張曉冰

摘要：江蘇省南通第一中學在江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目“基于大數(shù)據(jù)的教學管理策略研究”的研究與實施中，對由數(shù)據(jù)平臺、實踐策略、實踐行為和評估調(diào)控所組成的實踐系統(tǒng)內(nèi)部特性加以研究，建構(gòu)起了“先行控制—主體建構(gòu)—行為矯正”的教學操作模型，并以培訓系統(tǒng)、教學系統(tǒng)、管理系統(tǒng)為主體建構(gòu)起完整的實現(xiàn)路徑，在各子系統(tǒng)的疊加與耦合中形成基于大數(shù)據(jù)教學實踐的智能化。

關鍵詞：大數(shù)據(jù);教學實踐;模型建構(gòu);實現(xiàn)路徑

中圖分類號：G42 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2018）12A-0024-05

基于大數(shù)據(jù)的教學實踐是指在海量信息分析基礎上建構(gòu)起來的，現(xiàn)代學校教學體系在目標設定、管理過程和評價標準等方面所確立的實施計劃、管理模式與實現(xiàn)路徑的整合性教學行為。通過基于大數(shù)據(jù)的教學實踐研究，學校能對以大數(shù)據(jù)為內(nèi)容的系統(tǒng)資源進行創(chuàng)造性的管理與運用，從而提升教學及其管理的品位與質(zhì)量，形成準確、靈活、高效的教學實踐機制與管理機制。

一、教學實踐模型的三級系統(tǒng)建構(gòu)

（一）系統(tǒng)運轉(zhuǎn)模型與內(nèi)部操作模型建構(gòu)

本改革實驗項目擬解決的關鍵問題是基于大數(shù)據(jù)的教學實踐的模型建構(gòu)問題。從教學實踐管理的角度考慮問題，模型的基礎顯然是數(shù)據(jù)平臺建設，其次是基于大數(shù)據(jù)的教學管理策略的確立，再次是遵循既定教學策略的管理行為，最后是整個教學管理過程在教學系統(tǒng)中的應用評估。這四個邏輯模塊與行為模塊的一切信息均納入大數(shù)據(jù)平臺，成為其信息源。這樣四個邏輯模塊實際上形成了基于大數(shù)據(jù)的教學實踐系統(tǒng)（見圖1）。

這是一個從數(shù)據(jù)平臺開始的循環(huán)系統(tǒng)，前一次循環(huán)為后一次循環(huán)提供調(diào)校數(shù)據(jù)，根據(jù)調(diào)校數(shù)據(jù)對后一次循環(huán)加以科學調(diào)控，如此不斷走向符合教學規(guī)律與學生發(fā)展規(guī)律的高效教學。這個系統(tǒng)及其每個邏輯模塊內(nèi)部實際運行都按照“先行控制—主體建構(gòu)—行為矯正”的流程展開，成為該系統(tǒng)模型中的核心部分即操作模型（見圖2）。其中，先行控制階段大致包括了理念轉(zhuǎn)換、策略學習、行為標準、教學環(huán)境、教學策劃和人際關系等基本要素的貫徹;主體建構(gòu)部分則包括了領域管理、行為管理、伙伴合作、多維參照、私人訂制和精準指導等策略內(nèi)涵與實施;行為矯正部分主要包括了問題行為、目標比對、階段評價、矯正原則、矯正步驟和信息反饋等內(nèi)容。整個教學實踐過程的數(shù)據(jù)將再次反饋給應用評估系統(tǒng)，做出相應評估后為教學實踐的管理策略與行為調(diào)整提供預測和指導等干預性信息。

（二）系統(tǒng)模型中的層級管理模型建構(gòu)

當教學實踐具體細化到某一層面時，這個模型會做出相應調(diào)整，形成層級管理模型。譬如：在以班級或教師為單位的教學層級的實踐中，在以學科與年級為單位的實踐中，在以校級與部門為終端的實踐中，基于大數(shù)據(jù)的教學實踐行為的先行控制、主體建構(gòu)與行為矯正的具體任務當然會有層級與單位的差異。

1.以教師與班級為單位的課堂教學管理

依據(jù)基于大數(shù)據(jù)的教學管理策略實施教學，大體上遵循“普遍采集—全面統(tǒng)計—精準結(jié)論—個性措施—菜單反饋”的實施流程，著重對教學進行知識點診斷、個性化分析和點對點糾錯，有利于選準教學起點，有利于選準教學重點，有利于選準教學方式，有利于選準教學對象，有利于選準作業(yè)內(nèi)容，對于從學生立場出發(fā)改進教與學的方式是極為有效的。數(shù)據(jù)平臺與教師教學同步運行，教師利用平臺數(shù)據(jù)實施精準、科學而且有針對性的教學與調(diào)整。從課堂教學管理實踐看，基于大數(shù)據(jù)的教學管理策略研究對于改變育人模式和學習方式有著極為重要的意義。

2.以學科與年級為單位的學科教學管理

依據(jù)模型開展的學科教學管理，從全學科階段性教學任務出發(fā)，進行基于大數(shù)據(jù)（同內(nèi)容歷史數(shù)據(jù)、前期知識準備、前測掌握數(shù)據(jù)）的先行控制準備，拿出適合于學情的環(huán)境、策略、方法和標準，制訂教學計劃，甚至是以備課組為單位做出教學案例樣本，針對不同人群制定好有區(qū)別的多元化實施方案和評價標準，包括作業(yè)與考查內(nèi)容。教師實施教學計劃后，學科組或者備課組根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)（教師執(zhí)行情況、學生課堂反應、知識能力結(jié)果等）及時進行分析，或者根據(jù)系統(tǒng)自動生成的參考分析，盡快形成行為矯正策略和措施，并及時推送給教師、學生和家長。

3.以校級與部門為終端的全校教學管理

基于大數(shù)據(jù)的學校教學管理建立在學科、年級等數(shù)據(jù)分析和模型建構(gòu)的基礎上，主要是教學管理部門著手實施，為校長室形成決策調(diào)整提供參考數(shù)據(jù)。它提供大量的過程與結(jié)果統(tǒng)計，提供大量的精準到個別教師、個別教學模塊、個別管理領域的結(jié)論，提供系統(tǒng)與人力兩者結(jié)合產(chǎn)生的預測性指導意見，從而在全校層面進行行為矯正。校長室掌握情況和給出審批意見后，將意見及時推送給部門、學科、年級、教師和班級。這里的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，注重參照歷史數(shù)據(jù)和庫外數(shù)據(jù)，形成縱橫比較，保證判斷與決策的高效和精準。

總之，從每個教師到校長室的各級教學決策都遵循著系統(tǒng)運轉(zhuǎn)模型核心部分的基本操作程序，使這個基本操作程序成為模型中的模型，并且按照不同層級組成了層級內(nèi)部和層級之間內(nèi)外循環(huán)相結(jié)合的特殊結(jié)構(gòu)的管理系統(tǒng)。這個模型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適用于各個層面，方便操作。

二、實現(xiàn)路徑的功能規(guī)劃與實踐應用

基于大數(shù)據(jù)的教學實踐模型需要通過培訓、教學和管理等實現(xiàn)路徑加以落實。培訓系統(tǒng)與管理系統(tǒng)貫穿整個教學實踐過程：實踐未動，培訓先行;實踐始終，管理跟蹤。使用平臺開展教學實踐過程中，根據(jù)實踐與管理需要，適時開展過程性培訓。教學系統(tǒng)是實現(xiàn)路徑的核心，主要包括教與學兩個部分，由備課系統(tǒng)、上課系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)、考試系統(tǒng)和自學系統(tǒng)五個部分組成。三大路徑系統(tǒng)都需要做好數(shù)據(jù)收集和管理調(diào)控，這里以教學系統(tǒng)為主，兼及數(shù)據(jù)收集和管理調(diào)控，主要從功能規(guī)劃與實踐應用兩方面，對基于大數(shù)據(jù)的教學實踐模型的實現(xiàn)路徑加以闡述。

（一）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是大數(shù)據(jù)的基礎性工作，具體到教學數(shù)據(jù)的采集則是一個集合了技術、教學和師生多元素的綜合性工作。根據(jù)教學需要設計的實現(xiàn)路徑主要包括數(shù)據(jù)采集模型、采集手段與工具、采集對象和內(nèi)容等方面（見下頁圖3）。在項目實驗初期，學科組需要對系統(tǒng)設計者提出模型設計要求，在數(shù)據(jù)庫和模型基本建成后，后續(xù)使用的教師只要提出完善意見，主要工作就是實現(xiàn)采集和應用了。在采集原始數(shù)據(jù)工作基本完成之后，教師所要做的主要工作是數(shù)據(jù)挖掘，也就是結(jié)合具體教學內(nèi)容對冗余數(shù)據(jù)加以刪汰，從而收集適合于教學的應用數(shù)據(jù)。然后，教師需要對應用數(shù)據(jù)加以分析，分配合理運用的路徑。數(shù)據(jù)的后期處理分兩期展開，即與學生相關的數(shù)據(jù)分析和與教師相關的數(shù)據(jù)分析。這兩期分析可以同時進行，可以先后進行。這個后期處理是在教學實踐（課堂教學）之后的處理，作為再循環(huán)的數(shù)據(jù)采集的積累。在整個數(shù)據(jù)采集過程，數(shù)據(jù)采集的基本原則是遵循實現(xiàn)教學目標和完成教學任務的需要，基本線路是采集、挖掘、分析和應用，并且始終堅持教師的合作與分工相結(jié)合。

（二）備課系統(tǒng)

傳統(tǒng)的備課大多依靠教師經(jīng)驗與智慧，互聯(lián)網(wǎng)時代則更多地依靠網(wǎng)絡的海量信息?；诖髷?shù)據(jù)的備課主要強調(diào)占有數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)，同時堅持利用數(shù)據(jù)挖掘與學習分析功能使得豐富資源秩序化，從而提高備課預設的準確性和高效性。結(jié)合備課活動的普遍性要求和大數(shù)據(jù)的功能與特征，我們將備課系統(tǒng)的操作路徑概括為五個步驟（見圖4），即建設備課資源庫、確定課時教學目標、分析教學任務數(shù)據(jù)、初步確定教學方案和預測需矯正行為。前三步屬于先行控制行為，第四步屬于主體建構(gòu)行為，第五步則屬于行為矯正內(nèi)容。對于既有的符合要求的資源庫和數(shù)據(jù)庫是直接利用，過去已有的非同一平臺的數(shù)字化資源則根據(jù)項目要求加以改造和補充，同時根據(jù)需要建設新的資源庫和數(shù)據(jù)庫。關于教學目標、教學內(nèi)容、教學重點、教學難點、教學方法和教學方案等的選擇與確定，都堅持綜合利用歷史數(shù)據(jù)與當下數(shù)據(jù)。在教學設想、教學設計和教學反思等部分充分保留利用數(shù)據(jù)的痕跡。

（三）上課系統(tǒng)

基于大數(shù)據(jù)的課堂教學更有利于實現(xiàn)師生互動、實時調(diào)控、精準定位和個性指導。基于大數(shù)據(jù)的上課操作系統(tǒng)實現(xiàn)路徑（見下頁圖5）由方案預設、情景設置、智能學習、即時反饋和個性作業(yè)五步驟組成，其中方案預設與情景設置屬于先行控制階段，智能學習所包含的知能前測、問題引導、任務驅(qū)動、效果監(jiān)測屬于主體建構(gòu)階段，及時反饋與生成作業(yè)屬于行為矯正階段。在基于大數(shù)據(jù)的教學中，教學全程都處于實時的數(shù)據(jù)收集、分析與反饋之中，每步方案的實施均以實時反饋數(shù)據(jù)作為基本依據(jù)，而不是以靜態(tài)的、既定的預設為依據(jù)。譬如“知能前測”階段的數(shù)據(jù)實時生成后，教師依據(jù)實時分析結(jié)果對預設方案中的問題進行調(diào)整，從而確定下一階段“問題引導”中的引導問題。再譬如微課資源建設，所有課堂教學視頻被自動切割為微視頻存放于資源庫（目前尚未實現(xiàn)技術上的自動切割），為學生的自主學習和個性化學習提供服務。同時，大數(shù)據(jù)分析公司根據(jù)學校需要對具體內(nèi)容進行更為專題和更為專業(yè)的數(shù)據(jù)分析，為后期教學決策提供更為系統(tǒng)和更為權威的數(shù)據(jù)。

（四）作業(yè)系統(tǒng)

基于大數(shù)據(jù)的教學實踐下的作業(yè)系統(tǒng)操作路徑包括作業(yè)預設、完成作業(yè)和作業(yè)效果三部分（見圖6）。作業(yè)預設包括基礎作業(yè)和個性作業(yè)兩部分，基礎作業(yè)面向全體學生，主要解決鞏固學生對教學任務的理解與消化問題。個性作業(yè)，包括復習內(nèi)容和檢測試卷等，則是系統(tǒng)針對學生課堂學習或階段學習的個體學情自動生成和推送。這兩種作業(yè)都通過平臺推送，結(jié)果與數(shù)據(jù)通過平臺及時反饋給教師與學生，為復習與后續(xù)學習提供決策依據(jù)。課堂作業(yè)與課后作業(yè)都是同樣推送與處理，只是課堂作業(yè)會得到教師更及時的課內(nèi)指導，或者能以此為依據(jù)調(diào)整普適性的基礎作業(yè)數(shù)量與內(nèi)容?！白鳂I(yè)預設”最考驗教師的數(shù)據(jù)運用能力，教師應該對預設作業(yè)進行及時處理，即便是基礎作業(yè)也應更具有針對性，從而減輕學生負擔而又不降低教學質(zhì)量?！皵?shù)據(jù)建議”為我們提供重難點等學習目標和任務的達成情況，成為學生課后自學與教師重點強化與檢測的參考。學生的學習通過作業(yè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)建議不斷地做減法，直到解決所有的疑難問題，使學生進入問題歸零狀態(tài)。作業(yè)系統(tǒng)中設置有討論區(qū)和資源區(qū)，討論區(qū)主要供作業(yè)小組合作學習使用，資源區(qū)主要提供翻轉(zhuǎn)課堂學習內(nèi)容（含微視頻和作業(yè)解析等），方便學生在溫習課堂學習內(nèi)容的基礎上完成作業(yè)。學生在作業(yè)系統(tǒng)中的每一步操作，都將有后臺技術負責收集數(shù)據(jù)，供教師做進一步分析的參考。

（五）考試系統(tǒng)

基于大數(shù)據(jù)的教學實踐下的考試系統(tǒng)由自測系統(tǒng)、公測系統(tǒng)、評價系統(tǒng)和重組系統(tǒng)四個子系統(tǒng)組成。自測系統(tǒng)由學生在公測前或公測后進行自主測試，公測系統(tǒng)由教師組織學生集體進行，評價系統(tǒng)針對自測與公測即時生成分析數(shù)據(jù)，并提供后續(xù)補習建議，且可以根據(jù)指令提供資源庫中生成的符合學生或班級需求的重測試卷（見圖7）。原則上講，所有檢測試卷都是根據(jù)學習與教學數(shù)據(jù)自動生成的。譬如整個年級公測試卷的組卷數(shù)據(jù)來自全年級學生考查內(nèi)容的歷史學習情況，班級與學生的自測試卷同理生成。教師可以根據(jù)實際需要對系統(tǒng)進行組卷干預，使其符合某種特殊要求。譬如對于區(qū)域教學或系統(tǒng)內(nèi)其他學校教學中發(fā)現(xiàn)的存在問題，教師可以提取信息提供給組卷系統(tǒng)，以檢測本校本班學生該部分知識的掌握情況，起到利用他山之石查漏或提升的作用。教師的指導作用形成一種隱性的干預系統(tǒng)，這是教師發(fā)揮作用的重要陣地或方式?？荚囅到y(tǒng)提供的分析數(shù)據(jù)是進行面上的教學管理與決策調(diào)整的重要依據(jù)，也是對教師教學實施個別化與精準化管理的重要依據(jù)。

（六）自學系統(tǒng)

基于大數(shù)據(jù)的教學實踐自學系統(tǒng)主要將翻轉(zhuǎn)課堂的學習方式作為其操作路徑。教師為學生準備好學習資源（來自備課系統(tǒng)的資源），并提供討論問題的平臺與遠程線上指導;學生則根據(jù)自身實際情況可以決定學習內(nèi)容的選擇，可以提前進度和推后進度，可以反復進行學習，并自主進行測試和利用數(shù)據(jù)建議掌握學習效果（見下頁圖8）。自學系統(tǒng)操作的關鍵是速度和節(jié)奏的掌控，是深入和拓展的掌控。學生可能會有拖延癥或無節(jié)制推進的問題，拓展與深化可能會突破資源庫或數(shù)據(jù)庫而不能獲得幫助，這就對教師的線上監(jiān)控與指導提出了非常高的要求。為配合學生的線上平臺自學，我們?yōu)閷W生配備相應的“互聯(lián)網(wǎng)學習導師”，指導不同層次的學生開展有效的網(wǎng)絡學習?！盎ヂ?lián)網(wǎng)學習導師”可以由虛擬的計算機機器人擔任，也可以由現(xiàn)實中的教師擔任。自學系統(tǒng)根據(jù)教學需要可以在學校或家庭中使用，因此它對課堂教學系統(tǒng)提出了更高的要求，因為不同學生的不同自學結(jié)果使得教師在教學內(nèi)容、教學進度和教學范式上都要有適應新情況的舉措。

（七）管理系統(tǒng)

在學校層面上講，教學實踐的管理大致有三個層級，即教師的課堂管理、部門的業(yè)務管理和學校的行政管理。教師課堂管理主要是通過教學系統(tǒng)內(nèi)部的前五種操作路徑實現(xiàn)的，而部門業(yè)務管理和學校行政管理在學校層面則屬于中觀與宏觀范圍的調(diào)控。這兩個層級的管理建立在對課堂與學科的綜合觀察與診斷基礎上，系統(tǒng)數(shù)據(jù)就顯得尤其重要。這里也有功能規(guī)劃與實現(xiàn)路徑的問題，業(yè)務部門尤其是教學管理部門（如教務處、學科組和年級部等）主要關注的是目標實現(xiàn)情況和師生行為狀況，而學校行政管理主要是宏觀把握從而做出重要的決策或調(diào)整指示，這就是功能上的不同。在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)里，管理層級越高則數(shù)據(jù)越關鍵，更重視被提煉過分析過的結(jié)果性數(shù)據(jù)。譬如教務處的操作路徑（見圖9），它的管理首先是掌握教師數(shù)據(jù)、學科數(shù)據(jù)、班級數(shù)據(jù)、年級數(shù)據(jù);在此基礎上通過分析統(tǒng)計得出結(jié)論，然后追蹤備課數(shù)據(jù)（內(nèi)容與進度等）、課堂數(shù)據(jù)（學生參與和教學方法等）、反饋檢測數(shù)據(jù)（訓練與評測等）;最后在源頭、過程和結(jié)果三階段去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而完成中層管理部門在教學實踐中的任務。

基于大數(shù)據(jù)的教學實踐改革項目與智慧校園建設同時推進，在全面設計的基礎上，大力推進以數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡和使用終端為主體的系統(tǒng)平臺建設，大力推進實踐模型的假設與驗證，大力推進實現(xiàn)路徑的課堂教學探索，在首批投入實驗的四個平板電腦使用班級中得到了落實與檢驗。實驗結(jié)果表明，這種模型與路徑的假設是符合項目改革初衷的，而且已經(jīng)取得了較為理想的成果。

責任編輯：丁偉紅

Model Construction and Implementation Path of Big Data-Based Teaching Practice

Zhang Xiaobing

（Nantong No.1 Middle School， Nantong 226001， China）

Abstract： In researching and implementing the prospective teaching reform experimental project on Jiangsu provincial basic education， which is entitled “Research on big data-based teaching administration strategy”， our school conducts research on the internal features of practical system which is composed of data platform， practical strategy， practical action， and assessment regulation， having constructed the teaching operation model of “pre-control-subject construction-action rectification”. Meanwhile， our school has established a complete implementation path centering on training， teaching and administration systems， and eventually we have integrated various sub-systems to form the intelligence of teaching practice based on big data.

Key words： big data; teaching practice; model construction; implementation path