大數(shù)據(jù)思維下個性化教學與教研策略研究

傅勇

《教育信息化“十三五”規(guī)劃》指出，應培養(yǎng)教師利用信息技術(shù)開展學情分析與個性化教學的能力，增強教師在信息化環(huán)境下創(chuàng)新教育教學的能力，使信息化教學真正成為教師教學活動的常態(tài)。未來，學校要在教育教學實踐中充分利用好數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)為教學、教研提供個性化服務。

在此背景下，作為第二批福建省普通高中課程改革基地校和第二批福建省義務教育教改示范性建設(shè)學校的廈門市松柏中學，承擔了教與學方式改革和精準教學項目的研究實踐。學校嘗試通過《大數(shù)據(jù)思維下構(gòu)建個性化教學模式》課題，以立德樹人為根本，以提高教學質(zhì)量為中心，聚焦教研組及備課組建設(shè)、教師專業(yè)成長、課堂教學，本著“深化教學改革，加強教學質(zhì)量監(jiān)控”的思想，探索通過教師在線實踐社區(qū)項目（簡稱COP項目）的建設(shè)和科大訊飛大數(shù)據(jù)精準教與學系統(tǒng)的運用，深入教育教學核心環(huán)節(jié)，進一步更新教學理念，切實加強教育教學研究，提高教師隊伍整體素質(zhì)。

一、基于大數(shù)據(jù)學習研究，順應大數(shù)據(jù)變革浪潮

1.利用教育大數(shù)據(jù)，培養(yǎng)教師數(shù)據(jù)思維

在大數(shù)據(jù)變革浪潮的推動下，如何提升教與學的精準度，推動學生個性化發(fā)展，已成為學校教育可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。利用大數(shù)據(jù)對學生學習行為進行分析，形成教師教育教學“數(shù)據(jù)智慧”，是聚焦課堂教學、聚焦教研組備課組建設(shè)、幫助教師優(yōu)化課堂教學行為、提升教師個性化教學的重要保證。

教師的數(shù)據(jù)智慧是在長期教育教學實踐活動中形成的。許多教師在教育教學生涯中，采用自己的學習經(jīng)驗和方法來記錄所教學生的優(yōu)勢和不足，但這些記錄相對比較簡單，不易攜帶，難于分享，也難于進行快速分析。如果以經(jīng)驗型主導了教師個體反思、備課組教研、教研組教研和年段質(zhì)量分析會，勢必因為缺乏數(shù)據(jù)支撐的信度，導致教研活動、質(zhì)量分析和教師教學反思缺乏必要的精準分析，進而束縛了教師的研究思路，限制了教研大視野的深度。因此，引導教師群體從“經(jīng)驗重復”向“數(shù)據(jù)實證”轉(zhuǎn)變，就需要引導教師在分析處理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過反思和研究逐步提升為信息和知識，最終成為自身頭腦中極為個性化的教學智慧，并通過教研活動，讓個體教學智慧在集體研究中碰撞，使教研更加清晰、顯性、有效，從而推動教研管理的變革。

2.優(yōu)化數(shù)據(jù)平臺，改進教師“教學決策”

“數(shù)據(jù)實證”轉(zhuǎn)化為“教學決策”，進而改進自身教學方式，是教師利用數(shù)據(jù)輔助教學的根本目的。因此，要引導教師在熟練使用數(shù)據(jù)分析軟件工具的基礎(chǔ)上，通過利用數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、依據(jù)數(shù)據(jù)改進教學行動，形成教師的“數(shù)據(jù)智慧”，進而改進教師“教學決策”。

學校在大型考試及階段練習中均按照學校學生的實際學情及往屆中高考、市質(zhì)檢校均分情況進行命題，市教科院提出“大型考試難度結(jié)構(gòu)建議”更是成為我們命題的重要參考指標。嚴格控制試卷難度，注重命題的信度和效度，做到重要考點把握到位、方向題型模擬全面、試題風格符合趨勢、難度順序排列合理。

為了獲得必要的數(shù)據(jù)，學校在多種數(shù)據(jù)采集、分析平臺對比基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復對比，最終選定科大訊飛智學網(wǎng)，并在2017年8月開始在全校推廣使用，要求教師改卷采用智學網(wǎng)網(wǎng)閱或手閱形式，將日常的周末練習、階段練習、大型考試等過程性和結(jié)果性數(shù)據(jù)進行伴隨式的采集，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的作用，利用大數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，打通學校教學的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)全教學場景的學業(yè)數(shù)據(jù)采集，避免出現(xiàn)信息孤島，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚，從而找到一個適合校情、科學客觀、簡便易行的數(shù)據(jù)分析標準。

學校從2017年8月31日開始使用智學網(wǎng)閱卷以來，已進行了四百余科次的改卷和數(shù)據(jù)分析。智學網(wǎng)可以為任課教師提供的功能：一是考試總覽，包括概覽、成績分段統(tǒng)計（按優(yōu)秀、良好、合格、不合格四段）、知識點掌握情況統(tǒng)計（知識點名稱、掌握程度、對應題目）;二是試題解析，包含答題情況、各題的選項統(tǒng)計、平均得分、答對、答錯、查看優(yōu)秀試卷、難度。考后的大數(shù)據(jù)蘊含著豐富的教育教學和管理信息，是下一步教學診改的依據(jù)和前提，科任、備課組、教務處到學校高度重視數(shù)據(jù)的梳理與匯總，重視數(shù)據(jù)的信息情報功能，分析研究數(shù)據(jù)現(xiàn)狀，讓數(shù)據(jù)說話。各學科教師深度挖掘數(shù)據(jù)價值，從數(shù)據(jù)分析中挖掘問題，圍繞出了什么問題，為什么會出問題，怎樣不出問題進行深入思考。智學網(wǎng)提供的可視化學生數(shù)據(jù)和基于知識點的分析診斷，教師可以進一步了解學生個體的學習需求和知識盲點，有效幫助教師在教學過程中，尤其是復習課和講評課，能快速、精準定位講評重點，形成“教學智慧”。數(shù)據(jù)智慧能夠引導教師反思學生學習與教師教學行為中的得失，為教學主流程指導提供科學依據(jù)和最佳路徑，從而改進“教學決策”，提升講評效率和講評質(zhì)量，提高課堂教學的有效性，實現(xiàn)學生的個性化發(fā)展。

3.運用教師“教學決策”，改進精準教學模式

在課堂教學中，如果教師能夠?qū)W會運用數(shù)據(jù)，他們就可以了解學生的能力和不足，從而來改進教學計劃。[1]在傳統(tǒng)教學環(huán)境下，學生不能準確地認識自身學習活動，即使建立錯題集，也很少能做到清晰、精準了解自身對知識點的掌握程度和情況。教師教學更多依靠感覺、直覺，憑自身的教學經(jīng)驗，來感知學生可能出現(xiàn)的薄弱知識點，形成當前的教學行為。這種缺乏數(shù)據(jù)實證和教學智慧支撐的教學決策，在教學和作業(yè)布置過程中可能出現(xiàn)學生掌握的東西反復學習，未掌握的知識不能及時鞏固的情況，教與學效率雙低。如果不能將教學數(shù)據(jù)進行充分挖掘和精準分析，教師在課堂教學，尤其是復習課或試卷講評課只能就題論題，教學、講評和輔導中無法實施精準教學。

數(shù)據(jù)實證和教學智慧支撐下的教學決策，有利于引導教師“俯下身段關(guān)注學生的發(fā)展”，便于教師采取有針對性的措施，改進教學，提高教學有效性，因人施策、精準發(fā)力，切實做到“精講、精練、精批、精評”的教學要求，助推“生本高效”，促進教學能更有效地服務學生。

數(shù)據(jù)實證和教學智慧支撐下的教學決策，便于隨時查看和分析學生的薄弱環(huán)節(jié)及原因，思考改善課堂教學結(jié)構(gòu)、組織形式，確定共同的學習問題和教學解決方案，個性化、有針對性地輔導學生學業(yè)。教師根據(jù)學生所在年級、班級共性錯題和薄弱知識點的情況，在系統(tǒng)自動推送的變式訓練題的基礎(chǔ)上，依據(jù)學校校本作業(yè)題庫及購買的題庫資源，進行二次整合，生成考后變式訓練卷;教師也可布置個性化變式訓練作業(yè)并能夠?qū)崟r跟蹤學生的作答情況。這對于避免大量的重復練習、消除題海戰(zhàn)術(shù)、減輕學生的學業(yè)負擔、提高學生實際問題解決能力有重要意義。

基于學生的學習立場來說，某個知識點未能有效掌握，就重點去鞏固、操練相應知識點的習題，這樣就形成了診斷到學習的閉環(huán)，避免了學生在題海中浪費時間，尤其是在福建省高考綜合改革的背景下，每個科目的大數(shù)據(jù)對學生的選課尤為關(guān)鍵。比如，數(shù)據(jù)反映這個學生的物理學科成績不錯，系統(tǒng)就會建議他選擇物理學科。如果這個學生歷史相對拔尖，系統(tǒng)就會將歷史作為優(yōu)先選擇的學科推薦給他。

教研組、備課組可以借助智學網(wǎng)，根據(jù)歷次考情及學情追蹤，進一步研究校本作業(yè)的標準、類型、層次等，不斷進行二次研發(fā)，努力使校本作業(yè)符合課程標準有重點、落實教學目標有層次、類型豐富促發(fā)展，不斷完善基于校本的教學資源庫，學生作業(yè)有效性明顯提高。

4.完善學校數(shù)據(jù)分析平臺，促進科學管理決策

學校教育教學數(shù)據(jù)既包括長期積累形成數(shù)據(jù)，如學生的學習習慣、教師的教學風格等，也包括短期獲取的數(shù)據(jù)、學生作業(yè)以及課堂互動等，對過程性的教學數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測、科學統(tǒng)計、動態(tài)評估，形成數(shù)據(jù)匯聚中心和管理決策中心，校級管理者能夠針對問題及時采取措施;客觀、公正地評價教師隊伍水平，為改進教學方法和方式提供決策支持，實現(xiàn)“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”。

作為學校管理者，僅僅挖掘、了解顯性數(shù)據(jù)是遠遠不夠的。要進一步提升教育教學效益，必須進一步挖掘如班級、年段、學校文化等隱性數(shù)據(jù)，采取有效措施，幫助教師改善教學行為，將數(shù)據(jù)嵌入學校教學、教研管理的方方面面，并讓“數(shù)據(jù)實證”“數(shù)據(jù)智慧”處于教學教研相關(guān)活動的核心，推動學校教學教研管理的升級。

二、運用課堂觀察數(shù)據(jù)，提升個性教學模式

聽評課是推動聚焦教研組建設(shè)、聚焦教師專業(yè)成長、聚焦課堂教學、提高課堂教學質(zhì)量最直接、最有效的研究方法和手段。傳統(tǒng)的聽評課主要是基于對課堂教學結(jié)構(gòu)的分析，圍繞教學目的、教學內(nèi)容、教學方法、教學效果、教師素養(yǎng)等課堂教學要素的評價來構(gòu)建的，更主要是根據(jù)聽評課教師自身教育教學的經(jīng)驗進行判斷，缺乏必要的課堂觀察技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐，無法為課堂研究、教育教學研究提供最真實的第一手資料，也無法為教師專業(yè)發(fā)展提供有力支持。

學校參加了首都師范大學現(xiàn)代教育技術(shù)重點實驗室王陸教授開展的“教師在線實踐社區(qū)COP”課題（簡稱COP）的研究。COP研究主要利用大數(shù)據(jù)對課堂進行課堂觀察，通過“編碼體系S-T分析方法“（簡稱S-T分析法）”和“記號體系分析方法”，對課堂的教學類型、有效性提問、教師理答方式、四何問題和對話深度等進行有效的數(shù)據(jù)分析。S-T分析法的基本思想是，通過對教學過程中教師行為（稱為T行為）和學生行為（稱為S行為）進行采樣與編碼，利用S-T圖何Rt-Ch圖進行教學結(jié)構(gòu)描述課堂的基本結(jié)構(gòu)與實時發(fā)生的事件來分析課堂教學的質(zhì)量與特征。Rt是教師行為占有率，Ch是師生行為轉(zhuǎn)換率。根據(jù)Rt和Ch值，將課堂教學模式分為練習型、混合型、講授型和對話型四類。記號體系分析方法是利用記號（如“正”字），針對課堂中教師提出的問題和采用的提問策略進行記錄與分析的一種聚焦式課堂觀察方法。COP研究針對課堂教學中的“有效性提問”“學生回答類型”“學生回答方式”“對話深度”等四個維度進行觀察記錄。[2]

學校由原教科室主任柯旺花老師領(lǐng)銜組建了COP團隊，團隊共17位研修教師，涵蓋語文、數(shù)學、英語、物理、化學、地理、生物等學科，跨初中、高中。研修期間，每個月一次的線下面授活動，COP團隊教師以團隊伙伴的課例為基礎(chǔ)，以真實的課堂教學為情境，引進了課堂大數(shù)據(jù)觀察分析法，依據(jù)課堂教學行為觀察數(shù)據(jù)對課堂上教師的教學行為進行嘗試效果的分析。通過借助課堂教學行為觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)課堂教學中的亮點和問題，引導教師聽評課從“經(jīng)驗重復”向“數(shù)據(jù)實證”轉(zhuǎn)變，重點圍繞課堂問題的發(fā)現(xiàn)和解決，并結(jié)合經(jīng)驗式分析，提供個性化的教學反饋及建議，改善個性化的教學評估，優(yōu)化個性化的教學決策，從而達到發(fā)現(xiàn)內(nèi)在的教學規(guī)律，探討教學本質(zhì)，完善教師的教學行為，促進教師專業(yè)發(fā)展。

對課堂互動質(zhì)量的評價，離不開對課堂細致的觀察和科學的方法。COP項目的引入和逐步推廣有效提升了課堂教學數(shù)據(jù)采集的效率，通過對課堂采集的數(shù)據(jù)進行自動量化分析，進一步加強了分析深度和速度，有效反映了教師的教學行為、學生的學習情況。通過數(shù)據(jù)分析為評課提供了科學依據(jù)，幫助教師觀察和指導教學中的行為習慣，從而起到了促進教師群體的發(fā)展，提高了課堂教學的有效性，最終達到促進學生發(fā)展的目標。

三、發(fā)現(xiàn)本質(zhì)問題，尋找解決策略

學校通過《大數(shù)據(jù)思維下構(gòu)建個性化教學模式》課題，以“教師在線實踐社區(qū)COP”和科大訊飛大數(shù)據(jù)精準教與學系統(tǒng)為抓手，有效構(gòu)建個性化教學與教研新模式，校本教研著重聚焦問題解決的水平程度，教師通過改善自身行為的反思性實踐，不斷促進自身的專業(yè)成長，課堂教學有效性不斷得到提升。2017年、2018年，學校先后獲得思明區(qū)初中教學質(zhì)量獎。《大數(shù)據(jù)思維下構(gòu)建個性化教學模式》課題在構(gòu)建個性化教學與教研新模式上初步發(fā)現(xiàn)了本質(zhì)問題，并取得了一定的成果。但如何通過大數(shù)據(jù)引發(fā)學校管理者和教師實現(xiàn)數(shù)據(jù)智慧，優(yōu)化教學決策，改善教學行為，促進自身專業(yè)成長，依然存在諸多現(xiàn)實挑戰(zhàn)，筆者根據(jù)實踐提出部分解決方案。

1.加強教師數(shù)據(jù)分析和利用能力，助力教師數(shù)據(jù)智慧養(yǎng)成

由于教師對大數(shù)據(jù)及在教育教學深度與廣度上認知程度的差異性，加之教師分析數(shù)據(jù)能力存在較大的局限性，面對海量的大數(shù)據(jù)，無法最大限度地挖掘價值，并從中形成數(shù)據(jù)智慧，進而用于改進教學行為的教學決策。

今后在校本培訓方面要進一步加強教研組、備課組、教師有效利用和解釋大數(shù)據(jù)信息的相關(guān)培訓，進一步構(gòu)建新時代大數(shù)據(jù)視角下新型教師發(fā)展觀，不斷提升教師的理論水平與實操能力。提升教師對不同類型的數(shù)據(jù)進行深度研究的自覺性，將大數(shù)據(jù)與改善教學實踐進行進一步有效結(jié)合，并將大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為教學策略、教學方法等的自覺。

2.加強教師數(shù)據(jù)團隊和平臺建設(shè)

大數(shù)據(jù)被廣泛應用于學校的管理、教育教學等領(lǐng)域，對大數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化、把握和利用已是提升學校教育教學水平的大趨勢。但由于學校經(jīng)費的限制，無法采購只能是試用智學網(wǎng)等大數(shù)據(jù)平臺軟件，制約了大數(shù)據(jù)思維下構(gòu)建個性化教學與教研新模式向深度和廣度發(fā)展。今后，要積極爭取財政投入，加強智學網(wǎng)等大數(shù)據(jù)平臺軟件服務商與學校教育教學實際需求的有效對接，促進服務商改進題庫的有效性和針對性，進一步提高考試命題和個性化學習推薦的信度和效度。

培養(yǎng)教師的數(shù)據(jù)智慧，需要學校管理者創(chuàng)建一個由職能部門牽頭的專業(yè)數(shù)據(jù)團隊。學校目前雖然設(shè)置了電教信息中心，但人員嚴重不足，缺少進行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計的專業(yè)人員，嚴重制約了學校數(shù)據(jù)智慧建設(shè)。

學校要爭取人員編制，招聘專業(yè)人員，加大對各個教研組骨干教師的培養(yǎng)，形成一支學校專兼職的數(shù)據(jù)團隊。學校教學教研管理強化數(shù)據(jù)意識，以提升教師的數(shù)據(jù)智慧為根本目標，以數(shù)據(jù)團隊成員為核心，以點帶面，組織相關(guān)學科教師明確任務，開展學校數(shù)據(jù)智慧提升計劃，創(chuàng)建教學教研數(shù)據(jù)收集的框架，進一步明確學校教學教研大數(shù)據(jù)的范圍和來源，注重與評價和教學實踐相關(guān)的數(shù)據(jù)收集，并將數(shù)據(jù)資源標準統(tǒng)一化，完善持久運作的收集、分析數(shù)據(jù)并將分析結(jié)果轉(zhuǎn)換為教學決策和實踐的可視化輸出體系，真正發(fā)揮大數(shù)據(jù)在教育發(fā)展中的價值。

3.推動課堂觀察數(shù)據(jù)運用，助力青年教師成長

教師在線實踐社區(qū)COP實際運作中，我們發(fā)現(xiàn)運用內(nèi)容分析法、視頻案例分析法和統(tǒng)計分析方法，按照初期、中期和后期三階段針對實踐數(shù)據(jù)進行了綜合分析，發(fā)現(xiàn)對參加團隊的17名新手教師、成熟教師及骨干教師教學反思水平都具有持續(xù)的促進作用，可以有效支持教師的專業(yè)學習與發(fā)展。但前期參與的教師群體偏少，今后要把COP項目與學校的教學科研整體工作相結(jié)合，尤其是通過教學案例，利用教學行為大數(shù)據(jù)改善課堂教學的具體方法和策略，使項目的開展切實起到促進本校教師，尤其是青年教師專業(yè)發(fā)展，從而進一步有效促進學校教育教學質(zhì)量的提升。

廈門市松柏中學基于本校教育教學實際，探索出了大數(shù)據(jù)思維下個性化教學與教研新模式，為教學教研模式的優(yōu)化提供了借鑒。目前，通過大數(shù)據(jù)引發(fā)教師實現(xiàn)數(shù)據(jù)智慧，優(yōu)化教學決策，改善教學行為，促進自身專業(yè)成長，依然存在著諸多現(xiàn)實的挑戰(zhàn)。因此，探索了大數(shù)據(jù)思維下構(gòu)建個性化教學與教研新模式，一是在于學校管理者意識到大數(shù)據(jù)的價值，倡導學校數(shù)據(jù)文化;二是通過數(shù)據(jù)團隊引導教師形成對于數(shù)據(jù)智慧能夠改進教學和提升自身專業(yè)成長的直觀認識，樹立教師的數(shù)據(jù)意識;三是不斷完善學校數(shù)據(jù)分析平臺，基于教師教學和學生學習的目標，創(chuàng)建學校數(shù)據(jù)體系，形成數(shù)據(jù)決策支持系統(tǒng)。在學校數(shù)據(jù)挖掘的過程中，要對搭建數(shù)據(jù)收集的框架，做好數(shù)據(jù)收集類別的遴選，及時分析教師的教學行為和學生的學習狀況，生成可視化的評價報告，及時反饋給學校、教師、學生、家長等，相關(guān)部門和人員可以根據(jù)分析結(jié)果，提出相應的改進策略或優(yōu)化模式。

參考文獻

[1] Earl，L.，&Kate，S.Leading schools in a date rich world[M].Thousand Oakes，CA：Corwin Press，2006.

[2] 王陸，張敏霞.課堂觀察方法與技術(shù)[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

（作者單位：廈門市松柏中學）

責任編輯：李莎

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