九江三中：因材施教——大數(shù)據(jù)助力智慧教育

  題記：培養(yǎng)教育人和種花木一樣，首先要認(rèn)識花木的特點，區(qū)別不同情況給以施肥、澆水和培養(yǎng)教育，這叫“因材施教”。 ——陶行知

2016年6月17日，教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》指出應(yīng)“培養(yǎng)教師利用信息技術(shù)開展學(xué)情分析與個性化教學(xué)的能力，增強教師在信息化環(huán)境下創(chuàng)新教育教學(xué)的能力，使信息化教學(xué)真正成為教師教學(xué)活動的常態(tài)?！苯逃髷?shù)據(jù)在推動教育改革與發(fā)展方面的戰(zhàn)略地位凸顯。

九江三中成立于1956年，建校已有61年，1979年，學(xué)校躋身于省級重點中學(xué)行列，為高等院校輸送了一大批具有發(fā)展?jié)摿Φ母咚刭|(zhì)畢業(yè)生。在信息化建設(shè)方面，學(xué)校積極探索新型智慧教育個性化教學(xué)的發(fā)展模式，探討信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，找到了一條適合自己的信息化道路——以大數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，推動精細(xì)化管理、精準(zhǔn)化教學(xué)、個性化學(xué)習(xí)。

一、發(fā)展歷程

2016年9月份，九江三中踏出了大數(shù)據(jù)建設(shè)第一步。學(xué)校為解決考試閱卷問題，引入網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)。老師的改卷方式從傳統(tǒng)的紙上閱卷、人工統(tǒng)計轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)上閱卷、機器統(tǒng)計，解決了主觀題評卷誤差和統(tǒng)計環(huán)節(jié)誤差，大大地減輕了工作量。同時，學(xué)生的數(shù)據(jù)得到了收集。這樣的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理后，能幫助有效評估閱卷教師水平，對教學(xué)和學(xué)習(xí)質(zhì)量給予公平公正的正確測評。目前學(xué)校已實現(xiàn)每次月考、期中考試等大型考試都會使用網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，累計已使用170余次。

2017年5月份，為解決高三年級周考及非畢業(yè)年級日常測練問題，學(xué)校著手試用手閱系統(tǒng)。手閱覆蓋周測等線上、線下作業(yè)模式，實現(xiàn)過程性數(shù)據(jù)采集。教師不改變原有的批閱習(xí)慣，學(xué)生紙筆作答、教師紙筆批改，這樣能保留教師批改的痕跡、批改意見。過程性的評價是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)效果評價的反饋信息，教師及時調(diào)整教學(xué)計劃和教學(xué)方法。學(xué)校高中部手閱系統(tǒng)全面覆蓋，老師們自發(fā)地學(xué)習(xí)使用，互相交流。

就此，學(xué)校建立起了完備的大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過網(wǎng)閱、手閱相結(jié)合將學(xué)生日常的作業(yè)、考試等過程性和結(jié)果性數(shù)據(jù)進(jìn)行伴隨式的采集，形成校級學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)發(fā)展性、常態(tài)化教學(xué)評價，對于學(xué)校管理、老師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)提供了更多客觀有力的依據(jù)。

在嘗到大數(shù)據(jù)帶來的“甜頭”之后，2017年6月底，學(xué)校進(jìn)一步推動大數(shù)據(jù)與教學(xué)的結(jié)合，開始試點應(yīng)用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)。讓大數(shù)據(jù)在學(xué)校的各個層級、各個維度都得到充分的利用。

二、大數(shù)據(jù)助力精準(zhǔn)教學(xué)

“未來課堂”到底是什么樣？現(xiàn)在一切都還只能是想象，而在九江三中，基于教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，精準(zhǔn)課堂已經(jīng)嶄露頭角。

“傳統(tǒng)的試卷講評課面臨很多問題，無法精準(zhǔn)分析學(xué)生學(xué)情，需要花費大量的時間找資源，也不能兼顧每一個學(xué)生，更無法及時了解授課效果?，F(xiàn)在通過對考試和作業(yè)的數(shù)據(jù)采集分析，幫助預(yù)設(shè)教學(xué)順序，拓展教學(xué)資源等，有側(cè)重的開展備課；課堂上，優(yōu)先解決共性薄弱點，再布置個性化作業(yè)指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，最后通過動態(tài)反饋當(dāng)堂鞏固提升，這樣一堂課，提升了10倍以上的課堂容量。而在課后，基于可視化的知識點掌握情況，還可以按照不同的學(xué)情進(jìn)行分層練習(xí)?！本沤懈咭唬?span>5）班談老師分享道。

  大數(shù)據(jù)并不能止步于學(xué)生數(shù)據(jù)收集階段，更重要的是數(shù)據(jù)收集過后，經(jīng)過分析整理，生出的新的最貼近于一線教學(xué)的資源。

1.精準(zhǔn)備課

  精準(zhǔn)備課工具是根據(jù)學(xué)生數(shù)據(jù)分析結(jié)果以及學(xué)生歷次考情及學(xué)情追蹤、班級共性錯題和薄弱知識點的情況，為教師精準(zhǔn)推送相匹配的拓展備課資源供教師實現(xiàn)課堂精準(zhǔn)教學(xué)和個性化輔導(dǎo)使用。大數(shù)據(jù)引領(lǐng)下的精準(zhǔn)備課主要包含兩個方面——備學(xué)情、備資源。

  1）備學(xué)情：基于學(xué)生數(shù)據(jù)，生成大數(shù)據(jù)分析報告。如下圖為學(xué)校高三年級第五次月考數(shù)學(xué)試卷的分析，老師可以先根據(jù)得分率了解學(xué)生答題情況，并進(jìn)行排序；老師還可以調(diào)取原卷，設(shè)置典型卷、優(yōu)秀卷，供上課使用。

  2）備資源：基于大數(shù)據(jù)+人工智能，老師可以利用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)推薦變式題資源，對學(xué)生進(jìn)行提高訓(xùn)練。針對班級的共性錯題及薄弱知識點，教師可利用相關(guān)試題資源，進(jìn)行精準(zhǔn)組卷，組織學(xué)生重新練習(xí)及針對性訓(xùn)練。如下圖為系統(tǒng)為高三年級第五次月考推送的拓展資源。

2.精準(zhǔn)講評

 教師可以根據(jù)班級學(xué)生的作答數(shù)據(jù)統(tǒng)計每個知識點的班級整體掌握程度，通過班級得分率和學(xué)校得分率進(jìn)行對比，找出差距。上課時，教師可以按試題錯誤率對題目進(jìn)行重新排序，重點講解班級的共性問題?？砂凑辗?jǐn)?shù)段統(tǒng)計作答情況，查看答錯學(xué)生名單及調(diào)取答題原卷；讓教師有的放矢，做到以學(xué)定教。

  2017年10月份，學(xué)校再次進(jìn)行實踐創(chuàng)新，首次觸電“人工智能”，八年級上學(xué)期第一次月考，學(xué)校引入英語作文智能批改技術(shù)。英語作文智能批改技術(shù)，實現(xiàn)了英文作文的自動評分與智能批改，減輕教師評閱工作量。試系統(tǒng)能夠提供包括單詞拼寫、語法表達(dá)等多個指標(biāo)的逐句批改和多維度診斷，診斷如名詞單復(fù)數(shù)錯誤、動詞錯誤、主謂一致錯誤等20多種信息。并為學(xué)校提供校級和班級的考試分析報告以及每位學(xué)生的作文原卷和批改詳情，供教師針對性指導(dǎo)教學(xué)及學(xué)生作文提分使用。

 3.精準(zhǔn)輔導(dǎo)

  精準(zhǔn)輔導(dǎo)工具是將學(xué)生學(xué)習(xí)過程實時呈現(xiàn)，直觀展現(xiàn)每位學(xué)生的學(xué)情和學(xué)生知識點掌握情況，方便教師進(jìn)行查看和發(fā)現(xiàn)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)及原因分析。

  老師可以利用精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)收錄形成的學(xué)生學(xué)業(yè)檔案，按時間、知識點、錯題等多維度查看學(xué)生個體學(xué)業(yè)詳情及知識點掌握情況，幫助教師了解學(xué)生個體學(xué)業(yè)詳情，從而實現(xiàn)個性化、針對性的輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)業(yè)。此外教師可主動關(guān)注學(xué)生，實現(xiàn)對關(guān)注學(xué)生成績波動主動提醒。

 
 4.精準(zhǔn)教研

  為了促進(jìn)傳統(tǒng)的經(jīng)驗式教研向數(shù)證型教研的轉(zhuǎn)變，大班式教學(xué)向個性化教學(xué)的轉(zhuǎn)變，九江三中建立了大數(shù)據(jù)教研中心，充分滿足教師備課、交流、教研，的需求。促進(jìn)教師教研、課堂教學(xué)的變革與創(chuàng)新。

  大數(shù)據(jù)教研中心配備了一體機、掃描儀、電腦、打印機、會議桌，配合精準(zhǔn)教研工具，幫助九江三中實現(xiàn)由經(jīng)驗重復(fù)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)實證的常態(tài)方法轉(zhuǎn)型,打通校本教研的創(chuàng)新路徑。在這里，老師可以利用精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)里的相應(yīng)數(shù)據(jù)，組織進(jìn)行教研活動，探討教學(xué)問題。

三、大數(shù)據(jù)助力個性化學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)到底有沒有捷徑？數(shù)據(jù)，可以幫助學(xué)生了解自己，發(fā)現(xiàn)自己。每一個家庭都有夢想，孩子的學(xué)習(xí)與成長是夢想的翅膀。

   針對數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)學(xué)科，通過收集學(xué)生數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能技術(shù)，精準(zhǔn)教學(xué)系童可以提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析，還可以根據(jù)學(xué)生真實作答數(shù)據(jù)智能診斷出每個學(xué)生的知識點掌握情況，測評出薄弱環(huán)節(jié)，并基于人工智能推薦引擎提供個性化學(xué)習(xí)資源助力教師因材施教，幫助學(xué)生查缺補漏?；谶@些資源，九江三中推出了個性化學(xué)習(xí)材料——錯題鞏固手冊。錯題鞏固手冊包含基于學(xué)生考試、作業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的錯題，專屬定制，人人不同。除此之外，手冊中還包含根據(jù)每個學(xué)生具體情況推出的舉一反三的新題。

四、大數(shù)據(jù)助力精細(xì)化管理

  當(dāng)前大部分學(xué)校教學(xué)管理更多的依賴于教學(xué)經(jīng)驗以及階段性的教學(xué)數(shù)據(jù)，校園管理存在缺乏數(shù)據(jù)依托的問題，往往只能采取經(jīng)驗型、粗放型的管理方式。九江三中通過引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，收集分析詳盡的微觀個性化數(shù)據(jù)，更有效地服務(wù)學(xué)校管理、改革教育教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

校長張成卓表示：“教學(xué)過程性數(shù)據(jù)非常重要，沒有這些數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，就很難進(jìn)行科學(xué)的評估?，F(xiàn)在我們可以看到校內(nèi)的各項測驗和作業(yè)情況，也能發(fā)現(xiàn)在考試中成績上升或者下降的班級，再結(jié)合校本資源建設(shè)情況以及資源被使用情況，還可以考察老師的工作積極性和貢獻(xiàn)值。包括現(xiàn)在每一次的教研會，都能精準(zhǔn)量化考試結(jié)果與下階段的教學(xué)重點，數(shù)據(jù)都至關(guān)重要。”

五、大數(shù)據(jù)推動未來發(fā)展

學(xué)校想要構(gòu)建動態(tài)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)與資源流轉(zhuǎn)，想要轉(zhuǎn)變教育理念、提升教學(xué)質(zhì)量，信息化手段必不可少。目前，學(xué)校的信息化建設(shè)已碩果累累，精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)給學(xué)校的方方面面都帶來了改變，但勇于探索創(chuàng)新的三中人并未止步。學(xué)校立足現(xiàn)在，放眼未來，在建設(shè)“大數(shù)據(jù)教研中心”的基礎(chǔ)上，提出了新的想法——針對學(xué)科特色，構(gòu)建以“學(xué)生學(xué)習(xí)為中心”的個性化智能學(xué)習(xí)中心；以充分滿足學(xué)生探究、體驗、個性化學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性。

個性化學(xué)習(xí)中心針對中學(xué)生的階段性成長特征，為學(xué)生提供自由、開放、安全的學(xué)習(xí)及實踐空間。學(xué)校初步構(gòu)思，個性化學(xué)習(xí)中心包括分層教學(xué)區(qū)、個性化學(xué)習(xí)區(qū)、個性化學(xué)習(xí)資料打印區(qū)三個功能分區(qū)；并配備專用的教學(xué)設(shè)備，豐富的個性化學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)工具，把信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機的整合起來，從根本上促進(jìn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。

其中，個性化學(xué)習(xí)區(qū)，旨在為中學(xué)生營造緊跟前沿科技的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以在物理空間上進(jìn)行分組，每組圍繞在一張比較大的課桌周圍，方便學(xué)生開展分組討論、專項訓(xùn)練等。分層教學(xué)區(qū)可實現(xiàn)教師的分層教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行分組討論式協(xié)作學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，學(xué)生答題后，老師即時獲得學(xué)生作答情況。基于班級個性化練習(xí)結(jié)果，系統(tǒng)提供班級報告，包含完成情況、分?jǐn)?shù)統(tǒng)計分析，薄弱知識點的提升情況等指標(biāo)，呈現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)后的班級整體收益，同時基于班級個性化練習(xí)結(jié)果，系統(tǒng)重新呈現(xiàn)高頻錯題，實現(xiàn)教師個性化智能講評。個性化學(xué)習(xí)資料打印區(qū)能保證一個年級15個班級的提分手冊同時打印及存儲；按照覆蓋45學(xué)生同時使用。

現(xiàn)在，大數(shù)據(jù)在九江三中學(xué)校管理、課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)中不可或缺，這種意識的現(xiàn)代化必將持續(xù)推動三中整個教學(xué)的革命性變革。