大數據分析對班級個性化教學輔助作用過程性研究

易正杰

摘要：個性化學習是基于每個學生不同的學習需求、個性特征的差異，為學生提供適宜的學習資源、學習工具、學習策略及學習環(huán)境等。大數據是一種數據分析技術，能夠從不同類的數據中迅速獲得有價值的信息。作者借助大數據分析，從記憶能力、理解能力、分析能力、操作能力與應用能力五個維度建構學生學習能力圖譜，綜合全班學生學習能力圖譜構成班級學習能力數據分析表，以此評判班級個性化的差異。根據不同班級情況，設計有針對性教學策略與授課模式，使原本的多班級單一式授課，轉化為針對某個班級的個性化授課模式，在授課過程中，可通過二次、三次或多次大數據收集，不斷匯集過程性班級學習能力圖譜，不斷調整教學策略與授課模式，不斷更新與改進班級個性化教學。

關鍵詞：計算機實驗室;安全;管理

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2022）04-0097-04

● 班級個性化教學的必要性與重要性

1.班級教學現狀分析

在教師方面，科學教師往往會面對多個班級教學，難以深入了解每一個班級的學科特點，如果采用統(tǒng)一授課模式，即便是執(zhí)教內容一致，執(zhí)教方式一致，用心程度一致，取得的實際效果也往往不一致。

在學生方面，在科學學科的學習中，學生表現出極大的個體差異和性別差異。個體差異表現為，同樣的學習內容，學生的掌握程度卻不一樣;性別差異性表現為，男生操作能力普遍強于女生，女生記憶能力則普遍強于男生。再加上受班風與學風影響，差異性更大。

由以上兩個方面可以看出，傳統(tǒng)教學雖然保障了學生參與學習、接受教育的權利，但如何讓學生在學習過程中，更好地提高學習效率，促進其素質的全面提升，則需要在統(tǒng)一教學的基礎上，有更為精細化、個性化、針對性的教學模式，即個性化教學。

2.個性化教學的必要性與重要性

個性化學習是指根據每個學生的學習需求、個性特征等為其提供適宜的學習資源、學習工具、學習策略及學習環(huán)境等支持。[1]從實踐來講，個性化學習是對現有教學模式的變革，是踐行學生主體性的強有力證明。其并非是簡單技術工具的應用和融入，而是對現有教學模式中“教師講—學生聽”教學形式的批判和轉變，是以學生個體為起點開展學習設計而非以知識為起點。個性化教學能很好地克服和彌補班級教學的弊端，大數據分析與統(tǒng)計為教師和學校管理者嘗試采用何種教學策略，讓學生在各個方面的成長超過傳統(tǒng)的班級教學，使他們發(fā)現自我、發(fā)展自我、完善自我，成為全面發(fā)展的高素質人才提供了解決途徑。

● 大數據作為班級個性化教學研究工具的優(yōu)勢

1.大數據的優(yōu)勢

大數據是指以多元形式，自許多來源搜集而來的龐大數據組，往往具有實時性。[2]隨著大數據技術的推廣與應用，教育也向智慧化、目標準確化、個性化方向發(fā)展。大數據時代的到來使得教育的方式、方法都發(fā)生了變革，教師的教學方式以及教育策略等也都發(fā)生了變化，教師能夠通過大數據的收集與信息整合，建構目標對象各方面學習能力水平，繪制參考圖譜，準確定位學生、班級學習能力優(yōu)缺點，設計有針對性的教學策略。大數據的發(fā)展，使得每一個使用大數據的人都可以成為信息的制造者與應用者，各類應用數據的獲取與存儲變得簡單，為教師的智慧教育以及有針對性的個性化教育提供了依據。

2.大數據服務班級個性化教學的優(yōu)勢

在以往的教學中，對學生個性的判斷往往源自教師的個人經驗，沒有統(tǒng)一的評判標準。在加入大數據分析后，學生各項能力，包括記憶能力、理解能力、分析能力、操作能力和應用能力等在一次次采集統(tǒng)計后，清晰可見，為教師評判提供基礎。在此基礎上，教師教學與指導能更具有針對性，個性化教育的實施成為可能，也為其他教師今后的教學提供借鑒和有效幫助。因此，在實際科學教學中通過大數據分析發(fā)現學生的記憶能力、理解能力、分析能力、操作能力和應用能力的不同表現，繼而發(fā)現學生與學生之間、班級與班級之間的不同之處，設計有針對性的授課實施方案，能發(fā)揚學生特長，彌補不足，促進學生綜合發(fā)展。

● 運用大數據對班級個性化教學的具體實施過程

1.準備工作

（1）研究對象

本次研究對象為某小學六年級一、二、三班，共三個班的學生。

（2）原有班級狀況

某小學六年級一、二、三班在六年級第一學期開學初，根據語數成績，打亂原生班級，重新分班，班級學習氛圍、學習風格并未形成，教師對很多學生的性格、學習能力、學習習慣均不了解，故未在開學初進行學習能力大數據調查，而是采用多班級單一式授課模式，磨合生生關系、師生關系，確立班級學習氛圍與學習風格，培養(yǎng)學生良好的科學課學習習慣。

（3）大數據采集與分析

①教師統(tǒng)編能反映學生記憶能力、理解能力、分析能力、操作能力與應用能力五種能力的五種題型總計80道選擇題的能力測試卷。

②根據能力測試，設計Excel表格，表格由三部分組成：第一部分，答題正誤數據錄入區(qū)。學生答題正誤由數據0、1代表，0代表錯誤不得分，1代表正確得分。第二部分，各項能力得分率計算區(qū)。由能力正確數、能力總題數與能力正確率三部分組成，在學生答題正誤輸入完畢后，即可自行計算正確率;第三部分，能力圖表。在學生各項能力正確率得出后，自動生成班級學生個人各項能力數據與班級各項能力數據總表。

（4）實施方式

采用集中測試模式，分別由六年級三個班的學生答題，教師批改，并通過Excel表格獲取每位學生記憶能力、理解能力、分析能力、操作能力與應用能力相關答題的正確率，匯總后即得到三個班級各項能力數據。通過對比各項數據高低，明確每個班級的優(yōu)勢與劣勢所在，以及不同班級之間能力區(qū)別，從而為班級個性化教學把脈問診。

2.實施過程

階段一：初次分析班級個性化差異

①數據分析。

在學生學習完一、二單元后，進行了第一次班級調研分析（如圖1）。

從數據中不難看出，三個班級的教學反饋，既有共性，也有個性。

班級共性表現為：a.操作能力均優(yōu)秀。在一、二單元教學中，學生操作課時達到25節(jié)次以上，擁有充足的操作實踐時間。另外，本次調研測試所涉及操作能力題目較少且難度較低，故學生普遍反映能力較好。b.三個班級應用能力均較差。因某小學地處城鄉(xiāng)結合部，學生受社會、家庭與學校教學習慣影響，所以學生普遍只注重知識點的學，而缺少實際與靈活的運用。c.某小學六年級在學期開學初，在原有五年級考試語數成績基礎上重新平均分班，故各班能力較為均衡，沒有出現明顯偏差現象。

班級個性表現為：六（一）班記憶能力與分析能力為三個班最差，理解與應用能力則是最優(yōu)。六（二）班則較為均衡，在三個班級中沒有明顯優(yōu)勢能力，也沒有明顯劣勢能力。六（三）班應用能力為三個班最差，記憶與理解能力為年級第二，分析能力與六（二）班大致持平。

②設計班級個性化教學研究方案。

針對共性，將后續(xù)教學方案做如下改進：a.增加課前三分鐘復習環(huán)節(jié)，利用三分鐘時間復習回顧背誦已學知識點，訓練并提高學生記憶能力。b.借助實驗教學平臺，教師講解、學生討論，說明本實驗為什么要做，做的目的是什么，讓學生理解實驗，理解動手操作的每一步的意義，從而提高理解能力。c.實驗教學增設五段論分析模式：我們做了什么？→引發(fā)了什么？→產生了什么？→看到了什么？→說明了什么？訓練并提高學生分析能力。d.課堂學習結束后，增設小課堂，用答題、生活物品講解或科教短片形式，引導學生把所學知識與生活實際相結合，從而提高應用能力。

針對個性，將后續(xù)教學方案調整為：

六（一）班以記憶能力為核心訓練與提升目標，每周三節(jié)課保證至少兩節(jié)課的課前三分鐘復習環(huán)節(jié)，部分時候還有所加強，調查學生對所學知識的記憶與背誦情況，針對未能及時記憶與背誦的學生，適當進行懲罰，在第二次授課時，教師跟進，再次檢查，以五段論教學與應用教學為輔，力爭提高記憶能力。

六（二）班各項學習能力較為均衡，分析能力與應用能力較差，在教學中以分析能力為核心訓練與提升目標，采用五段論教學模式為主，從口頭教學，落實到書寫，學生每次實驗后，先行按照五段論模式，書寫并分析實驗，然后班級交流，在交流中發(fā)現并彌補自己分析的不足之處，通過反復訓練，提高學生分析能力。例如，在研究電與磁關系時，我們做的是用導線接通了電池的正負極，看到的是小磁針偏轉，如果用導線接通電池正負極，會引發(fā)什么，接著又產生什么，才能看到小磁針偏轉？整個實驗過程又說明了什么？學生通過思考、討論，最后得出結論，我們做的是用導線接通電池正負極，引發(fā)的是導線中電流開始流動，產生了一個磁場，才能看到小磁針偏轉，說明通電的導線可以產生磁場。分析的過程有助于提高學生對知識的記憶、理解與應用，希望通過此舉，能有助于六（二）班學生能力全面提高。

六（三）班應用能力不足，則以課后小課堂為訓練平臺，通過簡單的課堂小練習——生活物品大揭秘，如晾衣桿運用了哪些簡單機械、斑馬的花紋是保護色還是警戒色等小知識，提高學生對生活中科學知識的認識，并鼓勵學生主動發(fā)現，以知識點課前復習與五段論教學為輔，力爭提高六（三）班學生能力水平。

階段二：第二次分析班級個性化差異

①數據分析。

在確定個性化教學方案后，嚴格遵循設計方案，對六年級一、二、三班分別開展個性化教學，在完成教學目標后，開展第二輪數據調研工作，調研模式與數據獲取方式與第一次相同。區(qū)別在于，本次調研未涉及操作能力考查。

最終取得的數據如下頁圖2所示，經與第一次調研數據對比分析，三個班學生能力在原有基礎上均有所提高。

②制訂班級個性化教學研究方案。

通過本輪調研發(fā)現，六（一）班學生的記憶、分析與應用能力均有所提升，但記憶能力提升有限，并未取得理想效果，其帶動效果已體現，班級學生總體能力有所上升，特別是學生應用能力提升明顯。針對本輪數據，將后期教學方案改進為，維持記憶能力為核心訓練與培養(yǎng)能力，加強訓練強度，期待學生記憶能力再度提升。

通過本輪數據可知，六（二）班學生的記憶分析與應用能力均大幅度提升，顯示提高本班學生分析能力可帶動記憶與應用能力提升。針對本輪數據，將后期教學方案改進為，修改以分析能力為訓練與培養(yǎng)核心的模式，轉而以記憶能力為訓練與培養(yǎng)核心，提高記憶能力訓練強度，期待學生記憶能力更快提升。

根據本輪數據，六（三）班學生的記憶、理解、分析與應用能力全面提升，但記憶與理解能力提升較低，顯示培養(yǎng)本班學生應用能力，可有效帶動記憶、理解、分析能力的提升。針對本輪數據，將后期教學方案改進為，修改以分析能力為訓練與培養(yǎng)核心的模式，轉而以記憶能力為訓練與培養(yǎng)核心，提高記憶能力訓練強度，期待學生記憶能力更快提升。

階段三：第三次分析班級個性化差異

①數據分析。

調研模式與數據獲取方式與前兩次相同，本次調研涉及操作能力考查。最終取得數據如圖3所示，經與第一次調研數據對比分析可知，三個班學生能力在原有基礎上均有所提高，與第二次調研相比，各班部分學生能力有所升降。

②制訂班級個性化教學研究方案。

六（一）班第三次調研表明，記憶能力明顯提升，分析與應用能力略有下滑。針對本輪數據，將后期教學方案改進為，修改記憶能力為核心訓練與培養(yǎng)能力，轉而以分析、應用能力為訓練與培養(yǎng)核心，提高兩種能力訓練與培養(yǎng)強度，期待學生學習能力全面提升。

六（二）班第三次調研表明，記憶能力未能提升，理解、分析與應用能力有所下滑，雖仍高于第一次調研學習能力數據，但本輪個性化教學未取得教學成果。針對本輪數據，研究發(fā)現本班學生并不適應單獨記憶能力訓練，本輪針對性教學亦未能取得連帶效果，后續(xù)教學計劃將核心訓練與培養(yǎng)目標修改為應用能力教學，希望應用能力培養(yǎng)，能帶動班級學生其他學習能力提高。

六（三）班第三次調研表明，記憶能力提升明顯，理解與分析能力持平，應用能力有所下降，操作能力下滑明顯。針對本輪數據，將后期教學方案改進為，修改以記憶能力為訓練與培養(yǎng)核心的模式，轉而以操作與應用能力為訓練與培養(yǎng)核心，提高兩種能力訓練與培養(yǎng)強度，期待學生學習能力全面提升。

● 反思

大數據輔助下的個性化教學，不再依靠教師的個人經驗判定某個班級適合怎樣的教學策略與授課方式，而是通過實時數據采集與反饋，提示教師不同班級學生學習能力優(yōu)劣所在，教師可根據相關數據為每一班級把脈問診，并在過程中，依靠實時數據反饋，不斷調整，或改進，或加強已有教學策略與授課方式，不斷優(yōu)化、調整，最終助力學生學習能力與綜合素質全面提升。

參考文獻：

[1]陳青云.基于課程改革的學生個性化學習育才中學個性化教育的探索與實踐[J].上海教育，2013（Z1）：82-83.

[2]楊現民，田雪松.中國基礎教育大數據[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016：29-30.