智慧數(shù)據(jù)分析助力化學(xué)教學(xué)決策

姚偉宜

【摘要】通過HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，化學(xué)教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求調(diào)整教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】HiTeach;智慧數(shù)據(jù);化學(xué)教學(xué)策略;二次選擇;差異化教學(xué)

一、智慧數(shù)據(jù)分析學(xué)生的必要性

伊恩·艾瑞斯 （Ian Ayres）認為：“人類總是過于高估自己的直覺，而很少去傾聽身邊數(shù)字所發(fā)出的聲音……大數(shù)據(jù)決策干擾并取代傳統(tǒng)的直覺和經(jīng)驗專家。其不僅在改變著決策的方法也在改變決策本身。”初中化學(xué)老師多年講授同樣的教材內(nèi)容，對教材非常熟悉，容易形成固定的教學(xué)模式。沒有對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和思維方式做有效分析的情況下，教師該講的沒有講清楚，不該講的或該少講的卻講的太多。或者沒有了解學(xué)生對知識的掌握情況，選用難度過大的練習(xí)資料，浪費學(xué)生的時間，影響學(xué)生的信心，逐漸演變成學(xué)困生;或者練習(xí)資料過于簡單，低效重復(fù)，收效甚微，嚴重影響優(yōu)秀生發(fā)展。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師的主導(dǎo)作用對學(xué)生的思維能力發(fā)展造成制約，不利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解與吸收。

學(xué)生通過反饋器把自己對知識的掌握情況輸入到HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖表，學(xué)生把自己的思考呈現(xiàn)為數(shù)據(jù)和圖表，教師通過分析數(shù)據(jù)和圖表，就在課堂上了解學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，馬上調(diào)整教學(xué)策略，對學(xué)生的問題第一時間做出回應(yīng)，以最快速最直接的方式化解學(xué)生心中的疑惑，促進學(xué)對知識點的吸收和掌握。

教師選用何種教學(xué)策略不是憑老師的經(jīng)驗，而是由HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計出學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求、學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況來決定的。

二、智慧數(shù)據(jù)分析助力教學(xué)決策

利用HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)，教師展示問題，學(xué)生使用反饋器生成數(shù)據(jù)，教師根據(jù)數(shù)據(jù)決定選用何種教學(xué)策略。通過以上步驟形成有效提問、有效數(shù)據(jù)、有效決策的數(shù)據(jù)決策教學(xué)循環(huán)。有數(shù)據(jù)思維的提問，不但要激發(fā)學(xué)生思考，更需要采收數(shù)據(jù)，幫助教師更科學(xué)的教學(xué)決策。

1.看懂圖表，心靈相通

教師提問，學(xué)生通過反饋器作答，隨即呈現(xiàn)統(tǒng)計結(jié)果，通過實時呈現(xiàn)的統(tǒng)計圖表，看見彼此的想法。教師依據(jù)統(tǒng)計結(jié)果進行調(diào)整教學(xué)策略。

由于微觀粒子的抽象性學(xué)生較難理解，教師設(shè)計相應(yīng)題目，例如圖1是檢查學(xué)生對微觀粒子的掌握情況，圖2中可以看見每一位同學(xué)的選擇情況，綠色是正確選項，紅色是錯誤選項，清晰地看見選錯的同學(xué)并知道他們錯選了哪個選項，較多同學(xué)錯選A，教師需要知道為什么他們會選這個選項，可以通過挑人功能提問這部分同學(xué)，學(xué)生回答多是沒有看清第一個粒子是兩種原子結(jié)合的分子。數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，讓教師掌握學(xué)生是思維動向，并且通過數(shù)據(jù)反饋及時抓住時機，對學(xué)生掌握不好或理解有困難的知識點進行點撥解疑。

通過此圖教師獲悉學(xué)生薄弱的知識點，并及時調(diào)整教法，幫助學(xué)生總結(jié)反思和采取相應(yīng)的措施幫助學(xué)生解疑。

圖4是階段形成性測試數(shù)據(jù)，教師及時了解學(xué)生掌握本課題知識的情況，對未達到目標(biāo)要求的學(xué)生采取措施及時彌補知識缺漏，使學(xué)生都能達到教學(xué)目標(biāo)的要求。

2.看見思考，創(chuàng)造改變

教師提問，學(xué)生通過反饋器作答，隨即呈現(xiàn)統(tǒng)計結(jié)果，通過實時呈現(xiàn)的統(tǒng)計圖表，看見同學(xué)們不同的想法。當(dāng)?shù)谝淮巫鞔疠^多同學(xué)選擇干擾項時，先進行組內(nèi)或全體討論，討論后請學(xué)生再作答一次（二次作答）。了解哪些學(xué)生想法改變，進一步了解改變過程和想法，完成教學(xué)任務(wù)。

智慧軟件的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生的思考，暴露出學(xué)生自身思維的局限性。教師針對其進行糾正和引導(dǎo)：要用質(zhì)量守恒定律參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量等于反應(yīng)后的物質(zhì)總質(zhì)量去剖析x=0.4是如何獲得的，不是簡單圖5表格中反應(yīng)前甲乙丙丁質(zhì)量相加后減去反應(yīng)后的質(zhì)量之和。明白以上原理才能解釋D選項中11﹕14是如何算出來的。不要以為選出正確答案就是掌握該知識點，教師需要從數(shù)據(jù)中尋找學(xué)生思維障礙，幫助學(xué)生找到正確的解題方法。

3.看出差異，因材施教

教師根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果，改變教學(xué)決策。教師實時給予差異化的學(xué)習(xí)材料，讓每位學(xué)生都能到達學(xué)習(xí)目標(biāo)。

這個實例，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)障礙，教師調(diào)整教學(xué)策略，當(dāng)二次選擇呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)還沒達到預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)，凸顯了學(xué)生之間學(xué)習(xí)能力的差異，教師就必須對部分同學(xué)降低教學(xué)難度，做到因材施教，讓每一位同學(xué)在自己的能力范圍內(nèi)學(xué)到知識。

三、智慧數(shù)據(jù)促進教師與學(xué)生共同成長

1.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生的思維動向，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

心理學(xué)認為：“課堂上只有經(jīng)常性啟發(fā)學(xué)生動手、動口、動腦，自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，才能使學(xué)生真正動起來，學(xué)有所獲，才能使學(xué)生始終處于一種積極探索知識、尋求答案的最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)。”

通過反饋器選擇呈現(xiàn)自己的見解，學(xué)生將擁有更多的主動性，可以更自由、更深入、更有效地參與到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)之中，可以向教師提出符合自身特點和自身需求的學(xué)習(xí)訴求。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的參與性、與教師教學(xué)互動性都將大大增強。學(xué)生既培養(yǎng)了表達能力，學(xué)會歸納整理，分析綜合能力也得到極大的提高。

2.數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教師的教學(xué)策略

蘇伽特·米特拉所說：“正在發(fā)生的教育革命，是讓新技術(shù)解放人們本來就有的學(xué)習(xí)能力和天分。”通過學(xué)生的二次選擇和挑人解答等方式，用數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生的思維局限，暴露學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙，教師結(jié)合分析學(xué)生對知識、技術(shù)技能的應(yīng)用能力，再對學(xué)生進行檢測、評價、診斷、甄別和鑒定。教師了解了學(xué)生的各種學(xué)習(xí)訴求之后，調(diào)整出最為合適的教學(xué)內(nèi)容和方法，以最大限度地挖掘?qū)W生的潛能，激勵學(xué)生的成長。

智慧數(shù)據(jù)用圖表呈現(xiàn)學(xué)生的思維，幫助教師針對學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展情況來調(diào)整教學(xué)，對教學(xué)及時進行改善，并據(jù)此及時調(diào)整教育行為，并將之運用于教學(xué)之中。

3.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)差異，實施差異化教學(xué)策略

新課程要求教師實行教學(xué)民主，與學(xué)生進行溝通、交流與合作，了解學(xué)生個性、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、需要及對教學(xué)的意見，才能找到該在哪里加大力度，在哪里稍事調(diào)整或適當(dāng)放松，在哪里降低難度、鋪設(shè)梯度等，才能更有針對性地、有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。受學(xué)生的智力和非智力等因素影響，加上學(xué)生的生活環(huán)境等因素影響，每位學(xué)生對新授知識的接受程度都不同，教師需要從數(shù)據(jù)中分析出哪部分同學(xué)降低難度，鋪設(shè)梯度才能達到預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)同學(xué)不同的接受能力，設(shè)計難度不同的教學(xué)內(nèi)容，讓不同層次的學(xué)生都獲取對應(yīng)的知識，達到教師要求的教學(xué)目標(biāo)。

總之，使用HiTeach智慧教學(xué)系統(tǒng)呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)，學(xué)生可以更自由、更深入、更有效地參與到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)之中，真正成為學(xué)習(xí)的主人，主動參與教學(xué)。教師針對學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展情況來調(diào)整教學(xué)，對教學(xué)及時進行改善，并據(jù)此及時調(diào)整教育行為，并將之運用于教學(xué)之中。

參考文獻

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