數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下疑探精準(zhǔn)教學(xué)研究

【摘要】人工智能時(shí)代教學(xué)環(huán)境智慧化、教學(xué)資源數(shù)字化、教學(xué)流程再造、教學(xué)評(píng)價(jià)智能化，這些方面共同促進(jìn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型。剖析現(xiàn)有疑探教學(xué)模式，挖掘人工智能時(shí)代疑探教學(xué)模式的滯后性，借助大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下疑探精準(zhǔn)教學(xué)模式。文章以化學(xué)工藝流程除雜課為例，闡述精準(zhǔn)疑、精準(zhǔn)探、精準(zhǔn)展、精準(zhǔn)講、精準(zhǔn)練的內(nèi)涵及實(shí)施環(huán)節(jié)，為高中化學(xué)核心素養(yǎng)教學(xué)提供一種教學(xué)新模式。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)；精準(zhǔn)教學(xué)；疑探教學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號(hào)】1004—0463（2024）23—0038—06

人工智能時(shí)代教學(xué)環(huán)境智慧化、教學(xué)資源數(shù)字化、教學(xué)流程再造、教學(xué)評(píng)價(jià)智能化，形成教育大數(shù)據(jù)，尤其ChatGPT等新一代人工智能使知識(shí)生產(chǎn)模式發(fā)生變革，知識(shí)生產(chǎn)情境由按特定學(xué)科規(guī)則轉(zhuǎn)化到應(yīng)用情境上，正好契合基于核心素養(yǎng)的化學(xué)教學(xué)理念，屬于人工智能時(shí)代化學(xué)教學(xué)的新模式。如何在教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下創(chuàng)新現(xiàn)有教學(xué)模式，如何使教育教學(xué)中產(chǎn)生的教育大數(shù)據(jù)更具有價(jià)值，從而驅(qū)動(dòng)教學(xué)精準(zhǔn)化、滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求、使教師因材施教，旨在為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型推動(dòng)教學(xué)提供一種新思路。

一、研究問(wèn)題的提出

（一）疑探教學(xué)模式

我國(guó)基礎(chǔ)教育新課程改革實(shí)施目標(biāo)的不斷完善，課堂教學(xué)方式的不斷創(chuàng)新，教師們更關(guān)注探究教學(xué)的方式。探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)“探”的過(guò)程，打破傳統(tǒng)以教為主的教學(xué)方式，教師為學(xué)生提供問(wèn)題情境，學(xué)生采取自主、合作探究方式主動(dòng)參與問(wèn)題解決的整個(gè)過(guò)程。而我國(guó)部分中小學(xué)將探究教學(xué)校本化，產(chǎn)生了疑探教學(xué)模式，它倡導(dǎo)因疑惑而探究，強(qiáng)調(diào)生疑的重要性[1]。疑探教學(xué)模式突出教師的主導(dǎo)作用，激活學(xué)生認(rèn)知，促使學(xué)生產(chǎn)生疑惑；學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在疑惑的驅(qū)動(dòng)下學(xué)生采取自探、合探、互探等方式解決疑惑，故而培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

Z學(xué)校疑探教學(xué)模式在新教育思想的指導(dǎo)下，按照教學(xué)過(guò)程的基本規(guī)律，系統(tǒng)化規(guī)劃整個(gè)教學(xué)過(guò)程，劃分課前預(yù)學(xué)、課堂探究、課后練測(cè)三段，其中課前預(yù)學(xué)、課后練測(cè)為課堂探究的質(zhì)量提供教學(xué)效能，課堂探究以“疑、探、展、講、練”為環(huán)節(jié)的非線性教學(xué)活動(dòng)為主體，形成“一體兩翼”的功效結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。每個(gè)階段實(shí)施教學(xué)遵循“一核四維”的操作指南，并附加實(shí)施保障條件、教學(xué)方式等，以提高模式的可操作性。比如：課前預(yù)學(xué)階段以生疑解釋感為核心目標(biāo)，以感知內(nèi)容、梳理知識(shí)、智能轉(zhuǎn)化、疑難反饋為四個(gè)基本環(huán)節(jié)。

（二）人工智能時(shí)代：疑探教學(xué)模式的滯后性

1.課前預(yù)學(xué)：學(xué)生學(xué)情分析不準(zhǔn)確。課前預(yù)學(xué)階段，教師按照課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等預(yù)設(shè)學(xué)生產(chǎn)生的疑難問(wèn)題，制作半結(jié)構(gòu)性的預(yù)學(xué)案（導(dǎo)學(xué)案），引導(dǎo)學(xué)生解決部分疑難問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生個(gè)性化的疑難問(wèn)題。課前預(yù)學(xué)也是學(xué)生根據(jù)預(yù)學(xué)案（導(dǎo)學(xué)案）探究、生成疑惑的自主學(xué)習(xí)過(guò)程。課前預(yù)學(xué)體現(xiàn)了學(xué)生自主探究、解決問(wèn)題的新理念，為課堂教學(xué)中師生交互提供了大量資料。但是筆者對(duì)Z學(xué)校大量課堂實(shí)錄分析或深入課堂觀察，總結(jié)出大部分教師對(duì)Z學(xué)校疑探教學(xué)模式課前預(yù)學(xué)的要求領(lǐng)悟不透徹，比如：反饋疑難主要是學(xué)生完成預(yù)學(xué)任務(wù)后，歸納整理出疑難困惑點(diǎn)，以小組匯總的方式向教師書(shū)面反饋個(gè)性化的疑難問(wèn)題。實(shí)際教學(xué)中，部分教師僅探究符合課堂的共性疑難問(wèn)題，降低了學(xué)生個(gè)性化問(wèn)題的關(guān)注度；部分教師安排教學(xué)內(nèi)容容量大，難以逐個(gè)解答各個(gè)小組個(gè)性化的疑難問(wèn)題。主要?dú)w因于傳統(tǒng)信息技術(shù)產(chǎn)品功能難以支持精準(zhǔn)學(xué)情分析，同時(shí)每個(gè)教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富程度對(duì)學(xué)情掌握影響較大，未能全方位關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化疑難問(wèn)題，教師難以精準(zhǔn)施教，習(xí)慣于班級(jí)規(guī)模化教育，最終影響學(xué)生潛能的發(fā)展。

2.課堂探究：學(xué)生疑惑解決不及時(shí)。課堂探究是教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探究解決問(wèn)題的互動(dòng)過(guò)程。筆者研究近幾年Z學(xué)校疑探教學(xué)模式的課堂實(shí)錄，分析出教師精心設(shè)計(jì)問(wèn)題情境、探究活動(dòng)與學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)需求不符。教師雖收集到各個(gè)小組的個(gè)性化疑難問(wèn)題，但教學(xué)活動(dòng)不具有針對(duì)性。教師難以把握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用情況，發(fā)現(xiàn)不了學(xué)生所學(xué)知識(shí)體系的漏洞，找不準(zhǔn)學(xué)生的“學(xué)習(xí)痛點(diǎn)”[1]，教師難以獲取學(xué)生課堂交互的即時(shí)反饋，很難提供個(gè)性化支持服務(wù)。

3.課后練測(cè)：訓(xùn)練資源不精準(zhǔn)。課后練習(xí)是鞏固課堂教學(xué)的效果試題，比如拓展練是針對(duì)班情、個(gè)人學(xué)情，提供分層次編制階梯式練習(xí)題，但是實(shí)施過(guò)程中教師面對(duì)大量的測(cè)量題無(wú)法有序、系統(tǒng)地組卷，導(dǎo)致試題質(zhì)量差。教師提供的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源和教學(xué)資源比較隨意，缺乏系統(tǒng)性，特別是部分教師利用“題海”戰(zhàn)術(shù)讓學(xué)生盲目做題，主要?dú)w因于信息技術(shù)產(chǎn)品不具備常態(tài)化采集、匯聚、分析教育大數(shù)據(jù)的功能，教師難以精準(zhǔn)把握學(xué)情。

二、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)疑探教學(xué)精準(zhǔn)化

人工智能時(shí)代，教育數(shù)據(jù)大規(guī)模生產(chǎn)、利用和共享。教育數(shù)據(jù)助力科學(xué)決策，推動(dòng)個(gè)性化教與學(xué)，精準(zhǔn)幫扶學(xué)習(xí)較弱的群體，革新傳統(tǒng)教學(xué)模式和學(xué)習(xí)機(jī)制[2]。

伴隨式教育大數(shù)據(jù)采集與分析是疑探教學(xué)模式精準(zhǔn)化教學(xué)的保障。學(xué)情分析是有效開(kāi)展各種教學(xué)活動(dòng)的前提，而精準(zhǔn)學(xué)情分析可幫助教師準(zhǔn)確選擇教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方法等，提高教學(xué)效率。精準(zhǔn)學(xué)情分析需大量教育數(shù)據(jù)，因此，如何獲取教育大數(shù)據(jù)尤為重要。人工智能模式識(shí)別算法準(zhǔn)確地識(shí)別手寫(xiě)姓名、考號(hào)，學(xué)生的作業(yè)本、試卷上無(wú)需粘貼二維碼，符合學(xué)生傳統(tǒng)的作答習(xí)慣，為精準(zhǔn)快速采集數(shù)據(jù)提供了保障。大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)構(gòu)建的教學(xué)系統(tǒng)支持掃描儀對(duì)導(dǎo)學(xué)案、課前練測(cè)、學(xué)情測(cè)試工具或問(wèn)卷等快速采集，也支持手機(jī)采集學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù)，縮短了教師采集、統(tǒng)計(jì)、分析的時(shí)間，減輕教師重復(fù)繁瑣的工作難度，解決教師在傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)情分析不精準(zhǔn)的困難。大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)支持的學(xué)情采集系統(tǒng)和學(xué)情分析診斷系統(tǒng)在不改變教師教學(xué)習(xí)慣的前提下，伴隨式采集學(xué)生日常過(guò)程性和結(jié)果性的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，以供教師多維度分析，比如：校級(jí)分析評(píng)價(jià)、班級(jí)分析評(píng)價(jià)、學(xué)科分析評(píng)價(jià)、學(xué)科追蹤分析評(píng)價(jià)、學(xué)生追蹤分析評(píng)價(jià)等，使教師基于數(shù)據(jù)分析的結(jié)果精確設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和評(píng)價(jià)等，給學(xué)生提供個(gè)性化的教學(xué)與輔導(dǎo)[3]。具備錄播智能分析技術(shù)的智慧教室或?qū)W科教室，加之精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)、AI系統(tǒng)等各種智能教授、學(xué)習(xí)系統(tǒng)，為及時(shí)、完整采集學(xué)生課堂學(xué)習(xí)行為的大數(shù)據(jù)提供了有力保障[4]。伴隨式采集課前、課中和課后學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、路徑、效果等數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生精準(zhǔn)畫(huà)像，作為精準(zhǔn)教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)可驅(qū)動(dòng)疑探教學(xué)模式開(kāi)展精準(zhǔn)化教學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算、存儲(chǔ)能力等硬件快速發(fā)展和人工智能技術(shù)成熟，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、挖掘、分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，使數(shù)據(jù)的價(jià)值日益提高。大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教育教學(xué)中，重點(diǎn)采集教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)各維度的數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘與分析等技術(shù)生成數(shù)據(jù)報(bào)告，驅(qū)動(dòng)教師實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)。秦丹等詳細(xì)闡述精準(zhǔn)教學(xué)從1.0到2.0的理論基礎(chǔ)和實(shí)施路徑、支持技術(shù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5]。精準(zhǔn)教學(xué)1.0側(cè)重于教師追蹤采集學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、效果的數(shù)據(jù)，支持教學(xué)決策，改正學(xué)生錯(cuò)誤行為或強(qiáng)化正確行為。精準(zhǔn)教學(xué)2.0以培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力、適應(yīng)未來(lái)生活的核心素養(yǎng)為目標(biāo)，數(shù)據(jù)保障驅(qū)動(dòng)教學(xué)活動(dòng)精準(zhǔn)化，包括教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)化、教學(xué)準(zhǔn)備精準(zhǔn)化、教學(xué)過(guò)程精準(zhǔn)化、教學(xué)評(píng)價(jià)精準(zhǔn)化[6]，實(shí)施個(gè)性化教學(xué)。疑探教學(xué)模式雖體現(xiàn)分層教學(xué)、個(gè)性化問(wèn)題解決、分層編制階梯式練習(xí)題等個(gè)性化教學(xué)思路，但受限于一些客觀因素如學(xué)情分析不精準(zhǔn)等的影響，無(wú)法實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)，忽視學(xué)生個(gè)性化特征，忽視學(xué)生發(fā)展?jié)撃埽绕鋵?duì)臨界生潛能發(fā)展需求的教學(xué)支持不夠精準(zhǔn)。疑探教學(xué)模式下，經(jīng)驗(yàn)豐富、細(xì)心的教師根據(jù)學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)可以判斷出臨界生，但是中青年教師難以準(zhǔn)確識(shí)別臨界生，導(dǎo)致有需求的學(xué)生得不到支持服務(wù)。而大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，人工智能等技術(shù)對(duì)日常數(shù)據(jù)的分析，智能推薦臨界生，為他們提供精準(zhǔn)推薦教學(xué)資源、學(xué)習(xí)資源等支持服務(wù)。

大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)支撐下的學(xué)情數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、學(xué)情分析診斷系統(tǒng)、題庫(kù)資源系統(tǒng)、精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)、AI學(xué)習(xí)系統(tǒng)等大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)平臺(tái)，為解決教學(xué)痛點(diǎn)問(wèn)題并切實(shí)促進(jìn)“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”，為教師、學(xué)生、家長(zhǎng)減負(fù)，促使教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式和管理方式有機(jī)轉(zhuǎn)變，使因材施教、精準(zhǔn)教學(xué)成為現(xiàn)實(shí)。

三、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下疑探精準(zhǔn)教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐案例

（一）構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下疑探精準(zhǔn)教學(xué)模式

梳理分析近幾年疑探教學(xué)模式應(yīng)用實(shí)證研究成果后，結(jié)合大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)的深度學(xué)習(xí)技術(shù)、協(xié)同過(guò)濾算法、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和基于自然語(yǔ)言處理技術(shù)等技術(shù)支撐下教學(xué)模式框架及應(yīng)用研究，構(gòu)建了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下精準(zhǔn)疑探教學(xué)模式（如圖2所示）。“以個(gè)性發(fā)展為宗旨”是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下精準(zhǔn)疑探教學(xué)模式的指導(dǎo)思想，關(guān)注每個(gè)學(xué)生，挖掘?qū)W生潛能，滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，達(dá)到因材施教的目的。“以大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)為支撐”即合理使用大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)的功能，為伴隨式采集、分析整個(gè)精準(zhǔn)疑探教學(xué)過(guò)程提供智能技術(shù)。“以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)”即伴隨式采集教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)行為等教育大數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)疑探教學(xué)提供數(shù)據(jù)保障。“以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為動(dòng)力”即利用數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析技術(shù)等，處理復(fù)雜、無(wú)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)具有價(jià)值，促使教師實(shí)行精準(zhǔn)教學(xué)，為學(xué)生提供個(gè)性化的支持服務(wù)。“以精準(zhǔn)疑探教學(xué)為核心”即教師、學(xué)生依據(jù)大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)實(shí)行精準(zhǔn)疑、精準(zhǔn)探、精準(zhǔn)展、精準(zhǔn)講、精準(zhǔn)練等教學(xué)活動(dòng)，遵循因疑惑而探究知識(shí)、轉(zhuǎn)化知識(shí)的實(shí)施原則。

（二）實(shí)踐案例

1.“精準(zhǔn)疑”是教與學(xué)活動(dòng)的開(kāi)端——生疑。從課程階段角度來(lái)分析，生疑主要分布于課前和課中。教師依據(jù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)學(xué)情組卷功能，選取最近半年平臺(tái)上化學(xué)學(xué)科的考試情況數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)掌握班級(jí)中化學(xué)工藝流程的學(xué)情，選取除雜相關(guān)的學(xué)情診斷試題，設(shè)計(jì)半結(jié)構(gòu)化學(xué)情診斷預(yù)學(xué)案，預(yù)設(shè)學(xué)生共性問(wèn)題：能和酸反應(yīng)物質(zhì)有哪些，哪些物質(zhì)不能反應(yīng)；焙燒能否把鹽轉(zhuǎn)換為可溶于酸的氧化物；促進(jìn)雜質(zhì)離子完全除雜的關(guān)鍵操作是什么，擇優(yōu)選擇反應(yīng)條件，怎樣控制反應(yīng)條件，比如催化劑、濃度、溫度等，減少副反應(yīng)發(fā)生從而提高生產(chǎn)率？這些問(wèn)題可供學(xué)生選擇。預(yù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生疑惑，學(xué)生將問(wèn)題上傳大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)，反饋給教師。

2.“精準(zhǔn)探”是教與學(xué)活動(dòng)的核心——解惑。教師梳理匯總個(gè)性化的問(wèn)題集，創(chuàng)設(shè)階梯式的問(wèn)題情境。教師依據(jù)“精準(zhǔn)疑”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分析報(bào)告以及教學(xué)內(nèi)容的特性，采取相應(yīng)的教學(xué)探究策略，包括自探、合探、互探。教師根據(jù)問(wèn)題的相似性，精準(zhǔn)重組學(xué)生小組，建立學(xué)習(xí)共同體，以小組為單位探究個(gè)性問(wèn)題，以班級(jí)為單位探究、解決共性問(wèn)題。教師確定主要的探究共性教學(xué)問(wèn)題，精準(zhǔn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境（如表1所示），引導(dǎo)學(xué)生探究。

同時(shí)，大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)向教師即時(shí)反饋學(xué)生參與探究活動(dòng)的行為、情緒等，教師精準(zhǔn)糾正個(gè)別學(xué)生參與探究活動(dòng)的行為，或精準(zhǔn)提供支持和幫助。學(xué)生探究問(wèn)題時(shí)，教師根據(jù)“精準(zhǔn)疑”環(huán)節(jié)的問(wèn)題，精準(zhǔn)選擇、幫助或指導(dǎo)學(xué)生解決小組難以解決的問(wèn)題，同時(shí)教師判斷這種問(wèn)題是否需要全班學(xué)生共同探究。“精準(zhǔn)探”環(huán)節(jié)最終產(chǎn)生個(gè)性問(wèn)題及共性問(wèn)題的解決成果集，為教師“精準(zhǔn)講”提供數(shù)據(jù)。

3.“精準(zhǔn)展”是探究成果展示、交流分享、知識(shí)內(nèi)化。教師依據(jù)大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)對(duì)“精準(zhǔn)探”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的探究成果集，開(kāi)展有序展示。共性探究方案成果需一個(gè)人展示，其余學(xué)生補(bǔ)充方案的不足，教師加以點(diǎn)評(píng)。個(gè)性探究方案需要教師評(píng)估，分析預(yù)設(shè)教學(xué)解決方案與課中反饋問(wèn)題解決方案間的差異。除雜方式的個(gè)性化解決方案有利于教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的完成，適合在班內(nèi)開(kāi)展；涉及化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、計(jì)算等個(gè)性化的解決方案不具有推廣性，課下教師應(yīng)單獨(dú)點(diǎn)評(píng)。除了個(gè)性和共性探究方案外，仍可豐富教學(xué)內(nèi)容，教師需補(bǔ)充展示解決方案，幫助學(xué)生內(nèi)化知識(shí)。比如：鈣離子和碳酸氫根不反應(yīng)、Fe3+在酸堿度影響下滿足什么條件開(kāi)始沉淀、眾多金屬離子為什么分步調(diào)節(jié)酸堿度等問(wèn)題。共性、個(gè)性探究成果的展示與教師補(bǔ)充展示相結(jié)合，學(xué)生、教師共同分享交流、評(píng)價(jià)，促使學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化，加之大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)采集展示過(guò)程中可將學(xué)生行為、情感、問(wèn)題解決案例等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，方便學(xué)生課后反思，促進(jìn)知識(shí)構(gòu)建。

4.“精準(zhǔn)講”是查缺補(bǔ)漏、講授知識(shí)、總結(jié)提升。教師根據(jù)預(yù)設(shè)教學(xué)內(nèi)容的特性，以及大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)提供學(xué)生對(duì)預(yù)設(shè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的涉及、掌握情況，教師精準(zhǔn)選擇教的內(nèi)容及策略。大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)收集精準(zhǔn)疑、精準(zhǔn)探、精準(zhǔn)展環(huán)節(jié)產(chǎn)生的問(wèn)題集、探究成果集等教與學(xué)過(guò)程性資料，在數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)支撐下構(gòu)建各種模型算法，反饋學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的情況，教師精準(zhǔn)查缺補(bǔ)漏、總結(jié)提升，讓學(xué)生知其所以然，講解教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、盲點(diǎn)以及如何解決問(wèn)題的思路、方法等，讓學(xué)生建立知識(shí)體系。

根據(jù)教學(xué)過(guò)程的前三環(huán)節(jié)，教師重點(diǎn)選取氧化還原除雜和沉淀除雜的問(wèn)題講解，并總結(jié)。氧化還原除雜，可講解以閃鋅礦為原料制備金屬鋅的問(wèn)題情境。沉淀除雜主要包括加沉淀劑和調(diào)節(jié)酸堿度，加沉淀劑是針對(duì)混合不同的離子選取不同的試劑。調(diào)節(jié)酸堿度除雜，教師可講解Fe3+的例子并總結(jié)。

大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)利用智能錄播技術(shù)等采集教師講解的視音頻，保存為微課，以備學(xué)生課后溫習(xí)；利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將課堂中音頻轉(zhuǎn)換為文字，保存于平臺(tái)中，供學(xué)生課下查閱。

5.“精準(zhǔn)練”是知識(shí)外化、實(shí)練提能。知識(shí)外化是學(xué)生有多種機(jī)會(huì)在不同的情境下應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，教師創(chuàng)設(shè)個(gè)性化、定制化的問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生知識(shí)外化。針對(duì)全班學(xué)生使用階梯式練習(xí)策略，大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)利用知識(shí)圖譜功能及對(duì)采集的共性問(wèn)題集、探究成果集等分析，向教師推送不同難度的題目，教師依據(jù)預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)及精準(zhǔn)疑、精準(zhǔn)探、精準(zhǔn)展、精準(zhǔn)講等環(huán)節(jié)的過(guò)程性數(shù)據(jù)，評(píng)估學(xué)情，精準(zhǔn)選擇平臺(tái)推送的題目或手動(dòng)增加題目，組成測(cè)試題，與此同時(shí)，教師為了避免人工智能環(huán)境下題海戰(zhàn)術(shù)，精準(zhǔn)編排測(cè)試題目。

除了教師推送公共題目外，大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)依據(jù)學(xué)生個(gè)性化問(wèn)題推送定制化的試題，學(xué)生在不同的問(wèn)題情境中自主探究、自主發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題，達(dá)到知識(shí)外化、實(shí)練提能的效果。大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)采集學(xué)生日常診斷性數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)捕捉學(xué)情動(dòng)態(tài)，同時(shí)記錄下錯(cuò)題，根據(jù)學(xué)生測(cè)試的數(shù)據(jù)分析整理，提煉出共性錯(cuò)題，個(gè)性錯(cuò)題主要產(chǎn)生于個(gè)性化問(wèn)題集的知識(shí)點(diǎn)，因此，能查找出學(xué)生自身的知識(shí)薄弱點(diǎn)。

四、結(jié)論與展望

基于大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺(tái)，以知識(shí)圖譜為主線支持下問(wèn)題解決過(guò)程的詳細(xì)采集，為學(xué)生系統(tǒng)建構(gòu)知識(shí)提供幫助。知識(shí)圖譜技術(shù)用自動(dòng)或半自動(dòng)對(duì)精準(zhǔn)疑、精準(zhǔn)探、精準(zhǔn)展、精準(zhǔn)講、精準(zhǔn)練各環(huán)節(jié)產(chǎn)出的問(wèn)題集、成果集、方案集、解決問(wèn)題方法集等自然語(yǔ)言文本、圖像、視頻開(kāi)展知識(shí)抽取，將抽取的數(shù)據(jù)分類(lèi)、梳理、匯聚到原有的知識(shí)點(diǎn)中，形成知識(shí)單元。而知識(shí)點(diǎn)間又按照一定規(guī)則聯(lián)系在一起，形成網(wǎng)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)、多級(jí)知識(shí)體系，匯聚發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、鞏固提能的教學(xué)過(guò)程性教育大數(shù)據(jù)，為學(xué)生綜合性評(píng)價(jià)提供原始數(shù)據(jù)，為精準(zhǔn)教學(xué)提供學(xué)情分析和策略。

因此，教研組長(zhǎng)要精準(zhǔn)掌握學(xué)科學(xué)情，班主任、任課教師要精準(zhǔn)掌握班級(jí)學(xué)情并關(guān)注學(xué)情波動(dòng)情況。隨著人工智能等技術(shù)應(yīng)用到教育教學(xué)中，教師、學(xué)生充分利用大數(shù)據(jù)進(jìn)一步精準(zhǔn)優(yōu)化教與學(xué)的過(guò)程，提高課堂教與學(xué)的效率。采取精準(zhǔn)采集學(xué)生的過(guò)程性學(xué)習(xí)資料的方式，教師可精準(zhǔn)干預(yù)學(xué)習(xí)行為、平臺(tái)反饋、成果評(píng)價(jià)等，產(chǎn)生問(wèn)題集、探究成果集、解決方案集、知識(shí)圖譜等過(guò)程性數(shù)據(jù)，為綜合性評(píng)價(jià)提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

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（本文系2024年度甘肅省“十四五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“AIGC賦能普通高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)創(chuàng)新研究”的階段性研究成果，課題立項(xiàng)號(hào)：GS[2024]GHB1377）

編輯：宋春宇