数据赋能育人方式变革的思考——以高中物理教学为例.pdf
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1、2024年第3期总第92期【课堂聚焦评价研究】数据赋能育人方式变革的思考以高中物理教学为例张汉泉1,郜建辉2,朱行建3(1.天津市南开中学,天津300100;2.天津市红桥区教师发展中心,天津300131;3.天津经济技术开发区教育促进中心,天津300457)【摘要】大数据时代的到来给物理教学带来了新的机遇,现代教学信息系统可以为教师提供更为细致的学生学情相关数据,这些数据为课堂的精准教学提供了可能。教研部门通过大数据的获取和分析可以掌握真实的区域教学现状。教师通过数据的横向和纵向比较,可以了解学生真实的学习情况,进而合理地安排教学内容,选择合适的教学策略,促进学生的建构反思,同时布置个性化的
2、贴合学生最近发展区的学习任务,让学生学习更高效。【关键词】数据赋能;育人方式;精准教学;高中物理【作者简介】张汉泉,高级教师,天津市跨学科类领航学科基地项目负责人,天津市南开区青年骨干教师,主要研究方向为中学物理教学;郜建辉(通讯作者),正高级教师,特级教师,物理教研员,天津市首批学科骨干教师、学科带头人,主要研究方向为中学物理教学与教研;朱行建,正高级教师,特级教师,物理教研员,主要研究方向为中学物理教学。【基金项目】天津市教育学会“十四五”(2021)教育科研规划课题“新时代中学物理教师学科教研的策略研究”(KT-十四五-006-GH-2131)党的二十大报告首次将教育、科技、人才三大战略
3、摆在一起,提出要实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑。因此,需要重视科技赋能教育高质量发展过程中教育服务能力的提升和教育服务体系的完善1,将数据赋能于育人方式的变革,提高精准教学的实效性。精准教学是一种能够促进学生对知识理解和应用的新兴模式,可以有针对性地培养学生的学习能力,提高教学效率和教学质量。精准教学的核心在于聚焦学习者个体属性特征,提供适切的学习支持服务,达到符合其个性发展的教育目标。2我们知道,阶段性检测就是对学生知识建构成果的一种学习反馈。教师通过学习反馈可以了解学生对于知识的理解偏差,让学生在信息整合的基础上,通过新旧经验的相互作用,实现知识的同化和顺应,调整原有的认知结构,
4、对建构产生的结构进行审视、分析、调整。而借助精准教学的核心理念,学生可以在教师的引领下,围绕一定的学习主题,获得发展的学习过程。一、数据赋能课堂教学中“数”与“术”的关联随着大数据理念在教育界的受关注度增加,教育数据分析的结果用于教学,让精准教学成为可能。而数据挖掘和学习分析技术是连接教育大数据与智慧教育的桥梁3。具体到区域性教研和学校教学层面,将各种阶段性检测数据进行处理,真正把这些“数”用于教学的分析,可以精准定位教学。而“术”主要指教学策略。教学策略是教学设计的有机组成部分,是在特定教学情752024年第3期总第92期境中为完成教学目标和适应学生认知需要而制订的教学程序计划和采取的教学实
5、施措施。4教学策略主要包括概念转变策略、任务驱动策略、图示策略、分层教学策略等。教学策略的选取要以是否能够很好地完成教学目标和能否适应学生的认知需要为原则进行选择。而学生学习的大数据就为教师深入、准确、系统地了解学生的学情提供了方便。不同学生学习数据的横向对比,可以为班级教学的策略选取提供参考;同一学生不同阶段学习数据的纵向对比,可以为个性化教学的策略选取提供参考。因此,大数据的全面分析既可以让教师深入了解学生的学情,也可以让教学策略的选择更加贴合教学实际的需要。二、数据赋能课堂教学的靶向定位在数字技术赋能和数字社会发展的时代背景下,教育信息化进入了教育数字化发展的新阶段。由于数字技术的加持和
6、赋能,新时代的基础教育数字化具有了数据化、智能化、个性化和泛在化这样的新特征,实现了数字技术与教育教学的深度融合5,推动了教育的创新发展。(一)数据为精准教学提供了可能以计算机网络和软件系统为主体的信息技术应用于阅卷工作中,为教学质量的数据采集带来了便利,很多数据是以excel表格的形式呈现。如单科试卷得分明细表,包含考生每人每题的具体得分;客观题平均分统计表,包含试卷选择题的难度系数、标准差、平均分;双向细目表,包含试卷考核的所有知识点及其要求学生达到的学习能力、实际平均分、区分度等。每次物理阶段性检测之后,教师可以得到很多类似的电子表格,如此“海量”数据,为物理学科的深度学习提供了有力的支
7、撑。1.通过数据掌握真实的区域教学现状教研部门通过数据可以及时了解区域教学的现状,以此调整或改进教学的帮扶策略,做到精准施策,使区域教学质量整体提升。如表1为某区高三物理试卷对比报表,表2为某区高三物理试卷分数段统计表。教研部门可以通过表1中的“优秀率”“良好率”“及格率”“低分率”,结合表2中各分数段学生的人数,从宏观的角度了解当地学生学习的情况。由表1的数据,可以得出本次物理阶段性检测中各校的及格率,了解大部分学校教学的情况。通过表2分数段统计发现,区域内中低分数表1某区高三物理试卷对比报表学校中学中学中学中学中学中学考生人数/人1948015484107111满分/分120.0120.0
8、120.0120.0120.0120.0平均分/分78.6676.0366.1963.5546.9358.76最高分/分120.0118.5111.0115.5105.0114.0最低分/分9.022.015.09.55.06.0优秀人数/人32882112优秀率/%16.4910.005.192.380.9310.81良好人数/人7122219723良好率/%36.6027.5013.6410.716.5420.72及格人数/人1245066281843及格率/%63.9262.5042.8633.3316.8238.74低分人数/人201129195851低分率/%10.3113.7518
9、.8322.6254.2145.95标准差22.4622.3821.6420.8124.1230.71难度系数0.660.630.550.530.390.49区分度0.4920.5690.5680.4860.5970.720离均差15.5412.913.070.43-16.19-4.36表2某区高三物理试卷分数段统计表分数段/分分段人数/人分段比率/%累计人数/人累计比率/%111120141.54141.54101110667.26808.8091100899.7916918.59819011612.7628531.3571809510.4538041.80617013414.7451456
10、.55516010911.9962368.544150839.1370677.673140748.1478085.812130839.1386394.941120394.2990299.2301070.77909100.0762024年第3期总第92期的人数最多。由此可以思考是教师教学质量的问题,还是命题难度过大的问题。同时,在每次检测后,将这些数据留存,在一段时间后进行比对,就可以了解各学校成绩分布的变化情况,进而为指导教学提供抓手。2.通过数据定位精准教学的目标数据可以真实反馈区域内学生在不同题型的不同学习能力的情况,教研部门对比实测情况与教学指导中的教学策略,就可以从宏观上确定后期教学的
11、改进内容或强化着力点。表3为某区高三物理学习能力平均分统计表。由表 3 可以看出,本次检测中各校学生在某学科的理解、识记、实验和运用等四个学习能力要求中的检测情况是不同的,有些低于全区预估平均分,而有些高于全区预估平均分。由此说明,有些学校的教学整体上达到了全区检测的预期水平,有些还未达到,这为今后指导学校改进教学明确了目标。(二)数据为精准教学锁定了内容1.通过数据锁定精准教学的主题在教育信息化不断发展的今天,大数据时代的到来是每位教师都要面对的。科学分析数据,合理使用数据,发挥其诊断功能,对于教师教学工作的有效性和质量提升的可行性都有着积极的作用。当然,教师还可以挖掘出数据中蕴含的信息,有
12、的放矢地指导学生,促进其深度学习。表4为某区高三物理学科双向细目统计表。由表4可以看出本次高三物理学科检测中考核知识点的情况,根据表格反馈的教学不到位的知识内容,将成为今后教研活动和教学工作的重点。如此,通过检测数据的分析,可以锁定检测后精准教学的主题。2.通过数据锁定精准教学的对象教师可以根据检测数据定位的深度学习主题,锁定精准教学的对象。如表5为某区高三物表3某区高三物理学习能力平均分统计表区县区区区区学习能力理解识记实验运用平均分/分8.323.055.0946.66预估平均分/分7.23.08.439.4难度系数0.690.510.280.56预估难度0.600.500.470.47表
13、4某区高三物理学科双向细目统计表一级知识点光原子交变电流交变电流机械波电场功和能牛顿运动定律原子核恒定电流天体电场磁场电磁感应二级知识点玻尔理论发电机远距离输电波的图像电势能滑块问题超重和失重核反应测Er卫星运动偏转滑轨问题大题号000000009101112小题号123456781111题型选择选择选择选择选择选择选择选择实验计算计算计算学习能力理解运用运用运用运用运用理解识记实验运用运用运用实际平均分/分4.014.552.54.223.993.124.323.055.0910.258.389.66预估平均分/分4.23.63.63.03.03.03.03.08.48.07.28.0满分/
14、分6666666618161820实际难度0.670.760.420.700.660.520.720.510.280.640.470.48预估难度0.70.60.60.50.50.50.50.50.50.50.40.4区分度0.5920.4160.7310.5960.6490.3570.4060.2270.3410.6430.7110.692772024年第3期总第92期理学科试卷成绩表,教师可以通过表5中的“闪光点”和“薄弱点”精准定位基于该主题的学习对象。拥有“闪光点”的学生应予以肯定,存在“薄弱点”的学生,要指明他的突出问题,列入重点解决范畴。同时,教师可以结合检测中各题型的统计分析,根
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