基于大数据的个性化培养、精准化施策覆盖课堂教学、作业反馈、学科考试、综合素养评价等教育教学全过程

给因材施教插上“智慧”翅膀

青岛日报 2021年12月06日

■市南区学生在人工智能特色课程中探究学习。

■青岛大学附属中学的学生们用智课系统上课。 韩 星 摄

□青岛日报/观海新闻记者 王沐源

 一个班级动辄40多名学生,“规模化教育”与“个性化培养”之间的矛盾长期以来难以调和。但是随着5G、人工智能、大数据、云计算等信息技术的飞速发展,“智慧教育”让规模化教育背景下的因材施教成为可能。在岛城的许多学校,基于大数据的个性化培养、精准化施策正在改变着课堂教学、作业反馈、学科考试、综合素养评价等各个环节,在一定程度上减轻机械化教学负担的同时,又对老师提出更高阶要求。在人机协同中,老师也必须更加“智慧”,才能让因材施教真正实现。

 大数据为学生“精准画像”

 12月2日,全国教育科学规划领导小组办公室公布12月全国教育科学规划立项课题鉴定情况,崂山区第二实验小学承担的教育部重点课题——“基于大数据的小学生综合素养评价系统研发研究”获评“良好”等级,在名单上一众高校的“包围”中,这所小学显得尤为突出。促进学生全面发展,提升学生综合素养,这样的理念已经深入人心,但是怎样让综合素养的评价可量化、可操作?崂山区第二实验小学借助大数据相关技术为每个孩子“精准画像”,让综合素养评价有了抓手。该校课题研究组成员夏青告诉记者,学校结合小学生身心发展阶段性特征和学校育人目标,建立了以四大关键素养为核心、以“十二美德”为主要特征、以“十六表现”为大类表现、以300多个素养点为细化表现采集点的评价指标体系,班主任、学科老师、社团老师等全体教师都在各自负责的教育教学环节中对孩子们进行素养点的数据采集。“比如‘积极回答问题’就是一个素养点,如果老师在上课的时候发现某几个孩子在这方面表现特别好,就可以通过我们的数据采集小程序为这些孩子‘点赞’。”夏青说,小程序会利用一套数学公式将老师们的点赞情况换算为得分,自动形成柱状图、饼状图、折线图、雷达图等,让每个孩子的综合素养发展情况变得“可视”。数据积累时间越长,为孩子的“画像”就越精准,老师进一步引导孩子全面发展的依据也就越科学。“老师通过观察比对也发现,大数据形成的评价结果与孩子平日的表现还是很契合的。”她说。

 不只是综合素养评价,基于大数据、人工智能等技术的智慧教育已经覆盖到课堂教学、作业反馈、学科考试等教育教学全过程。在青岛大学路小学,孩子们通过手里的“答题器”按下自己的答案,课堂即时反馈系统就立刻呈现了每个孩子的答题情况,哪些孩子对知识的理解和掌握存在问题,一目了然,更有助于老师对每个孩子学情进行清晰判断。除了学校的自主探索,市南区在全区层面构建“市南区智能教育平台”,集智能题库系统、智能阅卷系统、智能大数据分析系统三大功能于一体,通过题库组卷、考试制卷、智能阅卷、成绩分析,实现区域评测考试的全链条智能化,最终形成面向单一学生的学业智能分析。依据该平台的智能分析和科学研判,教师按图索骥、用数据说话,让“靶向诊断”有了智能助手。“智慧教育背景下的教学评价充分发挥大数据优势,教师由传统的基于经验的教学研究向基于事实和数据的教学研究转变,进一步满足学生的个性发展需求。”市南区教育研究中心电教办公室副主任叶少远说。

 在青岛大学附属中学,70个班级,每个班级都装有智课系统,学生无论是自主预习、复习、写作业,还是与老师同学互动、参与测验,都可以形成即时数据。比如学生的作业提交后,系统可以自动出具批改分析报告,针对错误较多的知识点,系统可以智能推送相关习题帮助学生进行知识点的巩固。特别是“双减”政策实施以来,智课系统可以帮助老师为每个学生布置个性化作业,减少不必要的机械化、重复化作业,实现减负、提质、增效。

 对教师的“数据素养”提出更高要求

 智慧教育让规模化教育背景下的因材施教真正成为可能,它帮助每个学生扬长补短,在一定程度上减轻教师和学生负担的同时,又对教师提出更高阶要求。

 中国海洋大学教育系教授陈凯泉表示,信息技术与教育教学先后经历了整合、融合、创新应用等不同发展阶段,每一次发展进阶实际上都对教师的“数据素养”提出更高要求。他认为,信息技术的介入和应用虽然在某些层面减轻了教师的负担、提高了教学效率,但教师在因材施教中发挥的作用还是根本性的,教育的“人机协同”关键还是在人。就像病人在医院做检查,机器自动形成报告,但还是需要主治医师结合病人的实际情况来给出诊疗方案。教师对数据要有较强的敏锐度、解读能力和应用能力,能从数据中发现教育教学深层次、本质的问题,进而找到真正有效的教育策略。

 青岛大学师范学院院长助理、青大附中副校长王忠厚认为,智慧教育的不断发展不但对教师的信息技术素养提出更高要求,对其教学设计能力、教学资源应用能力、教学内容处理能力等也提出更多挑战。借助智课系统,学校的教学组织结构、课件结构以及课程资源建设都发生了变革,例如传统教学模式是老师导入新课-讲解新课-复习巩固,而依托智课系统进行“翻转课堂”教学则是先学后教、以学定教,教学的内在逻辑发生变化,老师要根据学生的“学”和课堂互动的动态变化来组织教学、随时调整教学,这种教学的难度比传统教学的难度更高。不过他同时提出,信息技术与教育的融合在初期一定会增加老师的负担,但是当它变成老师自身的素养时,从总体上来说还是能起到减负提质增效的作用。

 市南区教育研究中心副主任解育红指出,智慧教育要求老师必须更加智慧。在传统教育背景下,学生的一些问题比较“隐蔽”,老师的教学也显得比较“顺利”。比如在传统课堂上,老师如果说“不会的举手”,有很多学生是不举手的。这样一来老师可能需要五年甚至更长时间去挖掘学生的问题及其背后的真实学习思维,相应的留给老师的“缓冲期”也很长。但是在智慧教育背景下,学生的问题更容易暴露,且各种各样的问题在短时间内就能呈现,这就要求老师在短时间内快速成长。以前老师在教学中多是通过经验来预设问题,而现在很多问题是预设不到的,教学要根据学生发生的个性化问题及时调整,这都考验着老师的智慧。

 在“人机协同”时代,只有人的智慧与技术的智能有机融合,才能让精准教、高效学、个性评的因材施教真正实现。