大数据与个性化教学

1、大数据与个性化教学作者：何年 来源：教育 2015 年 22 期现代社会标准化、批量化的大工业生产提升了生产力，与之对应的大课堂教 育模式、单一标准评价模式，则因为忽略个体的差异受到批评。进入信息时代后， 互联网技术的发展促进了教育的民主化， 让人们随时随地都能获取知识。在信息 时代，大数据技术使得小批量、个性化的生产和教育行为成为可能。 与传统教育 模式中一位教师面对多名学生相比，信息时代日益强烈地呼吁个性化教学。大数据教学就是因材施教 国家信息产业部项目管理中心教授刘俊平认为：大数据技术将彻底改变教 育。信息技术的长足发展，使教育发生了翻天覆地的变化。最近几年，云计算与 大数据的概念出现，

2、标志着大数据时代来临，教育信息化进入了服务化阶段。这 个阶段，开始强调以人为本，科技的目光转向了学校核心内容教学。 刘俊平 指出：“在信息时代，人们的活动被各种电子产品记录下来，形成庞大的数据库。 商业领域已经开始高度重视这些数据， 大数据引发了个性化服务的热潮。在教育 领域，同样也可以利用学生学习活动的一些数据， 精准把握学生的学习情况，从 而提升课堂教学效果。”浙江省嘉兴市南湖区大桥镇中学校长沈利华认为， 大数据教学将实现教育的 个性化。教师通常面对所有人布置作业。但在大数据时代，技术能够帮助教师了 解每个学生的需求，绵延了两千多年的“因材施教”的理想， 有望成为现实。他 表示：“我们应利

3、用大数据将信息过载'的难题转变成为个性化的教育。 ”嘉 兴市余新镇中心小学校长王慧松也认为： “大数据时代的来临，使得过去无法收 集与分析的数据，都被新的技术手段轻松破解。大数据时代的到来，让跟踪每一 个人的数据成为可能。对于教育者来说，我们将比任何时候都能更接近真正的学 生。大数据的支持，标志着个体化教育的时代到来。在缺少大数据分析之前，可 能一直以为，在某个时间段同样成绩的学生的学业水平基本是一致的， 也可能认 为学生的某一次学业成绩的异常是因为粗心造成， 一直凭经验下结论。大数据教 学，使我们有能力去关注每个学生的微观表现， 这些数据能清晰反映学生学业成 绩背后的原因，能帮助教师

4、确定有针对性的策略，实现个体化教育。”大数据课堂教学苏州市教育信息化五年行动计划提出，到 2017 年，全市中小学校将出 现 200 个未来教室，用于大数据教学模式。按照目前的建设速度，届时，未来教 室的数量将超额完成。未来教室有什么优势？它对于教与学有何影响？就这些问 题，苏州市电教馆馆长顾瑞华作了简略的介绍。作为与现代信息技术高度融合的新型教室， 未来教室优势明显。顾瑞华将这 种优势归结为以下特点： “首先是双轨展示。未来教室教学内容的呈现形式丰富， 不仅有图像、师生现场演练等各种视觉形式的呈现， 有教材、荧屏和师生在白板 上书写出来的语言（文字）形式的呈现，还有各种音频形式，这些都能以双

5、画面 的形式同时呈现，图文并茂，彼此意义关联，互为说明、印证和延伸。双轨展示 的理论依据是双重编码理论。该理论认为，如同时以视觉（图像）形式和语言（文 字）形式呈现信息，对人脑的刺激更强，能让人快速识别，记得更快、更深刻， 这样的教学能有效提高学生的学习质量。 教师在讲授平行四边形的性质时，因为 有了两块屏幕，就可同时清晰地展示平行四边形的平行线段相等'平行四边 形的邻角互补'的图形和文字。”但是，未来教室的上述功能还不是大数据教学。 顾瑞华表示， 未来教室是大 数据教学的硬件基础。 在此基础上， 把教与学充分数据化， 把一对多变成多对多、 一对一，这才是大数据教学。比如，在一

6、次考试中，学生个人和整体在每道题上 花费了多少时间，花费时间长的有多少，短的有多少，平均需要时间又是多少， 哪些在这之前已经出现过的问题， 学生答对或答错了， 哪些问题的线索是有效的， 能打开学生的思路， 回答这个问题用了多少时间， 使用了哪些资源， 哪些步骤被 学生直接跳过了。未来教室可以即时监测、收集这些信息，形成数据资源。 教师 通过分析这些数据资源， 可以明确掌握每个学生和群体学生的学习情况， 形成新 的多层次的甚至是个性化的教学策略， 为学生课内课外自主学习和探究学习， 提 供智能的“一对一”个性化学习方案和泛在学习环境。 同理，未来教室还可通过 实时化和动态化的数据处理和分析， 了

7、解教师信息化教学的习惯、 知识呈现方式、 组织差异化教学等方面的变化， 对教师的教， 进行智能化诊断， 帮助教师扬长避 短。大数据教学的另一方面， 是对各级各类教育管理部门提供决策支持， 如建立 事务处理、业务监管、动态监测、评估评价、决策分析等管理系统，让教育管理 部门收集、整合、分析各类数据，为教育决策提供科学依据。未来教室与数据池大数据课堂教学必须依托一定的信息化技术环境。 苏州市正尝试用未来教室 模式，把大数据教学规范化推广。 苏州目前建设的未来教室分为两种模式： 一种 是完全模式， 一种是不完全模式。 在外观上，完全模式是教室中的电子屏不止两 块，教室讲台前有两大块，一左一右，并排安

8、装。教室两侧同时各有两块甚至更 多的屏幕，但尺寸比讲台前的两块要小。此外，学生手中还有平板电脑、应答器 等终端。不完全模式基本上只有教室前的两大块屏幕， 其他的屏幕往往是可以移 动的，放在课桌上，或与学生手中的终端合二为一。在未来教室中， 教师可以用资源白板混合教学。 在一块屏幕上打出平行四边 形的题目，另一块电子屏上，师生可手写做题。这时，师生手写的屏幕就相当于 现在已经普及的电子白板。 不同资源间的意义关联教学。 如一边是英文题目， 一 边是相关的图片、漫画等，使题目更直观，也更有趣味性。课堂互动更加充分， 学生个体或学习小组可通过即时应答器、 各类终端等回答提问， 参与讨论， 呈现 自己

9、的思考等。课堂直连海量的数字化学习资源，各种网络资源都可跨越时空， 国内、中外课堂可随时联通，进行交流，开展讨论。学科工具空前丰富，很多实 验可直接通过电脑及网络进行。教师在这样的教室中高效讲课， 光会上网可不行， 必须要接受深度培训。 未 来教室对教师和教育管理者提出了高要求。 它要求教师掌握现代信息技术， 在信 息技术环境下，运行、分析、管理教育资源。据苏州市电教馆统计， 2013 年以 来，苏州已培训了未来教室的 325名种子教师、 150名种子校长，此外还有各类 有关未来教室的培训 1300 多人次，到目前，全市接受包含“未来教室专题”的 网络在线培训人数，已超过了 18000 人。在

10、上海市闵行区， 大数据教学也已开始实践。 闵行中学化学教师戢军勇用了 近 6 年时间，积累形成了“化学图书馆”。这个访问量已超过 20 万次的“微图 书馆”是一个庞大的资源库， 包括基础化学的课程视频、 化学计算题分析、 食品 化学的添加剂问题等，既有资源整合，又有原创教学；既有纯学科知识，又有社 会现象的拓展。 戢军勇说， 希望将学生的“电子书包”装得更丰富些， 将知识的 触角伸得远一些。这个数字图书馆是闵行区开发的一个强大的数字化学习系统的 一部分。该系统目前有 65 所学校参与试点，成为目前全国最大的数字化学习实 验区域。这个数字化平台延展课堂教学时空。 英语课上， 写作在线软件深受学生

11、 欢迎，系统自动评分纠错，学生反复修改，系统即时给老师提供统计数据，教学 效率大幅提高； 数学课上， 学生用数码笔在平板电脑上做随堂练习题， 老师可以 全程观察每个学生的做题进度和问题所在， 及时辅导；地理课堂尝试用地图软件， 师生身临其境地探究“黄河沿岸城市的分布特点”。教学管理准确到位信息化时代的教育转型发展， 还影响到教学管理。 在闵行区教育局信息中心 主任张中涛看来， 学生们在校园一天天学习和生活， 就是他们成长的数据： “以 前评价一个学生的表现， 更多地看期末考试分数和老师的学期评语， 并不十分客 观和科学。”闵行区收集孩子们的成长数据， 把建立数据池作为突破点。 两年前， 闵行区

12、开始探索依托网络平台系统， 为每个学生建立电子成长档案。 为了搜集数 据，学校为每个学生发了一张电子学生证， 抓取和记录孩子日常行为数据， 并能 在系统内自动生成各种数据统计图表。 学生去图书馆借了哪些书， 参加了哪些社 团活动，运动会上拿了什么名次， 只需刷一下电子学生证， 这些记录都能记录保 存。闵行区教育局局长王浩说， 对每个学生来说， 这份电子成长档案就是一张全 面的综合素质动态发展图。 老师和家长能更直观地看到孩子的点滴进步和潜在问 题，从而有的放矢引导。有了身体素质、学业成绩、社会实践、公益活动、阅读 信息等数据，评价体制导向从单一分数转向多元评价。数字化学习与传统课堂并不冲突， 而是让学习变得更加多姿多彩。 闵行区教 育学院副院长王永和认为： 数字化学习帮学生建立了学习资源库， 有微课程、 习 题库、音视频等。无论是在学校还是家里， 学习无处不在， 变得更自主和个性化。 有了即时形成的数据， 教师更能因材施教。 教育管理者的决策不再凭印象， 而是 用客观数据发现教育管理的缺位。 闵行区有 400 多所中小学和幼儿园， 每年还平 均新增 10 所学校。通过数据的专业解析和深层挖掘，可以找到教育管理中的潜 在问题；或者对已经发现的一些教育问题，通过数据佐证找出症结。目前，闵行区已经开发试用教育资金管理软