趙 順 胡麗斌

一、錯題本的建立與研究背景

在日常教學(xué)中，教師經(jīng)常傳授優(yōu)秀的學(xué)習(xí)習(xí)慣，錯題本便是不可繞過的一個話題：錯題本能夠幫助學(xué)生存儲已有問題的知識、題目，方便抓住問題重點，發(fā)掘其內(nèi)在規(guī)律，減負(fù)增效，提高學(xué)習(xí)效率[1]。然而，在學(xué)生實際學(xué)習(xí)過程中，往往由于需要自己剪輯、歸納或者不會用錯題本、難堅持等原因，學(xué)生并不能很好地使用這一工具。隨著科技的進步，人工智能技術(shù)逐步與教育融合。2017年，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，要求利用智能技術(shù)開發(fā)智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系統(tǒng)。建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育環(huán)境，提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù)，實現(xiàn)日常教育和終身教育訂制化[2]，規(guī)劃將作為今后一個階段我國教育改革的風(fēng)向標(biāo)和路線圖。為響應(yīng)信息化校園建設(shè)的號召，學(xué)校需要尋找合適的產(chǎn)品滿足學(xué)生的個性化發(fā)展，解決學(xué)生學(xué)習(xí)動力、減負(fù)等問題。其中，智能錯題本的建立將是科技助力教育教學(xué)、夯實教學(xué)成果的突破口之一。智能錯題本是將人工智能技術(shù)賦能教育，結(jié)合大數(shù)據(jù)、圖文識別、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)與教學(xué)教研深度融合后，通過對真實教學(xué)場景下學(xué)生行為數(shù)據(jù)的科學(xué)采集和分析，實現(xiàn)自適應(yīng)教育的精準(zhǔn)化教學(xué)和學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)質(zhì)量的一款智慧產(chǎn)品[3]。

智能錯題本能夠記錄學(xué)生錯題，歸納錯因，根據(jù)知識點、題型、難度等對錯題進行歸類，并推送出相似題練習(xí)，較完美地解決了學(xué)生的上述問題；與此同時，智能錯題本還支持學(xué)生將自己的“新”題、“好”題上傳并進行標(biāo)注、歸類。本研究選取來自山東某重點高中高一的產(chǎn)品實驗班，以數(shù)學(xué)學(xué)科為例，實證智能錯題本能夠方便學(xué)生的使用，激發(fā)其使用熱情，同時對學(xué)生成績的提高產(chǎn)生正影響。

二、智能錯題本使用體驗

1.實驗對象

本高中高一所有班級全為平行班級，教師采取集體備課形式，保證所講授內(nèi)容相同；選取A1，B1兩個實驗班使用AI產(chǎn)品；兩個對比班級分別為A2，B2。其中，A1，A2兩班為同一個數(shù)學(xué)教師；B1，B2兩班為同一個數(shù)學(xué)教師。實驗樣本容量分別為：A1班53人，A2班54人，B1班51人，B2班51人。前測成績?yōu)楦咭坏谝粚W(xué)期期末成績(卷一)，同一位教師所教授的A1，A2兩班成績比較Z檢驗為1.54(p＞0.05)，B1，B2兩班Z檢驗為0.06(p＞0.05)，兩組班級學(xué)習(xí)成績均無明顯差異(見表1)，尤其B1，B2相似度很高。

表1 前測成績統(tǒng)計

2.實驗操作和學(xué)生的使用方法

所有班級均按照之前的教學(xué)模式，進行常規(guī)教學(xué)、錯題講解與訂正。其中，由于A1和A2，B1和B2屬于平行班，教師教學(xué)內(nèi)容及作業(yè)等也均相同；A1，B1兩班采用AI相關(guān)產(chǎn)品，進行作業(yè)布置。

本文所述AI智能錯題本除了能夠收集錯題(典型題)、推送相似題以外，還結(jié)合記憶遺忘規(guī)律、項目反應(yīng)理論智能推送專屬復(fù)習(xí)計劃，形成了“定錯因—補基礎(chǔ)—提檔次”的“三部曲”，滿足學(xué)生在學(xué)新、溫故的不同場景使用。具體使用方法如圖1所示，對于學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的錯題(典型題)，學(xué)生可通過錯題本的拍搜功能篩選電子化的錯題原題，自己點選錯因、記錄解題過程(如圖1a所示)，使學(xué)生重新審視自己的做題過程；智能錯題本會自動識別題目給出知識點、題型、難度等標(biāo)注并進行歸類，幫助學(xué)生“定位錯因”；題目進入錯題本后，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求進行相似題目的題練習(xí)或者進行薄弱知識點的個性化訓(xùn)練(如圖1b所示)，對薄弱的知識點進行針對性學(xué)習(xí)；通過一段時間的題目積累，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生知識掌握水平，推送專屬復(fù)習(xí)計劃(如圖1c所示)，在學(xué)生補漏的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生提升知識點的掌握層次。

圖1 AI智能錯題本使用示例

3.檢測與結(jié)果

經(jīng)過半學(xué)期(8周)的使用，進行期中考試檢測(測試卷二)，測試成績見表2。從數(shù)據(jù)可知，實驗班成績均高于對比班：其中A1，A2對比組，Z值為2.31(p＜0.05)，差異非常顯著；B1，B2對比組，雖然沒形成顯著差異，但B1班級平均成績在試卷難度增加的情況下，相較B2班也有較大幅度的提高。

表2 測試成績統(tǒng)計

通過智能錯題本的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)A1，B1兩班學(xué)生對錯題本應(yīng)用使用率均達到100%，這是傳統(tǒng)教學(xué)過程中即使教師推薦使用錯題本也很難達到的。通過圖2，可以發(fā)現(xiàn)兩班學(xué)生分別有總計39和22小時的查看錯題時長。因此，在未改變其他教學(xué)方式、環(huán)節(jié)的情況下，可以證實錯題本的使用對學(xué)生成績的提升有正影響。

圖2 學(xué)生查看錯題時長

通過圖3(班級查看錯題數(shù)目)數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，A1班學(xué)生不僅比B1班學(xué)生查看錯題時間長(如圖2所示)，而且查看題量也高于B1班。因此，也可以推斷A1班級良好的錯題訂正習(xí)慣對保持良好成績起到了正影響。通過表1和表2數(shù)據(jù)的對比，可進一步發(fā)現(xiàn)，B1班與A1班的差距在不斷縮小，平均分之差由18.3降為10.6，經(jīng)計算Z檢驗值也由4.27降為1.98，差異程度也在降低，由非常顯著變?yōu)轱@著。由此可見，錯題本的建立有助于幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，有助于后進班級的查漏補缺和學(xué)習(xí)成績的提升。通過上述數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢也可以預(yù)期，如果B1班在錯題訂正上進一步努力，其與A1班級的差距將進一步縮小。

圖3 班級查看錯題數(shù)目

三、研究結(jié)果與討論

智能錯題本的使用，有效節(jié)省了學(xué)生剪輯、抄題的過程，通過簡化錯題本建立過程給學(xué)生減負(fù)，讓學(xué)生直接進入“錯題”系統(tǒng)，給學(xué)生的反思學(xué)習(xí)提供了更多的時間，有助于學(xué)生系統(tǒng)地完善認(rèn)知[4]和查漏補缺。上述班級學(xué)生成績的提升也再次證明錯題本的高效利用對于成績提高有積極助力作用。智能錯題本幫助學(xué)生按照知識點、題型等分類進行梳理，學(xué)生重新審視自己的錯題的過程，如解題思路、錯因研究的同時，也會對自己的學(xué)習(xí)有新的評價和鑒別，這將直接助力激發(fā)學(xué)生從淺層次的認(rèn)知進入深層次的挖掘，增強學(xué)生自我認(rèn)知、自我激勵、自我管控的意識，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題等的過程中感受“成就”，進而提高自己的成就感。

在研究智能錯題本對學(xué)生成績影響的同時，也發(fā)現(xiàn)錯題本為教師提供了一個能更真實地了解學(xué)生學(xué)業(yè)水平和理解程度的機會。平臺記錄了學(xué)生的個性化數(shù)據(jù)，教師可以根據(jù)錯題本對學(xué)生精準(zhǔn)施教，實現(xiàn)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，是對教師課堂教學(xué)的積極拓展和補充。