基于學(xué)情數(shù)據(jù)的化學(xué)教學(xué)實踐

【摘要】評價熱是“雙新”背景下的衍生詞，教師如何在教學(xué)過程中進行過程性評價，改進評價觀值得探索。本文旨在對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)進行收集、分析及應(yīng)用，形成學(xué)情數(shù)據(jù)，在教學(xué)中應(yīng)用，改善教與學(xué)效果，實現(xiàn)教學(xué)相長?！娟P(guān)鍵詞】學(xué)情；數(shù)據(jù)；化學(xué)教學(xué)《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版）》在課程理念中強調(diào)：“引導(dǎo)教師合理運用評價結(jié)果改進教學(xué)，實現(xiàn)以評促學(xué)，以評促教，發(fā)揮評價的育人功能”。[1]反觀教學(xué)的真實現(xiàn)狀是，依然有很多教師將評價結(jié)果作為對學(xué)生本人學(xué)習(xí)能力的評價，而非自身教學(xué)行為的反饋及學(xué)生階段學(xué)習(xí)效果的診斷。當前改變教師的評價觀迫在眉睫。學(xué)情分析與數(shù)據(jù)的基本定義學(xué)情分析在廣義上是指對學(xué)生的所有情況的分析，狹義上是指對學(xué)生在學(xué)習(xí)方面有何特點、學(xué)習(xí)方法怎樣、習(xí)慣怎樣、興趣如何、成績?nèi)绾蔚确矫娴姆治?。?shù)據(jù)（data）是事實或觀察的結(jié)果，是對客觀事物的邏輯歸納，是用于表示客觀事物的未經(jīng)加工的原始素材。大數(shù)據(jù)具有海量存儲、高效處理和個性化分析等特點，能夠滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)和精細化學(xué)習(xí)的需要[2]。學(xué)情數(shù)據(jù)指的是可以代表、描述和反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況的素材。本研究中學(xué)情數(shù)據(jù)主要指學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果（作業(yè)、考試）的數(shù)據(jù)。學(xué)情數(shù)據(jù)的主要來源是作業(yè)和智能化分析平臺（包括智學(xué)網(wǎng)、極客大數(shù)據(jù)及星立方數(shù)據(jù)分析平臺等）呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)。教學(xué)實踐過程自2020年初，筆者開始探索學(xué)情數(shù)據(jù)融入教學(xué)的策略，作為新入職教師，在無教學(xué)經(jīng)驗支撐的情況下，嘗試以智能化分析平臺呈現(xiàn)學(xué)情數(shù)據(jù)作為教學(xué)反思的抓手，探索分析學(xué)情數(shù)據(jù)，應(yīng)用學(xué)情數(shù)據(jù)，改善教學(xué)現(xiàn)狀的實踐。實踐后形成了學(xué)情數(shù)據(jù)融入化學(xué)教學(xué)的應(yīng)用模型（圖1）。圖1"學(xué)情數(shù)據(jù)融入化學(xué)教學(xué)模型1.學(xué)情數(shù)據(jù)的采集數(shù)據(jù)是教師掌握學(xué)情的抓手，只有掌握學(xué)生學(xué)習(xí)過程的真實數(shù)據(jù)，教學(xué)才能有的放矢。學(xué)情數(shù)據(jù)采集的方式包括“線下采集”和“線上采集”兩種。一線教師使用最多的是線下采集的方式，如對學(xué)生的練習(xí)、作業(yè)及小測試進行批改后的共性問題統(tǒng)計。線上采集主要是應(yīng)用智能化分析平臺將學(xué)生在考試中的學(xué)業(yè)表現(xiàn)進行統(tǒng)計及分析，生成相應(yīng)的學(xué)情數(shù)據(jù)。2.學(xué)情數(shù)據(jù)的分析學(xué)情數(shù)據(jù)分析是對已采集的學(xué)情數(shù)據(jù)的進一步加工及挖掘，也是整個學(xué)情數(shù)據(jù)融入教學(xué)的重點和難點。當今學(xué)界研究較多的學(xué)情數(shù)據(jù)分析是應(yīng)用智能化分析平臺提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，如提供給學(xué)科教師的數(shù)據(jù)分析結(jié)果一般包括總成績、單項成績、知識點正確率、知識結(jié)構(gòu)、錯誤原因、核心知識掌握情況變化、成績變化和排名變化等。教師可根據(jù)數(shù)據(jù)快速了解學(xué)生本階段真實的學(xué)習(xí)情況。筆者不否認相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析思路，但始終覺得并未從根本上解決問題，即沒有真正發(fā)揮數(shù)據(jù)分析的深層含義。筆者認為拿到數(shù)據(jù)分析結(jié)果后應(yīng)從兩個維度思考：一是自身教的層面，在教學(xué)本部分知識時，是采取哪些策略突破重點和難點的；二是學(xué)生學(xué)的層面，學(xué)生面對重點和難點時，是通過何種證據(jù)說明學(xué)生已突破重點和難點的。教師的“教”直接會影響學(xué)生的“學(xué)”。因此，數(shù)據(jù)分析思維模型（圖2）是教師學(xué)情數(shù)據(jù)分析的重要抓手。圖2"數(shù)據(jù)分析思維模型智能化分析平臺提供的數(shù)據(jù)分析是專業(yè)人員根據(jù)實際需要建立數(shù)學(xué)模型，再由軟件開發(fā)人員應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)手段實現(xiàn)的，同時需要滿足學(xué)校多群體的需求，如以校長為代表的學(xué)校管理者，教師群體中的班主任、學(xué)科教師以及學(xué)生[3]。這也使得數(shù)據(jù)分析結(jié)果相對宏觀，很多數(shù)據(jù)分析結(jié)果并沒有在該系統(tǒng)呈現(xiàn)出來。這既是空白，也是可探索的空間，因此開展基于智能化分析平臺的數(shù)據(jù)加工變得更有意義。3.學(xué)情數(shù)據(jù)的應(yīng)用教師獲取分析后的學(xué)情數(shù)據(jù)后，可采取直接數(shù)據(jù)應(yīng)用或間接數(shù)據(jù)應(yīng)用方式融入教學(xué)。直接數(shù)據(jù)應(yīng)用即將分析后的學(xué)情數(shù)據(jù)直接應(yīng)用到作業(yè)講評、試卷講評及個性化輔導(dǎo)上，針對學(xué)生數(shù)據(jù)反饋出的共性問題進行針對性講解。此種數(shù)據(jù)應(yīng)用方式適用于日常作業(yè)講評、試卷講評課及個性化輔導(dǎo)。作業(yè)講評時，教師可以在課堂上根據(jù)數(shù)據(jù)反饋結(jié)果對錯題學(xué)生進行提問，了解學(xué)生做題時的真實思維過程，由此確定學(xué)生的問題點，同時可以請其他學(xué)生進行點評。應(yīng)用此種方法實踐后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生聽錯題更認真，記憶也更深刻；應(yīng)用數(shù)據(jù)分析結(jié)果進行個性化輔導(dǎo)更便利、更高效。教師可在數(shù)據(jù)分析平臺上下載學(xué)生歷次知識點失分情況統(tǒng)計表，了解學(xué)生具體的知識掌握情況，通過失分情況確定個性化指導(dǎo)內(nèi)容，實現(xiàn)精準指導(dǎo)。教師為學(xué)生提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)后，學(xué)生進步顯著，學(xué)習(xí)興趣也會有所提升。試卷講評課上，筆者往往采取如下環(huán)節(jié)進行。第一步從智能化分析平臺下載學(xué)生的得分小條，打印發(fā)給學(xué)生。第二步給學(xué)生幾分鐘時間，在試卷上圈畫出所有的錯題。學(xué)生快速鎖定自己的錯題。第三步是學(xué)生先自己改，再小組討論解決。最后由教師講解剩下的共性問題。該模式（圖3）為學(xué)生自我改進及同伴合作留出了空間。圖3"直接數(shù)據(jù)應(yīng)用講評課模式流程間接數(shù)據(jù)應(yīng)用模式是將智能化分析平臺處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果作為學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)，以此確定學(xué)生當前的學(xué)習(xí)起點。教師根據(jù)起點設(shè)計評價任務(wù)、學(xué)習(xí)目標及學(xué)習(xí)活動。間接數(shù)據(jù)應(yīng)用模式主要適用于試卷復(fù)習(xí)課及新授課等課型。教師在設(shè)計評價任務(wù)時，可依照學(xué)生學(xué)情，設(shè)置梯度合理、難度適中的教學(xué)任務(wù)；教師在制定學(xué)習(xí)目標時，可根據(jù)學(xué)情確定學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，實現(xiàn)適合本班的學(xué)習(xí)目標。實施成效一是學(xué)情數(shù)據(jù)應(yīng)用對教師信息化素養(yǎng)的提升。隨著教育信息化2.0時代的到來，以及教育大數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展，教育與信息技術(shù)的融合變得更為深入。相關(guān)數(shù)據(jù)平臺的開放，出于教師對自身教學(xué)的需要，教師會主動進行相關(guān)的學(xué)習(xí)和研究，探索數(shù)據(jù)平臺中的數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用，當教師通過學(xué)情數(shù)據(jù)的應(yīng)用切實提升了教學(xué)效果后，教師則會進行更深層次的研究實踐。二是學(xué)情數(shù)據(jù)應(yīng)用對教學(xué)質(zhì)量的提升?！吨袊逃F(xiàn)代化2035》明確了中國教育現(xiàn)代化方向和目標，“十四五”規(guī)劃確立了建設(shè)高質(zhì)量教育體系的重大任務(wù)，教育學(xué)發(fā)展需要與現(xiàn)代化進程同步，服務(wù)于高質(zhì)量教育體系建設(shè)。利用數(shù)據(jù)進行教學(xué)，就是建設(shè)高質(zhì)量教育的有效途徑。以筆者所教授的化學(xué)學(xué)科來看，筆者在使用學(xué)情數(shù)據(jù)進行教學(xué)的四年中，自身教學(xué)成績和教學(xué)能力均有了較大程度的提高。三是學(xué)