康永军 王荣华

摘   要：教学实践证明，只有全面、深入地分析学情，找准“最近发展区”，开展有针对性的教学活动，才能提高教学的有效性。以此为出发点，天津市滨海新区塘沽渤海石油第二中学经过多年探索，建构了基于大数据分析问题链驱动的精准教学范式，探寻利用大数据技术的优势，开展问题链驱动的教学，以优化传统教学过程，实现精准教学。

关键词：大数据;问题链;精准教学

作者简介：康永军，天津市滨海新区塘沽渤海石油第二中学教师;王荣华，天津市滨海新区塘沽教育中心。（天津  300450）

中图分类号：G632      文献标识码：A      文章编号：1671-0568（2019）07-0027-03

随着国家教育信息化战略的持续推进，各级各类学校的信息化环境得到快速完善，各种学习平台、移动APP、数字终端、可穿戴设备等在中小学逐渐流行起来。数字技术的常态化应用及数字化学习活动的日常开展为教育大数据的生成提供了得天独厚的条件，伴随着教育数据的持续累积与深度挖掘，大数据在构建新型教学生态、助力教学结构变革、再造教学流程方面的作用日益凸显。

一、借助大数据分析，了解每个学生的真实世界

随着数据密集型科学的快速发展，数据成为驱动社会创新发展、综合竞争的重要指标，也成为教育研究和利用的主要对象。与此同时，以大数据、云计算、泛在网络、虚拟现实、人工智能等为代表的新技术开始在教育教学领域崭露头角。学习空间超越了封闭的物理空间，走向虚实融合的无边界学习场域;学习过程从课堂、家庭、图书馆等断点式的学习活动，走向家校贯通、双线（线上、线下）融合的学习连续体。由此，越来越多、越来越细的教与学的行为印记被网络教学平台、移动APP、可穿戴设备等记录下来。

教学过程与结果数据的持续采集，逐步形成教学大数据，通过教学大数据的深度挖掘和多元分析，能够将数据背后反映的教学意义与价值清晰地呈现出来，进而辅助教师更精准地教，指导学生更精益地学。

实践证明，借助教育数据挖掘与学习分析技术，可以将课堂环境与网络环境中生成的教学数据“翻译”成有价值的信息，如学困生的识别、知识缺陷的发现、学科能力的诊断、教学目标的达成度等，进而为教学者的教学决策（调整教学方案、打造精准教学、实现全面评估、施行科学决策等）与学习者的学习决策（制订学习计划、定制学习资源、选择学习路径等）提供更准确、及时、全面的支持，推进数据驱动的精准教学和精准学习。

近年来，随着大数据技术在教育领域应用探索的快速推进，数据驱动教学开始呈现四大特征：科学化、精准化、智能化和个性化。目前，天津市滨海新区塘沽渤海石油第二中学（下文简称“我校”）正积极探索基于大数据分析，问题链驱动的精准教学，并引入了一套系统——极课大数据。极课大数据是一套基础教育学业采集与学情反馈追踪系统，以常态化学业信息采集存储和集中式动态学业档案管理为基础，通过图像模式识别，云计算技术，大数据分析等来提升精益学校的管理，是基础教育大数据形成与应用的信息化解决方案。它能够实现以下作用：

1. 数据把脉。高效互动课堂利用大数据技术持续分析课堂数据，为教师及时了解学情、调整教学计划提供了数据支持。教师通过传感器和智能终端同步记录学生的学习路径，追踪其学习过程，全面掌握学习者的学习现状，为教学“把脉”，实现“对症下药”。

2. 精准反馈。高效互动课堂立足教学过程，通过分析教学数据能够掌握学习者的不同需求。由此，不仅能帮助教师实时捕捉有价值的信息，根据学生出现的学习问题进行及时干预、优化教学内容与教学方法，还能帮助学生进一步巩固、深化和运用所学知识。

3. 轻负高质。丰富的媒体支持、高效的互动体验与精准的学情分析，促使教师在最短的时间内尽可能高质量地完成教学任务。教师在有限课堂教学的时间内，既能保证课堂教学有足够的信息量，又能聚焦班级中存在的共性问题和学生的个性问题，帮助学生及时查漏补缺，布置少而精的学业任务，从而真正实现高效教学。

二、构建问题链驱动，激发学生的学习动机

学科核心素养这一概念蕴含了学习方式和教学模式的变革。它要求学科教学在与现实生活紧密关联的、真实性的问题情境中展开，要采用基于问题的建构式学习，在学习者与问题情境的持续互动中，不断尝试在问题解决的过程中形成学科观念、学科思维模式和探究技能，发展核心素养。[1]那么，什么样的问题链才能驱动学生的主动学习呢？

1. 知识问题化。在传统的教学模式中，学生常常通过死记硬背、机械模仿的方式理解新知识，这样理解的知识很难被提取运用或迁移应用。学习是由提出问题开始，伴随解决问题的过程逐渐深入，学生的思维被激活，他们才会主动去学习，而且在不断解决问题的过程中保持较高的求知欲，这样更能激发学生主动填补知识空白、认知缺陷。

要通过问题解决教学促进学生深度学习，知识问题化是前提，因此，教师應通过分析知识在课标、教材中的地位与作用，分析学生已有的知识经验和可能发展的思维能力，以提炼出知识中蕴含的核心问题，从而促使学生分析问题、解决问题，并学会运用知识解决问题。实践证明，好的问题能够促使学生深入思考，在产生认知冲突和解决冲突的过程中，使认识得到发展，因此，教师应深入研究问题教学模式，了解学生学情，从而使问题贴近学生实际，最终达到提高教学效率的目的。

2. 问题情境化。在问题解决教学中如何实现问题的情境化设计呢？一是知识必然是学习者自主建构的，而不是机械地接受外界的灌输。因此，提出的问题应贴近学生的生活。二是要设计丰富而贴近学生实际的情境，使学生参与到知识建构的过程中。三是分析学生已有的知识和经验，掌握学生已有的认知基础、认知方式。

当然，问题情境设计是有原则的，情境一定是符合学生最近发展区，而且与之相关的知识的问题解决教学过程与现实世界的解决问题过程相仿，这样才便于学生进行自主探索。问题情境的来源是多方面的，教师可以从个人生活经验、学生经验、学科发展动态、学生学习过程等方面加以选择。问题情境化是激发学生化学学习兴趣的需要，社会生产和人的需要是产生兴趣的源泉，在问题情境化过程中，教师要从学生已有的经验出发，有的放矢地介绍日常生活和社会建设中所用到的知识，以此激发学生的愉悦心情，触发他们的情感和求知欲，使学生感到学有所得，学有所用。

3. 情境真实化。真实的情境会带给学生强烈的共鸣，学生的注意力和学习的兴趣被激发起来，学习内容变得具体化、形象化，他们在问题解决的过程中体会到问题的意义和知识的价值，体会到解决问题的成就感，同时也促使学生在新的情境中迁移应用。

基于真实情境的问题解决过程能将知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标真正并为一体，充分体现和发挥化学问题的价值和解决问题的价值。为了使情境真实化，在选择情境素材时，要注意情境素材最好是既来源于学生生活，又高于生活，并在学生的最近发展区之内，让学生在看似平常的情境中探索或开发不平常的问题，在熟悉的生活常识与艰深的学科知识之间建立起根本性的关系。

三、大数据分析与问题链驱动相融合，促使学生進行深度学习

当前，课堂最大的困境在于很多学生存在虚假学习和浅表学习的情况，究其原因，是高速而压缩化的课堂教学进度与缓慢而复杂的学生学习历程之间存在巨大落差，使学生的真实学习需求未能得到关注和回应，并最终陷入了学困生的死循环。因此，要改变课堂困境，使学生从虚假学习、浅表学习走向深度学习，课堂的系统化变革势在必行。[2]

1. 大数据分析是深度学习发生的前提。借助于大数据分析技术支持的课堂，最容易发生的就是深度学习。数据是基础、也是核心，只有采集了学生学习过程中常态化的海量数据，教师才能了解每一位学生，才能看到学生发展进步的动态过程，进行客观理性的学情分析和学生的学业水平评估。

实践证明，利用极课大数据可以实现“线上数据采集”和“线下数据采集”两种方式。通过数据采集，可以获得学生学习过程中最鲜活、最丰富的真实数据，如学生解答的痕迹、教师批改的痕迹等。其中，线上数据采集主要通过数字化在线课堂教学平台以及学习终端设备，记录学生在线课堂上的提问互动、习得反馈、在线作业等情况，以生成相关学习数据。线下数据采集主要通过记录学生的每一次作业、每一周练习、每一次考试的解答痕迹，反映学生课后学习及学习效果的全过程。

对于日常大量的作业则采用“先批后扫”的数据采集模式，在不改变学生和教师原有学习及工作模式的基础上，再进行常态化的数据采集，甚至可以保留教师的批改痕迹和学生的订正痕迹。整个流程是先将学生的日常作业或练习卷在传统批阅的基础上，通过高速扫描仪采集学生作答情况以及教师批改痕迹保存至云端，教师通过手机APP、电脑等终端随时查看教学诊断云平台上收集生成的学生数据。如每个学生的作业完成情况、每个题目的做错学生名单等，学生也可以通过手机APP、电脑等终端随时查看自己的作业反馈情况，系统还会自动建立个人错题库，并给出个性化的补偿学习建议。

2. 问题链驱动是深度学习的关键。学习始于问题，学习的过程就是解决问题的过程，同样，学习的最终目的是利用所学的知识解决实际应用中的问题。[3]学习并不能解决所有问题，但真正的学习一定是在解决问题中进行的。

要实现学生的深度学习，就要进行高品质的问题链设计，这是课堂教学质量的重要保障。所谓问题链，是指教学中直指学科本质的、整合教学目标和教学内容、涵盖教学重难点、具有高水平能促进学生主动活动和积极思维的问题，这类问题贯穿整个课堂教学过程，适应学生的身心发展特点，能促进学生深度学习，发展学生的高阶思维和核心素养，并在其中居于中心地位。从形式上看，它可以是一组驱动性的问题，也可以是以问题形式提出的任务或项目，这个问题的提出和解决要统领教学的所有问题。

相对于以学科知识为线索和以知识获得为目的的累积性学习，深度学习需要引导学生在问题解决中学习，展开深度理解和实践创新。无论是学科核心素养的发展，还是深度学习的实质性展开，都天然地与复杂的问题情境紧密地结合在一起。复杂的问题情境不仅是学科核心素养发展的最佳场域，还是深度学习展开的最佳场域。再形象地讲，复杂的问题情境乃是学生深度学习和学科核心素养发展的大熔炉。鉴于此，深度学习的引导不仅需要基于问题的教学，而且还需要开展基于复杂问题的教学。[4]

教学活动的设计要以理解为基础、以解决关键问题为目标，设计出体验性、探究型的学习活动，并在此过程中引导、帮助学生通过解释、举例、分析、总结、表达、解决不同情境中的问题等。

当然，在此过程中，教师要适时帮助学生搭设桥梁，寻找解决问题的最佳路径，不断唤醒学生的主体性，并通过活动引发学生的反思与评价意识，促使他们反观活动经历并进行改进。由此，深度学习活动的过程，就是师生之间互动共生的过程，是师生之间协同发展的过程。

总之，在当今数字化教育时代，充分发挥信息技术的优势，在班级授课制背景下，精准地把握每一个学生的学习状态，为学生的学习提供精准的指导和支持，让教学更加精准，为学生个性化学习提供强有力的环境支持，学习终将达到人人皆学、处处能学、时时可学的新境界，真正实现教育现代化。

参考文献：

[1] 教育——财富蕴藏其中[M].北京：教育科学出版社，1996.

[2] 何玲，黎加厚.促进学生深度学习[J].计算机教与学：现代教学，2005，（5）.

[3] 霍爱新，靳莹，邓艺琳.促进初中化学核心概念深层次理解的复习设计[J].天津师范大学学报（基础教育版），2018，（4）.

[4] （美）奥苏贝尔.教育心理学——认知观点[M].余星南，宋钧，译.北京：人民教育出版社，1994.

责任编辑   范艳玲