鄂艷

[摘 要]以智慧學(xué)習(xí)空間為例，闡述其在數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析方面的優(yōu)勢(shì)，以及通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)教學(xué)、優(yōu)化學(xué)習(xí)行為、助力教師發(fā)展等方面所發(fā)揮的重要作用，提出建設(shè)和運(yùn)用智慧學(xué)習(xí)空間的策略。

[關(guān)鍵詞]智慧教育；智慧學(xué)習(xí)空間；大數(shù)據(jù)

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算逐漸進(jìn)入教育領(lǐng)域，教育信息化迎來(lái)了高速發(fā)展的春天。2018年，教育部印發(fā)《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》，明確提出要加大教育信息化的投入力度，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和工作指導(dǎo)，積極開(kāi)展智慧教育的創(chuàng)新研究和實(shí)踐，積極探索智慧教育的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和做法。為此，南京市政府將智慧校園的創(chuàng)建納入教育民生工程，開(kāi)啟了智慧教育的全面推進(jìn)工作，致力于通過(guò)智慧管理、智慧教學(xué)，打造高效、智能的智慧課堂。

一、智慧教育的內(nèi)涵

信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的“單向式”“注入式”課堂發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變，使教師的教育理念得到更新，使教學(xué)活動(dòng)呈現(xiàn)出“e時(shí)代”的新特征，促進(jìn)了新技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。所謂智慧教育，就是指在教育信息化的背景下，依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)智慧教學(xué)、智慧管理、智慧服務(wù)等數(shù)字化平臺(tái)的構(gòu)建，在教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字化、智能化技術(shù)，為教師、學(xué)生和管理者提供智能分析和決策，拓展教育的時(shí)間和空間，提高教育教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生智慧發(fā)展。

二、智慧學(xué)習(xí)空間的發(fā)展

教育信息化在我國(guó)的發(fā)展歷經(jīng)了遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)教育、數(shù)字教育、移動(dòng)教育、互聯(lián)網(wǎng)教育等階段，涌現(xiàn)出慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、混合式學(xué)習(xí)等各有特色的教學(xué)方法或形式。慕課是大規(guī)模的在線開(kāi)放課程，可以滿足上萬(wàn)名不同國(guó)界的人同時(shí)學(xué)習(xí)；微課強(qiáng)調(diào)突破重點(diǎn)、短小精悍；翻轉(zhuǎn)課堂打破了課堂的界限，重組教學(xué)形式，構(gòu)建了新型的師生關(guān)系，同時(shí)“先學(xué)后教”也對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求；混合式學(xué)習(xí)則是把多種學(xué)習(xí)方式與教學(xué)方法相融合，嘗試在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)為適當(dāng)?shù)娜诉_(dá)成適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)。

智慧學(xué)習(xí)空間在智慧教育理念的指導(dǎo)下，依托網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)在學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能采集和分析，通過(guò)蟻群算法為學(xué)生提供最優(yōu)的學(xué)習(xí)路徑，推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，為教師教學(xué)提供及時(shí)的反饋和精準(zhǔn)的學(xué)情分析，幫助管理者做出科學(xué)決策。智慧學(xué)習(xí)空間也在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)施教學(xué)，目的也是實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化。但其數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘能力更優(yōu)于前述其他教學(xué)模式，它的學(xué)情跟蹤特點(diǎn)更有利于個(gè)性化教學(xué)和分層教學(xué)，滿足學(xué)生的多樣化需求，可讓學(xué)習(xí)得到精準(zhǔn)補(bǔ)償。智慧學(xué)習(xí)空間建立在翻轉(zhuǎn)課堂、數(shù)字化學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，是現(xiàn)階段教育信息化發(fā)展的主流方向。

三、大數(shù)據(jù)支撐下智慧學(xué)習(xí)空間的教育應(yīng)用

智慧教育包括智慧教學(xué)，智慧教學(xué)的核心是智慧學(xué)習(xí)空間的搭建和應(yīng)用。以下，是對(duì)12所應(yīng)用智慧學(xué)習(xí)空間的學(xué)校進(jìn)行系統(tǒng)分析、梳理、對(duì)比后所提煉出的共性。

1.關(guān)注數(shù)據(jù)分析，提升教學(xué)效率，為教學(xué)提供智能決策

大數(shù)據(jù)擁有體量大、全樣本、全過(guò)程的特點(diǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，可以對(duì)學(xué)習(xí)者的信息進(jìn)行深度挖掘，發(fā)現(xiàn)個(gè)體差異，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師課前憑經(jīng)驗(yàn)主觀判斷學(xué)情，預(yù)設(shè)大多從零開(kāi)始，而按照預(yù)設(shè)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)難度上課，其實(shí)很難滿足學(xué)生的需求，有的學(xué)生“吃不飽”，有的學(xué)生“吃不了”，久之，學(xué)生的注意力就會(huì)分散，養(yǎng)成不專心的習(xí)慣。智慧學(xué)習(xí)空間可以解決這一難題。教師在課前可為學(xué)生提供包括各種知識(shí)點(diǎn)和重難點(diǎn)的學(xué)習(xí)單和微課等資源，使預(yù)習(xí)內(nèi)容更加生動(dòng)具體，更便于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。智慧平臺(tái)將反饋學(xué)生自主學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)報(bào)告，為教師上課提供精準(zhǔn)的學(xué)情分析，及時(shí)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)和進(jìn)度。在課中，通過(guò)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和實(shí)時(shí)記錄，教師可以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為教學(xué)提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)，真正做到“因材施教、以學(xué)定教”。

例如“組合圖形的面積”一課，教學(xué)重點(diǎn)是運(yùn)用“添補(bǔ)求差”“分割求和”和“割補(bǔ)轉(zhuǎn)化”的方法計(jì)算組合圖形的面積。此前，學(xué)生已經(jīng)通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)平面圖形、組合圖形有了一定的認(rèn)識(shí)，掌握了一些解決簡(jiǎn)單圖形問(wèn)題的方法。教師課前針對(duì)本課內(nèi)容進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)學(xué)生完全掌握了基本圖形的面積公式，基本掌握了重點(diǎn)內(nèi)容“添補(bǔ)求差”“分割求和”，但對(duì)于“割補(bǔ)轉(zhuǎn)化”方法，因其相對(duì)抽象，錯(cuò)誤率較高，于是教師在課上就分配了較多時(shí)間重點(diǎn)講授這一知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)利用白板的翻轉(zhuǎn)、拖動(dòng)功能，將不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化成規(guī)則圖形，讓學(xué)生更直觀地理解“割補(bǔ)轉(zhuǎn)化”。這種課堂模式，有助于教師及時(shí)掌握學(xué)情，調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容和重難點(diǎn)，更好地設(shè)計(jì)課堂教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)內(nèi)容。

2.智能數(shù)據(jù)采集，對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)

智慧學(xué)習(xí)空間的數(shù)據(jù)采集和分析貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，包括課前掌握學(xué)情，課中和課后進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、測(cè)量與分析。通過(guò)課堂練習(xí)實(shí)時(shí)檢測(cè)，課后作業(yè)跟蹤評(píng)價(jià)這種全樣本的數(shù)據(jù)采集，可形成完整的個(gè)人學(xué)習(xí)檔案和評(píng)價(jià)體系，幫助教師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及預(yù)測(cè)學(xué)生表現(xiàn)，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行有效干預(yù)，改善學(xué)習(xí)效果。

以南京市某學(xué)校的學(xué)習(xí)分析平臺(tái)為例，該平臺(tái)可以對(duì)某個(gè)學(xué)生一段時(shí)間內(nèi)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)追蹤和分析，生成相應(yīng)的成績(jī)分布圖，同時(shí)也能以班級(jí)和年級(jí)為單位，分析學(xué)生的成績(jī)分布及變化情況（見(jiàn)表1）。

從表中可以看出，該班級(jí)數(shù)學(xué)平均成績(jī)高于年級(jí)平均水平；與其他知識(shí)點(diǎn)相比，學(xué)生對(duì)“分?jǐn)?shù)的除法”掌握得不好，教師需要著重講解和練習(xí)；學(xué)生B的成績(jī)高于班級(jí)平均分，學(xué)生A對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)存在困難，學(xué)生C出現(xiàn)了退步。由此可知，學(xué)生A和C都需要教師及時(shí)關(guān)注與干預(yù)。

3.優(yōu)化學(xué)習(xí)行為，為學(xué)習(xí)者推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源

智慧學(xué)習(xí)空間的另一重要功能是實(shí)時(shí)記錄跟蹤學(xué)情和個(gè)性化的資源推送，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果生成數(shù)據(jù)分析報(bào)告，讓學(xué)生了解易錯(cuò)點(diǎn)，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償訓(xùn)練。此外，還能將錯(cuò)題進(jìn)行重新匹配和典型推送，使學(xué)生能夠進(jìn)行有針對(duì)性的練習(xí)和鞏固，有的放矢，達(dá)到事半功倍的效果（見(jiàn)表2）。

根據(jù)表2，教師可以在平臺(tái)上選擇一周、一月或者近半年時(shí)間內(nèi)的若干知識(shí)點(diǎn)，自定義選擇0-99%得分率的錯(cuò)題，按照從低到高或從高到低的方式進(jìn)行補(bǔ)償訓(xùn)練，選擇錯(cuò)題重做和錯(cuò)題拓展兩個(gè)梯度，對(duì)錯(cuò)題多次訂正和跟蹤，以滿足學(xué)生的差異化需求，踐行個(gè)性化學(xué)習(xí)理念。

4.反思數(shù)據(jù)報(bào)告，助力教師持續(xù)發(fā)展

數(shù)據(jù)分析報(bào)告所顯示的難點(diǎn)或漏洞，就是需要教師在教學(xué)中突破的重點(diǎn)。教師要探究學(xué)生困難的根源，反思自己的教學(xué)，考慮更有效的教學(xué)方法，調(diào)整新授課等。教師從教中學(xué)，從學(xué)中教，借此不斷自我完善。同時(shí)，數(shù)據(jù)報(bào)告的動(dòng)態(tài)推進(jìn)率也是評(píng)估教師教學(xué)質(zhì)量的參考，依據(jù)發(fā)展性原則持續(xù)跟蹤班級(jí)的成績(jī)走勢(shì)，分析增長(zhǎng)率。這樣對(duì)于教授不同班型的教師，既兼顧公平性原則，也能調(diào)動(dòng)全體教師的積極性，引導(dǎo)教師向研究型、專家型教師轉(zhuǎn)變。

四、智慧學(xué)習(xí)空間建設(shè)和運(yùn)用策略

智慧教育環(huán)境下的智慧學(xué)習(xí)空間成效顯著，為推動(dòng)其深化應(yīng)用和持續(xù)發(fā)展，還需參考以下建議。

一是做好頂層設(shè)計(jì)和構(gòu)架。伴隨教育信息化和智慧教育的大力發(fā)展，智慧學(xué)習(xí)空間的功能更加豐富多樣，各種極具特色和競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品層出不窮。市、區(qū)和學(xué)校管理者在投入建設(shè)時(shí)，需要結(jié)合校情和辦學(xué)特色引入適合自己的平臺(tái)，并注重各個(gè)平臺(tái)間的協(xié)同應(yīng)用，減少重復(fù)建設(shè)，注重實(shí)效性。

二是關(guān)注優(yōu)質(zhì)資源共建共享。優(yōu)質(zhì)教育資源的共建共享機(jī)制，決定了我國(guó)教育信息化的可持續(xù)發(fā)展，有利于縮小地區(qū)差異，促進(jìn)教育公平與均衡發(fā)展。目前，南京市已建成連通國(guó)家級(jí)和省級(jí)資源的服務(wù)平臺(tái)，為教師提供了大量的優(yōu)質(zhì)教育資源。完善教育資源平臺(tái)的管理和激勵(lì)機(jī)制，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)資源的合作開(kāi)發(fā)和開(kāi)放共享，是資源建設(shè)的重點(diǎn)。

三是提升教師信息素養(yǎng)。教育信息化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既需要教師具備較強(qiáng)的學(xué)科素養(yǎng)和教學(xué)能力，也需要教師擁有較強(qiáng)的信息素養(yǎng)，能對(duì)信息進(jìn)行恰當(dāng)理解、綜合分析和評(píng)價(jià)運(yùn)用，借此有效解決教學(xué)中的問(wèn)題，提升教學(xué)能力。教育管理部門應(yīng)為教師提供豐富的前沿報(bào)告和培訓(xùn)課程，幫助教師提升信息素養(yǎng)，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，不斷提升專業(yè)能力。

四是加強(qiáng)區(qū)域整體建設(shè)。各種數(shù)字化學(xué)習(xí)項(xiàng)目在試點(diǎn)階段，通常都是通過(guò)部分學(xué)校和部分教師以點(diǎn)帶面進(jìn)行推進(jìn)，各學(xué)校所選取的平臺(tái)也不統(tǒng)一。以大數(shù)據(jù)分析為核心的智慧學(xué)習(xí)空間，以海量數(shù)據(jù)采集和智能分析為支撐，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)采集模型既有“量”又有“質(zhì)”。區(qū)域整體建設(shè)和布局的優(yōu)點(diǎn)在于，以統(tǒng)一平臺(tái)打通區(qū)域內(nèi)大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，每一個(gè)學(xué)生、教師、班級(jí)、年級(jí)、學(xué)科、學(xué)校、區(qū)域都可視作一個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，形成海量的、全樣本、全過(guò)程的數(shù)據(jù)，即大數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上得出的報(bào)告，有利于為教育教學(xué)提供更精準(zhǔn)的決策依據(jù)。

隨著智慧教育的深入，對(duì)于智慧學(xué)習(xí)空間的應(yīng)用還要在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，推廣研究成果，使之在提升教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)教師發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新人才等方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)（編者略）

（責(zé)任編輯 郭向和）