高中生物精准教学体系中网络数据库信息系统的构建实践

孙汝燕

“精准教学”源于“因材施教”。两千多年前我国古代的大教育家孔子就提出了“因材施教”,意思就是“教师选择适合每个学生特点的学习方法来有针对性的教学”。现代精准教育定义为“通过设计测量过程来追踪学生的学习表现以便提供数据决策支持”[1-3],及用不断发展的技术来为精准教育服务。国内关于“精准教学”的研究报道较少,主要关注点为大数据及信息技术对精准教学的贡献,但多停留在理论探讨[4-9]。

教师在教学过程大体能够做到针对不同层次班级因材施教,但难以把握每一个学生对每一个知识点的掌握情况。其根本原因:1)每一个老师所面对的学生数量众多,其有限的精力难以做到对每一个学生知识点的掌握情况都有精准的了解;2)影响教学效果的因素众多,复杂甚至是动态的教学效果评估过程,使得任课老师无法针对每一知识点、每一个学生都进行分析评估,进而做到精准把握、精准教学和精准辅导。我们认为在教学过程特别是教学效果评估过程引入网络数据库信息技术,利用好其强大的数据存储、搜索及分析等功能将有助于任课老师把握每一个学生对每一个知识点的掌握程度,从而实现更为精确的“因材施教”即精准教学。

为了将网络数据库信息技术应用于高中生物精准教学,我们首先分析了精准教学对网络数据库信息系统的基本功能要求,然后跟信息技术老师一起探讨了该系统的结构(包括网页功能结构和数据库结构),最后由信息技术老师实现网络数据库信息系统代码的编写、平台的搭建、调式和运行过程。

一、网络数据库信息系统的基本功能

精准教学过程中最需要网络数据库信息系统辅助的是教学效果的评估过程,而该系统至少需要具备以下功能:

1.题库功能:收集试题和测试卷、学生的错题功能;

2.练习和测试功能:教师根据知识点及试题分级生成测试卷或练习,学生根据错题知识点或整体知识点掌握的不足生成针对性强化训练;

3.统计、分析及搜索功能:分析班级知识点掌握的差异、学生个体知识点掌握的不足,针对性地搜索对应知识点题目;

二、网络数据库信息系统的功能与结构

信息技术教师首先将科任教师对系统功能的诉求图形化(图1),然后映射成网页功能区块与数据库的关系图(图2),并针对相应的功能模块编写网页和数据库代码。网页代码编写采用php 语言,数据库操作语言采用mySQL 数据库语言(初学者可以参考《PHP+MySQL 经典案例剖析》[10]中的网上考试系统,在此基础上进行功能的修改,包括功能的删除和增加。)

三、网络数据库信息系统平台的搭建、调式和运行

网络数据库信息系统平台放置在云虚拟主机(阿里云)上:独享虚拟主机经济版,空间:网页存储空间5G,mySQL 数据库存储空间500M,CPU:单核,内存:1G,带宽:1Mbps,每年成本298 元。域名申请(阿里云,.work)每年成本30 元。根据阿里云上的帮助文件进行网站解析、数据库管理,下载安装FileZilla Client 软件后,根据软件操作说明连好服务器,将编写好的网页脚本文件上传到/htdocs 目录。

至此,一个初步可用于高中生物精准教学的网络数据库信息系统基本开发完成,该系统于2020 年的2 月至4 月疫情期间应用于东莞市G 中学高三生物精准教学辅助,系统基本实现了辅助高中生物精准教学的功能,能满足800 人同时使用。

四、结论

目前,我国的中学在网络及信息化建设中都有大量的投入,硬件、软件以及信息化人才的储备都具有了一定的基础,无论是在数据分析算法上还是数据处理速度上又或者是在数据传输上都有了质的飞跃,为网络数据库信息系统服务中学精准教学奠定了基础。近几年已有一些商业化的网络数据库信息系统可用于辅助中小学精准教学,如智学网等,经济条件好的中学可以付出一定的经济成本直接利用现成的专业的系统辅助精准教学。而对于经济条件相对落后地区的中学,我们的实践表明,只需每年付出大约几百元的成本依托本校的信息技术教师的支撑同样可以实现网络数据库信息系统辅助精准教学的功能。