嚴劍 陳粵暉 韓建保 姚穎筠
一、大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)挖掘班級薄弱點的可行性和必要性
我市10多年來在高三模擬考試運用網(wǎng)絡(luò)化閱卷,大大提高了閱卷效率。但針對海量的閱卷數(shù)據(jù)還處于粗略統(tǒng)計層面,每次考后很少有針對班級甚至個人進行精準診斷分析,數(shù)據(jù)利用率比較低,非??上?,為此我們課題組對此進行深入研究。
尤其是針對高三學生考試存在的薄弱點進行針對性的教學,的確能快速有效地提高學生的學習效率和學習成績。而如何快速精準地找到班級學生的薄弱點,則成為我們普通教師教學工作中的一個難題。
我們已經(jīng)有了海量的閱卷數(shù)據(jù),通過對每一位學生、每一學科、甚至于每一道考題進行挖掘,可以對全市每一個班級(學校)的成績數(shù)據(jù)進行精準分析量化診斷出每個班級乃至每位學生的薄弱點,供各科任課教師有針對性地查漏補缺、因材施教。因此,我市開發(fā)出一個有針對學生知識薄弱點的分析系統(tǒng)勢在必行。
二、“網(wǎng)絡(luò)閱卷知識薄弱點分析系統(tǒng)”開發(fā)環(huán)境及系統(tǒng)功能介紹
考慮到目前大多數(shù)教育工作者已經(jīng)能夠較熟練運用Excel。因此,本系統(tǒng)的開發(fā)選用了Excel+VBA環(huán)境開發(fā),目前已完成以班級(學校)為單位進行診斷,其針對性較強,功能相對簡潔。其Excel界面結(jié)構(gòu)如圖1所示:
三、算法原理
“薄弱點”并不是指班級(學校)的學生得分率低的知識點,因為得分率低未必是學生水平低,很有可能是題目難度大。因此,我們在所有知識點中找出“應該得分而未能得到”或者“應該得到某個分數(shù)但明顯低于該得分”的部分,這就是薄弱點。按照該班級(學校)、學生能力水平(可簡化為“總分”)對應全部學生應該獲取的得分率明顯低于其總體水平,這說明它的出現(xiàn)與該學生的實際水平有較大差距,屬于可糾正的范疇。經(jīng)過長期大量的探討研究和數(shù)據(jù)分析,初步確定了各校各班薄弱點數(shù)據(jù)的計算方法如下:以某校某次生物考試成績?yōu)槔?,其公式引?個數(shù)據(jù),a是該校生物的平均分,b 是全市生物的平均分,a/b表示該校生物在全市中的占比;c是該校生物第1題的平均分,d 是全市生物第1 題的平均分,c/d表示該校生物第1題 在全市中的占比;再比較a/b和 c/d,如果(a/b)/(c/d)<=80%就說明第1題是該校明顯薄弱環(huán)節(jié)。
四、系統(tǒng)實現(xiàn)
(一)原始表格結(jié)構(gòu)
為使系統(tǒng)能滿足各科各類考試成績的錄入需求,經(jīng)過調(diào)查研究,將原始表格表頭設(shè)計為“學?!薄鞍嗉墶薄邦}號”“總分”共四大字段。其中“題號”部分統(tǒng)一采用“T1”“T2”…等標號來表示各題。具體狀況如圖2所示:
(二)以“班級情況分析”為例具體代碼實現(xiàn)
(1)為提高程序運行效率,將原始數(shù)據(jù)導入數(shù)組處理。如圖3所示:
(2)先求出全體學生各題總平均分并輸出,如圖4所示:
(3)以學校為單位分類統(tǒng)計各校各題平均分并輸出,如圖5所示:
(4)根據(jù)公式以學校為單位計算各校薄弱點數(shù)據(jù),具體代碼如圖6所示:
將薄弱點數(shù)據(jù)以紅色加粗字體顯示,代碼如圖7所示:
最終結(jié)果如圖8所示:
同樣的原理,可以實現(xiàn)“班級情況分析”,最終效果如圖9所示:
五、結(jié)束語
至此,基本完成了預訂目標,經(jīng)過多個學科、多次考試試運行,效果良好。滿足了在大數(shù)據(jù)環(huán)境背景下,利用本系統(tǒng)快捷、高效、智能地分析各班各校各科薄弱點的基本要求。解決了一線教育工作者因進行大量而繁重的數(shù)據(jù)分析處理而帶來的巨大工作負擔和困擾。有效地各科查漏補缺、二次復習做了充分的準備。
參考文獻:
[1]基于大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)的精準教學平臺實踐應用,李岸,謝松興,盤俊春,中國信息技術(shù)教育,2019.8
★ 基金項目:江西省教育科學“十三五”規(guī)劃課題《基于大數(shù)據(jù)挖掘的高中學科知識薄弱點診斷分析的應用研究》,課題編號:18ZXZD008