基于信息数据学情诊断的高中地理精准教学策略——以“地球上的大气”单元复习为例

黄莹莹

（福州高级中学，福建 福州 350007）

2018 年教育部发布《教育信息化2.0 行动计划》，提出通过智能技术与教育教学的深度融合，探索差异化教学、个性化学习、精细化管理、智能化服务的典型途径，强调通过大数据采集与分析，将人工智能融入实际教学环境，实现因材施教、个性化教学。［1］在“互联网+教育”的背景下，基于信息技术的学情诊断改变了教师原有凭借经验评估学生学情的做法，借助教育智能分析平台进行信息数据的采集和分析，可帮助教师同时获取班级的整体学情和学生的个体学情，据此制定教学目标，灵活调整教学计划，在教学中进行跟踪和深度辅导，实现精准教学。本文以高三“地球上的大气”单元复习为例，试作阐释。

一、信息数据下的学情诊断助力精准教学

高三复习是帮助学生重新构建知识框架，完善知识体系，达到思维进阶、提升地理关键能力和核心素养的目的。“地球上的大气”在高一、二的内容知识点繁多，且存在着碎片化，为此将信息数据引入教学，以单元复习的方式可以把学生前后学习的知识进行联系和整合，可使之整体化、系统化、结构化［2］。

（一）有助于把握教学复习方向

笔者通过调取“智学网”软件平台高一、高二学生关于“地球上大气”相关内容历次的测验数据，借用平台的智能分析功能，对学生的知识点掌握情况和关键能力水平进行全面的学情诊断（如表1）。

表1 “地球上的大气”基于核心概念的必备知识点的班级平均得分率及关键能力考查情况

利用核心概念［3］可以将“地球上的大气”中的知识碎片联系起来，找到它们的内在关系，较适用于高三复习。从表1 提供的信息数据的学情诊断如下：1.“世界主要气候类型”“天气系统对天气的影响”的相关知识只有大致一半的学生能够掌握；2.“热力环流”“气压和风带对气候的影响”的相关知识掌握率不足50%；3.所有的内容平均得分率皆未超过71%，说明近1/3 的学生在“地球上的大气”这部分的学习上存在或多或少的问题；4.学生的描述归纳能力尚可，但抽象思维能力、演绎推理能力不足。这帮助教师在较短的时间内了解学情，将重难点知识进行重构，形成新的“知识区块链”，把握正确的复习方向。

（二）有助于提高教学效率

基于各类软件平台采集学生学习“地球上的大气”的信息数据，通过对作业数据采集、测试成绩分析，可生成可视化的知识点和关键能力的追踪表，帮助教师及时关注学生的整体学情动态情况，了解学生阶段性知识点的掌握情况，捕获他们的思维误区。如表2，在表1 结论的基础上，利用“极课大数据”软件平台进行测验，重点检测学生薄弱的知识点，通过信息数据智能分析结果，可以得出在“热力环流”“世界主要气候类型”等知识点确实需要巩固加强。

表2 “热力环流”“世界主要气候类型”等知识点得分情况

（三）有助于个性化辅导

借助信息数据软件平台，教师还追踪每个学生学习情况。如图1，是笔者教学班某个学生多次练习和测试成绩在班级位次的波动情况，其中小测3 考查的内容是“地球上的大气”；表3 是“极课大数据”生成的多次练习和测试中关于“地球上的大气”相关内容该生的得分情况。通过图1 和表3 动态学习数据的采集和分析，发现该生这部分的内容相比于其他知识是最薄弱的，他的薄弱点与学生整体学情存在着共性，如“世界主要气候类型”，但有其独特性，如该生“热力环流”掌握程度很好，但“大气水平运动”却较差。由此可见，基于信息数据的学情诊断更有助于精准教学的实施，教师在信息数据的支持下，通过跟踪、记录和分析学生学习过程［4］，依据个性差异实现对学生个性化辅导，在高三复习中帮助学生补救缺漏知识，改进学习方法，使复习更加有效。

表3 某生“地球上的大气”相关内容的得分情况

图1 某生多次练习和测试成绩在班级位次的波动情况

二、精准教学的实施策略

精准教学的概念可以从技术、教师、信息化三个维度来分析。［5］由此，笔者以“地球上的大气”单元复习第一课时为例，结合前文中学情诊断助力于精准教学的三个方面，分别对应“课前”“课中”“课后”三个环节，融合三个维度探究精准教学的实施流程。

（一）课前学情诊断，精准备课

基于核心概念的单元教学与传统教学最大的区别在于对教材内容的处理上。传统教学偏向于关注单个知识点的教学，而单元教学则是在核心概念的统领下对教材内容进行重新整合，引导学生站在更高的层次认识地理学科的本质，运用知识解决不同情境下的地理问题，最终实现地理关键能力和学科素养的提升。笔者以每个核心概念为单位，将相关教材内容整合在一起，以“位置和分布”的核心概念为例，包括了“气压带和风带的分布、北半球冬、夏季气压中心的分布、世界主要气候类型的分布”等内容，地理位置和分布是解释地理过程、描述地理环境，分析地理空间相互作用的前提，以上内容也以“地球上的大气”其他内容的知识为铺垫。因此，教师要先了解学生关于这部分知识的掌握程度，明确具体学情，借助信息数据的学情诊断，把握教学起点，实现精准备课。课前，教师将图2、图3、图4 发布在“智学网”的技术平台上，并设置相关问题作为课前预习作业。借助平台对学生完成数据的收集和分析功能，发现学生单个知识点都掌握得较好，但一旦涉及把三个内容联系起来，需要厘清它们之间的关系的问题就出现困难，因此依据对应知识点和问题的难度分类厘清学生已有的知识储备、能力水平和思维障碍，从而指导教师对预设的教学目标和重难点进行调整，备课重点放在内容的联系上，并制定了先复习“热力环流”和“气压带和风带形成过程”的教学计划，因为地理过程可以将位置和分布有机地整合，建立联系，实现以学定教。

图2

图3

图4

（二）课中任务驱动，精准施教

根据课前得到的学情诊断精准备课后，制定的教学计划是先复习“热力环流”“气压带和风带的形成过程”，从抽象思维的地理过程再到具象思维的地理位置和分布，帮助学生更好理解大气环流与气候分布的关系。由此，教师在课堂教学过程中，利用任务驱动，在任务中探究问题，解决问题，实现对地理核心概念和地理原理和规律的深入理解。结合信息技术的使用，教师设计了以下三个任务。

任务1：绘制热力环流示意图，并且能用语言表述其形成过程。

任务2：利用热力环流的原理，绘制单圈环流、北半球冬季气压中心及气流运动状况。

任务3：在单圈环流的基础上绘制三圈环流示意图，并标注出其在近地面形成的风带和气压带。

在任务驱动下，学生尝试从热力环流的形成总结气流运动的规律，再与单圈环流、季风环流构建联系，在单圈环流的基础上能绘制出三圈环流，并找到三圈环流与近地面气压带和风带的内在关系，得出气压带和风带位置分布特点。在教学过程中，为了获取更准确的学习动态，教师利用信息技术平台“门口学习”、seewo 互动白板互动问答、手机投屏等功能，快速获取信息数据进行即时学情诊断，实现实时的学生互动、自评和互评，帮助学生在相互评价中引发认知的冲突，并在解决认知冲突的过程中内化地理概念，发展地理思维。可见，结合信息技术的使用，有针对性地设置任务，能在教学过程中不断调整教学节奏，推进教学进程，实现精准教学。

（三）课后数据反馈，精准辅导

课后利用信息技术平台获取的信息数据进一步诊断学生的这堂课的学习成效，在“地球上的大气”的单元复习课中，教师可将“热力环流”“气压带和风带”的形成过程录制成微课发布在“智学网”平台上，供学生再次反复观看思考，加强巩固上课所学的内容。同时利用平台推送与该堂课内容相关的测验试题，规定学生在一定的时间内完成。在学生完成试题后，通过平台对测验信息数据的收集和分析部分试题数据情况教师根据表中的数据在班级层面进行横向对比，根据每道题的得分率，难度值结合试题涉及的知识点和关键能力评价学生学习是否达到教学预期，并针对的得分率较低或低于平均水平的试题如单选题第二题，试题如下：

一般情况下，空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。图5 示意北半球中纬某区域的地形和8 时气温状况剖面。高空自西向东的气流速度约20 千米/时。正午前后下列说法正确的是（）

图5

A.甲地气温上升最快

B.乙地可能出现强对流天气

C.丙地刮起东北风

D.甲地出现强劲的偏南风

这道题难度较大，要求学生能在热力环流原理的基础上，在创设的情境中解决实际的地理问题，问题还涉及风向判读的知识点，考查了学生读图识图、获取和解读信息、演绎推理等关键能力。通过信息数据进行学情诊断，就能发现学生对于“热力环流”原理的应用仍然较为模糊，逻辑思维较弱，教师对在这方面知识继续加强辅导的同时，要注重培养学生信息解读、逻辑推理等关键能力。

教师还可以用信息平台统计出“地球上的大气”试题中的易错题、高频错题，结合每个学生的个体学习情况，进行纵向分析。通过组卷功能生成类似的试题加入进本地资源库，利用平台云端有针对性地分层推送，满足不同学生的学习需求，实现课后一对一精准辅导。