基于數據驅動的分層混合式教學模式應用研究

俞曉彤　葉展勇　汪曉東

2021年10月發布的《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》指出，職業教育是國民教育體系和人力資源開發的重要組成部分，肩負著培養多樣化人才、傳承技術技能、促進就業創業的重要職責。為推動現代職業教育高質量發展，教師必須轉變現有的課堂教學模式，打造高質量課堂，充分發揮學生的主體作用，培養學生的德智體美勞等各個方面能力，實現“三全育人”。為解決中職教學中教學模式單一僵化無法滿足學生動態發展需求的問題，筆者考慮學生基礎知識、能力水平和學習興趣等方面存在差異，構建了“基于數據驅動的分層混合式教學模式”，并在中職現代通信技術應用專業“綜合布線”課程中進行教學實踐，驗證了該模式的有效性，同時從個性化支撐、學習動機激發、創新能力培養等方面探討原因，提出了基于數據驅動的分層混合式教學模式在中職課堂應用的適應性流程。

一、破解個性化教與評難題需要數據驅動和分層教學助力

目前中職教育存在一些影響打造高質量課堂的問題。

一是教學形式單一，忽視學生個體差異。中職專業課以理實一體化課程為主，傳統教學中，教師很少考慮學生差異，多是以相同的步調、方式向學生傳遞相同的內容。傳統模式限制了優等生的發展，忽略了待優生的需要，造成優等生“吃不飽”，待優生“吃不好”。忽視學生個性發展，不利于學生主體精神和創造性的培養^[1]。

二是教學評價僵化，制約學生動態發展。當前的學生評價系統多采用終結性評價，過于關注學生的學習結果，以統一的尺度測量目標，難以產生有效的教育效應^[2]。結果性的評價導向限制了評價“促學生發展”功能的發揮，一些教師將評價從對學生發展和變化做出判斷的價值性工具窄化為促進學生分級分等和優勝劣汰的強制性工具^[3]。數據來源單一，評價技術落后，無法及時客觀地反饋學生在學習過程中認知結構和行為能力的發展變化，導致學生無法隨時獲知學習效果，進行反思改進，教師也無法及時跟蹤學生學習變化，進行調整指導^[4]。

教師分層教學有利于因材施教，為不同的學生針對性設計教學環節并組織教學，有助于解決班級授課制下學生的差異性問題。分層教學可以滿足不同學生需求，促進學生個性發展，提高教學效果。教師基于數據驅動開展教學能精準定教，精準定學，有助于建立多維評價模型。目前，分層教學與基于數據驅動的教學多是分開研究，基于數據驅動開展分層教學的實踐研究幾乎沒有，更未見有該背景下簡單易操作可復制的教學模式出現。

基于以上情況，筆者擬在中職學校開展基于數據驅動的分層混合式教學，在“綜合布線”課程中檢驗其可行性，形成簡單易操作可復制的教學模式，為中小學特別是中職學校的教學改革提供數據和教學資源參考。

二、構建基于數據驅動的分層混合式教學模式

筆者根據中職課程特點及學生特點，基于布魯姆教育目標分類法、維果茨基“最近發展區”理論和“以學生為中心”的建構主義理論，設計基于數據驅動的分層混合式教學模式流程（如圖1），以及對應的分階分層的評價表（見表1）。

（一）分層設置教學目標

維果茨基的“最近發展區”教育理論指出，學生發展有兩種水平：一種是學生現有水平；另一種是學生可能的發展水平，也就是通過教學所獲得的潛力^[5]。學生接觸專業課時就帶著不同的知識經驗及認知風格，他們的現有水平是不同的。基于此，筆者在該教學模式下根據學生能力、學習興趣及學習風格等方面的差異，將學生分為基礎層、提高層、沖刺層三個層次。根據不同層次學生特點，筆者將傳統教學中統一的教學目標設計成適用于三個不同層次的分層教學目標，即對應層次學生通過學習可能達成的目標，使不同水平的學生都能夠在適合自己的區域里，“跳一跳”摘到果子。

（二）數據驅動教學進程

該分層教學模式下，對于不同層次的學生，學習目標不同，使用的學習資源、學習任務、評價標準均不同，學習進度也存在差異。教師用學生的學習數據個性化驅動教學進程更為科學合理。筆者按照新的教學模式，根據中職課程特點及培養目標，將課堂教學設置為基礎訓練、對標提升、崗位體驗三個階段。學生在每個階段學習時，線上學習平臺及線下課堂會同步生成綜合的評價數據。學生根據生成的評價數據，對照判斷是重復該階段學習，還是進入下階段學習，抑或跨層進入下階段。每個學生均以自己的學習數據為依據自主推進學習進程。

（三）動態評價教學對象

學生處于動態發展狀態，學習過程中接受、進步程度也不同，教師對學生的定位需要根據學生的發展情況進行動態調整。每個階段，筆者結合移動學習平臺上的學習記錄、測驗、任務計時等情況，綜合評價學生的學習狀態、能力水平等，再次對學生分層定位，以重新匹配最合適的學習任務與資源。

三、基于數據驅動的分層混合式教學實證研究

（一）案例設計

筆者采用實驗對教學流程進行驗證。實驗周期為一個學期。筆者選取通信技術專業核心課程中有移動學習平臺支撐、采集數據方便高效、較多實訓操作且課程資源豐富的“綜合布線”課程進行實證研究。教學對象為通信技術專業二年級的學生，實驗班為19—4T、19—5T，共60人，對照班為19—6T，共51人，生源都是初中畢業生。課程開展前，筆者對兩個班進行了一次測試。測試內容為前序課程相關知識（測試成績見表2）。

筆者分析測驗成績后發現兩個班的平均分、最高分、最低分相近，結合p=0.898，說明兩個班水平相當，無明顯差異。同時，數據顯示各分數段均有學生分布，標準差值較大，可知同一個班級內學生水平存在一定差異。

基于上述學情，筆者選取9個實訓內容，對于實驗班開展分層教學，對于對照班采用常規教學。常規教學中的任務設計、教學資源、考核標準與分層教學中“提高層”一致。

具體教學安排如下（見表3）。

線上線下共同生成學生成功率、制作工藝、完成時長、測試成績等數據，這為筆者開展教學評價提供了依據，以便檢驗教學效果。

（二）結果討論

1.學生實操成功率提高

在基礎訓練環節，學生理解基本概念后完成跳線制作、信息模塊端接、管槽加工、光纖熔接等操作。學生完成上述操作后進行功能測試，如測試不通過需要進行多次操作，直到測試通過。筆者分別記錄對照班與實驗班所有學生基礎訓練階段功能測試通過率，前四個項目數據如圖2、圖3所示。

筆者對比數據發現，實驗班60%以上的學生能夠一次性通過功能測試，其余學生第2次能通過功能測試。對照班的部分學生在第3次、第4次操作后才通過測試。實驗班的成功率明顯高于對照班。

2.學生可躍層發展

分層教學模式下，筆者基于課前移動學習平臺上的數據首次對學生分層。課堂上，讓學生完成各階段任務，與此同時生成評價數據，據此動態調整學生分層情況，并記錄實驗班各階段各層級學生人數。筆者借助平臺生成網絡跳線、打線模塊、免打模塊的3個項目中，進入基礎訓練階段和崗位體驗階段的學生分布如圖4至圖6。

筆者分析數據發現，各階段不同層級學生比例是動態波動的，其中崗位體驗階段，處于基礎層學生比例有所下降，沖刺層比例明顯上升，3個項目平均上升約12%。在課堂學習過程中，有一部分基礎層的學生躍升到提高層，同時也有一部分提高層的學生有望躍升到沖刺層。

3.綜合測驗成績全面提高

為了驗證實驗整體效果，筆者在實驗結束之際開展了一次期末綜合測驗，實驗班與對照班共同參與。測驗采用百分制，測驗內容包括理論知識點、實操技能點等，兩個班的測驗成績統計情況見表4。

筆者對學生期末測試成績進行分析：實驗班學生平均分91.76，對照班學生平均分83.57，實驗班83.33%的學生處于優秀分段，對照班僅45.10%，且p值為0.000015，p小于0.01，說明兩個班差異性極顯著，實驗班總體成績明顯優于對照班。

4.學生對教學認同度高

為了解學生對教學的認可度，實驗結束后筆者向學生發放調查問卷。筆者面向實驗班學生發出60份問卷，收回有效問卷60份。問卷中設置了10個問題，每個問題設置“非常認可”“比較認可”“一般”“不認可”4個選項，測試結果統計情況見表5。

數據顯示：非常認可的頻次占比最高，為58.67%，比較認可的為33.00%，一般為7.67%，不認可的選擇僅出現4次。這說明絕大部分學生接受并認可該教學模式。

同時，實驗結束后筆者從實驗班和對照班各隨機選取3名不同層次的學生進行訪談，將實驗班學生標記為A₁、A₂、A₃，將對照班學生標記為B₁、B₂、B₃，訪談結果整理如下（見表6）。

訪談記錄顯示：實驗班的3位學生對于任務難度均覺得較適合，但對照班任務難度未能滿足所有學生需求，如B₁覺得部分任務較為簡單，B₃覺得部分任務較難，存在差異。對于課堂教學評價，實驗班的學生在課堂教學過程中會實時關注評價數據（成績），以此判斷自己的任務完成情況，查缺補漏，對照班的學生多是在下課前關注一下分數而已，評價的作用未能有效發揮。對于不同學生使用不同任務，以及開放式任務設計，對照班學生均能適應接受，實驗班學生未試過，但都表示愿意嘗試，說明分層分任務的模式能夠被學生接受。

四、分層混合式教學精準有效，應以人為本持續改進

筆者開展為期一個學期的實驗研究，收集學生的學習數據，分析學習效果，驗證了基于數據驅動的分層混合式教學模式適合中職教育，能在一定程度上提高教學效率。

（一）分層個性化支撐，適應學生差異性

基于數據驅動的分層混合式教學模式下，筆者收集學生成績等數據，對學生進行分層。筆者為不同層次的學生設計了符合對應層次的學習資源與學習任務。分層個性化教學，既避免了水平較高的學生因重復簡單任務產生倦怠感，又防止了水平較低的學生因任務難度過大而產生畏難情緒，所有學生都可以高效地完成適合自己的學習任務，獲得成就感，激發學習興趣，在提高成績的同時獲得良好的價值體驗。

（二）分階跟蹤式評價，激發學生內驅力

筆者在新的教學模式下建立了分階分層的量化評價體系，使學生完成各階段的學習任務后都有相應的量化成績，并將其作為下一階段學習路徑選擇的重要依據。若成績未達標，學生可根據反饋的數據詳情了解不足之處，進行強化加強再學習；若成績達標，學生可參與下一階段的學習；若成績優異達到躍層標準，學生可進入更高層次開啟下一階段學習。筆者采用新的評價體系與模式開展課堂教學，不僅使評價從“關于學習的評價”轉化為“為了學習的評價”，而且在班內掀起“比學趕超”之風，進一步激發了學生的內驅力，使學生更積極主動地投入學習。

（三）設置開放式任務，培養創新創造力

加強中職學生的創新創造能力培養，是當代社會賦予中職學校的神圣使命和重要任務。傳統教學中，有限的學時下，學生按統一的步調學習，完成標準化的任務，創新創造力難以充分釋放。基于數據驅動的分層教學模式下，教師實施分層個性化教學，提高了課堂教學效率，為設置開放式任務創造了條件，便于引導學生在完成開放式任務中提高創新與創造的能力。

（四）以人為本，持續改進

筆者基于階段性教學實踐，提醒教師開展基于數據驅動的分層混合式教學應注意以下幾點。一是分層目標的設定、資源的配置、任務的設計應符合學生的認知規律，循序漸進，要注重任務的關聯性。二是量化標準的設計要貼合學生的實際情況，既要達成檢查學習效果的目的，又要具備一定挑戰性，讓學生在完成過程中獲得成就感。三是數據的反饋要及時，以保證反饋的數據能夠為學生自查自學、學習資源選擇提供依據，真正做到以數據驅動學習。

此次教學實踐證明，教師開展基于數據驅動的分層混合式教學可以有效促進中職教育中一些課型的教學，激發教師持續推進教學改革的熱情。筆者將繼續優化教學流程，提高教學水平，探索新模式在中小學廣泛應用的方法與路徑。

注：本文系廣東省教育科學規劃2022年度中小學教師教育科研能力提升計劃項目“基于數據驅動的動態分層教學實踐研究”（編號：2022YQJK031）的研究成果。

參考文獻

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[4] 丁潔.基于SPOC的高職分層教學設計與實證研究[J].順德職業技術學院學報，2022（3）：66-70+74.

[5] 毛娜.基于學生“最近發展區”的分層作業設計[J].教育科學論壇，2022（34）：40-43.

（作者俞曉彤系廣東省廣州市信息技術職業學校講師；葉展勇系廣東省廣州市信息技術職業學校高級講師；汪曉東系華南師范大學副教授）

責任編輯：祝元志