高中信息技术精准教学实践研究

蔡晓环

【摘要】借助UMU互动学习平台的学习数据，在高中信息技术新课程教学中引入精准教学策略，有助于构建信息技术高效课堂。笔者以“‘计算抛硬币概率项目学习活动”教学实践为例，探究如何通过学习数据分析和课堂学习数据的即时反馈作用，精准设计教学内容与教学方法、进行精准教学决策，从而让信息技术学科教学从“经验教学”走向“精准教学”，有效提升学生的信息技术学科核心素养。

【关键词】高中信息技術;数据分析;精准教学;课程改革;教学实践

一、问题提出

2019年，粤教版《普通高中教科书 信息技术》经教育部审定通过，粤教版高中信息技术新课标教材正式落地，信息技术学科经历了从“操作教程”到“信息科学”的变革。尽管如此，当下信息技术学科教学中仍存在着凭借以往的经验、 课上“教师演示10分钟、学生操作30分钟”、期末总评“靠记忆、凭印象”的尴尬局面。新课程背景下，教师如何教信息技术、学生如何学信息技术？是广大信息技术学科教师面临的课程改革挑战，同时，是亟待思考和解决的问题。

随着《教育信息化2.0行动计划》的全面推进，以计算机、多媒体、大数据、人工智能和互联网为基础的现代教育技术在教育教学中得到广泛应用，“依赖经验教学”的传统教学思想和模式显然已不适合现代教育信息化发展需求。利用学习数据的分析与反馈结果精准施教，既能使学生适应信息化社会的学习环境，提升信息素养;又能提高教学效率，推进高中信息技术新课程实施与发展。

二、理论依据

（一）精准教学

20世纪60年代，美国学者奥格登·林斯利基于斯金纳的行为主义学习理论，将“精准”引入教学，提倡通过记录、分析、追踪学生的学习行为表现，进而利用获得的数据辅助教师在课堂中作出决策。信息化背景下的精准教学，就是教师借助大数据和智能技术，实时记录、跟踪和分析学习者在教学过程中产生的数据，开展有针对性的差异性和个性化教学。其反映在教学上，强调教师要全面分析研究课堂各要素，使各要素之间相互渗透、支持与融合，实现高效教学目标。

（二）数据分析

精准教学自其诞生之日起，就与信息技术发展密切相关。初期手工记录方式的局限性使精准教学没有得到广泛应用，当前大数据技术和人工智能的发展，为学习行为、教学行为数据深度挖掘与分析创造了更多的可能。借助UMU互动学习平台有效采集学生个体学习行为数据，将测评数据精准到每一个知识点、每一个课时、每一个学生，并对收到的与教学相关数据加以分析，可以有效、准确地为教学提供相关反馈信息，从而指导教师开展教学活动。

三、实践探究

（一）整体思路

以数据分析为基础，笔者开展“计算抛硬币概率”项目学习教学活动，进行信息技术学科的精准教学实践探索。本项目学习教学内容选自必修1《数据与计算》第三章 “3.1体验计算机解决问题的过程”和“3.2算法及其描述”，根据实际教学需要，对教材内容进行章节间的重组和知识建构，内容包含如下：

本课利用UMU互动学习平台的学习数据记录、数据分析功能，创设良好的信息化学习环境，为开展教与学的双边活动提供精准的反馈和指导。

（二）实施路径

1.课前导学，精准定位

在开展“计算抛硬币概率”项目学习活动之前，充分了解学生的现有知识经验和认知特点，才能精准确定教学目标，优化教学设计。为此，教师设计了“章节前测”相关学习内容，由“视频内容：什么是算法”和“测试题：算法思维前测”两部分组成。

本届高一级学生在初中阶段信息技术课程学习中，有涉及Python程序设计的相关内容;但由于部分学校没有开设此课程，学生知识水平参差不齐。程序设计关键在于算法思想，因此，针对教材第三章教学内容，设计两道题目来检测学生由已有的知识储备或通过“什么是算法”视频的初步学习，对“算法”的认识和感知，以此确定新课的起点，做好初高中阶段的知识衔接。

从检测数据，可以获知某一班级参与预习的学生人数、全卷平均分、各题得分率等;由此精准了解学情，确定了本项目学习活动的内容涵盖第三章第一、二节知识（2课时），以学生熟悉且容易理解的“抛硬币出现正反面的概率”问题贯穿整个项目学习活动过程。

2.课中反馈，精准调整

教师在UMU互动学习平台数据反馈的帮助下，对学生学习情况实时监控，并对学生的问题进行及时有效的指导，使“以学生为主体，教师主导”的课堂教学得到实现。学生人手一台电脑，通过学习平台和老师保持紧密的交流、沟通、反馈。

（1）精准反馈与调整

以“项目实施活动一：体验人工与计算机解决问题的过程”为例：

活动一设置三个小探究活动：

Q1. 第一位同学投掷硬币10次时正面（有花一面）出现的次数是多少？概率是多少？

Q2. 第二位同学投掷硬币20次时正面（有花一面）出现的次数是多少？概率是多少？

Q3. 打开IDLE（Python） → File → New File ;复制提供的程序代码到新建文件中，点击 Run → Run Module，保存程序文件;输入硬币投掷次数，按Enter键看程序运行结果。你输入的抛硬币次数是多少？正面出现的概率是多少？

笔者在课堂教学过程中，通过大屏幕实时跟踪学生的活动进度时发现，学生活动进度较慢，在人工抛掷硬币时耗费了大量的时间。根据反馈，由原设定的4人一小组发放一个硬币，调整为2人一小组一个硬币、4人一小组的项目学习小组模式;调整后，不会再出现一人抛硬币、其余三人坐着干等的窘局;学生都能参与到实践活动中，也能提高得出结论的效率，真正实现精准评估学习行为，即时反馈与调整。

（2）精准判定与分层教学

以“‘计算抛硬币概率项目学习活动——算法及其描述”中“用流程图描述抛硬币算法”为例：

分别用流程图描述下面三个算法：

Q1. 分别输入数字1和数字2，求两数之和，并输出结果。

Q2. 分别输入两个数，比较两个数的大小，输出值较大的那个。

Q3. 描述抛硬币算法。

此任务是在项目学习活动第一课时的基础上进行设计和调整的，原先预设的学习任务只有Q3。然而经过第一课时的学习后，笔者从“项目实施活动二：探究计算机解决问题的过程”的“设计算法”中发现学生水平存在较大的差异，课堂上必须设置分层学习任务来满足不同学生的学力和能力需求。教师通过查看课堂学习数据统计，了解学生的学习情况、摸清学情、分层教学，突破以往经验主义教学的含糊与低效。

3.课后提升，精准评价

笔者认为，精准教学的精华不仅在于教学行为得到精准指引，也体现在学生个体的学习行为能得到精准指引，实现精准的自我学习评价。设计课后测试题，学生参与学习检测，了解知识点掌握情况;还可在将错题加入“考题本”中，学生可以在“考题本”发现自己未能掌握的知识点，并通过巩固训练加以纠正和提升。

同时，教师可以查看全部学习数据，查看学生的学习进度;进入某一课程中，查看测试评分数据等。