教育大數(shù)據(jù)環(huán)境下區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的探索研究

[摘 要] 在教育大數(shù)據(jù)環(huán)境下進行區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的探索，不僅意味著關(guān)于教學質(zhì)量的檢測有了新的手段，同時也意味著教學質(zhì)量檢測會面臨著更新的結(jié)果. 區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測思路可以是：先借助大數(shù)據(jù)對區(qū)域內(nèi)數(shù)學教學的相應數(shù)據(jù)進行分析，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的驗證功能與預測功能;然后借助這些結(jié)果優(yōu)化后續(xù)的高中教學質(zhì)量檢測，從而實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析與區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的完整閉環(huán). 在方式優(yōu)化上可以遵循這樣的思路：通過整合具體教學內(nèi)容或考試要點，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理區(qū)域內(nèi)學生關(guān)于相應內(nèi)容與考點的答題情況，然后圍繞多個要素進行統(tǒng)計與分析;根據(jù)統(tǒng)計與分析的結(jié)果，判斷學生在解決問題時所經(jīng)歷的思維過程，并據(jù)此提出相應的教學質(zhì)量檢測建議和教學改進建議.

[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學;教育大數(shù)據(jù);區(qū)域;教學質(zhì)量;檢測

基金項目：池州市教育科學研究課題“教育大數(shù)據(jù)環(huán)境下區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的探索研究”（JK2023046）.

作者簡介：胡勝宏（1976—），本科學歷，中學高級教師，從事高中數(shù)學教學與研究工作. 曾獲池州市首屆骨干教師、池州市第三屆教壇新星、池州市先進教育工作者、胡勝宏名校長工作室主持人等稱號.

新高考的到來，意味著關(guān)于高中教學質(zhì)量的檢測面臨著新的課題. 教學質(zhì)量的檢測本質(zhì)上是一種評價. 評價作為教育的“指揮棒”，具有觀念引導、問題診斷、路徑糾偏和指導改進等重要作用，直接影響甚至決定著教師如何育學生、學校如何辦教育、政府如何管教育、社會如何評教育[1]. 在綜合考慮這些影響因素的同時，還必須重視教學質(zhì)量檢測對學生學習的重要性，特別是對于一線教師來說，將教學質(zhì)量檢測與具體學科教學相結(jié)合，由于其直接相關(guān)性，往往能更顯著地體現(xiàn)其意義. 當然，一線教師若能拓寬視野，超越日常教學的局限，將目光投向更廣闊的學科領(lǐng)域，不僅能夠顯著擴展自身的教學視野，還能深化對教學質(zhì)量及其檢測機制的理解.

當前社會正處于信息時代，人工智能和大數(shù)據(jù)的興起構(gòu)建了一個關(guān)于教育的大數(shù)據(jù)環(huán)境. 在教育大數(shù)據(jù)環(huán)境下進行區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的探索，不僅意味著關(guān)于教學質(zhì)量的檢測有了新的手段，同時也意味著教學質(zhì)量檢測會面臨著更新的結(jié)果. 這自然表明教學理念和教學策略必須相應地進行調(diào)整. 下面以人教A版高中數(shù)學教材的運用為例，談談筆者在本課題研究中的淺顯收獲.

教育大數(shù)據(jù)環(huán)境創(chuàng)新區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的思路

縱觀教學手段的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)的每一次變革，都能在教育領(lǐng)域找到其相應的應用. 對于一線教師來說，教學質(zhì)量檢測是一個既熟悉又陌生的領(lǐng)域：說其熟悉，是因為教學質(zhì)量檢測伴隨著日常教學，特別是由學校層面組織的考試，實際上構(gòu)成了教學質(zhì)量檢測的關(guān)鍵部分;說其陌生，是因為教學質(zhì)量檢測往往依賴于經(jīng)驗，通常僅依據(jù)學生的分數(shù)及其初步處理的結(jié)果，例如最高分、最低分、平均分、優(yōu)秀率等數(shù)據(jù)進行. 隨著算法時代的到來，量化分析教育質(zhì)量已成為評價教育質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù). 通過利用面向教育的大數(shù)據(jù)，并構(gòu)建相應的環(huán)境背景，對高中教學質(zhì)量進行檢測成了一個有效的途徑. 當然，這也是一個新生事物，在研究與實踐的過程中難免會遇到各種問題. 例如，許多研究專注于構(gòu)建和反思教育質(zhì)量的量化方法，較少涉及針對方法論的完整思考與建構(gòu). 面對這樣的情形，在教育大數(shù)據(jù)環(huán)境下，要想有效創(chuàng)新區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測思路，關(guān)鍵在于，在評價過程中，通過分析質(zhì)量概念的確定性、數(shù)量性、比較性以及可分解性特征，探討對教學質(zhì)量進行量化分析的可能性. 同時，作為以“為人發(fā)展”而存在的評價活動，未來教學質(zhì)量量化方法論應基于教育立場從“由人”評價向“為人”評價轉(zhuǎn)變，并在此基礎(chǔ)上對其實現(xiàn)路徑進行人本性重構(gòu)[2].

對于高中數(shù)學學科教學而言，這也就意味著相關(guān)的研究要做兩個基礎(chǔ)性的工作：一是要借助大數(shù)據(jù)創(chuàng)造出可以服務于區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的環(huán)境;二是要在教育大環(huán)境背景下，面向高中數(shù)學教學質(zhì)量的檢測形成新的思路. 在實踐和研究的過程中，一旦這兩個基礎(chǔ)性工作得以完成，相應的區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的思路可以是：先借助大數(shù)據(jù)對區(qū)域內(nèi)數(shù)學教學的相應數(shù)據(jù)進行分析，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的驗證功能與預測功能，既關(guān)注大數(shù)據(jù)處理過程中展現(xiàn)出來的宏觀規(guī)律，同時也關(guān)注不同層次學生所展現(xiàn)出來的數(shù)學學習能力;然后借助這些結(jié)果優(yōu)化后續(xù)的高中教學質(zhì)量檢測，從而實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析與區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的完整閉環(huán).

例如，在一項信度較高的考試結(jié)束后，收集特定區(qū)域的數(shù)學質(zhì)量檢測數(shù)據(jù). 通過分析整體平均分、各學校平均分、各班級平均分，以及最高分和尖子生（通常指前5%的學生）的平均分等指標，得出相應的數(shù)據(jù)結(jié)果. 在可能的情況下，將這些數(shù)據(jù)與先前的數(shù)據(jù)進行對比，以評估檢測內(nèi)容與學生能力的匹配程度，即檢測工具的有效性. 這樣，我們就能對區(qū)域?qū)W生的答題情況和檢測工具有一個準確的理解. 實踐表明，將此類數(shù)據(jù)處理結(jié)果以及得出來的結(jié)論運用于后續(xù)的教學質(zhì)量檢測，對于檢測工具的優(yōu)化以及日常教學的改進具有積極影響.

教育大數(shù)據(jù)環(huán)境優(yōu)化區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的方式

在優(yōu)化區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的過程中，選擇大數(shù)據(jù)與數(shù)學學科作為研究對象具有其獨特的優(yōu)勢：首先，大數(shù)據(jù)原本是信息技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語，通常指的是那些無法在限定時間內(nèi)使用傳統(tǒng)軟件工具捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合. 對大數(shù)據(jù)的分析和處理，需要采用新的處理模式，以便賦予其更強大的決策支持、洞察力和流程優(yōu)化能力，從而應對海量、高速增長和多樣化的信息資產(chǎn). 通常認為，大數(shù)據(jù)具有大量、高速、多樣、低價值密度、真實性等特點[3]. 其次，數(shù)學是一門基礎(chǔ)學科，它有效反映著學生的學習興趣、智力水平、能力和學習品質(zhì)等多個方面. 對一定區(qū)域內(nèi)數(shù)學學科的教學質(zhì)量進行檢測與方法優(yōu)化，具有重要的代表意義. 當教師以研究者的身份來面對這一課題時，很重要的一個抓手就是借助教育大數(shù)據(jù)，來營造出區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的新環(huán)境，然后在此基礎(chǔ)上優(yōu)化教學質(zhì)量檢測的方式.

通過實踐研究可以發(fā)現(xiàn)，教育大數(shù)據(jù)環(huán)境下高中數(shù)學教學質(zhì)量的檢測，在方式優(yōu)化上可以遵循這樣的思路：通過整合具體教學內(nèi)容或考試要點，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理區(qū)域內(nèi)學生關(guān)于相應內(nèi)容與考點的答題情況，然后圍繞整體平均分、各學校平均分、各班級平均分，以及最高分和尖子生的平均分等諸多要素進行統(tǒng)計與分析;根據(jù)統(tǒng)計與分析的結(jié)果，判斷學生在解決問題時所經(jīng)歷的思維過程，并據(jù)此提出相應的教學質(zhì)量檢測建議和教學改進建議.

例如，記S為數(shù)列{a}的前n項和，設“甲：{a}為等差數(shù)列”“乙：

為等差數(shù)列”，則（ ）

A. 甲是乙的充分條件但不是必要條件

B. 甲是乙的必要條件但不是充分條件

C. 甲是乙的充要條件

D. 甲既不是乙的充分條件也不是乙的必要條件

該題目的核心考點在于數(shù)列的函數(shù)特性，旨在考察學生在解答過程中能否運用恰當?shù)牟呗裕蠢玫炔顢?shù)列與一次函數(shù)及二次函數(shù)之間的聯(lián)系來求解問題. 借助大數(shù)據(jù)對特定區(qū)域內(nèi)學生的得分情況進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于排名前40%的學生，他們的答題正確率通常較高;而總分排名前5%的學生，其得分率幾乎達到100%. 然而，對于其他學生，大數(shù)據(jù)分析顯示的統(tǒng)計結(jié)果與預期的檢測目標存在顯著差異. 例如，部分學生無法通過邏輯推理來建立充分條件與必要條件的判斷關(guān)系. 那么，為什么會出現(xiàn)這樣的情形呢？在實踐研究的過程中，針對部分學生個體實施了多種形式的調(diào)查研究. 研究結(jié)果顯示，近20%的學生在將充分條件、必要條件與題目所提供的信息進行匹配時，出現(xiàn)了問題. 具體來說，學生在理解甲是乙的充分條件、必要條件還是充要條件時，其邏輯關(guān)系在思維中并不明確.

在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，可以在設計新的測量工具時進行相應的優(yōu)化. 例如，可以將問題設計成問答題或證明題的形式，引導學生去證明甲是乙的充要條件. 事實證明，當學生面臨需要證明的結(jié)論時，他們更傾向于激活相關(guān)的知識，并構(gòu)建更為嚴謹?shù)倪壿嬐评礞湕l. 當然，這里需要注意的另一個問題是，不同的測量工具在不同的時段往往起著不同的作用，上述例題出現(xiàn)在高考試卷中是合適的，而改編后的測量工具通常適用于學生剛剛學習等差數(shù)列之后，用以檢驗他們對等差數(shù)列概念的深入理解. 這樣的結(jié)論是本課題研究的成果之一，其對教師的教學質(zhì)量檢測工具選擇與優(yōu)化有著長遠的影響.

具體而言，當借助教育大數(shù)據(jù)對特定區(qū)域內(nèi)高中數(shù)學教學質(zhì)量檢測進行深度研究之后，所獲得的諸多見解通常能夠讓教師在后續(xù)的教學和研究活動中，在設計試卷的過程中，展現(xiàn)出更為明確的研究和檢測工具意識. 在這一意識的推動下，教師通過反復進行教學質(zhì)量和檢測工具的研究與改進，能提高他們設計試題和試卷的專業(yè)能力. 因此，他們將從經(jīng)驗性的“出試卷”提升到專業(yè)性的“制定教學質(zhì)量檢測工具”. 這顯然不僅僅是名稱的差異，其所體現(xiàn)的是教師在教學質(zhì)量檢測過程中所展現(xiàn)的專業(yè)性，證明了對教學質(zhì)量的檢測正逐步從依賴經(jīng)驗轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)化. 這對于專業(yè)的教學質(zhì)量檢測者以及一線教師而言，都具有深遠的積極影響.

教育大數(shù)據(jù)環(huán)境完善區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的評價

教學質(zhì)量檢測是面向?qū)W生的，對于區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測的研究很大程度上又是面向一線教師或?qū)I(yè)研究者的，這里涉及評價問題. 顯然，這里的評價就要超越科學取向的教育質(zhì)量評價，就需要保持對教育目的的本原性追問，堅持以學生發(fā)展為根本立場[4]. 于是也就可以面向區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測提出相應的問題：怎樣的教學質(zhì)量檢測才是科學的？怎樣的教學質(zhì)量檢測才能夠體現(xiàn)從“由人”評價向“為人”評價的轉(zhuǎn)變？回答這些問題本質(zhì)上是對教學質(zhì)量檢測過程的審視. 區(qū)域高中教學質(zhì)量的檢測意味著大量的樣本存在，要從中尋找到規(guī)律性，并且對日常教學產(chǎn)生積極的指導作用——僅憑傳統(tǒng)的研究手段是不夠的，大數(shù)據(jù)所發(fā)揮的支撐作用是不可替代的.

教育大數(shù)據(jù)環(huán)境不是一個抽象的概念，在具體運用大數(shù)據(jù)時，涉及大數(shù)據(jù)的采集與分析，而這離不開信息技術(shù)手段及其相應應用軟件的支撐. 從專業(yè)的角度來看，可能還涉及一些平臺架構(gòu)的設計與搭建. 即便在數(shù)學學科領(lǐng)域，也需要集思廣益，在一定范圍內(nèi)共同合作，以構(gòu)建起教育大數(shù)據(jù)環(huán)境下的區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測評價體系.

當然，從日常教學指導的角度來看，評價的著力點還應當放在數(shù)據(jù)的精準分析以及教學路徑優(yōu)化與學生管理優(yōu)化上. 此處，教師可以教學地圖為抓手，借助大數(shù)據(jù)研究的成果來精準把握班級的整體狀況，進而明確針對不同學生的教學重點. 在對學生進行管理時，可以精細化管理為抓手，利用大數(shù)據(jù)研究的成果來構(gòu)建明確的精細化管理策略，確保管理措施精準無誤、落實到位. 如果能夠?qū)⒋髷?shù)據(jù)研究的成果與具體的教學活動聯(lián)系在一起，實際上就找到了面向教學實際的質(zhì)量檢測評價著力點. 經(jīng)過筆者深入的研究與實踐，發(fā)現(xiàn)制定學科教學地圖和實施學生的精細管理，均能為教學質(zhì)量檢測提供有效的反饋機制，進而構(gòu)建起一套完善的評價體系.

總體而言，面向高中數(shù)學學科的區(qū)域高中教學質(zhì)量檢測能夠發(fā)揮以點帶面的作用，使教師能夠?qū)逃髷?shù)據(jù)環(huán)境產(chǎn)生深刻的了解. 這種研究結(jié)合了理論與實踐，不僅能夠幫助教師在日常教學中運用專業(yè)的理論知識來增強實踐智慧，而且對于培養(yǎng)學生的應試技能和面向未來的必備素養(yǎng)都具有重要的積極影響.

參考文獻：

[1] 黃軍山. 評價改革“四個轉(zhuǎn)變”引導教育質(zhì)量全面提升：基于湖南省長沙市教育質(zhì)量綜合評價改革實踐[J]. 新課程評論，2023（12）：24-29.

[2] 唐懿瀅，陳曉珊，譚維智. 從“由人”到“為人”：教育質(zhì)量評價中質(zhì)量量化方法論的本質(zhì)回歸與實現(xiàn)路徑[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2023，33（10）：24-30.

[3] 楊超，王樂奕. 大數(shù)據(jù)背景下高中生環(huán)境教育及案例研究[J]. 環(huán)境教育，2023（5）：66-67.

[4] 杜明峰. 教育質(zhì)量評價的科學取向及其倫理反思[J]. 教育發(fā)展研究，2022，42（6）：65-70+77.