基于智慧教学平台的数据驱动型精准教学模式研究

文/东莞市机电工程学校 陈向阳

2021年，广东省实施了中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0，我校开展了以“智慧教育”为主要应用模式的全员研修，通过网络研修与校本实践，大大促进了信息技术与教育教学的深度融合，特别是基于智慧教学平台的数据驱动型教学方式方法得到了大力应用与探索，颇受师生欢迎，为了进一步提炼“能力提升工程2.0”的研修成果，更好地指导开展信息化教学，笔者进行了基于智慧教学平台的数据驱动型精准教学模式研究。

随着国家教育信息化战略的持续推进，智慧教学平台如雨后春笋般涌现，目前应用较多的有雨课堂、希沃白板5+易课堂、UMU互动学习平台、超星学习通，等等。在珠三角等经济较发达地区的各级各类学校的信息化环境相对优越，智慧教室、移动终端、人工智能设备等开始在学校逐步流行。智慧教学平台的常态化应用及数字化学习活动的日常开展为数据驱动型的精准教学模式探索提供了得天独厚的条件。伴随着教学平台上学生学习数据的持续积累与深度挖掘，构建新型教学生态，再造教学流程，实施精准化、个性化教学将会成为今后教学的新常态。

相对于传统课堂，我们提出了智慧课堂这一概念，它是利用信息技术和手段，以智慧教学平台为载体的新型课堂环境，将课堂教学划分为课前、课中、课后三个阶段，其主要特征是教学决策数据化、评价反馈及时化、交流互动立体化和资源推送智能化。

为发挥和挖掘智慧课堂的最大效能，我们探索构建了基于智慧教学平台的数据驱动型精准教学模式，模式如图1所示，包括四个环节：基于数据的学情诊断、基于反馈的教学设计、基于智慧课堂的教学活动及科学精准的教学评价。各环节形成闭环，以循环迭代的方式动态更新数据，贯穿到教学实施的每个阶段，从而实现科学化、精准化、个性化和智能化教学，大大促进提升了学生的自主学习能力和高阶思维能力。

一、基于数据的学情诊断

在课前，教师根据教学内容在智慧教学平台上发布课前练习题、微课、课件等学习资源，学生通过平板或手机进行自主学习，平台会记录每个学生的学习行为轨迹，包括点击观看视频链接或PPT课件次数、练习题对错得分及完成用时情况等，师生还可以在平台论坛上对学生提出的学习问题进行互动。因为智慧课堂教学活动还包括课中与课后，平台会一直全链条收集学情数据，借助教育数据挖掘与学习分析技术，可以将平台上记录的行为数据转换成有价值的学情信息，如学困生的识别、知识短板的发现、学科能力的诊断、教学目标的达成度等。如图1所示，学情诊断数据是源源不断的，是迭代更新的，它来自于教学活动中，来自于线上线下，来自于精准的教学评价模型的反馈。

二、基于反馈的教学设计

有了基于数据的学情诊断，我们的教学设计不再是无源之水、无本之木，而是有的放矢，主要从教学内容、教学目标、教学策略三方面着手进行精准教学设计。

(一)精准安排教学内容

内容安排不一定照本宣科，原封不动照搬书本上的章节内容及顺序，可依据学情调整教学顺序，删减或拓展某些教学内容。教师平时要下意识自建，或引用下载积累资源，丰富壮大自己的教学资源库，以便在教学内容安排上信手拈来，让“下厨配菜”更加游刃有余。

(二)精准细分教学目标

精准细分首先是精准描述学生掌握的知识或技能达到的程度，在确定好课程的总体目标后，我们要层层分解、细化知识点或技能目标，使每个教学目标达到精确化、可量化，这样授课时针对性强，学生接受程度高。比如在计算机网络基础课程中有关子网掩码与容纳主机数量的计算内容，精准的教学目标不能表述成“熟练掌握子网掩码与主机数量的计算”，因为“熟练掌握”是一个模糊的表述，不好把控和精准评价学生，而应该表述成“5分钟之内完成子网掩码或主机数量计算题5道，正确率100%”。在教学设计上，就操作层面上来说，教师可以把每一教学目标转化为对应的问题，再把每个问题分解、细化为可以量化描述的小问题。其次，精准细分还要因学生而异设立个性化教学目标，即分层教学。比如对于课前练习60分以下、60至80分、80分以上的不同分数段学生设立分层教学目标，不能眉毛胡子一把抓，而应依托智慧教学平台，对不同层次学生推送不同的学习资源、测试与作业。

(三)精准实施教学策略

就教学内容而言，对于一些概念性、记忆性的内容，可以设计练习题训练加以巩固，或者设计游戏进行PK等方法增加趣味性，强化记忆；对于偏重于实操运用的技能知识，可以设计小组合作的实操或情景模拟活动。

针对学情反馈而言，如果是学生的共性学习需求，可以实施一致化的教学活动，如集中讲授与拓展等；如果是个性化学习需求，可以实施差异化教学，对学生进行有针对性的指导。

就教学方法而言，可演绎推理，可枚举归纳，可启发式，可探究式，各有特点，可单独应用，也可结合运用。为了更加精准、灵活施策，下面详细讲讲各种方法。

1.演绎推理

这一模式是：提出概念、原理 →进行演绎推理→实验或实例验证→概括得出结论。

演绎推理方法基本上是讲授式的，没有了学生探究、发现的过程，教师在同样的时间内教授的内容较多，但学生的自主活动会受到约束，不利于学生知识迁移能力的发展。

2.枚举归纳

这一模式是：演示或列举个别实例→进行归纳推理→实验或实例验证→概括得出结论。

采用枚举归纳法能够达成多种教学目标。首先是达成学生自主思维能力目标，枚举归纳是概念教学的有效手段，学生通过对案例的观察与思考，对概念形成的来龙去脉会更加清晰，会从本质上去理解和把握它。其次是达成情感目标，枚举归纳法因课堂上大多采用实物演示或实例说明容易激发学生学习兴趣，活跃课堂气氛。与演绎推理相比，枚举归纳法学生参与程度更高，但枚举归纳较演绎推理法费时。

3.启发式教学

这一教学模式是：准备→诱发→释疑→转化→应用。

启发式教学是以学生为中心，学生是学习主体，教师只是从旁边加以点拨，起指导和促进作用，学生主动提出问题、思考问题，主动去发现、去探索，从中找出解决问题的方法。启发式教学以深刻的认知心理过程为基础，更能发挥学生的主动性和首创精神，更有利于对知识的主动建构。启发式教学的基本思想是充分激发学生学习的内在动机，调动学生学习的主动性和积极性，促进学生主动思维，提倡学生多思、多动、多看获取知识。

4.探究式教学

这一模式是：提出问题→形成假说→制订方案→实施方案→分析论证→评价→交流与合作。

运用探究式的课堂教学，由于学生参与学习活动手脑并用，自主探究获取知识，在探究过程中体验学习乐趣，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和勇于创新的意识。并且通过分组探究过程中人与人之间、组与组之间的交流协作，培养了学生的合作精神；探究过程的最后小组总结交流环节可以促进学生养成自我检视、相互借鉴、共享成果的良好习惯。

三、基于智慧平台的教学活动

基于智慧教学平台的课堂教学活动覆盖课前、课中与课后，教学活动的宗旨是以教师为主导，以学生为主体，形成师生、生生、线上线下结合的多元互动的格局，从而实现教学目标。

(一)课前(线上进行)

教师通过智慧教学平台发布学习资料推送给学生，供学生课前预习，学生自主学习和完成测试任务，期间可以师生、生生线上互动。

(二)课中(线上与线下混合)

在课中，教学活动是多元的，形式是生动活泼的，内容呈现是丰富的。教师根据智慧教学平台的学习反馈情况，以培养学生创新思维为目标，紧紧抓住学生兴趣点这个牛鼻子，通过引入案例，创设情境，提出问题，将教学内容导入新课。利用分组讨论、教师释疑、随堂测试、个性辅导、成果展示、总结点评等，形成师生、生生、线上与线下的多元互动格局，学生在互动中加深了对知识的理解。学生遇到问题可以在智慧教学平台查阅资料，向教师提问，教师依据平台反馈的学情数据，对共性问题进行集中讲解和拓展，对个性问题进行差异化干预辅导，直至所有学生都掌握教学目标所要求的知识或技能。

(三)课后(线上进行)

在课后，教师依据学生的个体差异，通过智慧教学平台推送个性化的复习资料和课后习题，教师可以在平台上随时查看学生课后作业的完成情况。智慧教学平台能快速生成数据分析报告，学生根据错题情况反映的知识短板逐一突破，大大提高了学习效率。教师根据平台的数据分析报告更加客观真实、多角度、精准地检视评价教学，并依据学生的个体特征、存在问题、学习效果，进行差异化辅导，同时又为下一步精准教学获取学情而成竹在胸。

四、科学精准的教学评价

教学评价要做到科学与精准，教育教学理念必须与时俱进，新的理念直接影响教学评价模型的建构，就好像心理学的量表一样，要能准确把脉用户心理状况，首先心理量表设计要科学。教学评价的“量表”内置于智慧教学平台，会对学生的学习行为轨迹进行记录、统计，对学生的个体特征、知识缺陷、学习成效等进行画像，生成数据分析报告，所以智慧教学平台的评价模型设计与技术参数修正、更新很关键。

在以往，我们习惯于通过学生的考勤、课堂表现、作业完成情况等作为平时成绩，再加上一定占比的期中、期末成绩作为总评成绩对学生进行学业评价，其中的平时成绩说得难听一点就是教师对学生的“印象分”，教学评价的数据取样相当有限，而且评价模型不科学，因此传统的教学评价不能全面、真实客观地反映整个教学过程，精准自然无从谈起。而基于智慧教学平台的数据驱动型精准教学模式则不同，我们的教学评价是基于大数据的，贯穿于课前、课中和课后全过程，是基于平台的而且具备数据挖掘技术的科学评价模型，是科学、精准的。为了获取更多评价信息，有条件的地方，还可以在课室借助传感器技术、人脸识别技术、学习分析技术等先进技术的融合应用，使得精准教学评价伴随教学行为的开始到结束，并能够对尚未发生的未来进行精准预测锦上添花。比如通过识别学生课堂坐姿、眼神等评判学生的到课情况、精神集中情况等。

但是，这里必须强调一点，平台上教学评价数据凡是涉及学生个体特征的隐私敏感信息只允许向教师开放，要注意评价数据的安全性及伦理问题，教师与学生所看到的分析数据是有区分的，否则就会因为评价数据管理不善打击学生的学习自信，与我们的教学目标背道而驰。

上面讲述了基于智慧教学平台的数据驱动型精准教学模式，这一模式在实施“能力提升工程2.0”以来，在探索实践中得到了检验与完善，模式的理论创新与实践对于我们为师者是常做常新的课题，需要日后大胆尝试探索，不断充实、丰富和发展，为我们构建新型教学生态，再造教学流程，实施个性化、精准化教学贡献一分力量。