高中生物精準教學體系中網絡數據庫信息系統的構建實踐

孫汝燕

“精準教學”源于“因材施教”。兩千多年前我國古代的大教育家孔子就提出了“因材施教”,意思就是“教師選擇適合每個學生特點的學習方法來有針對性的教學”。現代精準教育定義為“通過設計測量過程來追蹤學生的學習表現以便提供數據決策支持”[1-3],及用不斷發展的技術來為精準教育服務。國內關于“精準教學”的研究報道較少,主要關注點為大數據及信息技術對精準教學的貢獻,但多停留在理論探討[4-9]。

教師在教學過程大體能夠做到針對不同層次班級因材施教,但難以把握每一個學生對每一個知識點的掌握情況。其根本原因:1)每一個老師所面對的學生數量眾多,其有限的精力難以做到對每一個學生知識點的掌握情況都有精準的了解;2)影響教學效果的因素眾多,復雜甚至是動態的教學效果評估過程,使得任課老師無法針對每一知識點、每一個學生都進行分析評估,進而做到精準把握、精準教學和精準輔導。我們認為在教學過程特別是教學效果評估過程引入網絡數據庫信息技術,利用好其強大的數據存儲、搜索及分析等功能將有助于任課老師把握每一個學生對每一個知識點的掌握程度,從而實現更為精確的“因材施教”即精準教學。

為了將網絡數據庫信息技術應用于高中生物精準教學,我們首先分析了精準教學對網絡數據庫信息系統的基本功能要求,然后跟信息技術老師一起探討了該系統的結構(包括網頁功能結構和數據庫結構),最后由信息技術老師實現網絡數據庫信息系統代碼的編寫、平臺的搭建、調式和運行過程。

一、網絡數據庫信息系統的基本功能

精準教學過程中最需要網絡數據庫信息系統輔助的是教學效果的評估過程,而該系統至少需要具備以下功能:

1.題庫功能:收集試題和測試卷、學生的錯題功能;

2.練習和測試功能:教師根據知識點及試題分級生成測試卷或練習,學生根據錯題知識點或整體知識點掌握的不足生成針對性強化訓練;

3.統計、分析及搜索功能:分析班級知識點掌握的差異、學生個體知識點掌握的不足,針對性地搜索對應知識點題目;

二、網絡數據庫信息系統的功能與結構

信息技術教師首先將科任教師對系統功能的訴求圖形化(圖1),然后映射成網頁功能區塊與數據庫的關系圖(圖2),并針對相應的功能模塊編寫網頁和數據庫代碼。網頁代碼編寫采用php 語言,數據庫操作語言采用mySQL 數據庫語言(初學者可以參考《PHP+MySQL 經典案例剖析》[10]中的網上考試系統,在此基礎上進行功能的修改,包括功能的刪除和增加。)

三、網絡數據庫信息系統平臺的搭建、調式和運行

網絡數據庫信息系統平臺放置在云虛擬主機(阿里云)上:獨享虛擬主機經濟版,空間:網頁存儲空間5G,mySQL 數據庫存儲空間500M,CPU:單核,內存:1G,帶寬:1Mbps,每年成本298 元。域名申請(阿里云,.work)每年成本30 元。根據阿里云上的幫助文件進行網站解析、數據庫管理,下載安裝FileZilla Client 軟件后,根據軟件操作說明連好服務器,將編寫好的網頁腳本文件上傳到/htdocs 目錄。

至此,一個初步可用于高中生物精準教學的網絡數據庫信息系統基本開發完成,該系統于2020 年的2 月至4 月疫情期間應用于東莞市G 中學高三生物精準教學輔助,系統基本實現了輔助高中生物精準教學的功能,能滿足800 人同時使用。

四、結論

目前,我國的中學在網絡及信息化建設中都有大量的投入,硬件、軟件以及信息化人才的儲備都具有了一定的基礎,無論是在數據分析算法上還是數據處理速度上又或者是在數據傳輸上都有了質的飛躍,為網絡數據庫信息系統服務中學精準教學奠定了基礎。近幾年已有一些商業化的網絡數據庫信息系統可用于輔助中小學精準教學,如智學網等,經濟條件好的中學可以付出一定的經濟成本直接利用現成的專業的系統輔助精準教學。而對于經濟條件相對落后地區的中學,我們的實踐表明,只需每年付出大約幾百元的成本依托本校的信息技術教師的支撐同樣可以實現網絡數據庫信息系統輔助精準教學的功能。