依托作业大数据 构建精准智慧课堂

陈恩丹 杜斌

【摘 要】信息技术的发展，大数据的生成，为精准教学提供了可能。那么，我们的教育又该如何转变？未来的学校会用数据教学、数据说话、数据决策、数据管理、数据创新，这就是学校进化的趋势。“作业家”系统在家庭作业量、作业完成情况、作业质量、作业批改、作业订正等的实时监控，错题的自动收集以及电子化课堂笔记功能等方面有着纸质作业本无法比拟的优势，符合当前业务数字化的发展趋势。我校依托“作业家”智慧教学系统，通过常态化采集数据，精准分析，探索出一条覆盖课前、课中、课后三大环节的新型教学模式，从而实现轻负高效、一生一策的作业改革。

【关键词】作业家;大数据;精准教学;智慧课堂

在大数据时代，越来越多的现代教育技术手段持续不断地应用到学校教育教学中，推动精准教育的发展.我校依托“作业家”智慧教学系统，通过作业改革促进课堂教学改革，探索出一整套基于大数据精准分析的作业精益管理以及精准教学的课改方法.笔者结合自身对精准教学的实践，谈谈对精准教学的认识和行动方案.

1 作业大数据，实现智慧课堂教与学的理念转变

作业是教学中的重要环节，它对课堂教学的巩固、知识的运用、提高学生的综合素养起着重要的作用.作业方式的转变作为学生学习方式转变的一个突破口，同时也成为了教师精准教学实践的重要载体.以作业大数据为依托，精准教学作为一种全新教学模式，要求所有教师都应当以一种积极的心态迎接挑战，转变教育观念，不断更新知识，要求我们要在认知层面深刻理解两大方式的转变，即学生的学习方式和教师的教学方式的转变.

1.1 学生学习方式的转变

传统的全班统一式的作业布置方式，不适应学生个性化发展的要求.大数据的技术发展，为学生的学习方式的转变和实施提供了可能性.

“先学后教”中的“先学”在生本理念中的重要性毋庸置疑.通过“作业家”智慧教育系统，教师按照教学大纲将下一堂课的内容以简明扼要、突出重点的形式布置给学生.往往这类作业不仅能够为新的课堂内容做预设、做准备，还超越了预习作业，起到了指引作用.

这要求学生利用自己的课余时间去“备课”，让学生自发地养成“先学”的学习习惯.凡是学生通过自己独立思考，能够独立完成的事情，都让他们有充分的时间去感悟、去理解、去思考、去实践.教师给每位学生留出更大的空间，让他们快速成长.

学生根据个性化、针对性的教学和作业反馈，使其自身置于最近的发展区中，调动学习的主动性和积极性，使作业练习与学生学习可能性相互适应.通过长时期的实施，使不同层次的学生在原有的基础上获得良好的发展，得到不同程度的提高.

课后，通过“作业家”系统布置的分层作业，学生根据个性化、针对性的教学和作业反馈，使其自身置于最近的发展区中，调动学习的主动性和积极性，使作业练习与学生学习的可能性相互磨合，不断适应.通过长期实践，让不同阶段的学生在原有的基础上不断取得进步，得到不同程度的提高.

1.2 教师教学方式的转变

教师依托”“作业家””的大数据系统，课前布置学生学习的前置性任务，让教师在充分了解学情的基础上进行备课，在课中通过问题链将问题设计核心化、规范化、系列化，并引导学生在创作、合作探究中复习巩固、迁移知识，提升核心素养，促进学生知识的生成.课后，教师通过布置分层作业、限时作业、创新型作业等，让不同层次的学生对学习进行反思内化、提升，实现学生自主学习的一种课堂教学模式.

教师依托“作业家”的大数据系统，课前布置学生学习的前置性任务，让教师在充分了解学情的基础上进行备课.在课中通过问题链将问题设计核心化、规范化、系列化，并引导学生在创作、合作探究中复习巩固、迁移知识，提升学生的核心素养，促进学生的知识内化于心.课后，教师通过布置各种类型的作业，包括分层作业、限时作业、创新型作业等，让处于不同层次的学生对知识点进行反思内化、提升，实现学生自主学习.

2 数据语境下实施精准教学的三大步骤

在认知层面转变思想之后，就要思考如何去实践？笔者探索出较适合当前课堂实际的精准教学实践，覆盖课前、课中、课后的三大环节.

精准教学是教师通过对课堂各要素的有效地分析研究，使课堂教学各要素之间相互渗透、相互支撑、有效整合，实现教学目标科学高效的现代教学模式，主要包括：精准把握学情、精准制定课堂教学目标、精准选择教学内容、精准确定教学方法、精准评估学生的学习结果、精准运用学生的评估结果.传统的课堂缺乏数据依托，很难判断或者达到如此精准.通过数据语境下的大数据分析，实施精准教学，及时反馈、高效诊断，以数据基准为参照评估教学质量状况，为教与学提供发展依据、指明教改方向.

2.1 课前数据，制定精准教学设计

课堂教學的核心在于学生，教师应该以学生为出发点，所谓“知己知彼，百战不殆”，精准教学目标首先就是全面了解学生学情.教师要充分了解每位学生的学习态度、学习习惯，包括对现有知识点的转化能力以及需要掌握的知识和技能的分析，并在此基础上制定好教学目标.

以七年级下册第三章第一节《同底数幂的乘法》为例，学生完成本节课学习后，完成省编作业本、校本作业的历史数据进行分析，可以采集到每份作业的正确率、作业时长，甚至每道题目的正确率，每一道题目发送的次数.并且可以根据正确率高低及发题次数为依据，将习题分为基础题、典型题和易错题三类.针对历届学生所暴露出来的错误情况，找出本节课需要突破的典型错误习题（图1），使教师更清楚学生的学情，从而进行精准的教学设计.同时，教师要努力做好三备（图2）：一备起点，教师把法则的概念引入过程设计成阅读材料前置到课前自学完成，并通过导学练，检测学生自学效果，来确定哪些是学生自己能学会的内容，从而决定新课教师教学的真起点.二备基点，根据历史作业基础题暴露的问题，设计落实课标双基的典型例题及基础练，突出重点.三备最近发展点，根据历届学生作业暴露的易错疑难题目，在学生最近发展区设计典例及拓展练，突破难点，内化新知、提升能力.基于课前历史数据与新课导学数据，完成三备三练精准设计，从而去减少课堂上学生已经能够通过前置学会的内容，这样达到了减内容的目标.

利用大数据，将历史数据和预习的数据情况进行采集分析，为教师提供了实时全面的学生课前自主学习相关信息.大数据除了答题正确及错误人数的统计之外，还可记载错误学生名单以及出错情况;不仅统计了各题得分率，还可以通过统计图表的形式，将参与答题的学生预习情况进行全方位分析.在了解班级学生的整体学习情况与对新知的不同层次需求的情况下，教师可以定位教学的重点和难点，为课堂教学提供更精准的教学策略.更甚至教师可以通过后台数据，快速精准地定位需要重点讲授的错题以及相关知识.

2.2 课中数据，展开精准教学过程

就精准教学过程而言，其实质就是通过教学环节的设计，不断落实教学目标，并以此为中心展开课堂教学.首先，教学目标的精准需要教师十分明确学生在课堂中所要达成的目标，明确这堂课的对应的教学内容和策略.其次，在课堂教学中，教师通过对每一阶段的教学完成后的学情观察，分析教学目标的达成情况，根据学生的课堂表现，不断调整教学进度和教学策略.

基于课前数据进行充分的预设后，在课堂中，教师可以直达本节课的重点、难点，然后进行深度的加强，形成高阶思维.这个重难点就是学生的最近发展区，既要静态利用教材和历史数据，更要利用课中练，检测并精准暴露学生易错、疑难和相异构想.由于在课堂上，教师通过选择那些能及时生成数据统计的作业题目，“作业家”系统自动批改习题，使得正确率等统计数据当堂展示，因此教师会将计算题以选择题的形式呈现，且在选择题的题干中留足够的篇幅空白（图3），以便让学生书写完整的解题过程，这样就能定点发现学生的错误，暴露出学生的典型的错例.在学生的最近发展区及时进行当堂纠评（图4）予以突破，再进行课中拓展练习，通过不断地检测→暴露→纠正，循环推进.这样的教学带来的必然是对无效的或者低效的过程的一种减少，从而实现减过程的目标.

2.3 课后数据，落实精准教学评价

在传统的经验式课堂上，教师对自身课堂的有效评价，往往很难实现.教师不清楚自己的教学目标是否实現，“学生是否掌握，学生掌握到什么程度”，很可能都存在盲点，导致课堂教学效率低.基于大数据的精准教学评价能准确地诊断教学目标达成的有效度，通过全程评价，来调整教学进度和布置有效的课后作业，甚至做到“一生一策”的个性化辅导.

“作业家”智慧系统可以实现作业管理过程化、数据化（图5），学习动态实时监测.教师可以随时随地的检查和跟踪学生的答题情况和订正情况，包括按时率、提交率、准确度、答题时间、订正时间等，能做到实时监测.基于后台数据，让教师能及时了解学生对每个知识点的掌握情况、学生的做题速度、答题态度等.

3 大数据分析支持下的精准作业特色体系

《浙江省教育厅关于深化义务教育课程改革的指导意见》明确指出课堂改革是教改的主阵地，而作业改进是切实减轻学生负担，提高有效教学的关键突破口.学校依托智慧教学平台，打造系列特色作业（图6），进行作业精益管理研究.

3.1 分层作业——减量减负

在传统作业布置方式中，教师很难做到“以作定练”，引入智慧作业系统后，“以作定练”变为可能.

根据历届学生的同题作业准确率大数据，教师将题目进行ABCDE五档难度划分（图7），标注一到五星，确定该题的难度系数，布置作业时，教师结合学生学业水平三档划分（图8），分层推送.“作业家”系统促使学生知识水平层次与作业题目难度进行系统化、智能化的匹配，并可结合教师微调（图9），以达到最佳匹配度，真正实现作业的分层布置.

3.2 限时作业——控时控质

限时作业可规定作业时长及递交作业时间段.教师通过布置限时作业提高学生作业效率，用递交作业时段控制十点后作业情况.通过图标（图10），可以看到家庭数学作业时长为三十分钟左右，递交作业时间段分布在中午的午自修、下午四点的分层辅导以及晚上在家九点左右.精准落实省、市、区作业适量及晚十点不作业的减负政策.

3.3 错题作业——个性典型

大数据使差异化教学和个性化辅导也得以精准实现，可以利用题库功能帮助学生实现一对一个性辅导和提升自我能力的途径.“作业家”智慧系统根据学生平时的上课、作业以及检测的大数据分析，提供学科练习中的典型错题练，自动生成学生个人错题库.正确率低于70%的题目，都会自动收录在教师错题库（图11）.

教师以周为单位，通过对学生个人错题和其他同学类似错题进行推送，生成高质量的题库集，夯实基础，做到周周清，实现了简便、精准和高效.同时，学生也能根据自己的实际情况对题目进行分类、标记和存档，以便日后回顾.

3.4 个性辅导——多样多形

由于分层作业是以生定练，辅导上，教师采用整体与个体、课内与课外、线下与线上、书面与视音频多样的模式（图12），时间上充分利用碎片化时间，依托系统可采用微课、音频、点面推送辅导或者生生互助辅导的小先生制.

用好数据把脉，落实基础提升能力.利用平时数据和课前检测数据，分析同学们的学习情况，易错点，充分挖掘了同学们在学习过程中存在的知识、能力的漏洞.充分挖掘学生课前、课中、课后的主观能动性，及时关注课前、课中、课后收集到的学习数据，为上课内容的选择、时间的安排提供依据，对同学们的各阶段学习情况及时诊断，为精准教学提供数据支持.

我校一直沿着初中作业精益管理的思路，通过作业研究来带动备课改进，推进精准教学、精准施策，不断从教学设计走向学习设计，努力通过课前预学的设计、课堂学习的设计、课后分层的设计等形成完整意义的学习.围绕这个目的，真正做到“以作定练”.聚焦学生的学习方法，从学生的角度来设计具有引领学习的作业，将作业融入到学习的全过程，来理解知识，内化思想方法，提升关键能力，即让学生从作业的角度来学会学习，学会思考，学会积累.

作者简介 陈恩丹（1984—），女，浙江乐清人，中学高级教师.

参考文献

[1]刘邦奇，吴晓如.智慧课堂新理念新模式新实践[M].北京：北京师范大学出版社，2019.