徐昱

摘要：《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出了堅(jiān)持反映時(shí)代特色、關(guān)注信息化教學(xué)改革、關(guān)心學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的要求。以往的數(shù)據(jù)采集方式往往關(guān)注的是學(xué)生的“群體水平”，對(duì)個(gè)體水平重視不夠。而大數(shù)據(jù)的顯著特點(diǎn)是可以深入到學(xué)生的微觀表現(xiàn)，利用微課、校本題庫(kù)和學(xué)習(xí)診斷等系統(tǒng)獲取學(xué)生的個(gè)體數(shù)據(jù)，進(jìn)而有針對(duì)性地進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)，達(dá)到提高教師的教學(xué)水平，提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù);高中化學(xué);校本題庫(kù);學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》修訂的“基本原則”中提出：“要堅(jiān)持反映時(shí)代特色，關(guān)注信息化支撐下的教學(xué)改革，關(guān)心學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)和發(fā)展。”大數(shù)據(jù)已成為時(shí)下最流行的熱詞之一，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用正在逐步輻射到社會(huì)生活的各個(gè)方面，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”當(dāng)然也不例外。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的“基本理念”中積極倡導(dǎo)教、學(xué)、評(píng)一體化，以使每位學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是化學(xué)教學(xué)中不可或缺的有機(jī)組成部分，是實(shí)施教、學(xué)、評(píng)一體化教學(xué)的重要鏈條。而基于數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)具有準(zhǔn)確、客觀和全面等優(yōu)點(diǎn)。

目前，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行了一定的研究，但大多數(shù)關(guān)于教育大數(shù)據(jù)的研究都是基于在線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教育進(jìn)行的，很少有將教育大數(shù)據(jù)與高中實(shí)體教學(xué)相結(jié)合的，基于化學(xué)學(xué)科的大數(shù)據(jù)方面的研究更是少之又少。我校將信息技術(shù)支撐下的大數(shù)據(jù)與教育教學(xué)深入融合，在高中實(shí)體教學(xué)中利用大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)。

在教育教學(xué)領(lǐng)域中，以往的數(shù)據(jù)采集方式更多關(guān)注的是學(xué)生的“群體水平”對(duì)個(gè)體水平重視不夠。相對(duì)而言，大數(shù)據(jù)的顯著特點(diǎn)是可以深入到學(xué)生的微觀表現(xiàn)，且數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的客觀性和真實(shí)性。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生的全方面了解，有利于教學(xué)匹配，有利于更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

化學(xué)是一門(mén)既需要基礎(chǔ)記憶又需要舉一反三能力的學(xué)科，是一門(mén)數(shù)據(jù)說(shuō)服力很強(qiáng)的學(xué)科。因此，利用大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)，可以較好地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。“基于數(shù)據(jù)的化學(xué)學(xué)科教學(xué)研究”是一種具有探索意義的教學(xué)模式，隨著現(xiàn)代化教學(xué)的逐步發(fā)展，本課題旨在為以后的數(shù)字化化學(xué)教學(xué)提供借鑒。

一、課前錄制微課，分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)

本課題是在大連市第八中學(xué)“翻轉(zhuǎn)式教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、形成性評(píng)價(jià)”教學(xué)模式下的基于數(shù)據(jù)的個(gè)性化教學(xué)研究。該課題充分利用大數(shù)據(jù)以及學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合我?！傲鶎W(xué)六測(cè)”形成性評(píng)價(jià)法，在課前學(xué)案、隨堂檢測(cè)、周末卷、月考、期中考試和期末考試等環(huán)節(jié)進(jìn)行制卡掃描和閱卷分析。

教師通過(guò)化學(xué)學(xué)案數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可以清晰地看到學(xué)生哪些知識(shí)點(diǎn)預(yù)習(xí)得比較薄弱，使課堂教學(xué)更有針對(duì)性;通過(guò)隨堂檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以更明確哪些知識(shí)還需要下節(jié)課繼續(xù)強(qiáng)化講解;通過(guò)周末卷和月考的數(shù)據(jù)分析，可以掌握近一段時(shí)間學(xué)生哪些知識(shí)點(diǎn)掌握得還不夠扎實(shí)或者有遺忘的跡象，調(diào)整課堂教學(xué)，進(jìn)而“重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)講，易錯(cuò)易忘知識(shí)反復(fù)講”;通過(guò)期中、期末考試數(shù)據(jù)分析，可以了解半個(gè)學(xué)期或者一個(gè)學(xué)期學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的總體掌握情況，為最后的“全面學(xué)，高考測(cè)” 夯實(shí)基礎(chǔ)。

為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、提高課堂教學(xué)效率，教師在教學(xué)新知識(shí)之前，可以將一些基礎(chǔ)的、易理解的知識(shí)通過(guò)微課的形式進(jìn)行講解，然后發(fā)布到微課學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可以到學(xué)習(xí)平臺(tái)上觀看。

教師在正式上課之前，可以通過(guò)以下兩種方式來(lái)收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)，以方便有針對(duì)性地修改上課思路，實(shí)現(xiàn)二次備課。

第一種方式是通過(guò)微課平臺(tái)學(xué)生觀看次數(shù)圖，可以看到學(xué)生反復(fù)觀看的地方，對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)往往是較新穎、較難或者學(xué)生掌握較差的地方。如圖1所示，在講解化學(xué)能與電能第一課時(shí)時(shí)，學(xué)生對(duì)以前不熟悉的電極方程式觀看次數(shù)較多，說(shuō)明需要教師在課堂上進(jìn)行重點(diǎn)講解。

第二種方式是通過(guò)微課學(xué)習(xí)情況檢測(cè)卡，教師可以看到對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，從而更加有目的地進(jìn)行課堂教學(xué)（如圖1所示）。

二、利用校本題庫(kù)進(jìn)行組卷，布置個(gè)性化作業(yè)

我校擁有長(zhǎng)期積累的優(yōu)質(zhì)校本題庫(kù)，教師可以有目的地選擇適合本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的試題進(jìn)行課堂教學(xué)之后的當(dāng)堂檢測(cè)。通過(guò)校本題庫(kù)選擇的試題，我們可以看到試題來(lái)源以及具有可信性的難度系數(shù)。圖2所選試題為2015屆高三12月月考理綜試題，當(dāng)時(shí)學(xué)生的作答情況較好，難度系數(shù)為0.9。

教師通過(guò)學(xué)生當(dāng)堂檢測(cè)作答情況的數(shù)據(jù)，既可以清晰地了解不同學(xué)生對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，實(shí)現(xiàn)課后對(duì)不同學(xué)生布置有針對(duì)性的個(gè)性化作業(yè)的目標(biāo)，又可以與歷屆學(xué)生作答的情況進(jìn)行縱向?qū)Ρ?，以更加全面地了解學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況。

三、利用學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)閱卷，細(xì)研學(xué)生作答情況

在階段測(cè)試、期中和期末等考試中，利用學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)上閱卷，可以獲得更多的智能分析數(shù)據(jù)，如選項(xiàng)分析、目標(biāo)達(dá)成度、班級(jí)成績(jī)比較及分布、學(xué)生成績(jī)比較、知識(shí)點(diǎn)縱向比較、題型縱向比較、認(rèn)知維度和學(xué)生作答等數(shù)據(jù)。

對(duì)于學(xué)生整體情況而言，如圖3所示，我們可以看到2017～2018學(xué)年度下學(xué)期高二化學(xué)期末考試中各個(gè)班級(jí)的平均分情況以及每個(gè)班的最高分，最低分以及中位數(shù)分?jǐn)?shù)情況，方便更加全面地進(jìn)行橫向比較。

對(duì)于學(xué)生個(gè)體而言，通過(guò)圖4和圖5，我們可以看到學(xué)生對(duì)各個(gè)題的作答情況，單擊餅狀圖的不同位置會(huì)顯示出具體是哪些學(xué)生選擇了對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)。我們還可以通過(guò)系統(tǒng)看到每位學(xué)生的主觀題作答筆記，根據(jù)試卷發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的普遍性問(wèn)題與個(gè)性化問(wèn)題，以便在課堂上做到“易錯(cuò)內(nèi)容重點(diǎn)講，答錯(cuò)同學(xué)重點(diǎn)提問(wèn)”。

可見(jiàn)，通過(guò)該系統(tǒng)的閱卷診斷功能，教師既能針對(duì)全體學(xué)生，掌握普遍性的知識(shí)漏洞，又能針對(duì)任何一名學(xué)生，了解個(gè)性化的知識(shí)盲區(qū)，使課堂更加有的放矢，事半功倍。

大數(shù)據(jù)教學(xué)貫穿于課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、隨堂檢測(cè)、作業(yè)鞏固、教學(xué)檢測(cè)和教學(xué)反思的各個(gè)環(huán)節(jié)中，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，使各個(gè)環(huán)節(jié)銜接更加緊密，真正實(shí)現(xiàn)了教、學(xué)、評(píng)一體化，讓各個(gè)環(huán)節(jié)直接作用于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

本課題研究對(duì)象為2018屆和2019屆兩屆學(xué)生，關(guān)注了他們自基于數(shù)據(jù)的化學(xué)教學(xué)實(shí)施以來(lái)兩年多的歷次大型考試的成績(jī)，并利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果不斷調(diào)整化學(xué)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)?？傮w來(lái)看，學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握越來(lái)越細(xì)致，更加清楚自己化學(xué)學(xué)習(xí)中比較薄弱的地方，學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣更加濃厚，我校的化學(xué)成績(jī)也在逐漸縮小與學(xué)校協(xié)作體內(nèi)頂尖學(xué)校的差距。通過(guò)數(shù)據(jù)分析我們可以發(fā)現(xiàn)，基于數(shù)據(jù)的化學(xué)學(xué)科教學(xué)是有效的。

首先，它能促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)，提高教學(xué)效率。教師通過(guò)微課平臺(tái)和學(xué)習(xí)診斷等系統(tǒng)反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)，可以系統(tǒng)地掌握學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況，一方面可以促進(jìn)教師實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的教學(xué)，提高課堂教學(xué)效率;另一方面，教師通過(guò)掃描當(dāng)堂檢測(cè)卡反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)，可以檢驗(yàn)自己的課堂教學(xué)效果，發(fā)現(xiàn)哪些知識(shí)講解還不夠透徹，來(lái)實(shí)現(xiàn)自身專(zhuān)業(yè)方面的成長(zhǎng)與進(jìn)步。

其次，它能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)清自我，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)診斷等系統(tǒng)可以及時(shí)地看到自己在當(dāng)堂檢測(cè)、月考、期中和期末等考試中的數(shù)據(jù)，通過(guò)橫向比較可以看到各科在班級(jí)和學(xué)校的位置，從而合理定位，認(rèn)清自我;通過(guò)目標(biāo)達(dá)成度和維度分析圖，學(xué)生可以清晰地看到自己各個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，從而可以進(jìn)一步有目的、有針對(duì)性的學(xué)習(xí)。

當(dāng)下，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”越來(lái)越多的受到人們的重視，大數(shù)據(jù)在教育方面的優(yōu)勢(shì)也體現(xiàn)得越加明顯。作為教育工作者，我們要與時(shí)俱進(jìn)，重視教育大數(shù)據(jù)并挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏的對(duì)教育有幫助的信息。隨著5G的逐漸普及，相信基于數(shù)據(jù)的教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)乃至所有學(xué)科教學(xué)中會(huì)有著更加廣泛的應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）