廣東省廣州市真光中學(xué)(510380) 蘇國東

1 前言

精準(zhǔn)教學(xué)是Lindsley 于20 世紀(jì)60年代根據(jù)Skinne 的行為主義學(xué)習(xí)理論提出的一種教學(xué)方法.過去受限于技術(shù)條件,精準(zhǔn)教學(xué)的理論研究及傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下的實(shí)際應(yīng)用都沒有取得較好的成效.隨著信息技術(shù)的發(fā)展,特別是大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起,各類新型教學(xué)軟件在課堂教學(xué)中已得到了越來越廣泛的應(yīng)用,為精準(zhǔn)教學(xué)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇[1].

“一起中學(xué)”是目前國內(nèi)初中數(shù)學(xué)教學(xué)中最為常用的智能教育平臺,支持電腦網(wǎng)頁端和手機(jī)平板端使用,其利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù),打造課前、課中、課后的教學(xué)閉環(huán)場景,借助前測診斷、學(xué)情報(bào)告、智能評卷、分層作業(yè)、錯(cuò)題修煉等重要功能,為初中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)施提供了可行方案.

2 基于大數(shù)據(jù)+AI 的初中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)措施

2.1 精準(zhǔn)前測診斷助力教學(xué)內(nèi)容組織[2]

有效的教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有知識經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,教學(xué)前測的精準(zhǔn)診斷分析能為教學(xué)目標(biāo)的制定、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與組織提供更嚴(yán)謹(jǐn)更科學(xué)的依據(jù).

“一起中學(xué)”平臺中各知識點(diǎn)都有配套的預(yù)習(xí)題可供使用,也可以從題庫中自行組卷.學(xué)生答題后,教師端能實(shí)時(shí)生成前測學(xué)情報(bào)告,從每題的作答正確率到每個(gè)選項(xiàng)學(xué)生的作答結(jié)果都有精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)顯示,便于教師詳細(xì)了解學(xué)生的整體預(yù)習(xí)情況,隨時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)的內(nèi)容與節(jié)奏.

例如,在學(xué)習(xí)“垂徑定理”時(shí),教師提前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)單及微課視頻供學(xué)生自主預(yù)習(xí),隨后在“一起中學(xué)”教師端選擇教材和年級,點(diǎn)擊“試卷與題庫”,如圖1.進(jìn)入題庫選擇“垂直于弦的直徑”知識點(diǎn),題型選“選擇題”,難度選“簡單”,如圖2,題庫會(huì)智能推送匹配的習(xí)題.教師從中選擇與預(yù)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的6 題,點(diǎn)擊“加入組卷”,再點(diǎn)擊“組卷”即可預(yù)覽試卷,在預(yù)覽中按習(xí)題難易度重新排序,然后發(fā)布試卷.

圖1

圖2

圖3

圖4

學(xué)生在家利用手機(jī)、平板或電腦進(jìn)行在線答題,借助大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)在教師端實(shí)時(shí)生成學(xué)情報(bào)告.教師發(fā)現(xiàn)前5 道常規(guī)題目的正確率均達(dá)到95%以上,在新課教學(xué)中稍作點(diǎn)評即可,而第6 題正確率僅有78%,如圖3,題目如下:

如圖4,將半徑為2cm 的圓形紙片折疊后,圓弧恰好經(jīng)過圓心O,則折痕AB的長為( )

表明學(xué)生在折疊背景下構(gòu)造垂徑定理的思路有所欠缺,新課教學(xué)中應(yīng)作重點(diǎn)補(bǔ)充.在備課時(shí),教師選中此題,點(diǎn)擊下方“換相似題”按鈕,搜索同類習(xí)題,將其加入教學(xué)內(nèi)容中,用于講解后進(jìn)行變式練習(xí).

2.2 精準(zhǔn)學(xué)情報(bào)告助力教學(xué)策略調(diào)整

課堂練習(xí)與小測是教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分,既能讓教師獲得教學(xué)效果反饋、及時(shí)調(diào)整教學(xué)側(cè)重點(diǎn),也是學(xué)生鞏固所學(xué)知識、培養(yǎng)應(yīng)用能力的不可或缺的環(huán)節(jié).

“一起中學(xué)”平臺中每個(gè)課時(shí)都配套了課堂小測卷和課后作業(yè)卷,在教師端點(diǎn)擊“試卷與題庫”,進(jìn)入”課時(shí)練習(xí)”,如圖5,每套卷下方有顯示之前使用的人數(shù)及平均分供參考.課堂小測卷一般包括6 到8 道選擇、填空題,按由淺至深的順序編排,題目精準(zhǔn)匹配該課時(shí)教學(xué)內(nèi)容.教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況可選用配套卷或更換個(gè)別習(xí)題再進(jìn)行發(fā)布,用于當(dāng)堂練習(xí)或檢測.通過大數(shù)據(jù)反饋的班級練習(xí)報(bào)告,了解學(xué)生新學(xué)知識的掌握程度,便于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,有針對性的進(jìn)行講評.

圖5

圖6

例如.在“中心對稱”一課新知教學(xué)結(jié)束后,教師發(fā)布課堂小測卷進(jìn)行當(dāng)堂檢測,學(xué)生在平板學(xué)生端限時(shí)完成,完成后教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真重做錯(cuò)題再次提交,實(shí)時(shí)查看學(xué)情報(bào)告了解平均成績及重做人數(shù)等,如圖6,精準(zhǔn)定位每名學(xué)生的作答情況.對于個(gè)別出錯(cuò)的學(xué)生在課堂巡視中及時(shí)給與指導(dǎo),而第5 題的正確率只有67%,重做后僅提升至78%,題目如下:

下列說法中: ①線段兩端點(diǎn)關(guān)于它的中點(diǎn)對稱; ②菱形一組對邊關(guān)于對角線交點(diǎn)對稱; ③成中心對稱的兩個(gè)圖形一定全等; ④如果兩個(gè)圖形全等,那么這兩個(gè)圖形一定關(guān)于某點(diǎn)成中心對稱.正確的有( )

A.2 個(gè) B.3 個(gè) C.4 個(gè) D.以上均不正確

本題難點(diǎn)在于學(xué)生對全等與中心對稱的關(guān)系混淆不清,由于出錯(cuò)人數(shù)多,需要統(tǒng)一講解,教師隨即邀請重做正確的一名學(xué)生上臺,畫出“全等但不中心對稱”的反例圖形并講述分析思路,幫助其他學(xué)生順利突破難點(diǎn).

2.3 精準(zhǔn)智能評卷助力考試質(zhì)量分析

測驗(yàn)與考試是教育的基礎(chǔ)需求之一,大數(shù)據(jù)+AI 智能評卷,生成精準(zhǔn)、全面的學(xué)情分析報(bào)告,能降低誤差,提升教師工作效率,實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)情的智能化管理.

“一起中學(xué)”平臺的“試卷與題庫”中配套了各類試卷,章測卷中每一章節(jié)都分為基礎(chǔ)、提高、培優(yōu)卷,可根據(jù)學(xué)生實(shí)際選用;期中卷、期末卷中收集了全國各地的考試真題卷,可用于考試或模擬考,平臺可以智能批改試卷的選擇題與填空題.在大型的測驗(yàn)與考試中不宜讓學(xué)生使用平板、平臺可以直接打印紙質(zhì)答題卡,供考生作答使用.

例如,在期中考試前,數(shù)學(xué)備課組在“期中卷”中設(shè)置地區(qū)和年份,篩選出一份某地期中考卷,經(jīng)研討后更換部分試題,以符合考查要求.點(diǎn)擊“打印”按鈕,將其中的試卷與答題卡部分打印出來,全年級印發(fā)進(jìn)行考試,學(xué)生在答題卡上填寫選擇與填空題答案.收卷后,教師利用手機(jī)教師端掃一掃功能掃描每一份答題卡, 即可進(jìn)行精準(zhǔn)的文字與圖像識別,自動(dòng)批改并將數(shù)據(jù)錄入到平臺中.解答題部分由教師手動(dòng)批改錄入.

平臺通過人工智能閱卷與大數(shù)據(jù)分析, 即時(shí)生成成績分布對比圖,如圖7,并配有文字報(bào)告“本次考試的初次平均分是95,最低分是73 分,最高分是100 分,不同分?jǐn)?shù)段的情況是: [60 分-79 分]—1 人,[80 分-89 分]—5 人,[90 分-100分]—39 人”.便于教師進(jìn)行考試質(zhì)量分析及精準(zhǔn)講評.

圖7

圖8

2.4 精準(zhǔn)分層作業(yè)助力薄弱知識攻克

不同學(xué)生對知識模塊的掌握程度不同,利用大數(shù)據(jù)分析學(xué)情,追蹤薄弱知識點(diǎn),精準(zhǔn)科學(xué)的布置分層作業(yè),更能滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,減少課后作業(yè)投入的時(shí)間,提升課后作業(yè)的有效性.

如圖5,“一起中學(xué)”平臺中每個(gè)課時(shí)都配套了基礎(chǔ)、提高、培優(yōu)等難度不同的課后作業(yè)卷,可根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況布置分層作業(yè).

在平臺上方有“查漏補(bǔ)缺”功能,進(jìn)入后有兩大板塊,一是“班級錯(cuò)題”,右側(cè)選擇不同章節(jié)即可查看本班該章節(jié)錯(cuò)誤率較高的題,教師可將一些易錯(cuò)題,或更換相似題后再次“加入組卷”,布置到作業(yè)當(dāng)中循環(huán)練習(xí);二是“薄弱知識點(diǎn)”,平臺在大數(shù)據(jù)和人工智能支持下,分析本班所有學(xué)生錯(cuò)題、精準(zhǔn)測繪學(xué)生表現(xiàn)、智能分層推送查缺補(bǔ)漏的習(xí)題卷,選擇一個(gè)章節(jié)后,即可精準(zhǔn)組合出與每名學(xué)生各自匹配的試卷,分簡單、中等、困難卷,一鍵推送給相應(yīng)學(xué)生,攻克薄弱知識點(diǎn).

例如,在設(shè)計(jì)“反比例函數(shù)復(fù)習(xí)課”課后作業(yè)時(shí),教師首先查看班級本章節(jié)錯(cuò)題,如圖8.發(fā)現(xiàn)“實(shí)際問題與反比例函數(shù)”較為薄弱,習(xí)題錯(cuò)誤率最高達(dá)26%,其次是“反比例函數(shù)的圖象與性質(zhì)”,教師將這部分易錯(cuò)題加入組卷,命名為“反比例函數(shù)高頻錯(cuò)題”發(fā)布給學(xué)生課后完成.此外,教師再進(jìn)入“薄弱知識點(diǎn)”,選擇本章節(jié),一鍵智能推送分層練習(xí)給學(xué)生完成.如此發(fā)布的試題匹配度及精準(zhǔn)度均較高.

2.5 精準(zhǔn)錯(cuò)題修煉助力個(gè)性化學(xué)習(xí)定制

大數(shù)據(jù)+AI 不僅能為每名學(xué)生分層推送優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源,還能實(shí)現(xiàn)錯(cuò)題的舉一反三,讓學(xué)生對未熟練的知識點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行鞏固,促進(jìn)學(xué)生更高效地掌握知識,為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)定制提供可能.

學(xué)生在“一起中學(xué)”平臺學(xué)生端不僅可以定期收到教師端發(fā)送的作業(yè)卷以及針對個(gè)人學(xué)情精準(zhǔn)定制的查漏補(bǔ)缺題,還可以進(jìn)行自主修煉提升.點(diǎn)擊學(xué)生端的“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)”即可進(jìn)入,如圖9.學(xué)生可根據(jù)自己的需要在此處分章節(jié)進(jìn)行答題修煉,平臺根據(jù)學(xué)生作答情況、耗時(shí)等因素利用人工智能分析學(xué)情、計(jì)算掌握度,推送符合學(xué)情的新習(xí)題,不斷鞏固提升章節(jié)知識.點(diǎn)擊“查看我的能力”可了解修煉進(jìn)度,以及用雷達(dá)圖顯示的“比較能力圖譜”,如圖10,便于學(xué)生了解自身優(yōu)勢與不足,更精準(zhǔn)定制個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃.

圖9

圖10

圖11

點(diǎn)擊“我的”-“錯(cuò)題本”,如圖11,里面收集了自主修煉以及教師發(fā)布試卷中答錯(cuò)的所有題目,錯(cuò)題可標(biāo)注錯(cuò)因,方便錯(cuò)題本日后的分類與整理.進(jìn)入后可選擇某道錯(cuò)題再次重做,也可點(diǎn)擊“復(fù)習(xí)所有錯(cuò)題”生成一份易錯(cuò)題試卷,重做后該題可“標(biāo)為已掌握”,在“已掌握錯(cuò)題”中可以精準(zhǔn)篩選出該題的數(shù)道相似題,進(jìn)行有效的變式訓(xùn)練,進(jìn)一步熟悉解決該類問題的方法.

3 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的日益普及,各類基于大數(shù)據(jù)+AI 的教學(xué)軟件與教學(xué)已實(shí)現(xiàn)了有機(jī)融合,基于大數(shù)據(jù)+AI 的精準(zhǔn)教學(xué),能精確把握課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生實(shí)際,精準(zhǔn)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),精選教學(xué)內(nèi)容與形式、精準(zhǔn)測繪學(xué)生表現(xiàn)并精準(zhǔn)應(yīng)用,使整個(gè)教學(xué)過程達(dá)到可度量、可調(diào)控的精準(zhǔn)要求,對于摸清學(xué)情、尊重差異、分層教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)定制有著重大貢獻(xiàn).

基于大數(shù)據(jù)+AI 的初中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)研究具有積極而深遠(yuǎn)的實(shí)踐意義.教師要適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展,提升教學(xué)水平與科研水平, 利用各類智能教學(xué)軟件提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)效果,讓學(xué)生得到良好的發(fā)展;探究大數(shù)據(jù)+AI 背景下進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)的方法與措施,豐富成果,提煉模式,進(jìn)一步推進(jìn)信息技術(shù)在精準(zhǔn)教學(xué)領(lǐng)域的有效應(yīng)用[1].