李朝輝　閻文麗

摘要：為提高教師利用數(shù)字工具采集分析數(shù)據(jù)能力，研究團(tuán)隊(duì)依據(jù)《教師數(shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)，利用智能技術(shù)及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)對(duì)作業(yè)進(jìn)行再設(shè)計(jì)與優(yōu)化，課前借助平臺(tái)提供學(xué)情支架，診斷學(xué)情并確定目標(biāo)，課上通過(guò)多個(gè)階梯式任務(wù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、調(diào)整，課后精準(zhǔn)分層，個(gè)性化輔導(dǎo)，在訂正環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生進(jìn)行督導(dǎo)，智能助學(xué)。教師應(yīng)用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下在線作業(yè)設(shè)計(jì)與優(yōu)化模型”，通過(guò)在線平臺(tái)收集、處理和分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)決策閉環(huán)運(yùn)行，促進(jìn)了教師數(shù)字素養(yǎng)的提升，提高了教、學(xué)、評(píng)的一致性和效率。

關(guān)鍵詞：教師數(shù)字素養(yǎng)；在線作業(yè)；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)；設(shè)計(jì)與優(yōu)化

2022年12月，教育部發(fā)布了《教師數(shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)教師利用數(shù)字化技術(shù)優(yōu)化、創(chuàng)新和變革教育教學(xué)能力提升培訓(xùn)和評(píng)價(jià)提出了具體要求?！督處煍?shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)五個(gè)一級(jí)維度“數(shù)字化應(yīng)用”中的二級(jí)維度“數(shù)字化學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)”，提出教師要利用數(shù)字工具采集多模態(tài)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)分析模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化與解釋。這種教師系統(tǒng)地收集、處理多種來(lái)源數(shù)據(jù)，并以此為證據(jù)干預(yù)學(xué)習(xí)過(guò)程、優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)成效的綜合能力，被稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策能力。這種能力是教師在真實(shí)教學(xué)情境中依據(jù)并利用數(shù)據(jù)開展分析與改進(jìn)教學(xué)的綜合素質(zhì)。

在線教學(xué)場(chǎng)景下，教學(xué)與學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的記錄、收集變得非常便利，基于生成于在線教學(xué)過(guò)程中的學(xué)情數(shù)據(jù)流開展“伴隨式評(píng)價(jià)”成為可能。教育部基礎(chǔ)教育司2022年工作要點(diǎn)提出，要提升教師作業(yè)設(shè)計(jì)能力水平，不斷提高作業(yè)的針對(duì)性、有效性等要求，這對(duì)教師的教育教學(xué)工作提出了更加個(gè)性、優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)的期望。但筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)，教師在線教學(xué)遇到的困難之一就是難以評(píng)價(jià)教學(xué)效果。無(wú)法真實(shí)面對(duì)面交流，只能隔著冰冷的屏幕遙遙相望。如何檢驗(yàn)學(xué)生聽課質(zhì)量？提升在線教學(xué)質(zhì)量？教師要做好在線作業(yè)的設(shè)計(jì)與反饋工作。為幫助教師提升數(shù)據(jù)素養(yǎng)，筆者經(jīng)過(guò)探索，巧妙利用了在線教學(xué)優(yōu)勢(shì)，借助智能技術(shù)及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流對(duì)作業(yè)進(jìn)行再設(shè)計(jì)與優(yōu)化。筆者基于學(xué)情數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)科學(xué)地作出教學(xué)決策，基于數(shù)據(jù)因材施教，設(shè)計(jì)并應(yīng)用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下在線作業(yè)設(shè)計(jì)與優(yōu)化模型”，取得了一定的成效。

一、模型建構(gòu)

在日常教學(xué)中，教師在設(shè)計(jì)單元整體教學(xué)活動(dòng)時(shí)，為避免作業(yè)評(píng)價(jià)與課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的割裂，注重評(píng)價(jià)方案的全面性和系統(tǒng)性，將作業(yè)評(píng)價(jià)與課堂教學(xué)統(tǒng)籌考慮，將評(píng)價(jià)任務(wù)嵌入學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，堅(jiān)持教、學(xué)、評(píng)一致性，構(gòu)建作業(yè)體系，設(shè)計(jì)了基于單元整體教學(xué)的3+3層級(jí)式化學(xué)作業(yè)體系（如圖1）。

在線教學(xué)場(chǎng)景下，生成并流動(dòng)于各環(huán)節(jié)中的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)流一般以原始狀態(tài)存在，教師如何使用這些數(shù)據(jù)改進(jìn)教學(xué)？筆者借鑒數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策模型，基于實(shí)踐，建構(gòu)了“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下在線作業(yè)設(shè)計(jì)與優(yōu)化模型”（如圖2）。

此模型表征了教師在智能技術(shù)工具支持下，依托學(xué)生在線學(xué)習(xí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流，將伴隨式評(píng)價(jià)作用于課前作業(yè)、課中作業(yè)、課后作業(yè)及作業(yè)訂正等節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)決策作用和目的各不相同。

課前作業(yè)：從教師收集數(shù)據(jù)開始，借助平臺(tái)提供的學(xué)情支架，診斷學(xué)情并確定目標(biāo)。

課中作業(yè)：通過(guò)多個(gè)階梯式任務(wù)，將數(shù)據(jù)變成信息，即通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)學(xué)生狀態(tài)并對(duì)教學(xué)進(jìn)行調(diào)整。

課后作業(yè)：分析結(jié)果與目標(biāo)之間的差距，針對(duì)性布置作業(yè)并分層推送，加強(qiáng)錯(cuò)題復(fù)練，利用在線工具進(jìn)行個(gè)性輔導(dǎo)。

作業(yè)訂正：教師利用平臺(tái)智能數(shù)據(jù)的圖形化表達(dá)，督導(dǎo)學(xué)生訂正作業(yè)，結(jié)合互評(píng)和數(shù)字勛章進(jìn)行多元評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

教師基于以上模型，在各節(jié)點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)作出決策—實(shí)施決策—檢驗(yàn)影響的微循環(huán)，將結(jié)果反饋至相應(yīng)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)連續(xù)、多輪微循環(huán)，不斷迭代完善決策。下面以初中化學(xué)“鹽的化學(xué)性質(zhì)”為例，分別從課前、課中、課后、訂正四個(gè)階段，介紹數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下在線作業(yè)設(shè)計(jì)與優(yōu)化模型的應(yīng)用方法。

二、實(shí)踐應(yīng)用

（一）課前作業(yè)——學(xué)情支架

“鹽的化學(xué)性質(zhì)”教學(xué)目標(biāo)之一是讓學(xué)生理解常見鹽的性質(zhì)并掌握碳酸鹽、鹽酸鹽、硫酸鹽的檢驗(yàn)方法。在前一階段的教學(xué)中，教師通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)酸的5種通性和堿的4種通性已經(jīng)掌握得很好，這期間已經(jīng)涉及多種與鹽有關(guān)的性質(zhì)。于是，教師構(gòu)建課前微課學(xué)習(xí)支架，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助其理解一類物質(zhì)的通性，完成知識(shí)的遷移應(yīng)用。

“空中課堂”是教師幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要資源，跟教師辛苦制作的微課一樣，經(jīng)常被教師“丟”在學(xué)生群里，要求學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”。學(xué)生學(xué)沒學(xué)？學(xué)得怎么樣？教師不得而知。為了解決上述問題，教師利用優(yōu)幕（UMU）平臺(tái)的智能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以設(shè)置“空中課堂”或自制微課類學(xué)習(xí)支架，對(duì)學(xué)生觀看視頻的進(jìn)度、完成度等學(xué)習(xí)情況了如指掌。為進(jìn)一步提高和檢驗(yàn)用于學(xué)情分析的微課支架的應(yīng)用效果，教師在視頻后面設(shè)計(jì)了一兩道練習(xí)題、問答題或討論型作業(yè)，來(lái)了解學(xué)生對(duì)于微課內(nèi)容的掌握情況，為學(xué)生精準(zhǔn)畫像，更為精準(zhǔn)地分析學(xué)情。例如，學(xué)生在觀看完鹽的性質(zhì)的相關(guān)視頻后，設(shè)置了“氯化鈣用途廣泛，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)填入合適的物質(zhì)用于制備氯化鈣”的問答題（如圖3），用來(lái)了解學(xué)生的知識(shí)遷移情況。學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果良好，他們從酸的通性和堿的通性中完美遷移得出了鹽的有關(guān)性質(zhì)。

（二）課上作業(yè)——階梯驅(qū)動(dòng)

很多學(xué)生學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)體驗(yàn)并不理想：在線課程內(nèi)容完成率低、在線活動(dòng)交流參與度低，在線學(xué)習(xí)過(guò)程特別是同伴交流容易被眾多因素干擾，甚至進(jìn)入無(wú)序狀態(tài)。為此，教師組織開展課前小游戲、階梯性在線測(cè)試、學(xué)習(xí)考核等教學(xué)活動(dòng)，防止學(xué)生走神，讓每個(gè)學(xué)生有參與感。

例如，教師分析課前學(xué)情數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)酸、堿、鹽的分類仍不清楚，存在迷思概念，這會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)鹽的性質(zhì)。于是在課程之初，教師設(shè)計(jì)了一個(gè)低階問題“下列關(guān)于酸、堿、鹽的敘述中正確的是（????）”，通過(guò)澄清迷思概念，幫學(xué)生輕松跨過(guò)障礙點(diǎn)。在學(xué)生學(xué)習(xí)了高階的“檢驗(yàn)與鑒別”后，教師提出“能將三種無(wú)色溶液區(qū)分開來(lái)的是……”這一富有挑戰(zhàn)性的題目（如圖4），以此幫助學(xué)生提升“證據(jù)推理”思維模型遷移應(yīng)用能力。

我校目前使用的是Classin平臺(tái)，該平臺(tái)的“答題器”可以對(duì)單個(gè)問題進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和反饋，但在面對(duì)課堂教學(xué)中的有層次的“問題串”或多問題時(shí)，就顯得比較煩瑣。教師嘗試使用授權(quán)資源中的“多題答題器”，完美解決了上述問題。

教師設(shè)置階梯式問題，利用實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)，檢測(cè)學(xué)生在線聽課效果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和進(jìn)度。

（三）課后作業(yè)——精準(zhǔn)分層

線下教學(xué)時(shí)，作業(yè)內(nèi)容與作業(yè)目標(biāo)的匹配度是判斷作業(yè)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，而線上教學(xué)過(guò)程中教師利用課前學(xué)習(xí)支架和課上學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋數(shù)據(jù)，更有利于分層精準(zhǔn)作業(yè)。

例如，教師根據(jù)課堂上“能將三種無(wú)色溶液區(qū)分開來(lái)的是（????）”這一挑戰(zhàn)性題目的正確率情況，針對(duì)性精選符合“雙減”要求的題目進(jìn)行分層作業(yè)。

我校資源庫(kù)中共有三類作業(yè)：A類即歸納總結(jié)類作業(yè)，旨在讓學(xué)生完成知識(shí)系統(tǒng)建構(gòu)；B類即基礎(chǔ)落實(shí)類作業(yè)，重在基礎(chǔ)知識(shí)的簡(jiǎn)單應(yīng)用和查漏補(bǔ)缺，是為基礎(chǔ)較弱的學(xué)生設(shè)計(jì)的；C類即能力提升類作業(yè)，助力基礎(chǔ)較好的學(xué)生實(shí)現(xiàn)能力提升和思維拓展以及知識(shí)的遷移應(yīng)用。教師借助平臺(tái)結(jié)合數(shù)據(jù)反饋情況，將A類（歸納總結(jié)類）作業(yè)、?B類（基礎(chǔ)落實(shí)類）作業(yè)、C類（能力提升類）作業(yè)分層分級(jí)推送給相應(yīng)學(xué)生進(jìn)行“復(fù)練”，實(shí)現(xiàn)課后作業(yè)的精準(zhǔn)化、個(gè)性化（如圖4）。教師利用平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)高效批量添加自編“變式”訓(xùn)練題、設(shè)置防作弊模式等功能。學(xué)生在線作答后，平臺(tái)自動(dòng)批改，大大減輕了教師在線教學(xué)批改作業(yè)的負(fù)擔(dān)。教師可以根據(jù)作業(yè)數(shù)據(jù)了解學(xué)生的作業(yè)完成率、正確率等，精準(zhǔn)了解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握的情況。學(xué)生可以實(shí)時(shí)了解自己知識(shí)方面的薄弱點(diǎn)，通過(guò)答案中的（微課）解析進(jìn)行鞏固，對(duì)某些疑、難點(diǎn)或其他不懂的問題可以在線提出。例如，有學(xué)生對(duì)答案說(shuō)明中“氧化鐵的式量112”不甚明了，為此教師借助智能手機(jī)，直接用“語(yǔ)音+圈畫”的形式進(jìn)行解析。有針對(duì)性的微課呈現(xiàn)在作業(yè)題目的下方，學(xué)生討論、觀看十分方便。這樣就實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)輔導(dǎo)。

（四）作業(yè)訂正——智能助學(xué)

錯(cuò)題是重要的教學(xué)資源。線下教學(xué)環(huán)境下，教師對(duì)作業(yè)的訂正非常重視。但在線上教學(xué)過(guò)程中稍有督促不到位，學(xué)生作業(yè)就會(huì)出現(xiàn)“不訂正、淺訂正、訂而不正”等情況。為避免這些問題，教師發(fā)揮“在線”的優(yōu)勢(shì)，利用平臺(tái)的“人工智能作業(yè)”功能優(yōu)化作業(yè)訂正的反饋、互動(dòng)和呈現(xiàn)方式。教師在在線課程中設(shè)置“人工智能視頻（語(yǔ)音）作業(yè)”小節(jié)，作為“必修”，讓學(xué)生自主根據(jù)作業(yè)情況，選擇作業(yè)中最有收獲的一題錄制視頻（露臉），進(jìn)行“表述式訂正”。例如，針對(duì)酸、堿、鹽的鑒別和檢驗(yàn)要考慮相互“干擾”的教學(xué)難點(diǎn)問題，教師做一些專門的設(shè)置，在學(xué)生開始講解時(shí)，將“干擾”“排除干擾”“避開干擾”等添加到“AI關(guān)鍵詞評(píng)分—智能匹配”項(xiàng)中。這樣，學(xué)生提交視頻（語(yǔ)音）后，平臺(tái)會(huì)根據(jù)教師設(shè)置的“AI表現(xiàn)力評(píng)分”標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵詞自動(dòng)評(píng)分。學(xué)生根據(jù)AI評(píng)分反饋情況進(jìn)行多次錄制，直到滿意為止，大大提高了訂正的積極性、主動(dòng)性。相較線下抄寫式、重復(fù)式訂正方式，學(xué)生互評(píng)打分進(jìn)行作業(yè)訂正，更能促進(jìn)他們的深度學(xué)習(xí)。教師對(duì)學(xué)生視頻講解中的問題，以時(shí)間軸的形式，邊看邊評(píng)，針對(duì)不同時(shí)刻內(nèi)容，給出不同評(píng)價(jià)，并錄制語(yǔ)音，使作業(yè)點(diǎn)評(píng)更全面精準(zhǔn)。

三、教學(xué)反思

目前線上線下混合式教學(xué)模式快速發(fā)展并被廣泛應(yīng)用。教師利用在線教學(xué)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提升教學(xué)效果至關(guān)重要，而在線教學(xué)的各種數(shù)據(jù)是以原始狀態(tài)存在，它們本身沒有任何意義。數(shù)據(jù)是否成為信息取決于人們對(duì)數(shù)據(jù)的理解和后續(xù)的行動(dòng)?！皵?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下在線作業(yè)設(shè)計(jì)與優(yōu)化模型”就是教師在探究如何使用數(shù)據(jù)來(lái)改進(jìn)、優(yōu)化教學(xué)的實(shí)踐中總結(jié)提煉出來(lái)的。它能快速幫助教師理解數(shù)據(jù)，揭示數(shù)據(jù)和教學(xué)之間的關(guān)系，進(jìn)而指導(dǎo)、優(yōu)化其教學(xué)行為。上述“鹽的化學(xué)性質(zhì)”案例中，教師將學(xué)習(xí)支架、課堂評(píng)價(jià)、課后輔導(dǎo)、作業(yè)訂正、數(shù)據(jù)分析等集為一體，成功應(yīng)用了該模型，避免盲目依據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)，使教學(xué)的診斷、調(diào)節(jié)、分層和評(píng)價(jià)定位更加精準(zhǔn)，改進(jìn)措施更有效。實(shí)踐證明，應(yīng)用新模式教學(xué)，學(xué)生高效完成酸、堿、鹽的性質(zhì)、應(yīng)用和轉(zhuǎn)化規(guī)律的歸納類任務(wù)，相關(guān)能力得到了明顯提升。筆者期待能與更多教師一起實(shí)踐、驗(yàn)證和完善新模型，在教學(xué)中充分發(fā)揮技術(shù)和人的優(yōu)勢(shì)。教師借助智能技術(shù)工具教學(xué)，使數(shù)據(jù)決策形成閉環(huán)，基于數(shù)據(jù)因材施教，必將推動(dòng)并促進(jìn)學(xué)生高層次思維品質(zhì)、化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

注：本文系2023年度上海市教育科學(xué)研究項(xiàng)目“基于CDIO的初中工程教育實(shí)踐研究”（編號(hào)：C2023248）的階段性研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1] Means?B， Chen?E， Debarger?A， et al.Teachers'ability to use data to inform instruction： Challenges and supports office of planning[R].Washington，D.C：U.S.Department of Education，Office of Planning，Evaluation and Policy Development，2011：5-8.

[2] 李朝輝，閻文麗.單元整體教學(xué)的3+3層級(jí)式化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)——以“化學(xué)的魅力”教學(xué)為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2022（7）：27-29.

[3] Mandinach?E B.A perfect time for data use：Using data-driven decision making to inform practice[J].Educational Psychologist，2012（2）：71-85.

[4] 張青，龍玉萍.我國(guó)近20年來(lái)在線學(xué)習(xí)效果影響因素研究的述評(píng)[J].成人教育，2023（2）：44-53.

（作者李朝輝系上海市松江區(qū)民樂學(xué)校特級(jí)教師；閻文麗系上海工程技術(shù)大學(xué)附屬松江泗涇實(shí)驗(yàn)學(xué)校高級(jí)教師）

責(zé)任編輯：祝元志