運用大數據分析和認知訪談促進中等生生物學習個性化改進的研究

楊英桂

摘要：在教學過程中，教師應給予中等生更多的關注。本文利用大數據背景下的數據分析和認知訪談法，了解中等生的思考過程和學習方法，幫助中等生解決學習中的困惑，掌握學習方法和解題能力，爭取進入優等生行列，促進整個班級的進步。

關鍵詞：大數據 認知訪談 中等生 生物學習 個性化改進

一個班中，有優等生也有中等生及學困生，不同層次的學生共同組成了一個班集體。中等生是班級中人數最多的群體，加強對中等生的引導和教育，讓中等生更積極主動地投入學習，從而促進整個班集體的全面進步，任課教師責無旁貸。利用大數據背景下的數據分析和認知訪談法，有助于進一步了解中等生的思考過程、方法和困難，幫助中等生解決學習中的困惑。

在初中生物教學中，我們運用課堂測試，獲得中等生顯性的學習行為數據。這個數據不僅僅只是給學生一個簡單的分數而已，而是通過借鑒認知診斷的原理，對學生的測試數據進行深入分析和比較，了解中等生的認知結構、認知過程和認知水平，分析中等生的困難所在。然后借助認知訪談法幫助教師了解中等生是如何解決問題并形成最終答案的，為教師判斷測試內容、學習材料、教案設計、課堂提問等是否引發了該層次學生預期的認知活動提供參考。比如，在初一年級下學期，我們安排了兩次測試，第一次階段考，考查學生半學期的學習情況，屬于前測;對試卷的整體情況進行數據分析后，選擇其中一位學生進行訪談，記錄情況并分析，思考和采取有針對性的干預策略，進行跟蹤指導，預備在第二次測驗后進行數據對比和分析，以檢驗方法的有效性。

一、針對前測試卷的數據分析

（一）測試內容

第四單元第一章至第四章，包括生殖、消化、呼吸和血液循環的模塊知識。

（二）試卷基本情況

階段考查內容為七年級下學期第四單元“生物圈中的人”第一至四章，包括人體生殖系統、消化系統、呼吸系統和血液循環系統的知識，考查學生對基本知識和基本概念的理解與掌握及實驗探究技能。試卷難度值為0.81，信度0.87，信度良好;區分度0.34，區分度良好。

（三）研究對象選擇

在595人的測試總人數中，選擇學科排名和綜合排名中等的一位學生進行數據比較分析，并進行跟蹤訪談，了解其知識缺漏和理解水平，進而進行有針對性的干預，促進中等生的學科思維提升，進而提高均分和優秀率。

（四）試卷結構分析及該生的得分情況對比

對數據進行整理分析，獲得試卷賦分雷達圖和學生得分情況雷達圖（見圖1、圖2）：

通過數據分析，發現該生的基礎內容掌握情況屬于均等水平：在知識內容方面，“人的由來”“人體的呼吸”和“人體內物質的運輸”掌握情況不佳;在科學探究題的解答上明顯低于平均水平，因此分析和設計的能力比較薄弱。

二、通過認知訪談的學習問題診斷

（一）訪談題目選擇

由于時間關系，訪談題目主要考察的知識點為消化系統、血液循環系統及各系統的綜合題型。

（二）訪談提綱

測試結束后，教師即列出基本的訪談提綱，以書面形式進行。訪談的問題如下：

問題1：這道題考查的是什么內容？你覺得難嗎？

問題2：你在解這題的時候是怎么想的？

問題3：要答對這道題，最關鍵的是什么？

（三）問題診斷

通過訪談發現，該生學習態度較好，經過一個多學期的學習，他對生物學的興趣日漸濃厚，課堂上能認真聽講，平時也能主動提問。通過幾個題目的訪談，發現該生對基礎知識的記憶還是較清晰的，知識脈絡也比較清晰，關于幾個系統的綜合知識解答也較到位。

存在的問題如下：做題的心態不穩，略顯著急，審題能力不足;對教材內容記憶較機械，評價、應用和遷移能力有待進一步提高;缺乏綜合的理解和分析能力，探究能力較弱。加強綜合題的練習，相信成績會有很大進步。

三、針對中等生的學習干預策略

結合測試結果和訪談結果，教師在干預方面做了以下工作：

（一）增加情感投入，進行賞識教育

在一個班級中，中等生的比例占的比重大，這部分學生表現不夠突出，所以老師的關注相對較少，而這部分學生恰恰需要更多的關心和幫助。因此，在課堂提問和練習評價反饋過程中，我有意識地增加對這部分學生的關注度，更多地用積極的評價語言來對他們進行評價，提高他們的學習熱情和信心。

（二）精心設計教學過程，實施補救教學

有些學生在學習新知識時往往不會去聯系原有知識，不會從整體層面上去把握知識的產生、發展變化和相互之間的聯系，把生命活動的動態過程靜態化處理，從而給理解生命活動的規律和原理造成了困難。因此，課前的復習提問和課堂中的點撥總結就顯得很重要。在了解學生的實際學業狀況后，我根據學生的知識盲點和能力薄弱點，有針對性地設計和調整原有的課程內容和教學方式，開展補救教學。

（三）分層練習，鼓勵增加練習量，提高解題技巧

對課內基礎知識較薄弱的學生，布置課后練習及校本作業，并進行反饋;對中等生，鼓勵自主增加練習量，提高審題能力和答題技巧，加強理解和記憶相關概念及其知識結構，培養生物學整體性觀念。

（四）運用網絡平臺進行實時跟蹤輔導

課下，教師運用各種聯系平臺進行在線督促或輔導，或通過創建群組等方式進行問題解答和強化訓練。這樣，一方面可以加強師生的互動和情感交流，另一方面也能及時跟蹤輔導，提高學生的思考、提問和答題技能。

四、后測數據分析及訪談

半學期后再次進行測試，考查的內容更全面，知識水平和能力要求更高。考完后同樣對該生進行了認知訪談。

（一）測試內容：生物七下第四單元“生物圈中的人”和八下第八單元“健康的生活”。

（二）試卷基本情況分析

后測考試為期末模擬考試，考查學生對基本知識和基本概念的理解與掌握及實驗探究技能和生物解題的思維方法。試卷卷面總分100分，考試時間45分鐘。難度值為0.73，能夠反映學生的真實水平;信度為0.88，區分度是0.38，均為良好。

我們同樣對試卷進行了細目分解和各個維度賦分情況分析及跟蹤對象得分的情況進行數據分析，并與前測情況進行對比。通過對比，可以看出該生的整體水平較平均值有了提升，表明干預策略和輔導方法產生了效果。同時也發現了新的問題，即該生在新學的知識模塊“人體內廢物的排出”中還存在知識掌握不完整、理解不到位等問題，而這題恰好是對學生的學科能力要求——簡單推理，說明后續學習中對中等生的推理題訓練很有必要。

五、再跟蹤干預策略

通過平時的課堂答疑和隨機訪談，發現中等生仍然存在的一些共性問題：

（一）大部分學生對課本知識存在機械記憶情況，在解題時就不能靈活運用。

（二）大部分學生的練習量還不夠，因而遇到新的問題情境或探究實驗題時會不知所措。

（三）平時練習題的難度水平偏低，程序性知識偏少。

對跟蹤研究對象采取的干預策略有：①督促該生認真閱讀書本內容，對不理解的概念要及時提問。②解題法訓練：指導該生讀題，畫出題干中的解題關鍵字、詞、句，進行解題思路的引導和訓練。③強化題型題量練習：學生自行補充課外練習，教師對該生在解題過程中的問題進行及時的答疑解惑。

六、中等生學習個性化改進效果呈現

將兩次實測難度值通過數據整理形成雷達圖進行比較，發現通過有針對性的干預和強化訓練，跟蹤研究的中等生對于知識點的掌握有所提高，理解及應用水平也明顯進步，尤其是在科學探究模塊的解答和得分率上有所提高，在“簡單設計”的學科能力有所提升。這一方面與學生的智力水平有關，另外一方面是干預策略起到了一定的作用，學生學習積極性提高了，也形成了自己有效的學習方法，在學科能力上得到了一定的鍛煉和提高，思維方法也有長足的發展。

通過該生的T分數趨勢圖（圖3），兩次測驗分別是2018年4月和6月，可以看出整體向上的趨勢，相信通過進一步的引導和訓練，該生能很快達到優等生水平。

運用大數據分析和認知訪談法，正視教學中存在的問題，發現中等生的困難和需求，通過有效的有針對性的干預策略，就可以幫助他們提高學習能力，改善學習效果。

參考文獻：

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