精准教学中数据驱动的教师行为分析及启示

刘 璐 胡婷玉 张国林

1. 希沃教育研究院 2. 石家庄市第二十五中学

近年来，《教育信息化2.0行动计划》［1］《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》［2］等政策文件提到要依托各类设备及网络，实现教育模式变革和生态重构。《教育部关于加强网络学习空间建设与应用的指导意见》［3］亦提出，要加快学生智能学习终端的普及，有效保证学生学习空间的平等使用。智慧课堂作为“互联网+”时代智能技术与教学深度融合的产物，通过师生等活动主体与技术的有机融合实现课堂变革，正逐步成为教育向优质均衡迈进的有力助推器［4］。

一、 研究背景

（一） 智慧课堂概念及其特征

目前，国内诸多学者对智慧课堂及相关概念进行过界定，但尚未形成定论。教育教学视角认为，智慧课堂需要与传统课堂对立起来，课堂要以学生为主体、注重学生的情感体验与合作探究。新兴信息技术视角认为，智慧课堂是利用智能化技术支持教师精准化教与学生个性化学的新型空间［5］。信息技术与教育教学的融合视角认为，智慧课堂的根本目的，是用信息技术优化课堂教学，转变学生的学习方式，通过教师智慧地教与学生智慧地学，有效培育学生的创新能力、实践能力、核心素养，促进学生实现符合其个性化特征的发展［6］。

（二） 基于智慧课堂的精准教学

在智慧课堂中，数据的记录、存储、计算与共享在统一的平台中进行，使得数据驱动的精准教学有望迎来迅速发展的良好契机。在传统的教学活动中，或囿于观念意识，或受限于环境条件，仅依据教师自身先前积累的教学经验、平时对学生的观察与教师自己的主观感受，或仅依据作业完成的正确率等表象数据开展学情分析的现象是教学常态。深入发现学生的学习“痛点”与“难点”，关注学生的细微学习变化，综合学生的共性问题与个性问题开展有针对性的教学，是开展精准教学的关键。

目前，精准教学吸引了学界诸多关注，国内相关的研究主要集中于理论剖析、模式搭建、技术应用及实践研究等。如：祝智庭等从信息化教学改革的角度，结合智慧学习分析了精准教学的基本理论与模式设计，提出了基于递归思想的精准目标确定方法［7］；梁美凤从理论引介的角度，介绍了精准教学的基本概念、操作流程及其应用价值［8］；王亚飞等从“差异化教学”实践路径的角度，设计了大数据精准教学技术框架，提出了四条基本原则，同时结合示范校的大数据精准教学应用实践，提出了技术框架的推广策略［9］。

二、 研究设计

（一） 智慧课堂环境下的精准教学概述

本研究中，智慧课堂支撑的精准教学模式为：课前，教师线上布置有针对性的预习任务，结合实时获取的学情数据，对学生进行具有实时性、具体性、准确性、全面性的分析，明确学生共性问题与个性问题，分析学生兴趣点与关注点，从而解决教师教什么、为什么教以及怎么教的问题，使教学出发点从教师的“教”转变为学生的“学”，实现以学定教。课中，配合学生平板的应用，利用在学习活动中获取到的动态实时数据，包括参与的过程性数据与完成情况的结果性数据，对学生开展伴随性评价，从而提供更精准的干预，为后续的教学调整提供依据，教师对学生的学习情况有更清晰直观且多维的了解。课后，结合学生前期的学习数据，为学生推送更贴合其学习需要的学习资源及学习任务，使学生在其最近发展区中［10］获得提升；同时，学生亦能够查看保留在系统中的学习数据，从而更有目的地进行自主学习［11］。

尽管信息技术不断更新，但利用精准教学提高教学成效的核心理念未变，教师对精准教学的研究不再局限于构想层面，更多地关注理论在真实学校中的实践。在精准教学模式中，数据本身无法完全评判学生的学习情况，亦不会直接对教师的教与学生的学产生积极影响，而是需要经过教师的分析与评判并采取学习干预后方能发挥作用。因此，对教师如何面对智慧课堂环境中产生的大量学习数据，如何根据数据发现关键问题，如何解决基于数据找到的问题等教学行为的研究显得至关重要。

（二） 研究内容与研究方法

为深入一线开展上述研究，石家庄市裕华区教研室、石家庄市第二十五中学、北京开放大学、希沃教育研究院开展联动，于2020年8月共同开展“基于希沃易课堂的精准教学研究”项目。在项目研究过程中，一方面，研究组通过开展专家理论引导、智慧课堂使用培训、精准教学解读、公开展示课、教学研讨会等活动，强化教师对精准教学的认知，提升教师依托智慧课堂开展精准教学的能力；另一方面，采用准实验研究法，重点研究依托智慧课堂开展精准教学对教师教学行为产生的影响与作用。

石家庄市第二十五中学初中部共有24个班级，初一、初二、初三各8个班级。在研究中，学校通过使用希沃易课堂创造智慧课堂环境，其中，初一有4个班级、初三有4个班级应用希沃易课堂（表1）。

表1 学校智慧课堂应用情况表

希沃易课堂是一款常态化智慧课堂应用工具，覆盖课前、课中、课后全教学流程，学生人手一台平板电脑，教师通过专用平台可实时查看多维学情数据，为教学提供更多支撑与参考。

本研究采用行动研究法与自然实验法，教师有目的、有计划地在一定条件中实施为期一学年的精准教学。其间，教师获得希沃易课堂反馈的学生数据，在运用精准教学理念的同时，结合自身经验开展数据分析，以期能够从客观记录的学生学习数据中，更全面更精准地发现学生的学习问题，深入挖掘问题形成原因，从而为掌握学生学习情况、干预学生学习路径、调整教学内容等提供依据。

三、 研究结果

在研究过程中，教师在开展对数据的分析工作时，受个体主观性及环境等因素的影响，将产生不同的教学行为。因此，为更好地研究在不同维度数据的驱动下，教师的行为有何区别，研究组对石家庄市第二十五中学基于希沃易课堂开展精准教学的初一、初三共26名教师，进行了为期一学年的跟踪研究，并在学期末形成了教师自身的数据分析报告。在教师积累了教学案例后，对其进行了调研。基于调研内容与典型教学事件，对教师的教学行为进行分析后，本研究有以下发现。

（一） 受年级影响，教师对不同维度数据的关注度呈现差异

不同的教师由于其所教年级特性、对政策的关注点等的不同，会侧重关注不同维度的学情数据，主要表现为不同年级的教师对数据的关注倾向存在差异。

在智慧课堂环境中，教师可以查看每份作业的人均用时、提交人数、平均正确率与及格率等数据。调研发现，初一教师因担心学生完成作业的时间超出“双减”政策的建议时长，因此在查阅学情数据时，会首先查看班级学生完成作业所花费的人均用时，其次会关注完成作业的人数以及班级作业平均正确率。部分初一教师认为在初一阶段培养学生的学习习惯与学习态度至关重要，因此较为关注完成作业的人数。由于初三年级面临升学，因此初三教师更关注班级作业的平均正确率和及格率。

（二） 在查看数据时，教师会将数据与心理预估作比较

人均用时这类代表学生学习过程的数据，结合正确率等结果性数据能够较好地反映学生的作业完成情况。调研发现，教师在查阅人均用时时，会首先与自己预估的时间做比较，当教师发现显示的人均用时与预估时间有差异时，会再作进一步分析，如查看学生具体是在哪道题花费的时间比较多，或者学生在哪道题的正确率比较低。

平台会呈现学生的答题结果数据（图1），给出每道客观题的正确率，并将正确率低于60%的题目进行标注处理。同时，平台也会呈现学生耗时最长的题目等。教师除了重点关注正确率较低的题目，亦会关注正确率在意料之外的题目。若教师对某些题目的难度前期预估较高，但学生实际做题的正确率却偏高，教师会在课上定向邀请学生分享解答思路，这让教师看到了学生的更多可能性。

图1 答题结果数据

除了关注人均用时与平均正确率以外，教师亦会关注单个学生的作业完成情况。若某些学生的作业完成情况与教师预期有偏差，教师会重点查看该学生的答题数据，并配合线下沟通了解具体情况。

（三） 线上数据结合多维场景进行结构化分析

研究发现，尽管智慧课堂能够为教师提供多维实时数据，但教师认为教学是包含多个场景的整体，场景间相互融合与渗透，各场景无法单独存在。因此，教师在查看各类学习数据时，需结合其他场景有针对性地分析数据，不能仅基于单个场景数据作教学分析与判断。

在查看学生完成作业的正确率区间与用时区间时（图2、图3），有的教师会结合作业的难易程度进行分析。若作业难度系数较高，教师一般倾向于查看在本次作业中及格的学生都是谁，以及完成时间最短的学生是谁，并进一步评估各部分内容在课堂上的讲解比重。若作业难度系数较低，教师则首先关注不及格的学生是谁，完成时间最长的学生是谁。

图2 学生完成作业的正确率区间

图3 学生完成作业的用时区间

在查看学生完成作业的正确率与时长分布图时（图4），教师可以首先评估班级的平均水平，在此基础上，再关注是否存在个别数据与班级平均水平相差较大的情况。例如，教师通过平台的数据发现，某学生作业的正确率为100%，但答题时间最长。结合数据分析发现的异常，经过线下与学生沟通，教师获知学生答题时间长的原因是在家完成作业时，受到其家庭成员的干扰。

图4 学生完成作业的正确率与时长分布图

（四） 线上提问被学生赋予更多的使用场景

相较于学生通过智慧课堂环境在线上向教师发起提问，教师普遍更倾向于鼓励学生在线下面对面提问。但线上提问为性格腼腆的学生提供了更多的表达机会，给予其更多表达的勇气，这在不同教师的班级中均有发生。例如，某名女学生由于课堂上回答问题时遇阻，后续通过线上提问的方式给教师留言说明了上课没有回答出问题的原因。后来教师当面对学生进行了鼓励，并强调有问题可以在课堂上直接讲出。

由于提问内容能够在全班进行公开呈现，因此每名学生均能查看其他学生的提问内容。调研发现：知识掌握度较高的学生更倾向于在线上向教师提问关于学科内容的问题；知识掌握度中等及以下的学生，在查看其他学生的提问内容后，会在线上直接叠加提问，或直接点赞与回复。部分学生在其他同学提问的基础上进行互动。教师随即可根据同一问题提问的人数与点赞人数，评估是否在班级进行公开讲解。同时，有教师表示，提问公开能够促进更多学生深度思考，起到较好的正向作用。

除上述提问的使用场景外，有学生将线上提问作为互相交流的通道，分享自己近期的学习感受与成长，如某同学在某次作业中以提问的方式留言“感觉这次作业很容易”“这次作业我做得很认真”等，以期获得教师的关注与鼓励。同时，线上提问的开放性、便捷性与宽松性，在激发学生交流学习困惑、分享学习收获、展示丰盈内心的同时，亦产生了其他现象，如被学生用于非学习场景的讨论。针对此类情况，教师采取了诸如关闭提问通道、扣除个人学习积分、在班会强调等措施，逐步消除不好的现象。

五、 总结与启示

虽然精准教学模式常被教育工作者提及，且被广泛认可，但往往也需要教师投入更多精力，否则易造成数据使用的“窄化”和使用意愿的“惰化”，难以在中小学教学中常态实施。

因此，教师在智慧课堂等环境中开展精准教学时，应注意以下几点：第一，以利用数据作为精准教学的逻辑导向，而不以获取数据作为实施精准教学的价值起点；第二，不以数据作为评估学生学习情况的唯一依据，而结合教师自身对学生学习情况的了解作评估；第三，数据的呈现是表象的，教师需透过表象挖掘数据背后的原因，赋予教育更多的温度；第四，精准教学的目的应指向学生学习成效的提升，而不局限于方便教师的教学；第五，根据学科教学实际情况以及具体教学问题，将线上与线下的教学方式相融合。

未来，希望能继续开展基于希沃易课堂的精准教学实证研究，形成更多研究成果。通过总结在学校应用精准教学模式的经验与方法，以及对精准教学的应用模式、应用策略、应用过程、应用评价及应用课例等内容进行积淀，促进精准教学实施流程的推广，为中小学开展精准教学提供实践参考，形成可推广并落地实施的精准教学模式应用路径，促进精准教学模式的有效应用。