建设智能错题库,落地“双减”
2021-02-11刘银
刘银
2021年7月24日,中共中央办公厅、国务院办公厅《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》(以下简称“双减”)的发布,直接限制了学科类校外培训机构的规模,缩减了其进行课外培训的时长,对校外培训机构而言可谓是影响巨大。然而,管理培训机构容易,管理教育焦虑却很难。许多家长担忧如果学生没有在学校享受到高质量的教育、没有改变现有教育资源不均衡的现状,教育领域内的“剧场效应”就不会消解,对培训的需求可能还会通过其他手段满足。对此,守住学校这一主阵地就是守住“双减”的底线,只有守住底线,才能将“双减”落实到底。
如今,随着“双减”政策的推行和中、高考改革的不断深入,基于语文智能错题库落实“双减”作业有利于管控学生作业总量和时长,减轻学生过重作业负担和校外培训负担,有助于语文作业布置更加科学合理,学校教育教学质量也能够显著提升。基于此,上海市嘉定区望新小学尝试探索利用信息化等手段建设的“语文智能错题库”,将围绕作业的目标、内容、难度、类型、数量等关键要素,通过选编、改编、自主创编等方式,提高语文“双减”作业的个性化、有效性和科学性。
“智能错题库”符合个性化教育理念与模式 如今,因为人工智能技术已经日益渗透到各个领域,教育模式也随之悄然发生了改变,培养创新人才成为教育的重要任务,传统教学中的部分统一、重复似流水线的教学模式已经不再适应“双减”作业,作业智能化成为必然发展趋势。
创新人才的培养离不开个性化的教育方式。心理学家林崇德认为:创新型人才应具备创造性的个性品质。尊重个性发展就是保护人才的创新能力。美国心理学家特尔曼对800名男性儿童做了长达30年的追踪调查,发现成就较大的前20%群体与成就较小的后20%群体在性格、情感、兴趣、爱好、自我意识等个性特征方面存在显著差异,前者的个性特征得到了充分的发展。“双减”政策旨在通过正视和尊重学生智力水平、兴趣爱好、情商水平和个性特点等个体之间的差异,在遵循身心发展规律的基础上,选择最适合的发展方式来促进个体成长,因此能够推动未来教育走向个性化和智能化。
我们通过研究发现,学生在学习过程中会因为某一知识点掌握不牢固,而经常犯同样的错误。“智能错题库”则可以让错题“变废为宝”,它通过信息化技术手段,将学生在单元练习中的小练笔进行扫描,将其错题进行错误汇总与归因,对学生的知识达成度进行多维分析,并对学生进行跟踪及建议。语文智能错题库的建立,实现了对学生进行个体诊断的目的,学生的错误演变成了今后学习改进的资源。以三年级期末某一学生为例(如图1,图2),图片中蓝色表示个人,紫色表示年级平均。通过智能分析,该生在本次测试共21个题型,错误率最高的题型是修改通知、阅一3,阅二3;本次测试共21个知识点,错误率最高的三个知识点是正确掌握通知的格式,用修改符号修改病句、正确掌握句型,获取信息。这样,通过智能错题库已有的题库,教师就可以为该生选择题型,给该生提供有针对性的个性化练习,以避免大量重复的练习,借助短而精的练习让学生身心愉悦地高效完成“双减”作业。
“智能错题库”优势分析 作业是课堂教学的延续,是学生在学习后对知识的加深理解和巩固,是学生提高独立思考问题能力的重要途径,同时也是运用所学知识,提高自身学习能力的重要手段。然而,当前学生普遍认为作业负担过重是因为教师布置的作业都是一模一样的,没有任何多少、难易区分。“智能错题库”利用信息技术助力,让“双减”作业落地生根,能够展现出信息化的独特优势。
一是能够避免作业布置“一刀切”。教师往往会布置同样的作业,要求学生在一定时间内完成,期望达到同样的目的,却忽视了学生的个体差异。如果作业太难、要求太高,只有学习能力较强的优秀学生才能完成;如果作业难度和要求相对适中,则更适合中等生,导致优秀学生“吃不饱”,学困生又“吃不下”;如果作业难度过低,又达不到课标的要求,起不到应有的作用。这样长期日积月累,就会出现“优者不一定更优,而差者更差”的不良现象。智能错题库通过智能分析,能够对班级学生进行个体诊断,再针对每个学生“对症下药”,从而实现给不同类型的学生布置不同类型作业的目的,以此满足优等生、中等生和学困生的不同需求,达到作业的个性化、有效性和科学性。正如埃里克森在人格发展八阶段理论中提到的“学龄期(6~12岁)的学生心理特征是勤奋对自卑的冲突”,“双减”作业如果能够让学生完成与之能力相匹配的学习任务,这会让学生获得成就感,从而变得更加勤奋。当在完成作业的过程中,学生的勤奋大于自卑时,他们就能够形成有“能力”、有“自信”的品质。
二是針对班级人数多的问题,智能分析能够为教师减轻负担。目前,上海市中小学班级人数的限额为45人。班级人数多则是落实“双减”作业的“天然”障碍:教师无法逐个倾听学生在学习中遇到的困惑;即便能够充分了解他们所遇到的问题,把握住学生在认知、能力和情感方面的需求,教师也很难有那么多时间和精力,有针对性地为每个学生设计“双减”作业。面对统一的作业,家长们为了让自己的孩子能够脱颖而出,则纷纷将孩子送进辅导班,将“油多不坏菜”的“道理”强行运用到了孩子学习上:只要多做、重复做、反复做,孩子一定会慢慢进步。长此以往,作业就会像滚雪球一样,让学生喘不过气,甚至失去童年的快乐。针对这个问题,“智能错题库”利用智能分析,不仅能够让作业变少,还能让作业变得更加高质量,从而有效降低家长的焦虑感,使“双减”政策真正落实。
实现“双减”的第一步就是实现学习活动的个性化,即能够充分考虑学生的学习需求、学习经历、兴趣爱好、风格习惯等个性化要素,量身定制学习内容、学习方法和学习计划。而要促进学生的个性化学习就需要掌握大量数据信息,进行数据建模分析和智能决策运算。
随着深层神经网络的广泛应用和脑科学研究的不断进步和突破,智能教育技术在大数据、云计算等高科技的支持下面向教育领域。人工智能的信息系统录入了众多教育专家设计的知识题库,教师通过对学生的错题大数据分析比对,选取能巩固学生知识点的“私人订制”题库。 “私人订制”的智能题库一方面可从海量的学生教育行为数据中识别每个学生的特点和需求,并制定相应的学习策略;另一方面可以在海量学习资源中找到合适的学习内容,并推荐给学习者;最终,实现学习活动的个性化“私人订制”。由此,学生个性化作业在教育智能化推动下的由理论变成现实,能够满足不同能力水平学生的个性化作业也将成为落实 “双减作业”的有效途径。
如图3所示,智能分析能够将不同类型的学生在不同学期在基础、阅读、写作进行量化横向比较,得出优等生和中等生在哪一模块需要关注弱项。再通过智能数据分析,比如阅读模块哪一题型形成了错题,通过智能数据库将其与阅读模块错误题型相匹配,选择创编能提升学生阅读能力的作业,并将作业打印出来,解决学生“吃不饱”的问题。对于学困生相对弱势模块较多,我们可以在基础、阅读中选编难度符合学生特点的基础、阅读题,来解决学困生作业量多、“吃不下”的问题。作业有了“私人订制”,学生之间也少了作业攀比,因人而异的作业让不同的学生和家长有了重新认识自己的机会。
2 017年,我国出台的《新一代人工智能发展规划》中指出:“要利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,实现日常教育和终身教育定制化。”
“智能分析”正是借助当代人工智能和大数据的分析技术,融入作业设计和管理流程,帮助教师高效率地达成“千人千面”的个性化作业实施。基于学生错题数据录入与分析建立自己专属的知识点错题库,通过错题库大数据分析与评测数据分析,我们掌握了每个学生在语文学科、每个评价项目上的优势和短板,以及学生的整体水平定位;每个学生历次的详细错误情况;现有的错题库中,积累了大量正式评测的题目以及题目难度、区分度、学生错误分布情况等各方面详细数据。
通过“错题库阶段练习作业智能化分析”,我们能够看到每个学生的智能化数据分析,以及试卷的难度和区分度。再在对学生智能化分析的基础上进行“组卷”,通过已有的错题库资源为学生生成针对性的小练笔。在大数据的基础上,我们还可以继续深入进行研究,例如充分利用这些数据分析,进一步为教师日常的教学优化改进服务,让数据智能真正成为教师的贴身“小棉袄”。再如,尝试在错题订正巩固、单元作业设计、阶段复习作业设计三方面进行深入研究,为教师提供贴身服务。不仅如此,基于现有的错题库,还可以为每个学生自动生成适合他们巩固提高的错题巩固练习:低水平的学生仅仅需要重点投入时间在其能力范围内可以掌握,也应该掌握的内容上;高水平的学生则重点投入时间在需要巩固和提升的内容上。
首先,基于智能错题库落实语文“双减”作业,可以让学校非常轻松便利地积累丰富且精准的校本题库,积累每次单元作业、阶段复习、错题巩固练习的设计,形成长期的教学资源。经过横纵向对比学生两年来所获得的成果可以发现,这些作业练习是建立在数据分析的基础上的,不是没有缘由的随意设计,而是有根源的。每份作业练习都可以通过后期的正式评测数据分析来评估其有效性,形成了作业设计、作业反馈的完整作业管理流程,针对性非常强。这些单元作业、阶段作业、错题巩固,不仅能够体现教师的个人智慧,也可以此为抓手,直接拉动学科集体教研的成效,让后来者可以直接在前人积累基础上高起点地进行教学研究,无须从零起炉灶。
其次,基于智能错题库落实语文“双减”作业,一是能够帮助教师更便捷地收集题目,例如教师在平时的教学中,可以借助手机微信小程序或者App将默写词语、单项小练习中的好题、易错题收集起来。二是能够帮助教师轻松地在智能题库中挑选题目,设计一张小练习,并下载打印,从而完成课课练、单元、阶段作业练习的设计;基于学生智能分析反馈情况,可以针对学生每次练习的错题情况,挑选错题的巩固题,形成小练习,提高学生的掌握水平。三是教师在反馈练习结果时,可以通过手机拍照或者扫描人工智能自动识别学生的错误情况,进而提高教师作业批改效率,帮助教师充分掌握每个学生的日常作业水平。四是能够帮助教师为每个学生提供贴身“私人定制”的个性化错题集:教师在充分掌握学生的作业、测评结果的基础上,可以根据每个学生的实际水平,自动为他们匹配合适的错题巩固练习,合理引导学生的日常学习时间分配。五是合理地建设并利用“智能错题库”,也有利于推动经验教学向科学高效的证据教学转变。
再次,“语文智能错题库”的建设过程是伴随学生的学习与评价而不断完善与更新的过程。教师利用“语文智能错题库”可以“刻画”每个学生在学习过程中遇到的困难,为学生的知识技能掌握情况“画像”,并以可视化的方式反映学生学习过程中存在的不足,分析原因,为个性化辅导和学生的自主学习提供支持,让“双减”作业真正“瘦身”。
但在基于智能错题库落实语文“双减”作业的实践研究过程中,仍然存在很多问题需要解决。例如,为了实现教育区域均衡化发展,上海市积极推行教师轮岗,在其推动下优质作业无疑会让家长更放心。然而,优质智能题库建设却有待加强,我认为智能题库,应面向整个上海市,吸纳上海名师、名校作业资源,以缩小区与区、校与校之间的差距,达到优质教育均衡化,优化教育结构。再如,“双减政策”下,因信息技术手段而生的“智能错题库”需要进一步融合信息技术而让避免“题海战术”的“双减”作业真正落地生根。在研究中,我们发现要想实现“双减”作业的个性化、有效性和科学性,离不开技术的支撑。在“双减”和保护学生视力的政策下,许多优质的作业App已处于绝境逢生的边缘。其实这些App后都有著强大的技术支持,这是我们一线教师所不具有的,技术需要与一线教师的教学经验相结合,才能碰撞出绚丽的火花。因此,依托现有的错题库很难实现“双减”作业的个性化,现有的题库知识近两年以阶段练习而积累的题库与学生个人诊断,并不能运用到日常的学生作业管理中。
(作者单位:上海市嘉定区望新小学)