精准教学：信息技术赋能教育的科学探索

叶荣根 解如芹

一直以来，技术与教育总是相伴而行的，但是二者并不完全匹配。一方面，技术发展日新月异，教育对技术的应用明显滞后，没有跟上技术的脚步；另一方面，技术似乎总是游离于教育之外。随着时代的发展与科技的进步，信息技术如何深度融入教育，成为教育研究的新课题。

精准教学是在信息技术支持下，通过跟踪、记录和分析学生学习过程的数据及其产生的原因，为教师教学设计、教学决策、教学指导、个性化干预、学习补救及改进提供科学依据的一种教学形式，是信息技术赋能教育的新尝试。

一、精准教学是时代的呼唤

信息科技的发展为精准教学提供了技术上的可能。新时代背景下，新课标、新政策需要教育作出科学回应。数字时代的学生已非“昨日之儿童”，他们以数字原住民的身份期盼着教学的变革。

（一）教育需要技术深度融入

随着物联网、人工智能时代的到来，技术对教育的介入范围越来越广，融入程度也越来越深。然而，教育已经不满足于技术所营造的声、光、电的环境和信息传输的便利，而是需要技术的深度融入。深度融入意味着技术成为教育不可或缺的一部分，通过智慧环境、大数据搜集、行为采集、交互系统等实现信息传输、资源供给、评价方式的改变，实现教学的变革。

（二）国家需要教育科学回应

新课标提倡运用“大概念”“大单元”“项目化”学习方式，传统的“填鸭式”“刷题式”教学已无法适应新要求。学生知识基础、认知盲区、问题困惑等学情的获取不再只凭教师的直觉、经验，而需要有说服力的证据支撑。特别是在国家实施“双减”政策的当下，如何利用科技力量提质增效，已成为教育的一道必答题。

（三）学生需要教法更加适切

著名教育游戏专家马克·普伦斯首次提出“数字原住民”概念，将那些在网络时代成长起来的一代人称作“数字原住民”。他们生活在一个被电脑、视频游戏、数字音乐播放器、摄影机、手机等包围的时代，并无时无刻不在使用信息技术进行人际互动。数字原住民具有新的认知方式和认知特点，互联网、社交媒体、智能电子产品陪伴着他们。这些数字原住民不同于以往的儿童，我们要研究他们的认知方式，用符合和适应他们认知特点的信息化教学方式代替传统教学法，才能取得理想的教学效果。

二、精准教学是科学的实践

（一）精准教学是基于人工智能的智慧教育

精准教学以智能化的教育环境为基础，智能化环境一般由基础设备、网络、管理、交互、记录、移动技术等六大系统组成，以多样化的教学方式、智能化的学习服务、数字化的学习资源实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化。［1］

（二）精准教学是基于学习分析学的教学应用

学习分析学是使用智能数据、学习者数据以及分析模型来发现信息和社会性联系，以此为依据进行学习预测并提供建议。它的核心是搜集、汇总、分析和呈现学习者及其相关数据，以提高教学和学习成效为终极目标。［2］它所提供的学习因子分析为精准教学提供了科学依据。借助学习分析学能够准确把握学情、实时评估教学效果、精确把握学生的个性特点，真正做到以学习者为中心，实现精准教学、精准调控和精准辅导。

（三）精准教学是基于意义学习的科学探索

学习是一门复杂的科学，人是如何学习的？怎样的学习方式才是最有效的？安德烈·焦尔当在《学习的本质》一书中提出“学习变构模型”，认为人的学习是在一定的情境中进行“意义炼制的过程”。［3］也就是说，学习者必须调动自己原有的知识，为学习的内容赋予新的意义，使之能够说服自己、说服他人、解释现象、解决问题，这样才算掌握了新知识，也就是“学习发生了”。这个过程仅借助传统的教学方法是无法完全实现的，还需借助现代教育技术，将学生的思维可视化，使教师精准掌握学生的学习动态、学习特点，制定更加有效的学习策略。

三、精准教学是教学的革命

精准教学借助现代信息技术实现了对传统教学的颠覆，无论是信息的获取方式还是教学方式都发生了根本性改变，说是教学的革命并不为过。

（一）学情信息从预测到可视

学情信息是预设课堂教学目标、设计教学过程的重要依据。精准教学借助智慧教育环境，以可视化的评价方式，使学情信息清晰、准确、可靠。课前，教师布置预习任务，利用学生答题生成的大数据了解其知识盲区，进行精准定位；课中，充分利用多种功能，实现高效互动，教师查看、分析学情数据，适时调整教学策略；课后，学生根据课堂学习情况完成个性化分层作业。

（二）教学反馈从滞后到及时

教师在教学过程中，可通过对课堂生成的大数据分析，快速了解学生的学习情况和教学目标的达成情况。一方面，课堂上通过作业投屏、随机点名、小组计分等方式让学生的学习成果可视化。另一方面，通过学生的学习反馈，可以快速诊断自己的教学，及时调整教学进程。例如，一位教师预设了这样的教学进度调整方案：针对某学习任务，如果10%的学生做错，则继续教学，课后录制微课，供学生巩固提高；如果50%的学生做错，则进行探究讨论，让学生相互启发，加深对知识的理解；如果80%的学生做错，则需要进行重点讲解，并适当降低难度，然后再次进行检测练习。

（三）学习组织从师本到生本

传统教学一般是以教师为中心设计教学活动的，以“准备阶段—行动阶段—总结阶段”为框架，体现的是教师的“活动”。现在更多的教师以学生活动为中心设计教学，体现的是学生的“活动”。精准教学将师生的“活动”融合，以“课前—课中—课后”的时段顺序编排教学内容。如图1 所示，教师设计了一种“三段十步”教学法。

图1 “三段十步”教学法

（四）学习评价从模糊到精准

1.进行基于大数据的表现性评价

智慧学习环境能够跟随式采集学生日常表现数据，准确描述学生的能力、习惯等关键素养。通过对学习过程性数据的分析，可以帮助学生发现自己的优点和不足，及时改进自己，取长补短。

2.进行基于大数据的精准画像

基于大数据和学科知识图谱能够分析学生的学习特点，通过练习生成学生的学习路径图，根据学生一段时间的学习情况，还能够自动收集学生答错的题目，形成个人错题集。这样学生就可以集中精力，针对易错内容进行靶向练习，避免乏味的题海战术。

3.进行基于大数据的学业预测

利用智慧学习系统生成的学生阶段性学业数据可以准确分析学生的阶段性学习情况，精确刻画出学生的学业绩效水平趋势。通过查阅相关信息，教师、家长都可以了解学生对知识的掌握情况，以促进其及时查漏补缺。

教育信息化是教育现代化的基础，现代科技的发展必将为教育带来更加深刻的变革。精准教学是信息技术深度融入教育的一种有益探索。但是，教育的复杂性与特殊性在于有了“器”的更新，并不必然带来教育教学的变革，“人”是其中最关键的因素，“人”的现代化才是精准教学成功的前提。