基于大数据的精准教学模式构建

2020-12-11唐宝燕

普洱学院学报 2020年4期

唐宝燕，李莹

潍坊工程职业学院，山东潍坊 262500

一、精准教学理论

“精准教学（Precision Teaching）”最早是由美国的 Lindsley 博士在 20 世纪 60 年代提出的[1]，它的思想是：记录学习者的行为频次，响应速度等可以观察到的学习行为，绘制标准化的图表，对照图表中反应的频率数据的变化规律，对教学策略进行调整[2]。

精准教学通过检测学生的学习行为和过程，来判断教学是否达到教学目标，学生是否达到知识和技能要求。精准教学通过流畅度指标来反应检测结果，流畅度包含“准确度”和“速度”两个方面，是指学生对知识和技能掌握的准确程度和运用的速度。精准教学要求学生每天花时间进行练习和测量，教师把测量得到的频率数据记录到标准变速表中，教师通过标准变速表判断学生的知识和技能掌握情况，判断是否需要干预[3]。

二、大数据技术支持下的精准教学

在传统教学环境下，精准教学的数据测量主要是记录学习行为频次、响应时间等少量的指标，数据分析难免出现偏差和不够全面的问题，另外，信息技术普及之前，师生需要手工定期记录和绘制图表，费时费力，难以长期坚持，数据的分析也效率不高，很难做到图形化和可视化。

在大数据环境下，学生学习的数据可以通过教学软件自动获取，整个学习过程的学习行为信息成为可以捕捉和量化的数据，这使得精准教学需要的数据测量更加精准和全面，大数据技术下的应用平台系统可以实现数据自动测量和记录，并呈现可视化的分析结果，还可以提高采样率提升数据准确性。可以利用大数据技术对学生的行为数据进行分析和建模，对学生的学习表现进行评估，为精准教学的实施提供可靠的参考依据，为学生量身定制教学内容和进行更有效的干预，实现个性化教学。另外，精准教学在没有现代信息技术支持下，分析的数据量很大的时候，数据分析需要花费很长的时间，而大数据技术具有实时性，节约了时间成本。

三、大数据技术支持下的精准教学模式的构建

大数据技术可以精准地挖掘学生的学习需求和学习特征，进行数据分析和决策。本研究应用精准教学理论和大数据技术，构建一种基于大数据的精准教学模式。

（一）确定教学目标

传统的教学模式下，教学目标可以是概括性的，但是在精准教学模式中，教学目标必须足够具体和精准化[4]，有可以测量的指标，可以对照这些指标进行检验，来确定是否完成目标要求。可以把教学目标看成是一棵树，这棵树的根节点是总目标，树中的子节点是需要完成的子目标。在大数据和智能化平台支持的教学模式中，根据学生的测试表现，判断是否完成了教学目标，把已经完成目标的节点去掉，没有完成目标的节点保留，生成该同学下一阶段学习的新的目标树。

通过大数据分析，分辨学生的差异，包括学习能力、兴趣爱好等各种因素，获得学生的全面的学习特征数据，依据学习特征来匹配教学目标，可进行差异化教学。

（二）建立教学资源和精准推送

教学资源的可以是PPT、视频、测试题、实训作业等多种表现形式，资源的内容必须是对应教学目标的，必须为解决教学目标中的问题而设计。教学资源中的案例和视频必须有吸引力，不仅能完成学习目标和解决问题，还必须能够调动学生的学习积极性，激发学习兴趣，使学生能够完成自主学习。

可以利用大数据的智能平台，实现精准教学的内容推送，即根据学生的学习特征，为学生推送适合他学习需求的内容，这样做的前提是教学资源要足够丰富。

（三）设计教学过程

精准教学的教学过程，可以利用学习平台，采用翻转课堂的教学方式来开展。课前，学生通过学习平台自主学习微课视频，参加讨论、完成测试和作业，后台自动记录学生的学习行为。课上，教师进行答疑、讲解重点、组织分组讨论和项目实验等。也可以根据学习者特征进行分组，然后进行分组讨论或分组教学。对学生的共性需求的内容进行统一教学，然后针对数据分析反馈的学生学习状况和需求，进行差异化教学和指导，满足个性化教学需求。

（四）数据采集

在教学实施过程中，采用信息技术全程记录学生的学习过程和行为表现，比如记录学生观看视频的时长、实时记录学生参与讨论的情况、统计完成测试的情况等。移动学习平台、在线学习网站、社交软件（如微信和QQ）都可以作为记录工具，其中智能化的平台可以自动记录学习过程和测试结果，自动生成评价和分析图表，其它在线教学平台可以利用后台管理技术，提取数据库中的各种数据，然后再应用大数据分析的软件进行分析，还可以生成各种图表，使得学生的学习行为和过程更加可视化。

（五）精准分析和干预

精准教学的理论认为学习的质量体现在准确度、速度两个方面，通过教学平台得到大量的数据，可以分析学生在视频观看、网上测试、在线答题、在线讨论等过程中的学习时长、次数和质量，来帮助教师判定教学的效果。

在一个学习周期里，记录翻转课堂的各项环节的数据并进行分析，教师能够精确的了解学生的学习状态，并尽快进行调整。例如某个内容学生的学习时间比较长，但测试成绩偏低，就说明这项内容难度偏大，需要适当调整。精准教学的数据分析，主要是判定是否能够完成学习目标，一个学习目标完成了要及时规划下一个阶段的目标，如果不能完成教学目标，要及时的进行干预，调整教学过程和教学手段，指导学生改进学习方法。

传统的精准教学因为技术原因，数据不够完整和准确，大数据提供的数据比传统的精准教学更加准确，也更加多维，可以采用多维的指标进行分析，还可以根据不同的需要，生成不同主题的可视化图表，全面反映学生在各方面的现状和预测发展趋势，利用大数据分析技术可以挖掘出学生潜在的学习过程信息和影响学习效果的因素。通过大数据和智能平台系统可以收集到学生学习过程、学习效果等相关的数据，对这些数据的分析，不但能够全面反映学生的学习效果，还能反映出学生的学习需求和心理变化。