基于信息數據學情診斷的高中地理精準教學策略
——以“地球上的大氣”單元復習為例

黃瑩瑩

（福州高級中學，福建 福州 350007）

2018 年教育部發布《教育信息化2.0 行動計劃》，提出通過智能技術與教育教學的深度融合，探索差異化教學、個性化學習、精細化管理、智能化服務的典型途徑，強調通過大數據采集與分析，將人工智能融入實際教學環境，實現因材施教、個性化教學。［1］在“互聯網+教育”的背景下，基于信息技術的學情診斷改變了教師原有憑借經驗評估學生學情的做法，借助教育智能分析平臺進行信息數據的采集和分析，可幫助教師同時獲取班級的整體學情和學生的個體學情，據此制定教學目標，靈活調整教學計劃，在教學中進行跟蹤和深度輔導，實現精準教學。本文以高三“地球上的大氣”單元復習為例，試作闡釋。

一、信息數據下的學情診斷助力精準教學

高三復習是幫助學生重新構建知識框架，完善知識體系，達到思維進階、提升地理關鍵能力和核心素養的目的。“地球上的大氣”在高一、二的內容知識點繁多，且存在著碎片化，為此將信息數據引入教學，以單元復習的方式可以把學生前后學習的知識進行聯系和整合，可使之整體化、系統化、結構化［2］。

（一）有助于把握教學復習方向

筆者通過調取“智學網”軟件平臺高一、高二學生關于“地球上大氣”相關內容歷次的測驗數據，借用平臺的智能分析功能，對學生的知識點掌握情況和關鍵能力水平進行全面的學情診斷（如表1）。

表1 “地球上的大氣”基于核心概念的必備知識點的班級平均得分率及關鍵能力考查情況

利用核心概念［3］可以將“地球上的大氣”中的知識碎片聯系起來，找到它們的內在關系，較適用于高三復習。從表1 提供的信息數據的學情診斷如下：1.“世界主要氣候類型”“天氣系統對天氣的影響”的相關知識只有大致一半的學生能夠掌握；2.“熱力環流”“氣壓和風帶對氣候的影響”的相關知識掌握率不足50%；3.所有的內容平均得分率皆未超過71%，說明近1/3 的學生在“地球上的大氣”這部分的學習上存在或多或少的問題；4.學生的描述歸納能力尚可，但抽象思維能力、演繹推理能力不足。這幫助教師在較短的時間內了解學情，將重難點知識進行重構，形成新的“知識區塊鏈”，把握正確的復習方向。

（二）有助于提高教學效率

基于各類軟件平臺采集學生學習“地球上的大氣”的信息數據，通過對作業數據采集、測試成績分析，可生成可視化的知識點和關鍵能力的追蹤表，幫助教師及時關注學生的整體學情動態情況，了解學生階段性知識點的掌握情況，捕獲他們的思維誤區。如表2，在表1 結論的基礎上，利用“極課大數據”軟件平臺進行測驗，重點檢測學生薄弱的知識點，通過信息數據智能分析結果，可以得出在“熱力環流”“世界主要氣候類型”等知識點確實需要鞏固加強。

表2 “熱力環流”“世界主要氣候類型”等知識點得分情況

（三）有助于個性化輔導

借助信息數據軟件平臺，教師還追蹤每個學生學習情況。如圖1，是筆者教學班某個學生多次練習和測試成績在班級位次的波動情況，其中小測3 考查的內容是“地球上的大氣”；表3 是“極課大數據”生成的多次練習和測試中關于“地球上的大氣”相關內容該生的得分情況。通過圖1 和表3 動態學習數據的采集和分析，發現該生這部分的內容相比于其他知識是最薄弱的，他的薄弱點與學生整體學情存在著共性，如“世界主要氣候類型”，但有其獨特性，如該生“熱力環流”掌握程度很好，但“大氣水平運動”卻較差。由此可見，基于信息數據的學情診斷更有助于精準教學的實施，教師在信息數據的支持下，通過跟蹤、記錄和分析學生學習過程［4］，依據個性差異實現對學生個性化輔導，在高三復習中幫助學生補救缺漏知識，改進學習方法，使復習更加有效。

表3 某生“地球上的大氣”相關內容的得分情況

圖1 某生多次練習和測試成績在班級位次的波動情況

二、精準教學的實施策略

精準教學的概念可以從技術、教師、信息化三個維度來分析。［5］由此，筆者以“地球上的大氣”單元復習第一課時為例，結合前文中學情診斷助力于精準教學的三個方面，分別對應“課前”“課中”“課后”三個環節，融合三個維度探究精準教學的實施流程。

（一）課前學情診斷，精準備課

基于核心概念的單元教學與傳統教學最大的區別在于對教材內容的處理上。傳統教學偏向于關注單個知識點的教學，而單元教學則是在核心概念的統領下對教材內容進行重新整合，引導學生站在更高的層次認識地理學科的本質，運用知識解決不同情境下的地理問題，最終實現地理關鍵能力和學科素養的提升。筆者以每個核心概念為單位，將相關教材內容整合在一起，以“位置和分布”的核心概念為例，包括了“氣壓帶和風帶的分布、北半球冬、夏季氣壓中心的分布、世界主要氣候類型的分布”等內容，地理位置和分布是解釋地理過程、描述地理環境，分析地理空間相互作用的前提，以上內容也以“地球上的大氣”其他內容的知識為鋪墊。因此，教師要先了解學生關于這部分知識的掌握程度，明確具體學情，借助信息數據的學情診斷，把握教學起點，實現精準備課。課前，教師將圖2、圖3、圖4 發布在“智學網”的技術平臺上，并設置相關問題作為課前預習作業。借助平臺對學生完成數據的收集和分析功能，發現學生單個知識點都掌握得較好，但一旦涉及把三個內容聯系起來，需要厘清它們之間的關系的問題就出現困難，因此依據對應知識點和問題的難度分類厘清學生已有的知識儲備、能力水平和思維障礙，從而指導教師對預設的教學目標和重難點進行調整，備課重點放在內容的聯系上，并制定了先復習“熱力環流”和“氣壓帶和風帶形成過程”的教學計劃，因為地理過程可以將位置和分布有機地整合，建立聯系，實現以學定教。

圖2

圖3

圖4

（二）課中任務驅動，精準施教

根據課前得到的學情診斷精準備課后，制定的教學計劃是先復習“熱力環流”“氣壓帶和風帶的形成過程”，從抽象思維的地理過程再到具象思維的地理位置和分布，幫助學生更好理解大氣環流與氣候分布的關系。由此，教師在課堂教學過程中，利用任務驅動，在任務中探究問題，解決問題，實現對地理核心概念和地理原理和規律的深入理解。結合信息技術的使用，教師設計了以下三個任務。

任務1：繪制熱力環流示意圖，并且能用語言表述其形成過程。

任務2：利用熱力環流的原理，繪制單圈環流、北半球冬季氣壓中心及氣流運動狀況。

任務3：在單圈環流的基礎上繪制三圈環流示意圖，并標注出其在近地面形成的風帶和氣壓帶。

在任務驅動下，學生嘗試從熱力環流的形成總結氣流運動的規律，再與單圈環流、季風環流構建聯系，在單圈環流的基礎上能繪制出三圈環流，并找到三圈環流與近地面氣壓帶和風帶的內在關系，得出氣壓帶和風帶位置分布特點。在教學過程中，為了獲取更準確的學習動態，教師利用信息技術平臺“門口學習”、seewo 互動白板互動問答、手機投屏等功能，快速獲取信息數據進行即時學情診斷，實現實時的學生互動、自評和互評，幫助學生在相互評價中引發認知的沖突，并在解決認知沖突的過程中內化地理概念，發展地理思維。可見，結合信息技術的使用，有針對性地設置任務，能在教學過程中不斷調整教學節奏，推進教學進程，實現精準教學。

（三）課后數據反饋，精準輔導

課后利用信息技術平臺獲取的信息數據進一步診斷學生的這堂課的學習成效，在“地球上的大氣”的單元復習課中，教師可將“熱力環流”“氣壓帶和風帶”的形成過程錄制成微課發布在“智學網”平臺上，供學生再次反復觀看思考，加強鞏固上課所學的內容。同時利用平臺推送與該堂課內容相關的測驗試題，規定學生在一定的時間內完成。在學生完成試題后，通過平臺對測驗信息數據的收集和分析部分試題數據情況教師根據表中的數據在班級層面進行橫向對比，根據每道題的得分率，難度值結合試題涉及的知識點和關鍵能力評價學生學習是否達到教學預期，并針對的得分率較低或低于平均水平的試題如單選題第二題，試題如下：

一般情況下，空氣的密度與氣溫、空氣中的水汽含量呈負相關。圖5 示意北半球中緯某區域的地形和8 時氣溫狀況剖面。高空自西向東的氣流速度約20 千米/時。正午前后下列說法正確的是（）

圖5

A.甲地氣溫上升最快

B.乙地可能出現強對流天氣

C.丙地刮起東北風

D.甲地出現強勁的偏南風

這道題難度較大，要求學生能在熱力環流原理的基礎上，在創設的情境中解決實際的地理問題，問題還涉及風向判讀的知識點，考查了學生讀圖識圖、獲取和解讀信息、演繹推理等關鍵能力。通過信息數據進行學情診斷，就能發現學生對于“熱力環流”原理的應用仍然較為模糊，邏輯思維較弱，教師對在這方面知識繼續加強輔導的同時，要注重培養學生信息解讀、邏輯推理等關鍵能力。

教師還可以用信息平臺統計出“地球上的大氣”試題中的易錯題、高頻錯題，結合每個學生的個體學習情況，進行縱向分析。通過組卷功能生成類似的試題加入進本地資源庫，利用平臺云端有針對性地分層推送，滿足不同學生的學習需求，實現課后一對一精準輔導。