大数据驱动的精准教与学研究综述

张林林 孔晶

摘  要 大数据时代已然到来，数据信息对教与学作用日益凸显，现今教与学的深化改革及对数据信息的深度挖掘和利用，最终都将发展方向指向了精准化和个性化，借助大數据的优势为教与学提供精准化的支持。通过文献研究，从精准的教师备课、课堂互动实施过程和评价诊断出发，建构精准教与学的框架模型，并分析和总结。

关键词 大数据;精准教与学;数据信息;教师备课

中图分类号：G642    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）12-0032-04

1 引言

随着信息技术的高速发展，数据的存储和管理能力飞速提升，网络当中承载了海量的人类行为数据，全球所产生的数据量呈现爆炸式增长，数据模式也以一种高度复杂化的形式呈现，其海量的复杂数据信息当中蕴涵着极大价值，为人类的发展带来新的机遇和挑战[1]。

于教育而言，教育教学中同样无时无刻不在产生海量教与学的数据，这些数据对教育教学有其现实意义和价值，但因收集、分析和管理的不便，一些高价值数据被忽视。此外，出现教与学的主体之间因数据信息的不对称而导致教与学效果受到影响。《教育信息化2.0行动计划》当中也明确指出：以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能的设备和互联网络，推动我国新技术支持下教育模式的变革和生态的重构，为我国的教育教学注入新的力量。时代发展的种种迹象表明，教育模式的变革和生态的重构已成为需要重点关注的对象，应紧抓信息化环境下大数据这一时代脉搏，充分利用大数据带来的价值使之更精准高效地服务于教与学。

2 大数据支持的精准教与学

教育中的大数据  大数据通常指的是一种无法在一定的时间范围之内运用常规的一些技术工具获取、管理和处理的数据集合。大数据的处理模式是需要具有极强的决断力、敏锐的发现力和信息的优化能力的海量的多样化信息资产，其源于现今科技发达、信息高速流通、彼此交流越来越密切的时代[2]。联合国在2012年发布的关于大数据的白皮书Big Data for Development： Challenges & Opportunities当中指出，大数据时代的出现将会对社会各个领域产生深刻影响[1]。

当前的数据信息，也确实已渗透到各行各业和各个职能领域，数据信息已作为一项重要的生产因素而存在。当然，随着现代科技的进步，对于大数据的理解不仅仅限于收集掌握数据信息，更重要的是对这些含有特定含义的数据信息运用现代信息技术进行专业化的处理，并将其融入生活当中。如淘宝首页会根据你浏览信息的数据记录，为你推荐心水的个性化产品;但是也会出现我前段时间需要，但是现在我已没有这种需求，而后台的大数据并没有收到这样的信息反馈，以致信息滞后的现象。

无独有偶，在教与学过程中也出现这样的烦恼，如网络课程学习过程中，互联网后台可以根据你的学习偏好来为你推荐精准的线上课程和你所需要的周边产品等，但有些课程并非是结合本人意愿，在界面当中依然会弹出不需要的产品，徒增苦恼。可见，数据信息分析是存在一定问题的，如何加入更加有效的元素来弥补，依然是需要进一步探讨的问题。

教与学中的大数据是教与学过程中产生的海量数据信息，如表1所示，教学目标确立阶段的各种数据;教学过程中学生的学习效果、生生互动、师生互动和测评反馈等数据;教学评价诊断，教师依据数据分析给学生推荐个性化的巩固练习，学生的测评考试数据，结合大数据预测学生的发展走向等。这些无不证明教育教学涵盖多种高价值的数据信息，但因为软硬件的局限性，现今并没有做到对数据信息的充分挖掘并将其有效使用。

何为精准的教与学  通过师生过程性和个性化的数据收集、处理和分析，更好地帮助教师和学生发现自身的优势和短板，精准地定位教师教学过程和学生学习过程的薄弱部分，着重干预提升。在此过程中，教师可以根据学生的反馈做到及时调整教学策略，及时进行学生学习的跟进和个性化的辅导等;学生可以通过教师精准的教授，得到个性化的学习和自我提升。现今对于学校教育中所提倡的大观念教学，让每一位学生都可以掌握基本的知识技能，却忽视了学生学习的不同程度和对于知识的接受程度，不利于个性化人才和创新型人才的培养。精准的教与学则提供了新的思考方向，结合不同的场景提供适宜的教学模式，让大班授课也可以出现一对一的精准服务，让因材施教和个性化学习推而广之。

3 大数据支持的精准教与学分析

大数据的支持为深入分析探讨学生的行为表现和学习途径提供了良好的途径，而不再完全依赖学生的月测、期末测等终结性评价来评判学生。通过数据信息的处理分析，教师可以深入了解学生最真实的想法，对每位学生采取最有效的技术手段支撑，通过聚焦大数据的分析，采用更为微妙的方式方法来对学生的情况进行合理研判，真正做到个性化的教与学。

基于大数据支持的精准的教师教  知识大爆炸时代，学生知识激增，泛在学习成为新时尚，不断地以各种新奇有趣的形式来吸引学生丰富其头脑，但也会造成学生学习水平的参差不齐。此情况之下对教师的工作技能和创新能力提出更高的要求，迫切需要教师紧抓学生的数据信息，重视对其处理分析，探讨更深层次的关联价值，更好地指导教育教学改革和质量的提升，使课堂更高效。

基于大数据支持的精准的学习  通过数据媒体平台，学生可以对课前教师推送的微课、资料等进行学习并反馈，课中可以凭借媒体设备积极进行讨论互动，课后可以根据学习数据呈现发现自身薄弱点，运用互联网有针对性地进行自学。当然，学生学习过程中无论哪一环，均离不开大数据的支持，通过数据信息的可视化反馈，学生可以自行调整和自我评估;同时，教师也可以对学生进行精准分析，实施个性化的辅导。

4 大数据驱动的精准教与学模型

在大数据时代，传统的教与学模式已不能满足教与学发展的需求，在传统模式当中存在课上和课下信息的不对称，教师更多凭借经验评判学生，弊端日益凸显。大数据的到来显得尤为及时，可以通过数据的收集、处理、分析等，将教与学发生系统中的各个环节串联起来，共同服务于现代化教育，并结合各发生环节来建构适合时代发展的精准教与学模型框架，如图1所示。

大数据时代的精准教与学模型蕴涵着对于教学目标确立、教学过程实施、精准的评价诊断以及教师的精准干预等，在此当中找出优势和不足，做到查漏补缺，不断优化教与学。

教学目标的确立  确立教学目标是课堂教学的伊始，在传统的教学中，第一步常常出现事故，教与学的连贯性和共生性被割裂。教师备课大多凭借自己的教学经验和现有的参考资料，课前没有做到从学生出发、让学生“说话”，这种做法显然不利于学生积极性、主动性的发挥，也不利于学生学习的个性化和学习思维的锻炼。为了每位教师能够精准地确立各学科教学目标，必须要做到多方备课。大数据时代的信息数据给教师教学目标的确立提供了反映学生问题的数据支持，让教师备课更全面，让教与学的数据信息代学生发声。

教学过程实施  在大班教学的今天，大观念教学盛行，很多学校依然采用基础版“一锅烩”的教学方式，远不能满足现今人们对于教育教学的要求，必须变革教学模式，提升教育教学质量。大数据的支持无异于给分层教学、个性化教学一个强有力的抓手，教师可以充分利用数据信息对学生进行分层教学，依据他们的知识能力水平进行分层，为他们提供针对性、个性化的教与学，跳出“教什么，学什么;有什么，写什么”的恶性循环圈。但在此过程中必须要考虑学生的最近发展区间，做到蹦一蹦可以摘到桃子，以此提升他们的自信心，使他们可以在自己原有的水平之上有所提升，同時避免出现优等生吃不饱、后进生跟不上的现象。

精准的评价诊断  从教学目标出发，对教学的过程和结果进行价值判断，使之服务于教学决策。在传统的教学过程中，教学评价往往依据学生的测验成绩直接做出“优、良、中、及格、差”的判断，并没有考虑到学生的过程性学习和个体差异。这种“一刀切”的现象也在影响学生的自我评判和学习思维的发展。结合数据分析进行教学评价，可以更多地利用大数据对学生课前的学习数据记录，课中学生学习过程比如参与度、互动情况等学习反馈数据，课后的作业反馈等数据，从而对学生的学习提供可量化、可接受的过程性评价。并且通过数据反馈和技术处理，使评价不再是主观评判，而是以客观的量化评价呈现，帮助教师更加精准地把握学生的学习情况，可以更精准地调整教学策略，设计更适合学生学情的教学计划，推动个性化教学的同时，增进师生之间良好的互动反馈。

精准的教师干预  大数据对于教与学最重要的一个影响，是可以通过大数据处理分析进行精准的教师干预。在传统的教学中，教师很大程度上是依据自己的教学经验和主观意愿对学生学习进行干预，存在干预不当、脱离实际，影响学生正常发挥的现象。大数据支持之下，无论是平台互动还是测评系统，师生都可以跨时空进行互动、沟通和测评，且通过数据记录可以追根溯源，根据学生的数据反馈对学生作出精准评判，对学生学习的薄弱之处施加精准的干预措施。当然，教师干预也是一个迭代的过程，需要通过数据信息的反馈不断地做出干预调整，直至学生达到要求掌握的知识和技能才会终止[1]。

大数据的支持不仅可以记录学生学习过程、行为表现等，也可以为教师的教育教学提供支撑点。此外，通过大数据平台的支持，可以进行数据处理，将其可视化呈现给学生，让他们可以发现自己的优势和不足，也可以通过作比较的方式来提升自我学习的能力。这样就充分地把时间和空间还给学生，使他们可以自行调整学习方法，培养学习型思维方式。

5 结语

大数据环境的支持为教师更好地把握教学目标，实施精准的授课和评价提供了数据支撑，在充分分析学情的基础之上有效地进行精准化的教与学。同时，学生在大数据环境下，可以结合数据信息的反馈和可视化的呈现进行自我的评估调整。但是，大数据的支持为精准的教与学带来机遇的同时也带来了挑战。

教学目标确立遇难题  在确立教学目标过程中，教师需要对学生多源头、多格式和多渠道的数据进行收集、处理和分析，这也给教师增加了负担，如何依托多种手段来减轻教师的负担呢？从学校角度，学校首先可以对教师的时间做出一些调整，其次通过教师培训来提升教师对数据信息的收集、处理和分析利用的效率。同时，教师可以借助其他平台，结合自己所教学生进行修改。在大数据信息和媒体平台的分析处理之后，“改改用”的方式还是具有可行性的，在条件成熟的时候希望教师可以实现“创创用”，通过不同的处理方式方法，使课前教学目标确立更加精准高效。但是，最终的运行效果及评估需要进一步探讨。

教学实施数据有待开发  在教学过程中产生的大量数据信息面临利用率低下的问题，能够及时得到反馈和利用的大都是可以通过平台直接给出结果的客观题类型，对于主观题和互动数据很难进行及时收集分析并加以利用。即使可以凭借一些数据反馈，教师给予学生的指导评价还是远远不够精准，需要充分地将教学中的数据做到及时处理和反馈。面对这样的问题，有没有一种系统平台可以对师生的数据反馈结果分时段地可视化呈现投放，通过课堂效果和过程反馈，使他们可以及时得知自己的行为表现并适时做出调整？

精准评价待完善  精准的评价诊断需要依托平台环境给予更加精准的分析数据，但现今硬件设施有待完善，大量的数据信息易被忽视、遗漏，以此对学生进行评价有失偏颇。此外，虽然有大数据的支持，教师可以根据学生的学习情况推送适合学生的作业，但是这也仅限于教师根据课堂存在问题进行选题，并利用现有的平台进行数据的整合推送。这样也会面临一种情况，即因为其他原因出现的知识点疏漏的问题，平台没有检测到位，依旧会推送学生已经掌握的知识练习，在一定程度上浪费了时间，徒增学生不必要的学习负担。

对此，教师需要充分利用互联网开放资源，满足学生的不同需要，使学生可以自行结合自身需要选择适合自己的学习资源。当然，对于学习过程中的数据要足够重视。此过程中大多依靠自身自觉性和自我学习能力的掌控，据此后期数据的收集整合，易出现数据信息断层等现象。对此，针对存在的监测上的问题，可以适时地更新完善科学监测方案。

大数据作为改变世界的新型科技力量，教与学也需要紧跟时代步伐，充分发挥大数据的作用，在这场“静悄悄的革命中”紧抓教育脉搏，在大数据时代浪潮中充分发挥现有的优势，凭借大数据的支持做到精准分析，利用教与学的数据信息，使之更好地服务于教育教学。此外，需要重视当下所面临的难题，融会多方力量不断探寻完善解决方案，推动教育教学奋力前行。

参考文献

[1]Big Data for Development： Challenges & Opportuni-ties[DB/OL].https：//www.unglobalpulse.org/document/big-data-for-development-opportunities-and-challenges-white-paper/.

[2]舍恩伯格，库克耶.大数据时代：生活、工作与思维的大变革[M].杭州：浙江人民出版社，2012.

[3]付达杰，唐琳.基于大数据的精准教学模式探究[J].现代教育技术，2017，27（7）：12-18.

[4]杨剑武.“互联网+大数据”引领教与学的变革[J].中学地理教学参考，2016（23）：18-20.

[5]周成渝，江世泽，熊丽娜，等.大数据背景下学科教学的精准性研究[M]//十三五规划科研管理办公室：十三五规划科研成果汇编（第六卷）.2018：631-634.