从两项实验研究看“互联网+数学教育”发展方向

文︳刘帅辉

从两项实验研究看
“互联网+数学教育”发展方向

文︳刘帅辉

众所周知，传统的数学教学是教师要求一个年级所有的学生，以相同的时间、相同的路径，完成对知识的掌握，就像是一群人赛跑，属于一种“淘汰制”行为，跟不上的自然就被淘汰了。有数据显示，传统教学可以解决30%的学生学习的问题，而对课堂教学无法达到知识掌握的学生，在班额普遍较大的情况下，教师很难关注到每个个体的情况并进行个性化辅导。

2013年至2016年，全国“互联网＋数学”自适应学习研究中心对50所县域省示范重点高中的15万名学生进行了一次大规模的问卷调查。调查结果显示，学生勉强跟得上老师进度的占41%，表示“跟得上，挺好”的仅占27%，而表示跟不上老师进度的达32%。这一调查结果与北京十一学校李希贵校长在《学校转型》一书中发表的调查数据结果几乎相同。这说明大多数学校的老师课堂上只关注自己的教学进度，而不关注学生的学习目标达成状态。甚至因为升学压力，明知大部分学生没达标，依旧加快进度上新课，为的是确保“一部分人先富起来”，确保有更多的复习时间。我们走访了一些数学考试成绩在40~80分的高三学生，得到这样的回答：数学课基本不听了，因为听不懂，老师作业太难了。

这引发了我们对课堂教学信息化改革的反思。我们认为，建立自适应的学习环境，借助信息技术，与学科教学融合是一个有效的解决办法。

一是利用数据分析重构辅导课，让学习真正发生。

全国“互联网＋数学”自适应学习研究中心的一个项目组对信息化学习环境下所产生的巨大数据库进行了深入分析。该项目组在广西壮族自治区的三四线区县寻找30所学校进行课题研究，开展了两个方面的实验：一是由学校基于数据报告重构辅导课堂，对学生进行分层分班（仅限于每周辅导课、自习课的临时班）。比如将每个年级中数学成绩在50~70分的学生按50人为一个分层班，固定在周三、周四晚自习集中起来，由某位老师担任该班专职辅导课老师。二是由项目组给每位学生发放定制的智能学习平板电脑，数据平台根据学习分析结果，给每个学生制定个性化的学习目标，规划个性化学习路径，提升学生的自主学习效率。辅导课老师仅管理课堂秩序和负责答疑，学习行为由学生自主利用平板电脑完成。

实验结果显示，这些措施仅仅可帮助20% ~30%的学生达到学习目标，仍有40%~50%的学生在第一次在线学习失败后就选择了放弃。数据显示，每个知识点学生平均学习1.5次，如果依然失败就会选择放弃。这也正是众多家教辅导班无论如何改进教学手段，仍有50%~60%的学生成绩无法提升的原因——只提供一次补救机会，没有人真正在学生补救失败后研究如何自救。

二是进行目标管理下的自主学习，让学生坚持。

2016年10月，全国“互联网＋数学”自适应学习研究中心项目小组联合北京创数教育智能数学课题组、广西师范大学智能数学教室课题组，在广西壮族自治区10所县城高中进行实验，每所学校挑选100~120名学生、2名教师进入课题实验，基于学习分析为每个学生建立目标管理计划，根据学习者的能力数据、知识图谱为学习者设定各知识模块的个人目标，再邀请学校教师加入平台。教师除了组织教学，还担任教练进行目标管理，数据中心按时向老师分享每位学习者各知识学习进度及掌握状态、预测其还需付出的时间，用以提升学生深度学习频率。

以高三数学“集合的概念与运算”这一章节的内容学习为例，针对7312名学生学习情况的调查统计显示，通过一次学习后掌握该知识的占26%，而通过平均4.3次反复学习后掌握的占49%。对比之前的数据，学生自学的效果有了大幅度的提升。

比如广西壮族自治区贺州高级中学，2016年10月10日，挑选120名学生进入课题研究，截至2017年1月（历时3个月），61.7%的学生数学成绩排名明显提升，其中年级提升名次达200名以上的占20.8%，提升100个名次以上的达35%。

调查还显示，即使有了教师的目标管理跟踪，仍然有12%的学生在3.1次学习失败后选择放弃。而学习一次后就选择放弃的高达21%。

由此可见，未来在线数学教育平台有两个可努力的方向：第一是通过更优质资源、更个性化路径帮助学生降低达成目标需要学习的次数；第二是基于目标管理，提供更优质的教师监督方案和学生激发因素，最大限度地帮助学生降低放弃的可能。

以上课题研究结果说明，课改不能只改进教师课堂内的讲课能力，教育信息化关注点不能只是提供二次学习机会、传递优质资源；课堂教学改革除了改革课堂内学习，更要关注每个学生个体的自主学习，以学习分析为依据，以每个学生的个人目标为中心，最终达到教师、信息化工具等持续围绕未达标的学生个人目标而优化策略。这是更大限度实现因材施教的途径，不仅能促进学生的深度学习，也有利于培养学生的毅力。

（作者单位：全国“互联网＋数学”自适应学习研究中心北京创数教育科技发展有限公司）