美国认知教育心理学家奥苏伯尔在《教育心理学:一种认知观》一书中写道:“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么,我将一言以蔽之曰:影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么。要探明这一点,并应据此进行教学。”其大意是,教师应根据学生已知、未知及想知的情况来安排教学。
智能点阵笔使用点阵技术,将书写的内容以数字化的形式传输到设备上,进行保存和处理。其配套软件和数字平台,构成了智能点阵笔纸笔系统。该系统可以对学生的数据进行收集、分析和应用处理,适宜于对学生进行学情诊断,实现学生的个性化学习,也能帮助教师改进教学行为、优化教学环节,满足了教与学改革的需求。
中山市横栏镇横栏小学基于原有的学评教育管理系统,依托智能点阵纸笔系统增设了学情诊断模块,创建了精准教学模式,其步骤包括:教师课前导学、布置课前预习、整理分析数据、确定教学重难点、精准掌握知识断点、确定学生学情、给学生推送个性化微课和个性化作业等。
收集分析课前导学数据,实现精准教学
在传统的备课方式中,因为学情的缺失,难免存在以下问题:教学设计无目标或缺乏目标意识,备课与上课“两张皮”,教与学脱节,学生“假学习”、低效学习,甚至无效学习。而现在,教师可以将题库中已有的练习或设计好的前置性探究单推送给学生,让他们用智能点阵笔作答,进行课前测验。之后,教师可以在智能点阵笔数据平台了解学生的作答情况,依据学生的测验数据生成数字画像,并进行数据分析,了解学生的知识储备和已有的学习经验。
以人教版数学六年级“一个数除以分数”的教学主题为例,该课程因其算理的抽象性与复杂性,是公开课上不被教师青睐的“硬骨头”。学生的知识储备、认知起点是怎样的呢?在正式授课前,笔者随机抽取了50名六年级学生,让他们用智能点阵笔完成前置性探究单,以此调查他们的知识储备。之后,笔者利用智能点阵笔纸笔系统采集学情数据,发现无论是学习前基于知识储备的调查,还是学习后基于算法与算理的调查,问题其实指向同一个课程难点:除以一个不等于0的数,为什么等于乘这个数的倒数?通过智能点阵笔数据平台调取学生的做题过程视频,可以还原学生的思维过程:有一部分学生发现,把一节课看作单位“1”,无法表达一节课是 小时,进而再进行修正,找到正确答案;而学生在探究解决2÷ 时,完成画图耗时较多,说明画图表达存在难度,侧面反映出大部分学生已有的经验不足以支撑新知识的学习。学生虽已得“法”,却“理 ”不清,法理不在同一频道。所以,通过使用智能点阵笔数据平台对学情进行收集和调研,教师能准确把握知识的生长点、联结点和关键点,对学习难点进行分解剖析。
此外,使用智能点阵笔系统,还可以提高课堂互动的效果,让生生之间、师生之间的讨论与分享变得更有效,提升学生的数学表达能力与合作素养。特别是融合了学与评的“任务超市”功能,可以设计章节易错点等,为教师提供更全面、直观、清晰的视角,使之更好地了解学生的学习行为和学习结果,从而为每位学生提供个性化的学习资源和辅导,有效提高学生学习的积极性和数学思维能力。
即时影像生动刻画思维轨迹,实现个性化学习
“双减”背景下,如何优化作业设计,让分层、个性化的作业满足学生不同的需求?学生的智力水平和学习能力各不相同,为此,教师要求所有学生都做相同的作业是不科学、不合理的。而智能点阵笔纸笔系统能够智能组题、组卷,实现分层学习。
以小学数学五年级下册第三单元“长方体和正方体”一课的作业为例。智能平台根据学情数据自动生成针对个体或小组的个性化测试卷,并直接发送至学生个人的学评系统端口,实现线上、线下学习的无缝衔接。根据不同的学习场景和学习习惯,学生可选择在线作答或打印纸质试卷作答。之后,错题分析系统会给学生推送错题集:一种是共性错题集,这部分错题能帮助教师发现教学中的问题;另一种是个人错题集,可强化学生对薄弱知识点的掌握,有效提升解题正确率。家长也能通过学校数据平台查看学生的作业情况,为学生个性化发展提供空间。
智能点阵笔纸笔系统通过统计学生课前预习、课中互动、课后作业等学业性数据,采集点评、表扬等过程性数据,打通全场景、全链路教学数据,生成全方位评价的可视化学情报告,实现了教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化,让技术赋能课堂,实现个性化教学,打造了精准教学课堂。
【本文系广东省教育科学规划2023年度中小学教师教育科研能力提升计划项目“新时代教育评价改革背景下中小学学评教育管理系统的研发与应用研究”(项目编号2023YQJK452)、广东省中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0专项科研课题“数据驱动下智能笔辅助精准教学的实践研究”(课题编号TSGCKT2023282)的研究成果】
(作者单位:中山市横栏镇横栏小学)