大数据驱动下区域精准教学的实践探索

熊善军

摘要：基于“互联网+教育”的背景，探索了教育大数据驱动下区域精准教学的模型建构、技术支持、实施保障等，建构了大数据驱动下精准教学的实施路径：组建指导团队，推进区域精准教学实践;建设信息化教学平台，注重学习资源精准推送;线上线下融合，实施区域精准教学模式;聚焦大数据评价，提升区域精准教学实效。

关键词：教育大数据;精准教学;区域教育

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2021）09B-0008-05

在人工智能、大数据等技术与教育不断融合的背景下，智能环境正在深刻改变学校教与学的教育生态，“互联网+教育”通过大数据评价、教学决策转变等逐步影响区域教育。江苏省镇江市丹徒区（以下简称“区域”）组织学校围绕教学目标、教学方法、教学交互、教学评价等开展大数据驱动下的精准教学实践，实现区域教育现代化与学生个性化学习的有机结合。

一、大数据驱动下区域精准教学的背景分析

（一）信息时代背景下精准教学的内涵衍变

20世纪60年代，美国学者奥格登·林斯利首次提出“精准教学”的概念，引入行为分析方法，通过评价教学对象的成长情况对所有学科实施灵活的教学决策。检索现有文献不难发现，大多数学者都认为，通过合理的评价进行精准的教学决策，可以改善学生的学习效果。21世纪初，随着信息技术与教育教学的深度融合，有区域对教师和学生进行学习方法、学习路径、学习评价、教学策略等方面的数字画像，记录并分析学习者的学习行为、课堂表现等数据，帮助教师对教学目标、教学进度、教学方法等进行调整，从而实施精准教学，提高教学质量[1]。同时，随着“互联网+教育”逐渐进入中小学，精准教学的内涵不断丰富，其智能化特征也更加明显。当前，精准教学一般被定义为：在信息技术的支撑下，对学生的学习状态进行智能画像，精准确定学生的学习需求，形成个性化资源，通过大数据评价反馈，帮助教师精准实施教学决策。

（二）“互联网+教育”背景下精准教学的时代特征

随着信息技术的不断发展，精准教学所依托的技术已经在从传统技术向智能技术转变。在教学过程中，可以利用大数据采集与分析技术为精准教学提供强有力的数据支撑，区域可以在大数据平台上通过统计、分析、挖掘等学情分析技术，为精准教学进行“把脉”，切实做到以学定教。在“互联网+教育”背景下，图像识别、语音识别等人工智能技术逐步在各个教学场景得到应用。通过智能技术分析学生的学习行为，可以为学生精准推送自适应的学习资源，为学生定制与其相匹配的学习目标、学习方法、学习内容，形成个性化的成长报告。教师能够借助可视化平台获得各类教学数据，并以雷达图、四分位图、思维导图等图表形式加以呈现，找出相关数据的关联性，发现教学中的真问题，开展真研究，进行真改进。

（三）大数据驱动背景下教学监测向精准教学转向

自2016年起，区域开展了“大数据驱动下区域教育质量监测与评价”行动研究，通过平台建设、数据分析、问题诊断等，研究重点逐步从服务课堂教学与学生学习的教学监测转向大数据驱动下的精准教学。在具体实施过程中，利用信息技术手段多维度搜集教师的教与学生的学的相关数据，通过数据分析技术生成“数字画像”，为师生提供过程性和总结性描述，精准地为教学提供支撑服务。为保障对学生成长及教师教学过程的有效记录和准确分析，区域不断完善大数据平台，为数据驱动精准教学奠定坚实的基础。教师以学生的发展数据为基础，精准发布学生的个性化成长报告，明确学生的优势与不足，提高学生自我发展的精准度和教育教学的精准度。区域学校能够在数据驱动下避免教育管理中的经验主义和主观判断，构建面向大数据的智慧教育新生态。

二、大数据驱动下区域精准教学的整体架构

（一）区域精准教学的模型建构

《教育信息化2.0行动计划》提出，到2022年要基本实现教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校，信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，建成“互联网+教育”大平台[2]。近年来，区域提出教育信息化建设与应用要着眼于区域教育发展总目标，结合教与学的需要，从数据、分析、画像、应用等四个层面，通过“建设—管理—应用”的行动研究，构建全过程、全样本的区域精准教学服务体系。区域精准教学服务体系以大数据应用为基础，以师生数字画像为核心，以学生个性化学习为路径，形成符合学生需求的课程资源，实现以数据驱动为内核的区域教学质量提升。教育大数据主要由与教学相关的学业数据、评价数据、背景数据、个性数据等构成，通过对教育大数据进行学科化描述和数据化建模，形成师生教育教学的数字画像（如图1）。

（二）区域精准教学的技术支持

基于大数据驱动的精准教学需要在大数据技术的支撑下，采集并分析学生与学习相关的数据，精准掌握学生的学习状态，通过分析反馈优化教学目标，调整教学内容，实施因材施教。学校首先通过教学支持系统，如在线学习系统、在线作业系统及课堂教学系统等，对学生的学习过程、浏览及下载内容进行跟踪、记录、汇聚与整理;然后利用數据统计、数据挖掘、数据可视化等技术对数据进行进一步分析，精准了解学生对已学知识的掌握情况，便于教师对后续学习进行精准安排;最后根据分析结果，构建知识图谱，形成学生个性化学情报告，并利用智能平台进行各类资源的精准推送。譬如：学校基于信息化数据平台，观察记录学生课前预习、课中回答问题、课后完成作业等数据;通过分析数据，帮助教师设置习题的讲评顺序，同时向学生精准推送个性化的资源，帮助学生巩固学习内容。

（三）区域精准教学的操作框架

要实施大数据驱动的精准教学，需要根据教学实施的流程，构建符合区域教学实际的操作框架，在优化教学目标的基础上确定教学内容，设计学习活动，并利用大数据评价工具对学习结果进行测评与反馈。优化教学目标是指在综合考虑学生学习现状及背景因素的基础上，为学生的不同学习阶段精准制订学习的小目标，在操作过程中主要考虑目标的精细度及与学生的学习现状的相关性和匹配性。大数据驱动下区域精准教学以学生学习为中心，以教师和学生的数字画像为基础，以精准教学实践和教学交互为课堂主线，再通过大数据支持的精准评价对教学进行补充和完善，不断提高教师的教学效率，增强学生的学习热情。区域在实施大数据驱动下的精准教学时，还应注重两个基本原则：一是教学目标、学习目标的精准应该体现分层，要关注学生发展的个性化和差异性;二是充分发挥信息技术在课堂教学中的优势，利用数字画像的即时性、全面性了解课堂的实时效率，动态调整教学策略，确保教学的精准性。区域精准教学的操作框架是在信息技术支持下，以学生的学习活动为核心，通过多维评价不断调整教学目标和学习目标，优化教学策略和学习策略，实现精准教学（如图2）。

图2 大数据驱动下区域精准教学操作框架

（四）区域精准教学的实施保障

大数据驱动下区域精准教学实践研究从教学目标的精准、教学内容的精细、教学评价的多维等方面着手，以学生的学习活动为中心，开展基于大数据评价的教学方式、教研模式变革。区域层面，构建线上线下相融合的研训模式，逐步形成基于大数据的深度应用，改善传统的教学方式，提升学生的综合素养。学校层面，近些年在进行智慧校园建设的同时，学校与设备厂家联合，定期开展新技术的应用培训与推广，实现信息技术与教育教学的深度融合，促进教学评价注重发展性、教学管理注重精细化。教师层面，提倡教师利用电子白板及智慧教室开展精准教学，移动终端软件包应用实现常态化，教师利用手机App及各类智慧平台在线布置作业，灵活选择教学方式，让教学过程更加精准。学生层面，鼓励有条件的学生充分利用教育资源服务平台，依托第三方软件精准推送的优质教学资源进行在线学习，对已学知识进行有益的补充，利用零散的时间开展碎片化学习。

三、大数据驱动下区域精准教学的实施路径

（一）组建指导团队，推进区域精准教学实践

区域教育行政部门组建包括行政领导、教师发展中心研训员、区域信息技术骨干教师、信息技术公司专家等人员组成的指导团队，开展精准教学的实践探索。在精准教学推进过程中，区域教育行政部门的管理人员负责组织精准教学的规划和考核表彰，推进各校精准教学实践。教育技术服务中心具体负责设备的采购和精准化教学信息平台的架构及技术支持，为区域教育提供智能化的精准服务。教师发展中心负责精准教学的日常指导以及教师精准教学教案、试卷等的审核和指导，制订精准教学的实施建议，利用年度考核评价学校推进精准教学情况，让大数据驱动下的精准教学成为学校教学的常态。以需求为导向，适时组织全员培训，将与精准教学有关的新技术培训纳入区域培训计划，作为教师“人人过关”的必须培训内容;根据教师学科分类，重点开展信息技术与学科知识、大数据评价等的培训。

（二）建设信息化教学平台，注重学习资源精准推送

区域以学业数据为基础，构建涵盖学生综合评价数据、学生学业背景及个性数据、师生教与学的观察数据等的教育数据库，形成区域信息化教学平台。区域信息化教学平台以促进学生的全面发展为目标，在区域教育质量评价指标的基础上合理积累教学数据，并对数据进行深度挖掘，分类形成评价报告，推动基于大数据的教学评价，实现信息技术与教学评价的深度融合。教育行政部门、学校及教师通过平台及时获取学校发展及学科教学数据，了解学生成长信息，在评价与诊断报告的帮助下进行教育教学决策，推动区域教育优质均衡发展。区域信息化教学平台中的精准教学系统，结合各校的教学实际，从学生发展、教师发展、学校发展三个层面，以及区域、学校、班级、教师、学生五个方面入手，开展学习行为的数据收集、学习过程的监测评价、认知模型的预测构建。学校通过精准教学系统为每个学生推荐有针对性、个性化的学习资源，提高教师运用作业与评价促进学生有效学习的能力，实现减负增效，推动区域教育质量的提升。

（三）线上线下融合，实施区域精准教学模式

随着“互联网+教育”的积极推进，区域立足线上线下教育融合，实施精准化教学模式，打造高效智慧课堂。在实施线上线下融合的精准教學模式时，学生课前通过精准教学平台进行自主学习;教师分析平台记录的数据，适当调整教学目标，并根据学生课堂学习情况适时调整教学难度，采用符合学生认知特点的教学方法，实现因材施教的个性化教学。线上线下融合的精准教学模式改变了以考试结果来评价学生的传统评价方式，关注学生的过程性学习，将精准教学评价融入教学过程中，以学习评价推动教学活动的展开。教师分析精准教学系统记录的学生线上专题讨论、线下小组讨论的数据，通过发展性评价预测学生的学习表现，给学生和教师提供有针对性的学习和辅导建议[3]。区域精准教学模式的教学流程见表1。

（四）聚焦大数据评价，提升区域精准教学实效

在大数据评价的驱动下，教师通过精准教学系统分析学生课前、课中、课后的数据，定制学生个性化学习资源，教学活动发生了从群体到个体、从粗放走向精准的转变。区域聚焦大数据评价，注重精准教学实效。一是开展问题研究，推进精准教学决策。通过精准教学平台得到师生数字画像，通过大数据分析找出教学问题的证据。教师据此开展多维度评价，修正课堂的教学决策。二是进行教学改进，开展精准教学服务。区域依据大数据评价报告开展调研，针对学科、学校制订靶向性的改进计划，给出学校及学科教学问题的最优解决方案;定期开展跟踪调研，检验各类改进措施的效果。三是坚持因材施教，开展精准教学干预。基于数据的教育教学能够促进教学决策的最优化和教学干预的精准化。在大数据评价驱动下，教学从基于经验到基于证据，从整齐划一到因材施教，在“互联网+教育”的带动下，教育教学更具有个性化，学生能够积极主动地进行深度学习。

参考文献：

[1]潘巧明，赵静华.区域精准教学改革实践的探索与研究：以丽水市精准教学改革实践为例[J].电化教育研究，2019（12）：109.

[2]教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].（2018-04-18）[2020-03-28].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[3]王亚飞，李琳，李艳.大数据精准教学技术框架研究[J].现代教育技术，2018（7）：7.

责任编辑：杨孝如