电子书包支持下大数据在教学诊断中的应用*——以武汉经济技术开发区实验小学为例

付郧华 祝雪珂 刘 军

电子书包支持下大数据在教学诊断中的应用*
——以武汉经济技术开发区实验小学为例

付郧华 祝雪珂 刘 军

一、“互联网+”时代的大数据

当前处于“互联网+”与大数据的风云时代，智慧城市、智慧学习无处不在。对于大多数人，通过淘宝推荐即可直接体会“互联网+”与大数据带来的巨大影响。这种推荐是淘宝建立在大量的用户浏览以及浏览过程的互联网数据基础上进行大数据统计与分析的结果。

大数据的智能统计与分析不仅在商务运作中表现出色，同时让跟踪每一个人的数据成为可能。在物联网、云计算等信息技术成熟的基础上，研究者和教师可以跟踪获取学生的数据，使考试、课堂、师生互动、校园设备使用、家校关系等只要技术达到的地方，都将渗透大数据。通过技术手段可以为学生建立管理数据库，从而在其中挖掘出有价值的数据。通过多种考量，发现学生行为背后的逻辑关系与之间的内在联系，最终教育者做出适当的教育决策。就是大数据为教育领域带来的翻天覆地的影响，学校拥有可用的、高质量的海量数据逐渐成为现实，通过智能诊断，教师也将比任何时候都更接近发展中的学生，从而做到对学生的个性化分析与辅导教学，达到真正的因材施教的目的。

本文以已实现电子书包在课堂中的常态化应用的武汉经济技术开发区实验小学为例，论证说明笔者作为一线教师成功借助电子书包中的大数据的力量，挖掘学生的信息，定位学生知识盲点，应用到教学诊断过程中，最终达到辅助教师在授课中有针对性地进行备课教学的目的，为其他一线教师提供经验借鉴。

二、电子书包中的大数据

正如我国专门负责电子书包教育教学的教育技术协会专家组张杰夫教授所提：电子书包是一个富含丰富资源支持各种学习形式共存、支持师生之间平等交流协作互动的可移动学习终端设备。它含有丰富的可以共享的学习资源，以计算机网络为平台，支持学校与家庭之间、教授者与接受者之间、学生与合作小组成员的同步和异步的互助交流。其以学生为主体、基于网络学习资源、以信息终端为载体，覆盖备课、上课、辅导、测试和作业五大教育环节。通过云计算这样一个开放式的平台，电子书包能够有效实现资源的共享以及教学互动的良性教育方式。学生和教师的关系也打破了传统的隔阂，做到实时互动。

对于教师来讲，随着教育方式的变革，教师主导变为学生主导，学生成为学习的主体。这也就意味着教师在备课时要投入更多的精力，需要详细地了解学生已经会什么，还需要会什么，哪些新知是学生可以通过迁移获取的，哪些知识是教师必须要教授而不能通过学生交流获得的，也就是教师对学生的学习情况进行教学诊断的过程。这样的教学诊断在以往的教学过程中是靠教师的经验进行预设。而现在教师能够利用电子书包推送课前练习、课中互动习题与课后测评，其中智能试卷系统对学生进行实时考试测评并实现试卷的自动批阅，有效地节省教师时间减少教师的机械劳动。电子书包对学生练习作业数据的统计与分析，能够帮助教师根据大数据反馈适时调整教学目标，定位学生知识盲点，进行有效的教学诊断过程，实现授课前的针对性备课。电子书包的数据统计功能以及智能试卷系统还可以对学生进行实时考试测评并实现试卷的自动批阅，有效地节省教师时间减少教师的机械劳动，实现对班级学生学习成长情况的整体掌控。

三、电子书包在教学诊断中应用案例

对于电子书包在教学诊断中的应用实践，本文以笔者目前所带四年级电子书包实验班在人教版四年级上册《计算工具》一课的课堂表现、课后作业大数据统计为例进行说明分析。

由于学生已经在二年级学习过算盘的相关知识，与本次教学相差一年时间，因此对于学生到底还有多少知识储备教师并不清楚，且学习这部分知识的信息量又巨大，想在课堂上面面俱到显然不现实，在以往的课堂中可能更多的是通过PPT的演示以及讲解进行授课，教师讲，学生听，课堂多数为灌输式。

但信息化的今天，教师先根据授课内容的不同，将需要掌握的知识通过视频录制，制作成微课，发布到课前导学，同时配以一套课前导学单发布给学生。学生通过进入电子书包，下载微视频并依据导学单的提示进行学习，随后完成导学单中的相应的习题并发布。老师在此过程中充分利用互联网，通过班级论坛构建一个微小的网络课堂，组织学生针对自学时的疑难问题进行讨论，借此观察学生掌握的程度，同时也可以激发学生反复研究的兴趣，提升了研究的广度和深度。教师还可以在平台的统计一栏中看到导学单中学生各题回答的数据统计情况，针对错误率较高的题目给予诊断性的评价，真正实现课堂上学生会的不教，学生不会的通过引导、交流、释疑的方法突破，实现课堂从学生需求出发。大数据的智能统计与迅速反馈，更好的协助教师调整授课中的重难点，使课堂教学更加符合学生的需要，有效提高课堂效果。

教学完毕以后，学生究竟掌握了多少，重难点是否全部理解与消化，只能通过批改作业，运用经验进行判断，这种判断往往是不准确的，有些学生可能就在教师的估计中遗漏了。

而通过利用电子书包对该实验班的课堂表现、课后作业大数据进行统计分析，教师可以从全班正确率中发现各章节内容掌握总体情况（如图1所示）。

图1 实验班级学生课堂表现与作业正确率

图1为一个月全班学生完成相应学习任务之后的课后作业的正确率，其中有两个章节的正确率是63% 和67%，这两个章节的内容均涉及解决问题，且有一个章节是有关面积的相关知识，同时也能看到与面积相关的单位公顷的知识，学生掌握情况比较好，这意味着学生在计量单位换算中问题不大，在运用面积的相关知识解决问题中是没有完全理解和掌握的。再通过调取此章节，通过观看相关习题可以准确“把脉”，依据“把脉”的症状，开出相应的药方，也可以根据不同孩子的情况，有针对性地出3个层次的题目，对于失分率较高的这部分学生以夯实基础知识点为主，考查基础知识是否过关，针对灵活题出错的孩子，推送一些变式练习，针对掌握较好的孩子，推送一些综合性练习题目，提升孩子解决问题的能力，这样3个层次的练习是基于智能诊断基础上的，针对性强，不同层次的学生真正做到有需要，学生做的有兴趣，也有成功感，更为后面的教学奠定坚实基础。

在日常教学中，“专家坐诊”恐怕是教师最心有余而力不足的。以目前的智能数据统计来看，针对问题的追根溯源，可迎刃而解。通常先观察全班正确率（如图2所示），看看哪些章节或哪套习题掌握地不好，再调用数据统计习题的错误率（如图3、图4所示），寻找问题症结集中处，最后针对问题，追根溯源。

图2　实验班级正确率

图3　习题错误率统计情况

图4　课后作业正确率与用时情况

当通过电子书包发现第一题正确率很低时，能够查看问题出现在哪些学生身上并对问题原因进行分析（如图5所示）。

图5　第一题正确率情况

将同一套题目中同类型的题目对与错的学生统计名单进行调用，教师一眼就能发现同时错误的学生。

图6　同类型题目错误学生名单对比

因为往往出现同样错误的学生，就是在该知识点的理解上出现了问题。借助电子书包的智能统计，教师对于学生未能掌握的知识一目了然，再进行巩固、讲解，往往会起到事半功倍的效果。

四、结束语

通过具体实践应用案例可以看到，信息化的今天，教师可以通过电子书包给学生们发布作业习题，通过其中大数据的智能诊断，有效地节省教师时间减少教师的机械劳动，实现对班级学生学习成长情况的整体掌控。电子书包中的大数据不仅能够使教师在不断根据学生课堂和课后的反馈调整教学的同时，把脉数据异常的学生，通过互动交流平台对学生提出的问题给予针对性地讲解和指导，还可以找到促进学生内在学习动机的措施、不足以及努力的方向，从而更好地实施因材施教的策略，真正体现数学课标的要求：促使不同的学生有不同的发展。

作者信息

付郧华，本科，小教高级。武汉经济技术开发区实验小学，442053

祝雪珂，在读硕士研究生。刘军，博士，副教授，硕士生导师。首都师范大学，100048

全国教育信息技术研究“十二五”规划2013 年度重点课题《优学派互动学习系统环境构建及其教学创新应用模式研究》（ 编号：136120977）；北京市教育科学“十二五”规划青年专项课题《电子书包应用对课堂教学模式的影响研究—以北京十所电子书包试点学校为例》（编号：CJA13148）。