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大数据分析对班级个性化教学辅助作用过程性研究

2022-02-23易正杰

中国信息技术教育 2022年4期
关键词:计算机实验室安全管理

易正杰

摘要:个性化学习是基于每个学生不同的学习需求、个性特征的差异,为学生提供适宜的学习资源、学习工具、学习策略及学习环境等。大数据是一种数据分析技术,能够从不同类的数据中迅速获得有价值的信息。作者借助大数据分析,从记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力与应用能力五个维度建构学生学习能力图谱,综合全班学生学习能力图谱构成班级学习能力数据分析表,以此评判班级个性化的差异。根据不同班级情况,设计有针对性教学策略与授课模式,使原本的多班级单一式授课,转化为针对某个班级的个性化授课模式,在授课过程中,可通过二次、三次或多次大数据收集,不断汇集过程性班级学习能力图谱,不断调整教学策略与授课模式,不断更新与改进班级个性化教学。

关键词:计算机实验室;安全;管理

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2022)04-0097-04

● 班级个性化教学的必要性与重要性

1.班级教学现状分析

在教师方面,科学教师往往会面对多个班级教学,难以深入了解每一个班级的学科特点,如果采用统一授课模式,即便是执教内容一致,执教方式一致,用心程度一致,取得的实际效果也往往不一致。

在学生方面,在科学学科的学习中,学生表现出极大的个体差异和性别差异。个体差异表现为,同样的学习内容,学生的掌握程度却不一样;性别差异性表现为,男生操作能力普遍强于女生,女生记忆能力则普遍强于男生。再加上受班风与学风影响,差异性更大。

由以上两个方面可以看出,传统教学虽然保障了学生参与学习、接受教育的权利,但如何让学生在学习过程中,更好地提高学习效率,促进其素质的全面提升,则需要在统一教学的基础上,有更为精细化、个性化、针对性的教学模式,即个性化教学。

2.个性化教学的必要性与重要性

个性化学习是指根据每个学生的学习需求、个性特征等为其提供适宜的学习资源、学习工具、学习策略及学习环境等支持。[1]从实践来讲,个性化学习是对现有教学模式的变革,是践行学生主体性的强有力证明。其并非是简单技术工具的应用和融入,而是对现有教学模式中“教师讲—学生听”教学形式的批判和转变,是以学生个体为起点开展学习设计而非以知识为起点。个性化教学能很好地克服和弥补班级教学的弊端,大数据分析与统计为教师和学校管理者尝试采用何种教学策略,让学生在各个方面的成长超过传统的班级教学,使他们发现自我、发展自我、完善自我,成为全面发展的高素质人才提供了解决途径。

● 大数据作为班级个性化教学研究工具的优势

1.大数据的优势

大数据是指以多元形式,自许多来源搜集而来的庞大数据组,往往具有实时性。[2]随着大数据技术的推广与应用,教育也向智慧化、目标准确化、个性化方向发展。大数据时代的到来使得教育的方式、方法都发生了变革,教师的教学方式以及教育策略等也都发生了变化,教师能够通过大数据的收集与信息整合,建构目标对象各方面学习能力水平,绘制参考图谱,准确定位学生、班级学习能力优缺点,设计有针对性的教学策略。大数据的发展,使得每一个使用大数据的人都可以成为信息的制造者与应用者,各类应用数据的获取与存储变得简单,为教师的智慧教育以及有针对性的个性化教育提供了依据。

2.大数据服务班级个性化教学的优势

在以往的教学中,对学生个性的判断往往源自教师的个人经验,没有统一的评判标准。在加入大数据分析后,学生各项能力,包括记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力和应用能力等在一次次采集统计后,清晰可见,为教师评判提供基础。在此基础上,教师教学与指导能更具有针对性,个性化教育的实施成为可能,也为其他教师今后的教学提供借鉴和有效帮助。因此,在实际科学教学中通过大数据分析发现学生的记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力和应用能力的不同表现,继而发现学生与学生之间、班级与班级之间的不同之处,设计有针对性的授课实施方案,能发扬学生特长,弥补不足,促进学生综合发展。

● 运用大数据对班级个性化教学的具体实施过程

1.准备工作

(1)研究对象

本次研究对象为某小学六年级一、二、三班,共三个班的学生。

(2)原有班级状况

某小学六年级一、二、三班在六年级第一学期开学初,根据语数成绩,打乱原生班级,重新分班,班级学习氛围、学习风格并未形成,教师对很多学生的性格、学习能力、学习习惯均不了解,故未在开学初进行学习能力大数据调查,而是采用多班级单一式授课模式,磨合生生关系、师生关系,确立班级学习氛围与学习风格,培养学生良好的科学课学习习惯。

(3)大数据采集与分析

①教师统编能反映学生记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力与应用能力五种能力的五种题型总计80道选择题的能力测试卷。

②根据能力测试,设计Excel表格,表格由三部分组成:第一部分,答题正误数据录入区。学生答题正误由数据0、1代表,0代表错误不得分,1代表正确得分。第二部分,各項能力得分率计算区。由能力正确数、能力总题数与能力正确率三部分组成,在学生答题正误输入完毕后,即可自行计算正确率;第三部分,能力图表。在学生各项能力正确率得出后,自动生成班级学生个人各项能力数据与班级各项能力数据总表。

(4)实施方式

采用集中测试模式,分别由六年级三个班的学生答题,教师批改,并通过Excel表格获取每位学生记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力与应用能力相关答题的正确率,汇总后即得到三个班级各项能力数据。通过对比各项数据高低,明确每个班级的优势与劣势所在,以及不同班级之间能力区别,从而为班级个性化教学把脉问诊。

2.实施过程

阶段一:初次分析班级个性化差异

①数据分析。

在学生学习完一、二单元后,进行了第一次班级调研分析(如图1)。

从数据中不难看出,三个班级的教学反馈,既有共性,也有个性。

班级共性表现为:a.操作能力均优秀。在一、二单元教学中,学生操作课时达到25节次以上,拥有充足的操作实践时间。另外,本次调研测试所涉及操作能力题目较少且难度较低,故学生普遍反映能力较好。b.三个班级应用能力均较差。因某小学地处城乡结合部,学生受社会、家庭与学校教学习惯影响,所以学生普遍只注重知识点的学,而缺少实际与灵活的运用。c.某小学六年级在学期开学初,在原有五年级考试语数成绩基础上重新平均分班,故各班能力较为均衡,没有出现明显偏差现象。

班级个性表现为:六(一)班记忆能力与分析能力为三个班最差,理解与应用能力则是最优。六(二)班则较为均衡,在三个班级中没有明显优势能力,也没有明显劣势能力。六(三)班应用能力为三个班最差,记忆与理解能力为年级第二,分析能力与六(二)班大致持平。

②设计班级个性化教学研究方案。

针对共性,将后续教学方案做如下改进:a.增加课前三分钟复习环节,利用三分钟时间复习回顾背诵已学知识点,训练并提高学生记忆能力。b.借助实验教学平台,教师讲解、学生讨论,说明本实验为什么要做,做的目的是什么,让学生理解实验,理解动手操作的每一步的意义,从而提高理解能力。c.实验教学增设五段论分析模式:我们做了什么?→引发了什么?→产生了什么?→看到了什么?→说明了什么?训练并提高学生分析能力。d.课堂学习结束后,增设小课堂,用答题、生活物品讲解或科教短片形式,引导学生把所学知识与生活实际相结合,从而提高应用能力。

针对个性,将后续教学方案调整为:

六(一)班以记忆能力为核心训练与提升目标,每周三节课保证至少两节课的课前三分钟复习环节,部分时候还有所加强,调查学生对所学知识的记忆与背诵情况,针对未能及时记忆与背诵的学生,适当进行惩罚,在第二次授课时,教师跟进,再次检查,以五段论教学与应用教学为辅,力争提高记忆能力。

六(二)班各项学习能力较为均衡,分析能力与应用能力较差,在教学中以分析能力为核心训练与提升目标,采用五段论教学模式为主,从口头教学,落实到书写,学生每次实验后,先行按照五段论模式,书写并分析实验,然后班级交流,在交流中发现并弥补自己分析的不足之处,通过反复训练,提高学生分析能力。例如,在研究电与磁关系时,我们做的是用导线接通了电池的正负极,看到的是小磁针偏转,如果用导线接通电池正负极,会引发什么,接着又产生什么,才能看到小磁针偏转?整个实验过程又说明了什么?学生通过思考、讨论,最后得出结论,我们做的是用导线接通电池正负极,引发的是导线中电流开始流动,产生了一个磁场,才能看到小磁针偏转,说明通电的导线可以产生磁场。分析的过程有助于提高学生对知识的记忆、理解与应用,希望通过此举,能有助于六(二)班学生能力全面提高。

六(三)班应用能力不足,则以课后小课堂为训练平台,通过简单的课堂小练习——生活物品大揭秘,如晾衣杆运用了哪些简单机械、斑马的花纹是保护色还是警戒色等小知识,提高学生对生活中科学知识的认识,并鼓励学生主动发现,以知识点课前复习与五段论教学为辅,力争提高六(三)班学生能力水平。

阶段二:第二次分析班级个性化差异

①数据分析。

在确定个性化教学方案后,严格遵循设计方案,对六年级一、二、三班分别开展个性化教学,在完成教学目标后,开展第二轮数据调研工作,调研模式与数据获取方式与第一次相同。区别在于,本次调研未涉及操作能力考查。

最终取得的数据如下页图2所示,经与第一次调研数据对比分析,三个班学生能力在原有基础上均有所提高。

②制订班级个性化教学研究方案。

通过本轮调研发现,六(一)班学生的记忆、分析与应用能力均有所提升,但记忆能力提升有限,并未取得理想效果,其带动效果已体现,班级学生总体能力有所上升,特别是学生应用能力提升明显。针对本轮数据,将后期教学方案改进为,维持记忆能力为核心训练与培养能力,加强训练强度,期待学生记忆能力再度提升。

通过本轮数据可知,六(二)班学生的记忆分析与应用能力均大幅度提升,显示提高本班学生分析能力可带动记忆与应用能力提升。针对本轮数据,将后期教学方案改进为,修改以分析能力为训练与培养核心的模式,转而以记忆能力为训练与培养核心,提高记忆能力训练强度,期待学生记忆能力更快提升。

根据本轮数据,六(三)班学生的记忆、理解、分析与应用能力全面提升,但记忆与理解能力提升较低,显示培养本班学生应用能力,可有效带动记忆、理解、分析能力的提升。针对本轮数据,将后期教学方案改进为,修改以分析能力为训练与培养核心的模式,转而以记忆能力为训练与培养核心,提高记忆能力训练强度,期待学生记忆能力更快提升。

阶段三:第三次分析班级个性化差异

①数据分析。

调研模式与数据获取方式与前两次相同,本次调研涉及操作能力考查。最终取得数据如图3所示,经与第一次调研数据对比分析可知,三个班学生能力在原有基础上均有所提高,与第二次调研相比,各班部分学生能力有所升降。

②制订班级个性化教学研究方案。

六(一)班第三次调研表明,记忆能力明显提升,分析与应用能力略有下滑。针对本轮数据,将后期教学方案改进为,修改记忆能力为核心训练与培养能力,转而以分析、应用能力为训练与培养核心,提高两种能力训练与培养强度,期待学生学习能力全面提升。

六(二)班第三次调研表明,记忆能力未能提升,理解、分析与应用能力有所下滑,虽仍高于第一次调研学习能力数据,但本轮个性化教学未取得教学成果。针对本轮数据,研究发现本班学生并不适应单独记忆能力训练,本轮针对性教学亦未能取得连带效果,后续教学计划将核心训练与培养目标修改为应用能力教学,希望应用能力培养,能带动班级学生其他学习能力提高。

六(三)班第三次调研表明,记忆能力提升明显,理解与分析能力持平,应用能力有所下降,操作能力下滑明显。针对本轮数据,将后期教学方案改进为,修改以记忆能力为训练与培養核心的模式,转而以操作与应用能力为训练与培养核心,提高两种能力训练与培养强度,期待学生学习能力全面提升。

● 反思

大数据辅助下的个性化教学,不再依靠教师的个人经验判定某个班级适合怎样的教学策略与授课方式,而是通过实时数据采集与反馈,提示教师不同班级学生学习能力优劣所在,教师可根据相关数据为每一班级把脉问诊,并在过程中,依靠实时数据反馈,不断调整,或改进,或加强已有教学策略与授课方式,不断优化、调整,最终助力学生学习能力与综合素质全面提升。

参考文献:

[1]陈青云.基于课程改革的学生个性化学习育才中学个性化教育的探索与实践[J].上海教育,2013(Z1):82-83.

[2]杨现民,田雪松.中国基础教育大数据[M].北京:电子工业出版社,2016:29-30.

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