刘 婧
(北京邮电大学网络教育学院,北京,100876)
近年来,人工智能、大数据等技术在教育领域广泛应用,各类教育数据的出现和使用使得教师的教学更加精准和个性化,各级高校、中小学等众多机构也在研究数据驱动的精准教学模式,并积极开展精准教学实践。在各种智能技术支持下,教师能够收集、分析和利用广泛的学生数据,准确发现学生在学习上存在的问题,针对这些问题进行精准教学和实现学生个性化学习,这为语文学科的精准教学提供了新的契机。因此,构建基于数据驱动的语文精准教学模式,对提升中小学的语文教学质量有很大的参考价值。
20世纪60年代,美国学者Lindsley将“精准”一词首次引入教育教学领域,基于斯金纳的行为主义学习理论提出了“精准教学(Precision Teaching)”的概念,旨在通过设计科学的测量工具和严谨的测量过程来追踪学生的学习表现,为教师教学决策和学习者学习改进提供科学依据。[1]Lindsley从教育决策的角度对精准教学进行定义,他认为精准教学是根据标准变速图表上学生持续的自我监控表现频率的变化而形成的教育决策。[2]JohnSon等从准确率和速度两方面对学生的行为表现进行评估,使用流畅度来衡量学生的学业发展情况。[3]还有White认为精准教学并不具体阐释怎样教、教什么,而是一种可以对任何教学策略和课程进行系统评价的方法。[4]经典的精准教学模式涉及五个步骤: 确定精准的学习目标、准备合适的教学材料、监控学习表现并记录行为频率、将数据绘制在标准变速图表上、使用标准变速图表评估学习表现并做出教学决策。[1]
由于行为主义学习理论的局限性,早期的精准教学过于强调外部刺激而忽视了学习者内部的心理过程及认识过程的主观能动性。此外,由于技术不成熟,教师需要花费大量时间对学生的行为表现进行编码和绘制图表,以便及时作出调整,这些工作繁杂且容易出错,导致了精准教学无法推广和大面积应用。
人工智能、大数据、区块链等智能技术迅猛发展,不仅改变了教与学的方式,而且已经开始深入影响教育的理念、文化和生态。数据驱动的精准教学是指以大数据技术为手段,在精准分析学情的基础上精准定位教学目标、精准定制教学内容、精准设计教学活动、精准评价学习表现,进而驱动精准的教学决策,使教学过程和教学结果可量化、可监测、可调控。[5]将大数据应用于精准教学模式的核心内容是“自动记录、多维观察、精准调整”[6]。相比早期的精准教学,数据驱动的精准教学依托大数据和人工智能平台,利用平台完成实时的、复杂的数据记录和分析工作,借助平台提供的学习者个性报告,进行教学决策及促进学习者的个性化学习。目前,精准教学在实践中形成了由数据采集、数据分析、教学分析、教学实施以及教学干预几个环节构成的一般教学流程[7],如林厚从构建的“基于大数据分析的精准化教学模型”包括真实全面的数据采集、精准科学的数据分析和精准高效的教学活动。[8]此外,姜倩等人从精准教学的理论出发,以学习者为中心,结合高校大数据教学的特点,设计了包含学情诊断、教学设计、教学活动、教学决策、教学干预和教学反思六个环节在内的高校大数据精准教学模式。[9]在数据采集方面,郑怡文等人设计了一种学生学习活动状态的识别与跟踪系统,通过对学生坐姿、眼部和声音等状态数据进行采集和处理,从而较准确地解读和判断出学生的学习情况。[10]
王良辉等人为弥补大数据支持下精准教学的不足,从教育学的角度出发,重视教师的作用,加强人文情怀的关照,构建了以人机协同为主要特点的精准教学模式:包含精准导学、精准目标、精准研学、精准诊断、精准干预、精准反馈、精准评估、精准反思和精准拓展。[11]
传统的语文教学中,大部分教师都是基于主观经验进行教学和调整,这与学生真实情况往往存在偏差,数据驱动下的教学以数据作为证据,能够提升教师决策的科学性,从而实现精准教学。在语文教学过程中,教师可以使用数据驱动教学的方法,借助大数据平台,及时、准确、全面地收集和分析学生的各种数据,包括作业、测验、学习行为等,以此来发现学生的问题,有针对性地选择教学策略、及时调整教学来更好地促进学生的个性化学习。此外,由于收集的数据是持续、长期的,教师对学生进行期末总评价时,就可以结合这些形成性数据对学生进行综合评价,而不只是依靠单一的期末测验对学生作出判断。
基于数据驱动教学的理念,以精准教学的一般模式和语文教学的一般流程为框架,从课前、课中、课后三个阶段构建了数据驱动下的语文精准教学模式,如图1所示。
图1 数据驱动下的语文精准教学模式
课前,教师需要提前准备好自学材料如微课、背景阅读材料等,将其上传至平台供学生自学。平台会实时监测和记录学生的学习行为数据,如暂停、快进、重复播放的次数等。在自学过程中,学生可以在讨论区对不理解的地方提出疑问,由其他学生及教师进行解答。在此过程,平台会统计学生的交互行为,如交互对象、提问及回答次数、发表文字数,以此判断学生的性格、学习风格、学习态度等。学生需要完成一份简单的课前预习题,平台会统计学生的答题情况,连同前面的学习时长、交互行为等形成一份学习报告。通过这个报告,学生能够了解自己的掌握情况,进而在课堂中加强对薄弱点的关注和学习。教师也可以了解全班学生对文章的整体掌握情况、大部分学生共同存在的问题及部分需要重点关注的学生,明晰教学目标和教学内容,如大部分学生均能答对的简单问题课上可以简略带过;很多学生答错的或者学生学习时选择跳过的较难问题在课上可以重点讲解,进而有侧重点地编写教学方案,实现精准定教。
课中,教师可随时发布问题来检验学生对个别语句、重点段落的理解情况,平台会及时收集分析学生的答题正确率、各选项的选择人数,便于教师了解学生的错误原因、对某个知识点的掌握情况等,基于这些数据调整自己的教学,及时纠正学生的错误,实现精准教学。需要联系生活经验的题目,教师可以发布任务,让所有学生提交自己的感悟报告,从而能够查看到所有学生的想法,进行针对性点评。这一方面为那些自卑内向的学生提供了分享表达的机会,另一方面也节约了课堂时间。
课后,学生需要完成阅读测验题,检验自己的学习效果,平台统计学生的答题数据,分析学生的优势及薄弱点形成学习报告,推送适合学习者能力的知识点讲解和练习题目,便于学生查漏补缺。教师也可了解到全班学生整体的掌握情况,以便进行教学决策制订下一步的教学计划,如是否需要对这部分知识点进行强化练习等,还可识别个别存在较大困难的学生,对这部分学生进行单独辅导。此外,教师还可以准备拓展学习资料上传至平台,学生可以按照自己的兴趣或能力自主选择学习,由此实现精准补缺和学生的个性化学习。
《义务教育语文课程标准(2022年版)》明确提出:“要把整本书阅读作为教材的重要有机组成部分,精选兼具思想性、艺术性和学段适应性的典范作品,以整本书阅读兴趣、阅读习惯的培养为基础,让学生逐渐建构不同类型整本书阅读经验,创设综合型、阶梯式的学习问题和交流活动,提高学生理解和评价能力。”[12]如何综合利用线上智慧平台及线下阅读交流课实现学生高质量阅读是困扰很多一线教师的问题,具体包括如何选择学生感兴趣的阅读书目、如何对待学生阅读速度不同、如何知道学生每天是否按时阅读和完成任务、如何知道学生对文章的理解程度等。
利用大数据平台,教师能够实时收集学生阅读的数据,查看阅读报告掌握学生的阅读情况,进而明确课上交流的重难点、调整接下来的任务安排。以语文精准教学模式为基础,从课前、课中、课后三个阶段构建数据驱动下语文阅读精准教学模式,如图2所示。
图2 数据驱动下的整本书阅读精准教学模式
首先在阅读书目的选择上,教师利用平台发布调查问卷,来了解大部分学生感兴趣的书目,保障学生的阅读兴趣和动机。教师从四年级下册语文教材中的文章和教育部推荐的必读书目中挑选了几本书,包括《夏洛的网》《宝葫芦的秘密》《安徒生童话》《小王子》和《爱丽丝漫游奇境记》等,制成调查问卷通过平台推送给学生,学生从中选择自己感兴趣的书籍(可以多选)。通过对学生的选择情况统计分析发现,80%的学生对《宝葫芦的秘密》最感兴趣。于是,教师将这本书作为全班整本书阅读的书目。根据四年级学生的认知特点,制订了阅读方案,计划使用一个月的时间读完,并且规划了每天的阅读章节。教师每天在平台上向学生推送需要阅读的内容;每周还会针对本周的阅读内容推送几个开放性的题目,来了解学生对本周内容的理解程度。比如,第一周设置的问题是:王葆得到宝葫芦之后,都做了哪些事情?如果你得到了一个宝葫芦,你会做什么?通过本周的阅读,你觉得王葆有哪些性格特点?你喜欢宝葫芦吗,为什么?
此外,教师设置了一个讨论区,学生可以在阅读过程中随时发表自己的感想或者提出存在疑问的词句,其他同学可以回答问题或是发表自己的意见,教师也可以及时纠正学生的错误观点和解答学生的疑问。
课中主要是阅读交流的环节,周末教师查看学生的题目回答情况,了解学生对本周阅读内容的理解程度和感悟,然后挑选有代表性的问题、学生普遍不理解的问题以及理解存在偏差的问题在课上集中讲解;选择有意义的问题进行分享交流,例如“(2)如果你得到了一个宝葫芦,你会做什么?”通过学生的分享和交流引导学生树立正确的价值观,做一个善良、正直、有爱心、有同情心的人。
讨论结束,教师利用平台发布任务,让学生写下本周阅读之后的感悟、对主人公王葆和宝葫芦的看法,然后拍照上传到平台上,了解每个学生的想法和理解程度。对学生的优秀作业进行表扬,鼓励那些性格较为内向的学生勇敢表达,并且决定是否需要个别化辅导。
课后教师从本周的阅读内容中摘取多个优秀片段,设置一个评价标准(一星到五星),让学生自由选择朗读并在平台上发布,其他同学可以倾听并根据评价标准进行评价,从而激发学生的兴趣,加深学生对文章内容的印象和理解。此外,教师上传了《宝葫芦的秘密》影视资源,学生可根据个人精力、兴趣选择观看。
对整本书的阅读质量评价,教师综合了多种数据源,每种数据源都有五星,最后把获得的星星总数相加得到最终成绩,从而实现多元评价。一是阅读时长,每天阅读时长1小时及以上得五星,不足者获得的星星数依次减少;二是学生在讨论区的提问和回答次数,发言总次数20条及以上得五星,不足者获得的星星数依次减少;三是统计每周阅读题目的完成质量,按照完成质量给予星星;四是统计学生的朗读次数和朗读质量,按照完成质量给予星星。
大数据、人工智能等新型智能技术不断发展和成熟,依托这些技术的精准教学也在蓬勃兴起,受到中小学校教师的欢迎。为促进基于数据驱动的语文精准教学模式的应用和进一步推广,现针对中小学校提出以下建议。
数据驱动的精准教学最重要的特点之一便是“人机协同”,通过教师与大数据平台协作来促进精准教学的实现。教师的教学智慧决策主要体现在教学设计、 教学过程帮促、资源获取与研发三方面,机器的精准辅助主要体现在个性化导学、学习过程监测和资源精准推送三方面。[11]大数据平台有强大的数据记录和数据分析能力,能够更精准地对学生的学习行为数据、测验数据等进行实时监测并形成报告。这有助于教师更好地了解每个学生的学习状态和掌握情况,更精准地作出教学调整,如对大部分学生都存在问题的地方进行整体强化,个别学生存在问题的地方进行个别辅导。因此,学校首先需要引进和配置大数据智能平台,对教师进行使用方法的培训,帮助教师意识到大数据平台的优势,为实现精准教学打下基础。
现阶段的精准教学主要是以大数据平台为支撑,借助平台实现学生学习数据、教师教学数据等的收集和分析,这对教师的数据素养提出了较高的要求。因此,学校需要通过讲座等形式,提高教师对数据的重视,激励教师将数据驱动的精准教学应用到日常教学中。首先,教师需要了解数据的类型,知道为什么要收集数据以及如何使用这些数据进行教学决策和教学调整。其次,教师要能够与大数据平台进行协作,不能完全依赖大数据平台,对于平台中给出的数据和报告要批判性地看待和使用,利用大数据平台处理繁杂重复的工作,教师自身可以将更多时间用于关注学生的身心情感以及个别化辅导方面。最后,教师还需要提高数据伦理道德意识,注意保护学生和自己的数据隐私。
要想大规模实施精准教学,学校需要组建相关的项目或课题,以此来提高教师的积极性,促进教师间的合作与交流。与高校建立合作是一种很好的合作与交流的方式。一方面,高校具有丰富的精准教学理论基础,能够给予学校创新理论的支撑,打破学校固有的僵化的教学模式。另一方面,一线教师具有丰富的教学经验和实践经验,可弥补高校缺乏实践经验的不足。因此,学校可以借助高校精准教学理论的指导,在学校内部开展相关课题和项目,理论与实践相结合,促进学生的个性化学习、教师的精准决策及学校的精准教学。
本文通过梳理数据驱动教学和精准教学的相关研究,构建了基于数据驱动的语文精准教学模式并加以阐述,然后以整本书阅读教学为例,剖析了基于数据的精准教学模式的具体策略。目前,有关数据驱动的精准教学理论研究正在蓬勃兴起,但在中小学相关的实践研究还处于初级阶段,需要加强中小学学科教学的精准教学理论和模式研究,为一线教师基于数据的教学提供实际参考,真正实现精准教学和个性化教学。