“双减”背景下的初中科学精准教学实践

【摘要】结合教育大数据的精准教学已经成为契合当今教育发展趋势的教学模式。如何更好地将教育大数据等应用于学科精准教学，已成为当今教育研究的重要课题之一[1]。本文从教学理念、学情分析、作业设计等方面探讨了如何利用教育大数据驱动初中科学的精准教学。【关键词】精准教学;大数据;初中科学;“双减”2021年7月24日，“双减”政策落地，很多一线教师开始思考如何才能真正落实“双减”。“双减”的实质是减学生负担、提教学质量、增教育效能。我们需要聚焦课堂，改进教与学的行为，提高课堂教学效益，因此，“双减”政策下初中科学教学呼唤精准教学，这也是时代要求和必然选择。精准教学之理念先行从农业时代开始，教学范式经历了经验教学范式、理论教学范式及计算机辅助教学范式三个阶段，现在进入第四个阶段：数据驱动教学模式。随着时代的变革与教学范式转型，数据驱动的教学模式使教育的科学性和技术的智能性也逐渐增强[2]。随着技术的发展，各种学习平台、教育App、穿戴设备、数字终端（移动终端）不断融入教育，逐步在中小学流行，大量教育数据不断被累积，越来越多的人开始关注和研究教育大数据，它的价值也在不断地被体现和挖掘。一场由经验模仿教学、计算辅助教学转向数据驱动教学的范式变革正在发生，教学已经进入数据驱动新时代。科技在发展，时代在前进，学生在进步，教师的理念也需要与时俱进。数据驱动各行各业的全方位决策成为时代发展的趋势，科学化、精准化、个性化和智能化成为大数据时代的特征。教育也需要个性化、精准化，培养全面而有个性的人，大数据在教育中的应用与此需求非常契合。极课大数据、科大讯飞、雨课堂、翼课堂、UMU平台等教育协同平台的发展，使教育数据不断被积累和挖掘，数据驱动新型的教学范式变革正在发生。初中科学教师要在课堂上根据学生的知识水平、思维能力和心理特点，结合初中科学学科特征、借助多种平台获取教育数据，开展精准教学，使之契合新时代的教育发展理念。精准教学之学情分析课堂是学校教育教学改革的主阵地，也是落实学生核心素养发展的关键。抓住了课堂就牵住了教学改革的“牛鼻子”，抓好了课堂就把握住了教学质量提升的关键[3]。教学数据贯穿于课前教师的备课、课中教学的开展，甚至课后学生作业的反馈，基于数据分析的教学设计、考试试题的设置等教学业务开始走向科学化、精准化和个性化。数据驱动的课堂是充满生机和活力的，它是建立在教师的经验与数据完美结合的基础上，是全向互动、数据把脉、精准反馈、轻负高质的高效互动课堂[4]。精准的课前学情分析是保障课堂教学高效的前提，教师需要分析学生的知识储备、参与情况、能力素养、心理与情感，以及班级整体状态等，而且既要重视整体性，又要突出个体性，多维度掌握学生情况，才能胸有成竹地进入课堂。如何使教师课前的教学设计更加“精准”？首先，教师要根据科学课程标准、教学计划、教学内容进行第一次备课。教师可通过两种模式精准获取学情（图1）。第一种模式是通过问卷星问卷调查的形式，该方式比较适合小学与初中教学内容重复的知识点。如七年级上册第四单元“液化与汽化”（第一课时）中，分析知识点发现，“蒸发、沸腾、沸点”在小学科学课中已经学习，初中又重复出现，那么学生真正掌握了吗？因此教师设计了3～4个选择题，通过问卷星进行问卷调查，获取答题数据，了解学生对相关知识的掌握情况。通过分析学情数据，为二次备课的教学调整提供依据。学生获取知识的渠道越来越多元化，所以，对学生学情数据的获取、分析和掌握是科学课堂高效的第一要素。第二种模式是教师提供视频素材（微课）让学生开展课前预习，通过网络平台采集学生观看微课的时间、在某个知识点位置的停留时间、哪些位置是反复看的、完成习题时间及答题情况等学习数据。对数据进行采集和分析，诊断学生个人学情乃至班级整体学情。个人学情可以为后续个性化作业的设计提供依据;班级整体学情可以通过数据直观呈现学生已经学会了什么、还想学什么、还能学什么，帮助教师在学生的知识储备和困惑的基础上，有针对性地设计符合学生实际情况的教学目标，满足学生的真实需求。很多教师担心这样的操作会不会增加教学负担？通过集体备课，借助备课组的力量，每个单元中教师选择适合前置性学习的知识点制作微课，总的方向是激发学生学习兴趣，提高学生素养，聚焦解决学生实际问题。微课的制作形式可以多样化，如科技前沿的视频剪辑、教学录像、动画讲解、PPT录屏等。看似复杂，其实备课组可以分工合作，从根本上来说并没有增加教师负担，而是让教学更有效，课堂更受欢迎。在数据的整理和分析过程中，教师及时收集和整理学生课前检测反映出来的问题，针对学生暴露出来的问题有的放矢地开展精准教学，调整课堂的组织实施方式、课堂教学流程、课堂环节以及课堂上所需要的各种资源等，即开展二次备课[5]。如果说第一次备课的目的是解决“学什么”“怎样学”“学到什么程度”的问题，那么二次备课的目的就是让学生进行问题解决的深度学习，如表1。在数据分析的支持下，教师完成二次备课，学生已经会的不赘述，学生不会的重点落实，这样的课堂是充满活力和吸引力的。数据驱动的教学就是让学生带着自己的疑问与思考进入课堂，教师带着二次备课进入课堂。精准教学之作业设计有效减轻义务教育阶段学生过重作业负担，是“双减”的要求。精准教学要落实到学生学习的方方面面，不仅是课堂，作业也是如此。作业是课堂的延伸和补充，也是对课堂知识的巩固和提升。单一、机械的作业会导致“低效”甚至“无效”。作为教师，需要充分基于课堂教学反馈数据，优化作业的结构和形式（表2），将多种能力有机整合提升，有效提高作業的效度。Plickers是一款可以及时快速获取课堂反馈数据的App，只需一部智能手机和几十张打印的Plickers专属有编号的卡片，就可以在第一时间了解学生对课堂教学内容的掌握情况。进行课堂教学反馈时，学生只需要拿起卡片，教师用智能手机对着每位同学的卡片扫一扫就能得到学生答题情况的反馈，相关数据一目了然。随后将捕捉到的数据导入到“智学网”，进行数据分析和教学配置，生成每人一份的精准作业，这样的一份作业不仅把“双减”落地，也体现了个性化教学，避免了题海战术。精准作业的后期反馈也将录入个人系统，在后期进行复习时结合个人的个性数据生成个性化手册。不管是期中还是期末复习，每位学生手中的练习都是结合个人学习反馈的个性化手册，既注重基础巩固，又进行高阶思维的提升。大数据赋能，“双减”显成效。数据驱动的科学教学，不仅激发了学生，还解放了教师。在大数