高三生物学“个性化教学三精模式”的设计与应用

李惠新

近年来，大数据等新技术已成为推动教育发展的利器。大数据技术的应用使追踪每个学生的学习数据成为可能。教师可分析数据，对学生个体差异进行诊断，准确掌握学生群体及个体的学习情况，采取多层次、多维度的甚至是个性化的教学策略，通过错题和学习资源包的精准推送，为学生提供智能的“一对一”解决方案和泛在的学习环境^[1]。教师运用大数据诊断技术可以关注每个学生的微观表现，摸清学生学业成绩变化的脉络并分析其变化的原因，确定具体教学策略，用大数据支持下的“三精模式”，即精准诊断（了解个性学情）、精准教学（进行个性化教与学）、精准习题（推送个性化习题资源），推进精准教学和个性化学习。笔者以高三生物学的教学为例介绍“个性化教学三精模式”的设计思路与应用方法。

一、高三生物学“个性化教学三精模式”的设计

传统的高三生物学复习教学中，教师上习题讲评课以分析错题为主，学生参与度不高。这样教学缺乏对学情的个性化诊断和分析，难以实施差异化的教学对策，也难以对学生精准评价。

为实现个性化教学，笔者采取新的教学策略，将重难点内容、实验操作要点、习题中学生易错点或高考高频考点分别录制成微视频，课前提供给学生自主学习，或课后推送给学生观看，或在课内测评之后进行个性化错题推送。以一节习题讲评课为例，教师先将学生做好的练习题批阅后扫描，利用大数据平台收集学生的作业数据，再依托大数据平台追踪学生的错题样本，精准了解每个学生学习水平和存在的问题，针对性讲评，最后向存在问题的学生精准推送习题，让学生举一反三。这样教学可以满足学生的个性化学习需求，提高效率。笔者以大数据诊断为抓手，基于个性化教学的初步探索，设计了大数据技术支持下的高三生物学“个性化教学三精模式”（如图1）。

在高三生物学“个性化教学三精模式”中，精准的个性化诊断是基础，是实现个性化精准教学的基础；个性化的精准教学是核心，包括“制微课资源，促个性自学”“诊薄弱知识，给差异讲解”“重合理分层，强互助学习”“做课堂检测，施个性辅导”四个环节，重点是利用精准诊断找出差异化的问题，开展精准的个性化教学；利用大数据平台精准推送资源进行习题训练是对个性化教学的补充和完善，最终目的是促进学生发展，提高学生的生物学学科核心素养。

二、高三生物学“个性化教学三精模式”的应用

（一）精准诊断，掌握具体学情

教师用“个性化教学三精模式”开展高三生物学教学，以“生物学限时训练”为切入点，以大数据平台为支撑，实施个性化精准教学，促进学生生物学学科核心素养发展。

高三生物学复习阶段，教师借助大数据平台常态化采集纸质作业和考试数据，通过大数据分析学情，采取人工和电脑结合的方式阅卷。教师线下批阅后扫描上传，这样操作效率很高，既在试卷上留有批阅痕迹，又能快捷地获取各种数据，还可以依此远程推送个性化作业，有效实现信息技术和教育教学深度融合^[2]。教师用这种模式教学不仅减少了工作量，而且有利于精准分析学情，因材施教。为避免学生长时间接触电脑，教师用线下作业答题卡采集数据、线上统计的方式获取作业数据，将线下作业与线上评价相结合，实现两者优势互补。

高三生物学第一轮复习时，在每章开始复习前，学校备课组统一组织30分钟的限时检测，帮助教师更好地了解每个学生对章节知识的掌握情况，有的放矢，因材施教，提高教学效率。具体做法如下：第一步，备课组讨论后，将高中生物学教材内容（五册）划分为20章，对于课程中的必修1这部分教材仍为4章 ；将必修2的第4、5两章合并为1章，其他章节单列；选择性必修1仍为5章；选择性必修2的第1、2两章也合为1章，第3、4章单列；选择性必修3的第1、2、3各列1章，第4章单列。第二步，学校将这20章内容轮流分配给备课组里的5位教师，命制一份限时预测试卷。第三步，在复习某章内容前，备课组统一在一周内3个中午（作业整理课时间）对学生进行30分钟限时检测。第四步，教师于当天线下批阅所教班级的限时检测试卷，通过扫描使数据进入平台，进行线上统计，并对平台上显示的学生测验数据进行分析。

教师基于大数据平台的分析报告，找出高三各班级学生的易错题、高错题。教师根据平台显示的数据精准讲评，对于易错题针对性点拨，对于高错题重点分析、讲解。

（二）精准改进，实施个性化教学

1.提供微课资源，促进学生自主学习

备课教师针对每章限时检测在大数据平台上反馈出的易错题和高错题，分头录制习题型或讲解型微课。录制微课前，教师在分析学习内容和班级学情的基础上，确定教学目标后采用录屏软件（如Camtasia Studio）录制视频。教师在录制过程中，运用屏幕画笔工具对重难点进行提示，而后发至微信班级群，将微课资源共享给各班级学生。

例如，针对“基因工程”限时训练中的高错题，教师录制了微课。首先，教师梳理知识：学生需要掌握基因工程的5个操作步骤，其中第3步将目的基因导入受体细胞是重点考查内容。根据受体细胞的不同，可以采用不同的办法：如果导入的是农杆菌，可以用氯化钙溶液处理农杆菌，增大农杆菌细胞壁的通透性，提高含有目的基因的重组质粒进入农杆菌的成功率；如果导入的是植物细胞，常用农杆菌转化法，可以借助农杆菌转化法改造植物基因组；如果导入的是动物细胞，则常用显微注射技术。利用植物组织培养技术克隆植物有两条主要路径，一条是器官发生途径，另一条是胚胎发生途径。然后，教师针对复习和练习情况进行精准分析和习题讲评。教师在微课中适时点拨：高错题一般是思维能力要求较高、综合性强的试题，出错多是因为审题粗心、方法不对导致的，此题主要考查选择性必修3相关内容，学生在平时的学习过程中要注意相关模块知识的综合应用。教师建议学生平时在学习过程中，举一反三，做好题目的归类分析和知识网络构建并理清思路。

教师基于大数据平台的数据分析报告，针对高三生物学复习课每章限时训练题中易错题和高错题制作了微课，进行了精准的习题讲评，不仅达到解决重点、突破难点的目的，而且通过微信班级群的共享，突破了时空的限制，实现重难点学习内容的翻转教学，让学生随时、随地反复观看、学习。

2.查找薄弱之处，差异化讲解

教师根据生物学复习的云作业真实作答数据，诊断每位学生对知识的掌握情况，发现学生的知识学习和学科能力薄弱之处，在备课前先初步了解学情，根据分析诊断情况再精准备课，设计适合班级学情的导学案。

限时检测后，大数据平台会呈现得分率低的题号及对应知识点。教师阅读平台数据分析报告，得知前4个知识点的得分率均低于40%，结合教学重点在课堂上针对相关知识对不同学生进行差异化讲解。教师对于多数学生存在的问题举一反三，适当拓展；对于少部分表现欠佳的学生，针对性辅导，予以审题方法和解题技巧方面的指导。

3.合理分层，强化互助学习

在单元检测后，教师利用大数据平台对班级学生的检测成绩进行全年级分层。教师根据需要对班级学生进行自定义分层，如实验学校高三年级共478名学生选考生物学，借助大数据平台按照100名学生一个梯队，将学生划分成5级。教师结合班级情况再次将学生分成3个层次：年级前100名归入优秀生，年级第101～300名和年级第301～400名归入良好生，年级第401名以后归入待优生。

教师查阅学生单元限时检测成绩的年级位次，就能了解学生对知识的掌握情况。例如，待优生居后，他们基础知识薄弱，基本能力欠缺，对该类学生教师要求他们课前将生物学教材内容再熟悉一遍，并将要点整理成条目，备注好疑难点，与良好生交流。良好生除了检查与之结对的待优生提交的知识条目的正确性、完整性外，还要对错误进行订正，对遗漏进行补充，对疑难进行解答。良好生检查完成后，如有自己不会的则向教师请教，再对所结对的待优生进行一对一的辅导。优秀生的预测成绩在年级排名靠前，他们学习习惯好、能力强，对生物学知识掌握较好。教师根据每班优秀生的人数和每章的节数，每节分别安排1名或2名优秀生在课堂上用15分钟带领班级复习生物学基础知识，之后教师再对重难点进行拓展讲解。对于优秀生自身不能解决的问题，教师给予点拨；良好生的部分问题也可先由组内的优秀生给予解决，实在不行再由教师点拨解决。

分层分组，共性问题集体解决，个性问题区别对待，组内成员互助学习，教师以这样的方式解决了以往高三生物学复习课教学不能面面俱到、关注所有学生的难题，实现了“人人有所得、次次有提高”。这样精准教学，既满足了学生的个性化需求，又避免了传统高三生物学复习课中教师“自说自话”而部分学生“我行我素”的尴尬，教师真正成了教学的帮助者和促进者，学生成了高三复习课教学中的学习主体。同伴帮扶，提升各类学生解决问题的能力和沟通能力，提高了生物学学科核心素养。

4.课堂检测，给予个别辅导

完成单元限时检测成绩分层后，教师对任教班级学生进行临时分组：1名优秀生、2名良好生和2名待优生组成1个合作学习小组。如不能整分，多出的学生根据个人意愿插入某个小组。这样每个班里的学生都参与小组学习，在小组内充当具体角色，通过协作完成复习任务。

对于高三生物学复习阶段的每节课，教师都根据班级学生共同的薄弱点和重点留出5分钟进行课堂检测，之后由学生互助批改。课后，各组学生采用逐级检查、辅导的方式订正作业，其中1名优秀生负责2名良好生，每名良好生再各负责一位待优生，最后每组的优秀生再将不会的问题反馈给教师，寻求个别辅导。在整个合作学习的个性化辅导过程中，教师每天随机抽查两组学生的复习情况（如图2，图中虚线表示偶尔对良好生和待优生的个性化辅导）。

（三）精准习题，推送个性化练习题

实验学校高三年级每天都有课后限时训练，生物学学科是每双周一次，限时训练由备课组安排教师轮流组卷，要求每次练习中70%的练习题是最近两周刚复习的，30%的练习题是之前复习的。教师组卷后，利用平台编辑出对应的答题卡供学生作答之用。学生完成练习任务后，教师当天批改并在大数据平台上完成数据输入工作。

学校利用人机交互技术和算法，推送个性化学习资源，提供自适应学习的智能终端应用服务^[3]。平台根据最近一次高三生物学限时训练、作业数据，分析学生的错题和学科薄弱知识点情况，自动生成学生错题本，向每位学生推送其最需要、最容易出错的题目，并智能推送个性化学习包，让学生通过线上作答或线下作答等方式接受针对性训练。

大数据平台也可以进行智能筛选向每个学生推送个性化生物学复习作业，一般对于某道错题知识点的相近类型题目，平台可以智能推送类似的8道习题。这8道习题有一定的难度分层。教师根据情况人工筛选出两三道习题进行人工针对性的个性化推送。对于处于班级平均分以下的学生，教师为他们推送与错题相似的一道基础题和一道变式题；对于班级平均分以上的学生，为他们推送1道基础题或变式题和1道难度较大的拓展题。这样，所有学生都接受了针对性的个性化作业训练。

三、总结与反思

“个性化教学三精模式”包含“精准诊断”“精准教学”“精准习题”三环节，其中基础是个性化诊断，实现学生的个性化发展是其目标指向，个性化和差异化教学是其手段。教师通过个性化的精准教学，以灵活的教学形式，丰富的个性化手段，让学生在平台上及时获取更多的学习资源和帮助，激发了他们的学习主动性。另外，在大数据环境下，学生在学习过程中的各类行为状态都可以转化为相应的记录数据，教师分析这些数据可以精准掌握每个学生的学习情况。学生在大数据技术的支持下参与分层、分组和合作学习，激发了学习积极性，获得了个性化、差异化的发展。教师通过更加全面、精准的全数据分析，获得隐藏在这些数据背后的学生生物学学习状况、学习行为信息，摸清学生学习成绩变化的脉络^[4]，探寻成绩变化的原因，及时进行教学进度、方法和策略的调整与修正，与学生进行数据交互^[5]。

科学应用“个性化教学三精模式”实施精准教学，教师是关键。只有具备较好的数据素养且教学技能熟练的教师才能深入挖掘、分析学生在各个维度的学习表现数据，弄清其学习行为的潜在规律和特点，发现其学习过程中存在的潜在问题与缺陷，进而针对学生的个性化学习特点和学习过程中出现的各种问题，有的放矢地采取相应的干预措施，真正实现学生个性化发展。

参考文献

[1] 祝智庭，彭红超.信息技术支持的高效知识教学：激发精准教学的活力[J].中国电化教育，2016（1）：18-25.

[2] 李士平，赵蔚，刘红霞.数据驱动下的学习支持设计与实践[J].电化教育研究，2018（3）：108-114.

[3] 彭红超，祝智庭.面向智慧学习的精准教学活动生成性设计[J].电化教育研究，2016（8）：53-62.

[4] 彭红超，祝智庭.以测辅学：智慧教育境域中精准教学的核心机制[J].电化教育研究，2017（3）：94-103.

[5] 陈志超.信息技术与教育教学深度融合的理论与实践[J]．鞍山师范学院学报，2016（4）：91-94．

（作者系浙江省基础教育改革专业指导委员会精准教学组成员、浙江省衢州市教育局教研室教研员）

责任编辑：祝元志