大數據背景下精準教學的認識、經驗與成效

2016年，浙江省教育廳教研室啟動“數據驅動的教與學改進”實踐研究。2017年，省教研室將“數據驅動的教與學改進”研究轉為在全省中小學校推廣基于大數據的精準教學。2018年，“大數據背景下的精準教學”項目被列為浙江省基礎教育課程改革的十大項目之一，并確定了包含大數據平臺建設，基于大數據的精準施教、個性學習、實證教研、智慧評價以及智能管理的研究框架。經過“十三五”期間的實踐探索，該項目取得了豐碩的成果。如今，浙江省以大數據精準教學為核心的智慧教育逐步走出浙江，輻射和引領全國，成為浙江省基礎教育課程改革的新名片。在取得較大成績的背后，我們也看到學校和教師在實施大數據精準教學過程中存在著一些認識偏差和實踐誤區。為此，我們在總結實踐經驗的基礎上，以案例形式分析精準教學的經驗和實踐，供中小學校參考與借鑒。

一、認識：技術賦能教育

人類總是借助工具認識世界。工具的發明創新推動著人類歷史的進步^[1]。從農業社會到工業社會，再到現在的信息社會，每一次學校形態的變化都離不開工具（技術）的創新。21世紀是科技創新的時代。大數據技術必將引起教學手段和方法的變革創新，為教育的發展賦能。

（一）教育教學大數據是學校最重要的資產

以色列著名歷史學家尤瓦爾·赫拉利在《今日簡史》一書中對未來十年發展做出了“數據是21世紀最重要的資產”^[2]的重要判斷。在學校教與學過程中會產生大量的動態數據，借助大數據技術，人們可以便捷地將這些數據采集和挖掘出來，用以改進學校的教與學，促進學校提質增效。在這種時代背景下，教育教學大數據已經成為學校最重要的資產。

（二）數據素養是教師最重要的技能之一

數據素養是信息素養的進一步延伸和拓展，目前已成為研究熱點。2012年，美國已有19個州將教師是否具備數據素養列入了教師資格認證情境。上海市嘉定區提出，每位教師都應具備數據素養，既要成為教育技術專家，又要成為課程教學專家，還應是數字公民的領導者^[3]。浙江省也將制訂和發布中小學教師數據素養的構成要素，并通過實施精準教學的方式提升教師的數據素養。

（三）實施精準教學是技術發展的必然結果

每一次科技革命都會推動產業變革，進而推動社會變革。教育作為社會的一部分，也不例外。以新中國成立后教與學方式的變化為例，每次變化的背后都離不開技術的發展和迭代。20世紀70年代前后，投影機、錄音機和屏幕“兩機一幕”的出現，讓教育教學進入電化教育時代。到了90年代，計算機的出現和信息技術的發展，助推課堂教學關鍵詞變為多媒體化和互動化。21世紀，隨著互聯網、大數據和人工智能等技術發展，課堂教學的關鍵詞又將轉變為精準性和個性化。

（四）實施大數據精準教學是學校內在需要

習近平總書記在十九大報告中強調，要辦好人民滿意的教育。基礎教育課程改革已經開展了八次，舊課程的諸多問題通過課程改革得到了一定的改善和解決。隨著時間的推移，課程改革步入“深水區”，面臨著新的時代性問題。在PISA 2018測試中，盡管我國四省市作為一個整體取得了全部三個科目排名第一的好成績，但我國的學校教育還存在學生學習時間長、效率不高、學生幸福感偏低等問題。這些問題使用傳統方法難以帶來質的變化，利用大數據技術改進教學方式、提高教學效率，成為學校“辦好人民滿意的教育”的內需。

（五）精準教學的本質是科學精神

關于精準教學的定義或內涵，學者有不同的闡述。吳偉將精準教學分為精準教學孕育、精準教學創立、精準教學擴展和精準教學信息化四個階段^[4]。仔細分析國內外學者關于精準教學的闡述，我們發現，無論處在精準教學的哪個階段，學者們對精準教學的闡述都有下列共同特征：基于數據的教學、基于測評的教學、以學習者為中心的教學、強調記錄并分析學生學習行為與表現的教學。因此，我們認為，精準教學的本質是科學精神，是科學精神對教學的反思與批判。

二、經驗：理論聯系實際，知行合一

精準教學受教學論、學習論、課程論和技術論等多種理論支持。實施中也有許多理想化模型。我們的經驗是，一定要將理論本土化、本地化、本校化。理論聯系實際才能得到更廣泛的應用，才能體現精準教學的本土化特色。限于篇幅，我們挑選了其中具有全局性、關鍵性的幾個經驗進行闡述。

（一）精準教學中易出現的操作誤區

1.應正確認識、合理使用移動終端

在實施大數據精準教學的過程中，教師很容易將其誤解為開展“平板教學”。實際上，對于大數據精準教學而言，移動終端只是一個非常重要的教與學媒介，二者并沒有等同關系。大數據精準教學需要多種硬軟件支撐，以構成信息化教學環境。據我們調查，有41.28%的教師選擇由“黑板+多媒體課件+互動教學平臺”構成信息化教學環境。在開展精準教學時，建議教師根據學科、學段、教學內容等，確定是否使用移動終端等技術媒介，當用則用。如浙江省教育廳在2021年1月發布的《浙江省中小學移動學習終端裝備和應用指導意見（試行）》中規定，使用移動終端開展教學的時長原則上不超過教學總時長的30%^[5]。

2.要尊重并適度改變師生的原有習慣

在開展精準教學時，許多地區或學校會在操作上搞一刀切，要求教師全面采用新技術，顛覆原有的教學方式或教學習慣。根據我們的實踐經驗，我們認為應循序漸進地改變教師習慣，盡可能不改變學生習慣。習慣是長時間養成的，一個人先天對外界試圖改變他的意圖有排斥性。對于教師，應先從外圍的閱卷分析、預習和作業數據分析開始介入。當教師體驗到精準教學的優勢后，再逐步應用到課堂教學中。這樣，新技術才會更容易被教師接受。對于學生，限于住校生自修不能用終端、走讀生家長不愿意孩子用終端、主觀題需要步驟、文科有書寫要求等實際情況，我們建議不改變學生的學習習慣，通過技術手段“隱性”地采集學生的數據。

3.年齡和學科都不是實施精準教學的問題

在推動信息技術應用時，人們往往會產生兩種刻板印象：一是青年教師相對中老年教師更容易接受技術并能夠快速學習和應用;二是數學、物理等理科相對來說更容易應用信息技術開展教學。但我們的調查結果卻不太一致：在開展大數據精準教學的教師中，20年教齡的教師占比最高（31.55%），11年教齡以上的累計占比達69.19%。由此，我們可得出“有多年傳統教學經驗的教師更易于開展大數據精準教學”的結論。在開展大數據精準教學的教師學科分布調查中，數學、語文、英語和科學（物化生）學科的數據較為突出，其他學科的數據則比較均勻。我們得出的結論是，大數據精準教學適用于每個學科，但建議理科（物、化、生、科學）和英語學科先行應用。

（二）精準教學的數據采集要點

1.要重視采集學生全過程數據

學生學業負擔重的重要原因之一是教師對學情掌握不準，教師的教學效果與其對學生的了解程度呈正相關。大數據精準教學的最大價值在于精準性，在于通過采集學生數據深入充分地了解學情。為此，若要充分完整地采集學生數據，應從橫向上采集學生課堂互動、作業、同步測試、月考、期中、期末、學業水平、區域聯考及模擬考試等各種數據，從縱向上采集學生從入學到畢業各個時段的數據。

2.要盡可能采集學生的行為數據

研究表明，學生的行為數據與學業數據高度相關。學生所處的環境（學校、家庭）對其學習行為有重要影響。我們建議，要特別注意采集學生的行為表現數據，為每個學生建立記錄其課程學習和成長經歷的數字檔案，要關注學生在哪里學習，學習了哪些課程，學習中創造了什么、分享了什么、體驗了什么等。只有完整地將學生的學業數據和行為數據收集起來，才能為學生構建全面立體的數字畫像，從而精準評價學生。

（三）精準教學實施的最優途徑

1.重點在于了解學情，重構教學流程

精準教學必須重點抓好課堂教學。但在實施過程中，由于大數據平臺內置了許多資源，且閱卷和分析效率特別高，短時間內能顯著提高學生的學業水平，許多學校和教師容易走入利用大數據平臺頻繁“刷題”的誤區，反倒加重了學生負擔。我們的建議是：精準教學應重點用于了解學生學情，調整教學設計、重構教學流程，以提高教學和學習效率，而效率提高后多出來的時間應還給學生，開展基于興趣的項目式學習。

2.基于數據的個性化學習最佳路徑是錯題本

對一個毫無大數據精準教學實踐經驗的學校和教師而言，為降低犯錯成本，我們建議從電子化自動錯題本入手。這是實施精準教學和個性化學習的最佳路徑。解決錯題對填補學生知識薄弱點，提高學業成績有非常大的幫助。大數據平臺可以自動收集和積累學生試卷、作業和課堂互動的錯題，生成錯題集和學生學科知識圖譜，且提供知識點學習資源、變式訓練和一題多解等功能，可便于學生精準學習，減輕學生負擔。如浙江衢州華茂外國語學校，每周五家庭作業的第一項便是一周來每個學科年級錯題集和學生個性錯題集。教師亦可通過錯題了解學情，調整教學進度和內容。

3.區域教學研究共同體是最好的組織形態

浙江省的大數據精準教學探索分為三個階段：最初由教育信息化開展得比較好的學校或教師自發開展分散式實踐探究，后發展為省級和區域試點式推動，到現在通過區域精準教學研究共同體整體推進。事實證明，以省級試點學校為核心的區域精準教學研究共同體是推進精準教學的最好組織形態。共同體的特點在于，其成員能夠優勢互補，且研討交流方便，有利于整體推進。

三、成效：輔助走向引擎

“十三五”期間，浙江以精準教學為核心的智慧教育得到迅速發展。精準教學從“試點”走向“常態”;從“嘗試”走向“融合”。以精準教學為核心的智慧教育也從“輔助”的角色轉變為推進學校教學改革的“引擎”。

（一）促進了教師教學模式的轉變

新技術和新理念的引入，必然會引起教學方式的變化。大數據技術在學科教學中應用后，教師的教學更有針對性，如在確定教學重點時讓數據“說話”，并可根據課堂互動數據實時調整教學內容、重構教學流程，從而采用更優的教學方式。如浙江衢州高級中學提煉出了“1553”教學法，即通過數據分析找到學生的1個提升點，推送5道變式題訓練，再根據遺忘規律5天后推送3道題檢測鞏固。

精準教學能夠讓教師在大數據技術的支撐下實現技術與學科的融合創新，從而不斷創造出新的、更高效的教學方式，這就是精準教學價值所在。

（二）實現了學生的個性化學習

個性化學習是技術與教育深度融合到高級階段的表現形式。在教學中，每個學生的學習方式、學習能力是不同的，因此，每個學生知識掌握的程度也各不相同。大數據平臺可以將學生知識點掌握情況和程度以圖譜的形式展示出來，從而實現個性化學習。大數據平臺還能根據學生的知識圖譜推送個性化學習資源，根據錯題推送個性化的變式訓練，實現分層學習。如溫州市第二十一中學基于大數據和人工智能探索了“1師+X生”個性化學習模式。上課前，教師基于數據分析將有共性問題的學生分為一組，教師對小組長提前輔導，課中小組長負責輔導小組成員，最后教師做共性歸納。

（三）促進了實證教研的發展

教研活動，尤其是校本教研活動，是解決教學問題、提高教師專業水平的主要途徑。傳統教研活動中，教師大多憑經驗研討或傳幫帶。有了大數據支撐后，教師可以基于數據開展研討，從而做到研而有“據”。如玉環市環山小學利用大數據平臺的蘇格拉底報告，對新教師授課的每個環節數據進行了分析，幫助他們找到各自教學的優勢和不足，具有很強的針對性。紹興市上虞區實驗中學每周都會利用年級典型錯題和共性錯題數據進行精準校本教研，解決本周教學薄弱點，再通過突出數據找到教師的經驗點。這樣一來，不僅解決了當下的教學問題，還提升了教師的教學能力，實現“經驗式”教研向基于數據的“實證型”教研轉變。

（四）提升了教師的數據素養及能力

實施基于大數據的精準教學后，最明顯的變化就是教師的數據意識增強了。他們對教學過程中的數據更加敏感，能夠主動采集數據、分析數據和在教學閉環中應用數據。

圖1是對教師在哪些環節應用數據的調查結果。數據顯示，數據流及數據加工分析后的信息流貫穿于教學的各個環節。這也證實了精準教學的實施會讓教師的數據能力和數據素養得到較大提升。

（五）促進了學生全面而有個性的發展

新課程改革的育人目標是促進學生全面而有個性的發展。對精準教學實施效果的調查數據表明：一方面，精準教學顯著提升了學生的學業水平。有56.20%的教師表示，實施精準教學“顯著提升”了學生的學業水平。如浙江省永康二中打造“開不了小差”的精準課堂。實施一年后，這些班級的平均分反超其他班級8分，教學質量明顯提升。另一方面，精準教學顯著提升了學生的綜合素質。這是因為，精準教學強調采集學生的行為表現數據，再根據分析報告診斷和改進學生的行為。有57.61%的教師表示，精準教學“顯著提升”了學生的綜合素質。如杭州市保俶塔實驗學校利用精準教學提高學科教學效率之后，大量開展STEAM項目學習，讓每個學生的興趣都得到發展。

注：本文系浙江省基礎教育課程改革十大項目之一“浙江省大數據背景下精準教學的實踐研究”（浙教研室〔2018〕3號）的研究成果。

參考文獻

[1] 朱永新.走向學習中心——未來學校構想[M].北京：中國人民大學出版社，2020.

[2] 尤瓦爾·赫拉利.今日簡史[M].北京：中信出版社，2018.

[3] 新校長傳媒.美國觀察：未來教師的七種角色及成長路徑[EB/OL].[2020-04-13].https：//www.sohu.com/a/339091602_177272？_f=index_pagehotnews_5.

[4] 吳偉.精準教學的歷史與反思[D].金華 ：浙江師范大學，2020 ： 78.

[5] 浙江省教育廳.浙江省教育廳辦公室關于印發《浙江省中小學移動學習終端裝備和應用指導意見（試行）》的通知[EB/OL].[2021-01-03].http：//jyt.zj.gov.cn/art/2020/12/31/art_1532985_58916605.html.

（作者系浙江省教育廳教研室教育技術教研員，副研究員）

責任編輯：牟艷娜