基于數據自分析

摘 要：學習分析是借助各種數據采集工具和分析技術來生成、分析和呈現數據，并將數據用于為學習的調整提供參照依據。在科學學習中，基于數據的自分析，就是將數據作為一項重要的學習資源，讓學生自主收集、處理、分析學習數據。對學習的自分析，使得學生能夠精準掌控自身的學情信息，及時調整學習方法，針對性地改進不足，制定個性化學習計劃，以降低單位學習消耗，提高學習效能。

關鍵詞：小學科學；數據；學習分析

數據作為信息載體因為其精準性在教學過程中的使用率顯著提高，對中小學的教與學有著較大的影響。在小學科學教學中，數據的來源多樣，有基于學情的問卷調查數據，有科學實驗設備采集到的數據，有階段測試學習評價數據……如何在數據的收集、處理、分析過程中提高學生自身的學習能力，促進學生學會學習顯得尤為重要。于是，我們嘗試引導學生在科學學習中開展基于數據的自分析。

一、 什么是基于數據的自分析

學習分析是借助各種數據采集工具和分析技術來生成、分析和呈現數據，并將數據用于為學習的調整提供參照依據。［1］學習分析一直是近年來國際教育技術領域所關注的焦點，在我國教育領域的關注度和應用也持續升溫。

《義務教育科學課程標準（2022年版）》在3—4年級“探究實踐”維度的學段目標中指出，“能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部形態特征及現象，用較準確的科學詞匯、統計圖表等記錄和整理信息，并運用分析、比較、推理、概括等方法，分析結果，得出結論”［2］。這特別強調了要培養學生描述對象外部特征和現象，以及分析處理信息并得出結論的能力。

學生的學習數據是在學習過程中通過各種途徑收集到的，包括學生的學情、學習心理、學習過程及效果等，因而能夠全面反映學生的學習情況。［3］在科學學習中，基于數據的自分析，就是將數據作為一項重要的學習資源，讓學生自主收集、處理、分析學習數據。在此過程中，學生自我反思與調節，促進個體精準性學習的發展，更好地發揮主觀能動性，成為自我學習管理的主體。對學習的自分析，使得學生能夠精準掌控自身的學情信息，及時調整學習方法，針對性地改進不足，制定個性化學習計劃，以降低單位學習消耗，提高學習效能。

二、 怎么開展基于數據的自分析

（一） 學情自分析，認識自我學習狀況

在科學學習活動開始之前，除了教師，學生也需要對自己的學習狀況有全面的掌握，發現自身的優勢與不足，在后續科學學習中作出針對性改進，提高學習過程的參與度，培養良好的學習習慣。

1. 提供數據支持

五年級第一學期剛開學，結合問卷調查統計和上一學期末的科學測試成績，教師提供相關數據（表1即為一位學生的數據），支持學生進行學情自分析。

問卷調查表填寫完畢，學生不掌握相關統計結果，不具備數據整理的條件，也不清楚數據分析的方法，這就要求教師根據學生學習自分析需求，整理提供相關數據，支持學生的自分析。

2. 提供方法指導

拿到屬于自己的期初學情調查統計表，很多學生第一反應不是關注自己的學習狀況；有些學生將其當作教師對自己的評價，形成錯誤認知；學生沒有學過百分比，大部分學生不明了一個個數據代表什么意思；還有的學生關注自己做得較好的一項，有意無意忽略其他統計項目……凡此種種問題，說明學生在自分析的方法方面還需要訓練與提高。

在實際教學中，教師選擇一位學生的調查統計表作為案例進行分析，引導學生自己看表，了解表格總體分為三個部分：中間主體部分是全班的選擇情況，每一個選項后面的數值表示的是該選項選擇人數多少，選擇人數越多，數值越大；右邊是學生個人調查時填寫的選項，個人選項沒有好壞對錯之分，反映的是各自科學學習的實際狀況。

根據教師的指導，學生初步弄清楚發到自己手中的學情調查反饋表中各部分之間的關系，明白自己所要努力的方向。根據學情調查反饋表，學生掌握個人科學學情情況也就容易了許多。

正是借助真實的學情數據，學生對自己的科學學習態度、課堂參與度、科學實踐活動等情況有了更為全面的認知，知曉哪些方面自己做得比較好需要保持，哪些方面薄弱需要加強。更重要的是，通過數據分析，學生明白自己在科學學習中存在的問題，積極思考采取怎樣的行動才能獲得問題的解決，發現自己的學習短板，并在學習進程中加強自我督促，提高了學習的主動性。

（二） 實驗自分析，認識科學探究過程

1. 記錄實驗行為，推開自分析的大門

科學觀念是學生對客觀事物的總體認識，包括對科學本質的認識，知道可以通過科學實驗驗證科學知識。這就需要學生對科學學習本身有清晰的認識，知曉借助實驗開展科學探究活動的意義，了解學習內容與學習目標之間的聯系。

由于對實驗認知不到位，導致學生對實驗開展的意義、如何開展、開展的注意事項認識不足，直接影響到實驗是否成功，而實驗記錄表可以很好地解決這一問題。圖1所示為小車運動快慢與什么因素有關的實驗記錄表，學生通過記錄表上面的文字提示，明確學習過程中需要研究的問題，知曉通過控制相關變量可以開展對比實驗，并在實驗中注意到除了變量外要保持其他條件不變……

學生借助實驗記錄表可以提高自己對實驗本身的認知。在這個過程中，學生借助實驗記錄表將無意識或潛意識的實驗行為轉變為有意識、有目標的學習行為，認識到實驗是開展科學學習的重要途徑。當學生對實驗的認識由單純覺得好玩轉移到想解釋實驗現象、發現科學規律、解決實際問題中去時，就會有意識、自覺地認真對待實驗。正是得益于學生對科學實驗自我認識的提高，學生自分析學習大門得以打開。

2. 收集整理數據，確保自分析真體驗

學習自分析指向的是學生自主學習能力的提高，需要學生經歷真實而又完整的探究過程。有了自分析的真體驗，學生探究能力培養才能不會成為空談。學生對事物的認識都是從觀察現象開始的，他們往往容易忽視對數據收集、記錄、整理，特別是數據記錄。如果學生沒有及時記錄數據，會導致小組交流與匯報時缺乏依據，就可能達不到預定的學習目標。

在《吸熱和散熱》一課教學中，教師設計的《水和油吸熱和散熱實驗記錄表》（見圖2），除了要求學生在小組實驗中將收集到的實驗數據記錄下來，還要求他們根據表中“實驗自分析”一欄要求，對各自實驗開展情況進行星級評價。

與傳統實驗記錄表相比，該表增加了“實驗自分析”一欄，通過人員分工將實驗過程進一步細化。小組各成員有了明確的任務和要求，從而確保實驗順利開展。在實驗的過程中，學生的關注點發生了變化，從單純完成實驗收集實驗數據轉變為同學之間的小組合作共同完成實驗。通過自我和組長的星級評價，引導學生分析個人分工的完成情況，使他們更加重視整體實驗探究和個體學習過程，確保真切體驗自分析的過程。

3. 分析利用數據，提升自分析意識

自分析學習關注學生學習過程的穩步推進，重視學生學習評價的開展，注重學生自分析意識的培養。這需要教師精心設計教學環節，調動學生學習的主觀能動性，讓學生積極參與學習，進而學會學習和享受學習。

自我和組長的星級評價在學生自分析中發揮了重要作用。一是學生對自己開展實驗探究活動的事先計劃和安排有了全面認識，知道自己及同學什么時間做什么以及如何做；二是對自己學習活動的過程積極主動進行評價和反饋；三是對照自我和組長的星級評價，學生能夠對自己的學習活動開展情況有更加客觀的認識，為下一步是否需要作出調整以及如何調整提供依據。學生正是在數據的整理、分析和利用中提高了自分析意識，促進了自分析能力的提升。

基于實驗數據的自分析學習，讓學生認識到實驗是開展科學學習的重要途徑；在數據的收集過程中，感受真實的自分析體驗；在數據的運用中，自身的自主學習能力培養就有了實現的可能，賦予個體自分析學習以重要意義。

（三） 測試自分析，準確評價階段性學習狀況

學生的自分析學習，除了自主收集、處理、分析學習數據，還需要其做一個自覺的學習者，以第三者的角度旁觀整個學習過程，審視自己的學習行為和學習目標的差距。學生通過不斷地反思調節，達到精準化學習和個性化學習，更好地促進自身的成長與發展。

經過一段時間的學習，學生初步掌握收集、整理數據的方法，特別是五年級學生，能夠根據教師的提示和要求做好數據及信息的歸整工作。于是，五年級第一學期期末階段性測試后，教師提供模板（如表2所示）讓學生做一張測試分析表，以表格的形式分析本次測試情況。

學生在填表的過程中，根據表格要求將相關信息依次填入其中，學會提取重要信息；在整理的過程中對每一個扣分點進行剖析，反思扣分原因；全部填寫完畢，整體審視測試分析表，準確把握階段學習哪一章節扣分較多，哪一部分知識、技能、概念掌握還不牢固……正是基于數據的全面而深入地分析，學生能夠對自己階段性測試有準確的評價，知曉下一步努力的方向和目標。

學生基于數據的科學學習自分析的實踐研究，旨在面對“互聯網+”的大環境，促使學生學會運用數據優化自己的學習，讓自己的進階思維不斷得到訓練與提升，從而形成良好的科學學習素養。我們期望，學生發揮自身的學習能動性，學會學習、享受學習、實現精準化學習和個性化學習，將減負落到實處，深化素質教育。

參考文獻：

［1］ 趙以霞，王鑫，金昆，等.國內大數據環境下學習分析技術研究路徑及趨勢分析［J］.現代教育技術，2019（8）：34-40.

［2］ 中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2022：12.

［3］ 王婷婷，龐維國.自我決定理論對學生學習自主學習能力培養的啟示［J］.全球教育展望，2009（11）：40-43.

（魏福伍，江蘇省南京市龍江小學副校長。）