基于大數(shù)據(jù)的“體驗式”化學(xué)實驗教學(xué)模式探究

李康峰

摘 要：傳統(tǒng)的高三復(fù)習(xí)課往往存在著一個弊端，即對學(xué)生的掌握情況無法精準(zhǔn)把握，傳統(tǒng)教學(xué)是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的重要性和難易程度開展，這勢必會使學(xué)生在一堂課中內(nèi)容的消化參差不齊?；诖髷?shù)據(jù)手段，教師可以獲得學(xué)生更多情況，有助于精準(zhǔn)把握教學(xué)方向，提高課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);化學(xué)實驗;精準(zhǔn)教學(xué)

“精準(zhǔn)教學(xué)”是基于斯金納的行為主義學(xué)習(xí)理論而提出，主張學(xué)習(xí)即操作條件作用，以流暢度作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展的指標(biāo)，而信息技術(shù)的發(fā)展為其提供了強大的技術(shù)支持，大數(shù)據(jù)的興起，將數(shù)據(jù)價值推向了新的高度。教育大數(shù)據(jù)使得學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)結(jié)果等各類教育信息成為可捕捉、可量化、可傳遞的數(shù)字存在，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為過程考察和個性化發(fā)展均成為可能。大數(shù)據(jù)突破了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的諸多制約，有利于推動教師在思維理念上接受并認可精準(zhǔn)教學(xué)，利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建可供教師借鑒的精準(zhǔn)教學(xué)模式，對推動精準(zhǔn)教學(xué)的發(fā)展、促進精準(zhǔn)教學(xué)的應(yīng)用具有重要意義。從教學(xué)目標(biāo)確立、教學(xué)過程框架設(shè)計、教學(xué)評價與預(yù)測三個維度，構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)模式。

本文基于大數(shù)據(jù)分析——云閱卷系統(tǒng)數(shù)據(jù)和校內(nèi)作業(yè)反饋系統(tǒng)，針對高三化學(xué)實驗復(fù)習(xí)，探究了精準(zhǔn)教學(xué)模式，并通過數(shù)據(jù)分析可測了評價機制。本文基于實驗類試題特點，對其固定模塊進行分解，分為儀器名稱基本概念及操作、實驗設(shè)計和實驗評價、原理應(yīng)用及方程書寫、定量計算及誤差分析四個模塊。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，精確定位，設(shè)計教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計教學(xué)過程及可測性評價。

1、教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)化。借助于云閱卷系統(tǒng)和校本作業(yè)反饋系統(tǒng)，本人對化學(xué)實驗部分進行了分析數(shù)據(jù)分析。從數(shù)據(jù)反饋情況中可知化學(xué)實驗中綜合類實驗教學(xué)學(xué)生存在較大的難度，而綜合實驗部分內(nèi)容繁、多、雜，需要進一步細化，即儀器名稱、基本概念及操作，實驗設(shè)計與評價，原理應(yīng)用與方程，定量計算與誤差分析四部分。通過大數(shù)據(jù)分析，對比系統(tǒng)得分情況，學(xué)生對于實驗設(shè)計與評價、原理運用與方程存在較大的不足。借助于上述的大數(shù)據(jù)的分析，對實驗的教學(xué)目標(biāo)更加的精準(zhǔn)，基于數(shù)據(jù)分析，以學(xué)生最需求和薄弱的內(nèi)容入手，設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)目標(biāo)細化成多個課堂目標(biāo)。

2、教材過程的精準(zhǔn)化。有了細化后的教學(xué)目標(biāo)，還需要結(jié)合精準(zhǔn)化的教學(xué)過程才能完成有效教學(xué)，教學(xué)過程的實施是保障?；跀?shù)據(jù)分析，結(jié)合實際，我們設(shè)計了兩類“體驗式”課堂來幫助學(xué)生強化實驗知識的系統(tǒng)性。第一類即應(yīng)學(xué)生需求，重新開設(shè)部分化學(xué)實驗，走進實驗室，不同以往，學(xué)生帶著問題完成實驗。由學(xué)生提出疑惑，老師根據(jù)不同學(xué)生的疑惑進行分組，學(xué)生合作完成教材基礎(chǔ)實驗;第二類以任務(wù)式進行，將模擬卷中失分情況分門別類，教師匯總信息，并設(shè)計微專題，即實驗設(shè)計和評價、實驗原理和情境方程、定量實驗和誤差分析。課堂形式以學(xué)生錯誤的內(nèi)容引入，學(xué)生自主分析錯誤答案，并由學(xué)生討論正確答案歸因，讓學(xué)生真正體驗錯誤知識的循環(huán)性，教師則歸納整理提升課堂思維。最后可以學(xué)以致用，讓學(xué)生在新題干背景中準(zhǔn)確的應(yīng)用方法和規(guī)律解決新問題，增強體驗感。

3、教學(xué)評價精準(zhǔn)化。在大數(shù)據(jù)背景下，教學(xué)評價的精準(zhǔn)化顯得更加直觀。通過對課后評價可測化數(shù)據(jù)分析，非常直觀的獲得學(xué)生的課堂目標(biāo)達成情況。數(shù)據(jù)評價決定是否重新設(shè)定教學(xué)目標(biāo)。例如操作類體驗式課堂數(shù)據(jù)結(jié)果顯示基本完成教學(xué)目標(biāo)，不需要開展;而實驗設(shè)計和評價部分的課堂目標(biāo)達成情況則需要再次進行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計。部分數(shù)據(jù)評價結(jié)果如表2所示。

結(jié)論：以上是筆者在利用大數(shù)據(jù)分析了學(xué)生對化學(xué)實驗的得分情況和自我歸因分析，基于學(xué)生主體意識，精確設(shè)計了實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)目標(biāo)，并在實施教學(xué)過程中更好的完成重難點和疑難點突破，并且更加直觀的使教學(xué)評價可測化。利用大數(shù)據(jù)進行有效的分析，在教學(xué)中充分了解教情、學(xué)情，把控全局，猶如給課堂上了“導(dǎo)航”系統(tǒng)，使得教學(xué)更為精細化、個性化、高效化。如若利用大數(shù)據(jù)大范圍的覆蓋其他的化學(xué)知識體系，比如元素化合物知識、化學(xué)反應(yīng)原理知識、基礎(chǔ)有機化學(xué)知識等，可以獲得更多與傳統(tǒng)手段更優(yōu)化的教學(xué)信息，并加以利用，使教師的教和學(xué)生的學(xué)都更有針對性，必定提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。