度極低。最后，這種診斷方法缺乏對(duì)學(xué)生個(gè)體的線(xiàn)性跟蹤分析，不利于教師對(duì)某個(gè)學(xué)生的長(zhǎng)期關(guān)注，從而使這些診斷在教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值大打折扣。

二、“極課大數(shù)據(jù)”簡(jiǎn)介

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。”［2］近年來(lái)，教育界推行個(gè)性化教學(xué)，力爭(zhēng)做到和醫(yī)療類(lèi)似，即根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，收集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整教師的教學(xué)策略。在初中數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，作業(yè)和測(cè)試是教學(xué)的必要手段，由此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、分析和使用對(duì)于提高教學(xué)效率，推廣精準(zhǔn)教學(xué)和分層次教學(xué)至關(guān)重要。教育工作者一直以來(lái)都在探索如何將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于課堂教學(xué)，由此，“極課大數(shù)據(jù)”應(yīng)運(yùn)而生。

“極課”是一套學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集和學(xué)習(xí)情況跟蹤反饋系統(tǒng)，采用“圖像模式識(shí)別”“云計(jì)算”“大數(shù)據(jù)分析”等前沿算法，配合掃描儀、電腦等硬件和在手機(jī)和電腦上安裝的教師、學(xué)生、家長(zhǎng)等客戶(hù)端軟件，用高效創(chuàng)新的先進(jìn)算法進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘，收集學(xué)生在作業(yè)和考試中反饋的有效信息，高效準(zhǔn)確地診斷學(xué)生的知識(shí)漏洞，從課前到課后給予教師全面的教學(xué)支持，提升教學(xué)效率，為學(xué)生的個(gè)性發(fā)展提供保障，真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)定教”。

教師按照以往的習(xí)慣或用極課系統(tǒng)自帶的資源庫(kù)在Word中編輯好題目并發(fā)布到“極課”系統(tǒng)中，并根據(jù)需要在“極課”系統(tǒng)中編制該試卷或作業(yè)的雙向細(xì)目表，包括試題答案、解析、知識(shí)點(diǎn)、題型、比例、分值、能力層次等。學(xué)生按以往的方式照常答題上交后，教師對(duì)于非選擇題的批改仍沿用教師傳統(tǒng)的批改習(xí)慣，可以打鉤、打叉、劃線(xiàn)、寫(xiě)評(píng)語(yǔ)等，選擇題的批改則由系統(tǒng)自動(dòng)完成。閱卷結(jié)束后，系統(tǒng)將以每分鐘30份的速度進(jìn)行掃描。教師可以通過(guò)手機(jī)APP或電腦軟件查看學(xué)生的作答情況，家長(zhǎng)只需微信關(guān)注“極課家長(zhǎng)”公眾號(hào)，便可實(shí)時(shí)接收學(xué)生的成績(jī)。

三、“極課大數(shù)據(jù)”輔助初中數(shù)學(xué)講評(píng)教學(xué)的具體應(yīng)用

“極課”系統(tǒng)通過(guò)自主研發(fā)的數(shù)據(jù)挖掘和云計(jì)算算法，動(dòng)態(tài)處理學(xué)生的學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)，在極短的時(shí)間內(nèi)生成班級(jí)平均分、年級(jí)排名、成績(jī)報(bào)表、作答詳情表格、逐題作答分析、需要重點(diǎn)關(guān)注的學(xué)生、學(xué)生分層信息、錯(cuò)題本、個(gè)性化學(xué)習(xí)包等教學(xué)輔助數(shù)據(jù)，便于分層教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、家校互聯(lián)。下面以楊橋中學(xué)2018年初三8月份開(kāi)門(mén)考中初三（5）班的數(shù)學(xué)試卷的講評(píng)過(guò)程來(lái)說(shuō)明極課系統(tǒng)在輔助初中數(shù)學(xué)講評(píng)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

（一）課前準(zhǔn)備階段

迅速掌握所教班級(jí)學(xué)生考試的整體情況，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在備課時(shí)，教師登錄賬號(hào)后查看學(xué)情報(bào)告，先從宏觀上了解本次考試的大體情況，如班級(jí)均分、最高分、優(yōu)秀率、及格率、均分在年級(jí)中的排名等信息，還可通過(guò)與前一次考試的整體情況進(jìn)行對(duì)比（如圖1），大致了解學(xué)生在暑假期間的學(xué)習(xí)情況，并據(jù)此調(diào)整學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過(guò)兩次考試成績(jī)的對(duì)比，可以推測(cè)學(xué)生在暑假中的學(xué)習(xí)有所放松，整體考試成績(jī)下降。此外，還可以從成績(jī)單中看出學(xué)生的成績(jī)趨勢(shì)，對(duì)下降和波動(dòng)的學(xué)生進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。其次從微觀上了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況（如圖2），教師可以根據(jù)診斷建議中的薄弱知識(shí)點(diǎn)來(lái)源題目提前準(zhǔn)備針對(duì)性的變式練習(xí)，并確定教學(xué)的重難點(diǎn)。通過(guò)本次測(cè)試，“矩形的判定與性質(zhì)”和“垂線(xiàn)段最短”是該班學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)實(shí)施補(bǔ)救性教學(xué)。

圖1 初三5班七月份開(kāi)門(mén)考數(shù)學(xué)考試總體情況

圖2 極課系統(tǒng)給出的班級(jí)得分率最低的知識(shí)點(diǎn)和題目來(lái)源

（二）課堂講練階段

關(guān)注學(xué)生個(gè)體的學(xué)業(yè)情況，實(shí)現(xiàn)因材施教。正式上課前，教師登錄系統(tǒng)向?qū)W生展示本次考試的整體情況，從詳細(xì)分析報(bào)表中可以得到所有小題的難度、區(qū)分度、得分率的分布（如圖3），迅速找出高錯(cuò)題和易錯(cuò)題，讓學(xué)生心中有一個(gè)大致的了解。然后點(diǎn)擊“逐題分析”可顯示出易錯(cuò)題和高錯(cuò)題的原題。教師可以根據(jù)高錯(cuò)題和易錯(cuò)題的錯(cuò)誤名單和作答詳情，讓學(xué)生從自己的角度分析錯(cuò)誤的原因，如問(wèn)學(xué)生“怎么算出這個(gè)答案？”“考試時(shí)你是怎么分析的？”等，找到原因后歸納如何避免類(lèi)似的錯(cuò)誤。如果學(xué)生不能自己歸納，可以請(qǐng)回答正確的同學(xué)幫助，這樣既發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，也體現(xiàn)了合作精神。對(duì)于個(gè)別錯(cuò)誤可以選擇在課后有針對(duì)性地進(jìn)行輔導(dǎo)，避免浪費(fèi)寶貴的課堂時(shí)間。此外教師在試卷分析和課堂講評(píng)的過(guò)程中還可以迅速調(diào)出兩位不同學(xué)生對(duì)某題的解答過(guò)程進(jìn)行對(duì)比（如圖4），直擊關(guān)鍵點(diǎn)，節(jié)省時(shí)間、提高課堂效率。

圖3 極課系統(tǒng)給出每小題的區(qū)分度、得分率和難度

圖4 極課系統(tǒng)可顯示不同學(xué)生對(duì)某題的解答過(guò)程

（三）課后延伸階段

1.便于實(shí)施精準(zhǔn)分層教學(xué)。極課可將多次作業(yè)和考試數(shù)據(jù)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，針對(duì)每位學(xué)生最近的薄弱知識(shí)點(diǎn)、錯(cuò)因分析、成績(jī)變化曲線(xiàn)等形成學(xué)業(yè)檔案（如圖5），清晰還原每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。當(dāng)學(xué)生的個(gè)體學(xué)習(xí)需求變得可視后，教師就能夠據(jù)此重新規(guī)劃教學(xué)進(jìn)度，在個(gè)性化教學(xué)中有效提高教學(xué)效率。此外，極課系統(tǒng)還可根據(jù)學(xué)生歷次考試的累計(jì)成績(jī)分成5個(gè)等級(jí)：優(yōu)秀、中等偏上、中等、中等偏下、偏下。有了這些數(shù)據(jù)后，教師在后續(xù)的教學(xué)中就可以對(duì)這些學(xué)生進(jìn)行分組，為不同層次的學(xué)生準(zhǔn)備不同難度的習(xí)題，使他們都能“跳一跳，摘果子”，增強(qiáng)自信心和成就感，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。

圖5 極課系統(tǒng)顯示某位學(xué)生的學(xué)業(yè)檔案

2.自動(dòng)整理錯(cuò)題，針對(duì)性地網(wǎng)羅教學(xué)難點(diǎn)，形成個(gè)性化學(xué)習(xí)包。極課系統(tǒng)可以為每位學(xué)生生成個(gè)性化“錯(cuò)題本”，其中班級(jí)得分率、知識(shí)點(diǎn)、原來(lái)作答的錯(cuò)誤答案一目了然。而且，還可以對(duì)各題的錯(cuò)誤率進(jìn)行排序，將難點(diǎn)問(wèn)題一網(wǎng)打盡，量身定制個(gè)性化提升方案。學(xué)生登錄自己的極課賬號(hào)，便可迅速了解自己的成績(jī)變化情況、層次分布情況以及薄弱知識(shí)點(diǎn)、錯(cuò)誤原因等，以便更有針對(duì)性地學(xué)習(xí)，切實(shí)做到優(yōu)生提優(yōu)，學(xué)困生補(bǔ)差。

3.及時(shí)的成績(jī)發(fā)布和家校互聯(lián)。教師將成績(jī)發(fā)布后，家長(zhǎng)通過(guò)“極課家長(zhǎng)”微信公眾號(hào)便可實(shí)時(shí)接收成績(jī)。而且極課會(huì)基于大數(shù)據(jù)的智能分析，幫助家長(zhǎng)找到薄弱環(huán)節(jié)，給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)和針對(duì)性的建議，還能“一鍵”下載并打印學(xué)生的錯(cuò)題。同時(shí)，家長(zhǎng)也可以直接通過(guò)微信端和教師進(jìn)行信息互動(dòng)，一起參與到考試評(píng)價(jià)中來(lái)。

4.評(píng)價(jià)試題參數(shù)，形成校本題庫(kù)，確保個(gè)性化出卷。極課系統(tǒng)對(duì)每次作業(yè)和試卷的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在教師日常教學(xué)中完成題庫(kù)建設(shè)工作。這種題庫(kù)帶有每個(gè)題目的難度、區(qū)分度等屬性，可以使所出的新試卷更契合本校學(xué)生的認(rèn)知水平。在新一輪教學(xué)中，教師可以查看上一輪教學(xué)所用試題的相關(guān)信息，并從中進(jìn)行取舍或修補(bǔ)，進(jìn)一步提升教學(xué)的針對(duì)性。

四、總結(jié)

筆者對(duì)極課系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的摸索和使用，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)對(duì)極課數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用三大過(guò)程，所教班級(jí)均分從年級(jí)第4上升到年級(jí)第2，教學(xué)效果顯著提升。極課不需要教師對(duì)現(xiàn)有的閱卷習(xí)慣做出調(diào)整，即可做到極速批改、極致分析、極便響應(yīng)［3］，同時(shí)自動(dòng)構(gòu)建個(gè)性化學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)對(duì)極課系統(tǒng)的應(yīng)用，筆者清晰地感受到極課在試卷分析上的便利性和優(yōu)越性，讓筆者在教學(xué)中充分了解教情學(xué)情，使教學(xué)更加精細(xì)化、個(gè)性化、高效化，為教師和家長(zhǎng)呈現(xiàn)每位學(xué)生的實(shí)際情況，讓每位學(xué)生認(rèn)清真實(shí)的自我，使教育真正做到從“分的教育”轉(zhuǎn)向“人的教育”。