大數據驅動下區域精準教學的實踐探索

熊善軍

摘要：基于“互聯網+教育”的背景，探索了教育大數據驅動下區域精準教學的模型建構、技術支持、實施保障等，建構了大數據驅動下精準教學的實施路徑：組建指導團隊，推進區域精準教學實踐;建設信息化教學平臺，注重學習資源精準推送;線上線下融合，實施區域精準教學模式;聚焦大數據評價，提升區域精準教學實效。

關鍵詞：教育大數據;精準教學;區域教育

中圖分類號：G420 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2021）09B-0008-05

在人工智能、大數據等技術與教育不斷融合的背景下，智能環境正在深刻改變學校教與學的教育生態，“互聯網+教育”通過大數據評價、教學決策轉變等逐步影響區域教育。江蘇省鎮江市丹徒區（以下簡稱“區域”）組織學校圍繞教學目標、教學方法、教學交互、教學評價等開展大數據驅動下的精準教學實踐，實現區域教育現代化與學生個性化學習的有機結合。

一、大數據驅動下區域精準教學的背景分析

（一）信息時代背景下精準教學的內涵衍變

20世紀60年代，美國學者奧格登·林斯利首次提出“精準教學”的概念，引入行為分析方法，通過評價教學對象的成長情況對所有學科實施靈活的教學決策。檢索現有文獻不難發現，大多數學者都認為，通過合理的評價進行精準的教學決策，可以改善學生的學習效果。21世紀初，隨著信息技術與教育教學的深度融合，有區域對教師和學生進行學習方法、學習路徑、學習評價、教學策略等方面的數字畫像，記錄并分析學習者的學習行為、課堂表現等數據，幫助教師對教學目標、教學進度、教學方法等進行調整，從而實施精準教學，提高教學質量[1]。同時，隨著“互聯網+教育”逐漸進入中小學，精準教學的內涵不斷豐富，其智能化特征也更加明顯。當前，精準教學一般被定義為：在信息技術的支撐下，對學生的學習狀態進行智能畫像，精準確定學生的學習需求，形成個性化資源，通過大數據評價反饋，幫助教師精準實施教學決策。

（二）“互聯網+教育”背景下精準教學的時代特征

隨著信息技術的不斷發展，精準教學所依托的技術已經在從傳統技術向智能技術轉變。在教學過程中，可以利用大數據采集與分析技術為精準教學提供強有力的數據支撐，區域可以在大數據平臺上通過統計、分析、挖掘等學情分析技術，為精準教學進行“把脈”，切實做到以學定教。在“互聯網+教育”背景下，圖像識別、語音識別等人工智能技術逐步在各個教學場景得到應用。通過智能技術分析學生的學習行為，可以為學生精準推送自適應的學習資源，為學生定制與其相匹配的學習目標、學習方法、學習內容，形成個性化的成長報告。教師能夠借助可視化平臺獲得各類教學數據，并以雷達圖、四分位圖、思維導圖等圖表形式加以呈現，找出相關數據的關聯性，發現教學中的真問題，開展真研究，進行真改進。

（三）大數據驅動背景下教學監測向精準教學轉向

自2016年起，區域開展了“大數據驅動下區域教育質量監測與評價”行動研究，通過平臺建設、數據分析、問題診斷等，研究重點逐步從服務課堂教學與學生學習的教學監測轉向大數據驅動下的精準教學。在具體實施過程中，利用信息技術手段多維度搜集教師的教與學生的學的相關數據，通過數據分析技術生成“數字畫像”，為師生提供過程性和總結性描述，精準地為教學提供支撐服務。為保障對學生成長及教師教學過程的有效記錄和準確分析，區域不斷完善大數據平臺，為數據驅動精準教學奠定堅實的基礎。教師以學生的發展數據為基礎，精準發布學生的個性化成長報告，明確學生的優勢與不足，提高學生自我發展的精準度和教育教學的精準度。區域學校能夠在數據驅動下避免教育管理中的經驗主義和主觀判斷，構建面向大數據的智慧教育新生態。

二、大數據驅動下區域精準教學的整體架構

（一）區域精準教學的模型建構

《教育信息化2.0行動計劃》提出，到2022年要基本實現教學應用覆蓋全體教師、學習應用覆蓋全體適齡學生、數字校園建設覆蓋全體學校，信息化應用水平和師生信息素養普遍提高，建成“互聯網+教育”大平臺[2]。近年來，區域提出教育信息化建設與應用要著眼于區域教育發展總目標，結合教與學的需要，從數據、分析、畫像、應用等四個層面，通過“建設—管理—應用”的行動研究，構建全過程、全樣本的區域精準教學服務體系。區域精準教學服務體系以大數據應用為基礎，以師生數字畫像為核心，以學生個性化學習為路徑，形成符合學生需求的課程資源，實現以數據驅動為內核的區域教學質量提升。教育大數據主要由與教學相關的學業數據、評價數據、背景數據、個性數據等構成，通過對教育大數據進行學科化描述和數據化建模，形成師生教育教學的數字畫像（如圖1）。

（二）區域精準教學的技術支持

基于大數據驅動的精準教學需要在大數據技術的支撐下，采集并分析學生與學習相關的數據，精準掌握學生的學習狀態，通過分析反饋優化教學目標，調整教學內容，實施因材施教。學校首先通過教學支持系統，如在線學習系統、在線作業系統及課堂教學系統等，對學生的學習過程、瀏覽及下載內容進行跟蹤、記錄、匯聚與整理;然后利用數據統計、數據挖掘、數據可視化等技術對數據進行進一步分析，精準了解學生對已學知識的掌握情況，便于教師對后續學習進行精準安排;最后根據分析結果，構建知識圖譜，形成學生個性化學情報告，并利用智能平臺進行各類資源的精準推送。譬如：學校基于信息化數據平臺，觀察記錄學生課前預習、課中回答問題、課后完成作業等數據;通過分析數據，幫助教師設置習題的講評順序，同時向學生精準推送個性化的資源，幫助學生鞏固學習內容。

（三）區域精準教學的操作框架

要實施大數據驅動的精準教學，需要根據教學實施的流程，構建符合區域教學實際的操作框架，在優化教學目標的基礎上確定教學內容，設計學習活動，并利用大數據評價工具對學習結果進行測評與反饋。優化教學目標是指在綜合考慮學生學習現狀及背景因素的基礎上，為學生的不同學習階段精準制訂學習的小目標，在操作過程中主要考慮目標的精細度及與學生的學習現狀的相關性和匹配性。大數據驅動下區域精準教學以學生學習為中心，以教師和學生的數字畫像為基礎，以精準教學實踐和教學交互為課堂主線，再通過大數據支持的精準評價對教學進行補充和完善，不斷提高教師的教學效率，增強學生的學習熱情。區域在實施大數據驅動下的精準教學時，還應注重兩個基本原則：一是教學目標、學習目標的精準應該體現分層，要關注學生發展的個性化和差異性;二是充分發揮信息技術在課堂教學中的優勢，利用數字畫像的即時性、全面性了解課堂的實時效率，動態調整教學策略，確保教學的精準性。區域精準教學的操作框架是在信息技術支持下，以學生的學習活動為核心，通過多維評價不斷調整教學目標和學習目標，優化教學策略和學習策略，實現精準教學（如圖2）。

圖2 大數據驅動下區域精準教學操作框架

（四）區域精準教學的實施保障

大數據驅動下區域精準教學實踐研究從教學目標的精準、教學內容的精細、教學評價的多維等方面著手，以學生的學習活動為中心，開展基于大數據評價的教學方式、教研模式變革。區域層面，構建線上線下相融合的研訓模式，逐步形成基于大數據的深度應用，改善傳統的教學方式，提升學生的綜合素養。學校層面，近些年在進行智慧校園建設的同時，學校與設備廠家聯合，定期開展新技術的應用培訓與推廣，實現信息技術與教育教學的深度融合，促進教學評價注重發展性、教學管理注重精細化。教師層面，提倡教師利用電子白板及智慧教室開展精準教學，移動終端軟件包應用實現常態化，教師利用手機App及各類智慧平臺在線布置作業，靈活選擇教學方式，讓教學過程更加精準。學生層面，鼓勵有條件的學生充分利用教育資源服務平臺，依托第三方軟件精準推送的優質教學資源進行在線學習，對已學知識進行有益的補充，利用零散的時間開展碎片化學習。

三、大數據驅動下區域精準教學的實施路徑

（一）組建指導團隊，推進區域精準教學實踐

區域教育行政部門組建包括行政領導、教師發展中心研訓員、區域信息技術骨干教師、信息技術公司專家等人員組成的指導團隊，開展精準教學的實踐探索。在精準教學推進過程中，區域教育行政部門的管理人員負責組織精準教學的規劃和考核表彰，推進各校精準教學實踐。教育技術服務中心具體負責設備的采購和精準化教學信息平臺的架構及技術支持，為區域教育提供智能化的精準服務。教師發展中心負責精準教學的日常指導以及教師精準教學教案、試卷等的審核和指導，制訂精準教學的實施建議，利用年度考核評價學校推進精準教學情況，讓大數據驅動下的精準教學成為學校教學的常態。以需求為導向，適時組織全員培訓，將與精準教學有關的新技術培訓納入區域培訓計劃，作為教師“人人過關”的必須培訓內容;根據教師學科分類，重點開展信息技術與學科知識、大數據評價等的培訓。

（二）建設信息化教學平臺，注重學習資源精準推送

區域以學業數據為基礎，構建涵蓋學生綜合評價數據、學生學業背景及個性數據、師生教與學的觀察數據等的教育數據庫，形成區域信息化教學平臺。區域信息化教學平臺以促進學生的全面發展為目標，在區域教育質量評價指標的基礎上合理積累教學數據，并對數據進行深度挖掘，分類形成評價報告，推動基于大數據的教學評價，實現信息技術與教學評價的深度融合。教育行政部門、學校及教師通過平臺及時獲取學校發展及學科教學數據，了解學生成長信息，在評價與診斷報告的幫助下進行教育教學決策，推動區域教育優質均衡發展。區域信息化教學平臺中的精準教學系統，結合各校的教學實際，從學生發展、教師發展、學校發展三個層面，以及區域、學校、班級、教師、學生五個方面入手，開展學習行為的數據收集、學習過程的監測評價、認知模型的預測構建。學校通過精準教學系統為每個學生推薦有針對性、個性化的學習資源，提高教師運用作業與評價促進學生有效學習的能力，實現減負增效，推動區域教育質量的提升。

（三）線上線下融合，實施區域精準教學模式

隨著“互聯網+教育”的積極推進，區域立足線上線下教育融合，實施精準化教學模式，打造高效智慧課堂。在實施線上線下融合的精準教學模式時，學生課前通過精準教學平臺進行自主學習;教師分析平臺記錄的數據，適當調整教學目標，并根據學生課堂學習情況適時調整教學難度，采用符合學生認知特點的教學方法，實現因材施教的個性化教學。線上線下融合的精準教學模式改變了以考試結果來評價學生的傳統評價方式，關注學生的過程性學習，將精準教學評價融入教學過程中，以學習評價推動教學活動的展開。教師分析精準教學系統記錄的學生線上專題討論、線下小組討論的數據，通過發展性評價預測學生的學習表現，給學生和教師提供有針對性的學習和輔導建議[3]。區域精準教學模式的教學流程見表1。

（四）聚焦大數據評價，提升區域精準教學實效

在大數據評價的驅動下，教師通過精準教學系統分析學生課前、課中、課后的數據，定制學生個性化學習資源，教學活動發生了從群體到個體、從粗放走向精準的轉變。區域聚焦大數據評價，注重精準教學實效。一是開展問題研究，推進精準教學決策。通過精準教學平臺得到師生數字畫像，通過大數據分析找出教學問題的證據。教師據此開展多維度評價，修正課堂的教學決策。二是進行教學改進，開展精準教學服務。區域依據大數據評價報告開展調研，針對學科、學校制訂靶向性的改進計劃，給出學校及學科教學問題的最優解決方案;定期開展跟蹤調研，檢驗各類改進措施的效果。三是堅持因材施教，開展精準教學干預。基于數據的教育教學能夠促進教學決策的最優化和教學干預的精準化。在大數據評價驅動下，教學從基于經驗到基于證據，從整齊劃一到因材施教，在“互聯網+教育”的帶動下，教育教學更具有個性化，學生能夠積極主動地進行深度學習。

參考文獻：

[1]潘巧明，趙靜華.區域精準教學改革實踐的探索與研究：以麗水市精準教學改革實踐為例[J].電化教育研究，2019（12）：109.

[2]教育部.教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》的通知[EB/OL].（2018-04-18）[2020-03-28].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[3]王亞飛，李琳，李艷.大數據精準教學技術框架研究[J].現代教育技術，2018（7）：7.

責任編輯：楊孝如