信息技術輔助下精準教學發展路徑探究

胡凌云 梁 林

(合肥經濟學院，安徽 合肥230011)

一、 精準教學概述

(一) 精準教學概念

20世紀60年代，美國奧格登·林斯利 (Ogden Lindsley) 受斯金納行為學習理論影響提出了精準教學，精準教學最初是為了追蹤小學生學習表現和支持數據決策，主要是對課堂中學生的學習行為與表現進行記錄并分析、評估，它要求教師準確記錄學生學習行為的次數和時長，通過繪制的圖表去探索可以最大程度提升學生學習績效的學習行為與學習材料[1]。后來精準教學逐步發展成為評估教學方法有效性的框架，它可對任何學科、任何學段的教學進行評價。精準教學剛興起時相對簡單，只是教師在教學中用鉛筆畫點來記錄學生學習行為，課后根據此數據進行人工分析，并針對學生的學習行為作出正確的決策。顯然，雖然此種方式的出發點很好，但由于技術的缺失以及行為主義的局限，精準教學在國內外并沒有受到廣泛推行，造成精準教學停滯不前。

“精準”一詞于20世紀90年代最先在我國農業與生物領域集中使用，然后逐漸擴展到醫學、管理、教育等領域。隨著互聯網與人工智能在教育領域的興起，“精準教學”也受到教育研究者關注。精準教學在國內正式被提及是華東師范大學祝智庭專家，在其團隊對精準教學內涵進行深入研究之后，提出了信息技術支持下精準教學的新概念，即精準教學不僅是教學過程的精準，在教學目標、教學問題以及教學干預方面都要做到精準。[2]任洪杰通過分析奧格登·林斯利與Wikipedia對精準教學的認識，認為精準教學是通過跟蹤記錄并分析學習者學習過程中的行為、學習等各方面表現的數據，根據這些數據進而精準調整教學活動來提高學習效果的教學形式。[3]隨著信息技術與精準教學的結合，精準教學的應用范圍越來越廣，“精準”的作用與效果越來越突出，信息技術也在精準教學中發揮著不可估量的作用。潘巧明認為精準教學是基于大數據基礎上對學生學習狀況進行的精確分析，包括精準確定教學目標、精準設計教學活動、精準實施教學干預、精準進行教學評價，以達到幫助教師精準作出教學決策的教學方法。[4]

通過上述學者對精準教學的研究，不難發現，精準教學是在現代信息技術支持下，通過對學生學習的目標、學習行為、學習過程等各項教學活動進行記錄并分析評價，從教師和學生兩方面進行改進，以促進教學效果一種教學方式。

(二) 精準教學理論基礎與原則

1.精準教學理論基礎

人本主義學習理論。精準教學重點在教學過程，依托信息技術搜集大量學生學習過程中的學習數據，通過對數據的精準分析，明確學生學習過程中的需求、學習目標程度、學習進度等各學習活動進行的特征，教師根據分析結果做出針對性的改進，全面考慮學習者的學習需求與個性化，針對不同的差異進行教學指導，積極發揮各學生的特點，實現以人為本、以學生為中心的學習觀。這與人本主義理論的觀點不謀而合，人本主義強調以學生為中心，強調學習者個性發展，指出教育的目標、學習的結果應該是使學生成為具有高度適應性和內在自由性的人。其代表人物羅杰斯認為，學習者的學習是學習者自身的需求、由其自身學習的內在動力驅使，而學習過程中的表現也與其內在需求有關系，充分說明了學生學習過程中表現出來的各種學習行為可以從其自身的需求尋找原因，利用搜集到的數據對學習者進行分析，進而改進教學方式方法，改善學習行為，提升學習效果。

情境學習理論。情境學習理論認為學習者學習是其參與活動的過程，知識也是具有情境性的，知識本身的意義及學習者自身的意識與角色都是學習者與學習情境的互動。因此，精準教學對學習數據的使用應建立在情境的基礎上，包括精準掌握學習狀況、精準制定學習目標、精準設計教學活動及精準評價。教師結合網絡精準設計教學活動，使學生共同學習知識，在學習的過程中學生會生成知識甚至對知識進行再創造。這樣，學習者之間以及學習者與情境的交互全部被記錄，通過對這些記錄的數據進行整理分析，判斷學習者行為產生的原因、推測其內在認知的特征，方便后續教學。根據學習的結果向學生推送相應的學習資源，運用學生對所選擇資源的練習結果對學生進行評估，是學習矯正與強化的表現。在此過程中，學習者出現的錯誤會被連續記錄，根據記錄結果不斷進行調整，從開始的新手學習向專家核心參與學習轉變，最終成為該知識領域專家能手。

2.精準教學原則

學習者自我了解。學習者對自身的學習情況最了解，對教學過程中出現的知識是否了解也是其自身最明白的。在使用了精準教學時，學習者也最明白自身的狀況，若是有效的，學生的學習便會進步；若沒有效果，學習者自身也是知曉的。因此，其自我反饋對教師來說是非常重要的，雖然現在依靠技術手段對學習進行監測，通過對比可直觀地判斷學習者前后學習變化，但通過學習者直接地展示更為準確，教師可以更切合實際地設計教學，以更優化教學。

直接觀察行為。教師可以通過直接觀察學生的學習行為，測量其對知識技能的掌握程度，對一些顯性的以基本技能為主的課程，教師可以直接觀察學生的操作情況，判斷其達到的程度；對一些隱性技能知識來說，不能從外表直接進行觀測，就需要將隱形的行為外化，轉換成可編碼可觀測的形式。當學生的學習行為被教師捕捉，精準教學才能夠順利進行。另外，對學生學習行為的觀測應當設定統一的標準，在規定的時間段進行行為頻率的觀測，以方便學習者之間進行對比分析，并起到對觀察檢測的作用[5]。

系統化描述影響學習行為的環境條件。學習者學習行為受環境中眾多因素的影響，因此需要對相關影響因素進行分類并描述。可根據斯金納的標簽方式對各影響因素進行分類，對積極的行為進行強化以增強行為的發生。每個強化的物并不是以一種特定的方式影響著學習行為。因此，林斯利將強化物分為內部本身強化與外部影響強化，內部本身強化包括情境、事件開始前、活動過程、事件發生后；外部影響強化包括刺激、反應、結果等。通過對比內部與外部影響，判斷其是否對行為產生有效影響。

(三) 信息技術輔助賦予精準教學的價值

豐富教學形式，提升教學現代化步伐。信息技術時代各種新技術如春筍般相繼嶄露頭角，大數據、人工智能等技術給精準教學帶來了更為便捷的方法，利用智能技術進行學生學習行為的采集分析，既豐富了教學形式，達到高質量教學，又為教師減輕了負擔，節約了更多時間。具備了在新技術的支持下，依托信息技術的精準教學使得學生學習行為不再是教師手動測量記載，而是通過技術手段自行檢測并進行分類，進行學習行為的診斷，并給予與行為相對應的措施，推薦合適的學習資源。

有研究也證實了精準教學可以促進學生學習進步、節省其學習時間、在學習的各方面都有很大的優越性。[6]依托智能技術手段對學生學習行為進行量化分析，優化教師的教學計劃，發現學生的學習興趣，采取多向互動的方法提升課堂效果。對學習者而言在學習者學情明了的基礎上，教師對其進行針對性的指導，促使其從不會學習轉變到學會學習，讓其達到能發現問題并解決問題的程度，調動其學習的積極性。

促進教師專業化發展。人本主義理論注重個體的發展，尊重個體間的差異。精準教學在信息技術輔助下，強調學生的個性發展。在數據的支持下記錄學生所有學習行為，發現其學習中的問題并進行分析，生成個性化教學目標，督促教師思考如何進行教學，怎樣根據學生的個性化特征進行教學設計，同時也督促教師進行專業技能與操作技能的學習，以更好地為教學做準備。

二、 信息技術環境下精準教學操作框架

(一) 制定精準教學目標

教學目標的制定是教學實施的先決條件，是教學具體實施的依據。因此，精準教學目標的設定需要全面考慮當前學習者的學習情況、學習者的個性化特征、學習偏好及學習需求等方面的影響。這就需要在設定教學目標前進行學習者分析，以保證教學目標的精準化。教學目標制定的精準化首先體現在“精”，即對需要掌握的知識分解細化，以最容易理解的解釋去描述目標。精準化其次體現在“準”，意即目標的設定要準確合理，與學習者的需求相匹配、相對應。因此，在制定精準化教學目標時首先應對教學目標細化，在細化目標的基礎上對學習者的學習特征進行分析，包括學習偏好、學習風格、學習態度、動機等。其次，根據上述分析的結果建立學習者與學習目標的對應性，這樣使學習目標與學習者相對應，更符合學習者的學習需求，能提升學習效果。

(二) 選擇精準教學內容

教學內容是教學過程中使用到的主要教學材料，同教學目標一樣，它的選擇也需要緊密結合學習者的個性特征，根據學習者的差異來進行匹配。當前線下教學活動中由于條件的限制，對教學內容的選擇是根據大部分人的標準進行的，對于個別學習者而言可能會不適合。面對這種情況，可以借助互聯網來改善，利用信息技術對學習者的行為數據進行采集，在精準分析之后根據學習者的信息與教學內容進行匹配，針對學習者的問題進行內容的選擇，為學習者推薦精準的學習內容，以補充學習者的弱項，達到針對性的“治療”。

(三) 設計精準化教學過程

教學過程對教學結果有重要的影響，精準化的教學過程設計要以學習者為基本，教學活動的設計也要具體明確，同教學目標的制定與教學內容的選擇相同，教學過程的設計也需要考慮學習者的偏好、互動特征、學習支持等方面的因素。首先，在信息技術的輔助下，對學習者的學習行為、目的、風格等進行測量并分析，找出其中的相同與差異。其次，分兩類情況，其一是按照學習者共同的學習需求選取合適的教學方法設計教學活動；其二是結合教學內容的特點與學習活動的性質，按照學習者的差異進行分組，將學習特征相同的學習者分為同組進行設計教學活動使之互相學習，學習特征不同的小組之間還可以進行對比，發現不同的學習者的特征。在精準教學實施的過程中，教師可根據跟蹤的測量對比學習者的學習預期，結合學習者的學習表現，進行適當的精準干預，以促進學習的有意義發生。

(四) 實行精準化教學評價

隨著信息化的不斷深入，教學測量的方式越來越多，獲取學習者行為、學習結果、學習偏好等方式也越來越多，數據挖掘、日志分析等方式對學習者的各種行為都可以準確采集并進行細致的分析，生成相應的分析報告，為學習者提供學習與評價的參考。精準教學評價是精準教學持續進行的有力保障，信息技術輔助下的精準教學評價可以從教師和學生兩方面進行。教師方面，通過獲得的精準數據，教師可以結合學習者日常的學習表現做出綜合的精準教學評價，為學習者提供參考。學習者方面，可根據教師反饋的評價與精準的學習報告，了解自己的學習薄弱面，也可與自身對自身的了解做比較，明白自身的隱藏行為對學習的影響，在后續學習中更加重視。

三、 信息技術輔助下精準教學發展探索

(一) 信息技術輔助下精準教學探索

精準教學近些年受到國內外廣泛關注，國外Standard Celeration Society (SCS) 每三年舉辦國際精準教學年會。2016年11月，江蘇省南京教育科學研究所在南京市舉行 “互聯網+教育評價”研討會。2018年2月，科大訊飛與浙江省教育廳教研室雙方就共同設立浙江省基礎教育精準教學研究院簽署了戰略合作框架協議。雙方將在“人工智能+教育”方面全面合作，落實大數據精準教學“浙江模式”，在人工智能的推進下帶動浙江教育信息化的發展。研究院將重點聚焦于人工智能和大數據的精準教學、精準學習及精準教研等方面。在醫學方面也有大量對精準教學的探索，醫學是更為嚴謹的學科，更注重實踐的操作，將精準教學應用于醫學課堂情境中，是實時監測學習者的學情，督促學習者改進錯誤的有效措施。羅瑩等在分析了當前初中物理教學現狀基礎與其存在的問題后，構建了基于“智慧學伴”的初中物理精準教學課堂，課前學生通過“智慧學伴”進行診斷、量化精準的學情；教師根據學情設計課堂教學，課后教師根據“智慧學伴”進行后測。[7]通過對比課前課后學生情況，發現學生的變化，針對變化進行調整，共同進步。鄭林將學生歷史學科進行分層，根據層級結合初中歷史的教學內容以單元為單位進行了教學目標的制定，并開發相應的試題集和微課程，建立從目標、測評到微課的一體化教學資源。并通過“智慧學伴”進行學業診斷、分析總結學生的學習報告，根據測試結果推送相符合的微課學習資源，幫助學生解決學習問題。通過實驗發現，智慧學伴對學生的歷史學業有很大的幫助。[8]陸優君等將精準教學應用于高中歷史課堂，課前通過電子學案借助智能設備檢測學生對所學知識的掌握，在完成學生學情的了解后生成學生個人與班級錯題集，方便教師參考；課中通過創設情境、學生自主學習示范講解、課堂答疑探究等方式進行學習；課后根據多次測評的結果形成綜合評價報告。在此過程中，將數據與反饋進行結合，促進了高中歷史課精準教學。[9]劉學兵利用BYOD從課前精準預設的精準激學與精準定學，課中精準推進的精準入學、精準導學、精準互學、精準診斷四方面以及課后的精準固學、精準補學等環節實行“八步教學法”，將學情分析從經驗推向了實證階段，給學生創造了個性化的學習環境。[10]

(二) 信息技術輔助下精準教學發展的困境

精準教學過于注重數據，忽視學習者內部的態度與價值。在信息技術支持下的精準教學中，會積累大量的學習者學習數據，大量的數據雖然會發現學習者學習過程中的問題，但隱藏在大量數據之后的學習者內部學習的態度與情感變化，是不容易被檢測出的。教師如果對數據過度在意，專注于表面問題的解決，會忽視學習者面對知識時的態度，精準教學也會成為精準應試，失去其本來意義。

精準教學忽視了學習者學習的過程及其個性化發展。精準教學是測量學習者學習行為的結果，在結果的基礎上進行分析，只是針對結果的評價，缺失了對學習過程的深層次探索是不完整的。在有些課程中，包含理論性和應用的性質，這時測量的學習行為表現就很不明確，對教學的效果也就沒有多大的作用。另外，學習者的學習風格、認知水平、學習方式等都存在差異，這些在測量過程中不能很好地體現，只能通過教學前的人工分析獲得，但學習者對知識的學習是受知識本身影響的，并不是每次教學都會進行學習者分析，這就忽視了學習者的整體個性，影響了精準教學的結果。

精準教學目前只是著重于學習者學習行為數據采集的過程，但還缺乏多樣化的教學模式，隨著信息技術的逐步深入發展，衍生了各種教學方式方法，精準教學應將傳統的教學模式與新型的教學模式相結合，如可以與微課、慕課等結合，在此基礎上應用精準教學，完善精準教學的教學路徑。

四、 信息技術輔助下精準教學發展路徑

(一)構建基于大數據的精準教學模式

當前精準教學已應用于教學中，但還缺乏整體系統的實施方式。在建設基于大數據的精準教學模式過程中，通過融合線上與線下的教學并采集兩方面的數據，形成完整的精準教學數據系統，不僅對師生有極大的幫助，對教學的提升也有不可估量的作用。線上教學數據的采集相對來說較為容易，在數量和質量上都較線下更多樣全面。因此，構建大數據基礎上的精準教學需要克服線上與線下兩方面難點，有效整合兩方面的數據，建立準確可靠的精準教學大數據采集系統，使大數據為精準教學提供有效指導。國內某些地域已建立的智慧校園及其學習環境，為線下教學數據的采集提供了很大的可能，通過相應的智慧感知設備和器材，可以實時采集學習者的學習情況，具體包括學習興趣、學習參與投入情況以及情感狀態等[11]，完善學習者的數據，為精準教學提供了更可靠的數據。

(二)推進信息技術輔助下的精準教學改革與實踐，促使精準教學活動的開展

當前很多地區的教師與學生對信息技術輔助下的精準教學認識還存在認識不足的問題，因而對精準教學的應用沒有推廣普及較為狹窄，教師也只應用精準教學進行實驗對比，作為探究教學的方法。因此，首先需要從學生與教師角度推進信息技術輔助下精準教學的常態化，支持教師普及信息技術輔助下的精準教學模式，進行信息技術支持的精準教學實踐活動，利用大數據實施精準教學，組織精準教學活動，向教師推廣信息技術輔助下精準教學實施的成功案例，對教師進行培訓，使之清楚了解信息技術輔助下精準教學的方法與意義，推動精準教學在實踐中的應用。學生方面，也要普及其對精準教學意義的，使之明白精準教學對其學習的幫助作用，讓其自己隨時掌握自身學習動態，方便及時進行個性化的學習調整。其次，要構建數據支持的精準教學活動體系，從課前、課中、課后三個角度進行考慮，達到從精準教到精準學以及精準評價的全方位精準，從而促進精準教學活動的開展，并結合學習者的特征進行個性化的精準教學設計，在教學活動完成時結合從學習者與教師以及學習環境等多方面進行精準評價。

(三) 落實精準教學保障措施，建立引領性精準教學團隊

有關精準教學研究的機構是在近幾年才成立，還處于發展階段。因此，應從多角度落實精準教學的保障，首先可以考慮學校的教學與相應的教育企業進行合作，通過一段時間的進展以觀測精準教學的效果。其次，在各地建立精準教學研究所，作為引領力量推動各教育相關層面深入研究精準教學，各層級相聯合對精準教學發展進行探索，全面推動教學改革發展。最后，提升各級教師的數據素養能力。[12]由于各教師的數據素養不同而使精準教學的實施存在一定的難度，對此，教育部門應發布相關政策提高教師對大數據的認識，并成立相應培訓組織以提升教師相關技能，促進教師數據素養的提升，為精準教學發展奠定基礎。

教育信息化時代，對精準教學的探索從其理論到各模式與模型的研究以及精準教學框架、實踐研究等對其發展都有不可忽視的作用。利用信息技術對精準教學進行深入研究是精準教學進一步發展的趨勢，對推動教育教學的變革也有重要意義。