“汲汲骎骎，月異日新，發(fā)煌我前途無垠。”是天津市南開中學校歌里的一句話。
“汲汲骎骎”指跨越飛奔之意;“月異日新”指南開人以只爭朝夕的精神不斷創(chuàng)新、不斷前進，也比喻南開的教育事業(yè)像駿馬奔騰般不斷進取，與時代同行。
2015 年 3 月 5 日，“互聯(lián)網+”行動計劃被國家領導人首次提起，7月，南開中學，這所擁有百年歷史底蘊，秉持著創(chuàng)新教育理念的中學，又一次邁出了敢為人先、銳意進取的步伐，開始探索“互聯(lián)網+教育”的融合之道，嘗試“一起中學”等信息化、大數(shù)據(jù)教學產品，以推動教學進步、效率提升，以及全局性的教育變革。
“中西醫(yī)結合”，方向更明確
作為數(shù)學學科組主管，林秋莎是南開中學數(shù)學學科組里最早探索大數(shù)據(jù)教學的老師。最開始林老師在校內以班級為單位進行“試水”，從暑假作業(yè)方面開始嘗試信息化教學方式的應用。
“以一起中學為代表的在線練習形式能發(fā)揮互聯(lián)網跨時空的優(yōu)勢，在假期中我們也能通過平臺中的智能題庫命題，定期向學生推送作業(yè)，指導學生科學合理地安排假期時間，查漏補缺，強化訓練，并一直保持著對知識的敏感度和記憶度，為學生在新學期奠定基礎”，林秋莎老師說。
2016年，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，南開中學在將信息化教學設備落地后，走入了數(shù)據(jù)驅動教學的探索階段，而一起中學等信息化產品的應用范圍也從班級擴散到了整個年級。
“兩片葉子，看上去形狀、大小一模一樣，可它們的葉脈大相徑庭。同樣，兩個考試成績相同的學生，他們的數(shù)學學習能力完全一致嗎?一個班五十多個學生做同一份作業(yè)基礎好的學生吃不飽，基礎薄弱的學生吃不了，還有的學生吃重樣。”林秋莎老師說。
“然而，借用大數(shù)據(jù)的分析手段，通過對學生學習行為數(shù)據(jù)的采集、分析、處理，學生的差異性就會清晰呈現(xiàn)，老師也能根據(jù)班級的學情調整課堂進度和內容，以兼顧不同學生的知識獲取能力”。
圖：正在指導學生的林秋莎老師
南開中學數(shù)學學科組主管林秋莎回憶，在當時數(shù)學學科組通過與學校教學處溝通協(xié)商，全年級每周二下午同一時間增設一節(jié)“信息化習題課”，運用一起中學智能題庫出題組卷進行周測，經由系統(tǒng)的一鍵批改后，利用其中強大的統(tǒng)計功能對學生作答情況進行大數(shù)據(jù)分析，呈現(xiàn)直觀的年級學情報告。
實際上，在引入一起中學之前，南開中學數(shù)學組就非常重視運用統(tǒng)計和測量的方式做數(shù)據(jù)分析和教學診斷，但是受到技術水平和大班額現(xiàn)狀的制約，只能由教師組織學生完全靠人工去錄入分數(shù)，再運用Excel或SPSS軟件進行數(shù)據(jù)處理并制作成統(tǒng)計圖表，以詳細分析學生的考試情況。“但每次統(tǒng)計都會耗費大量時間精力，對老師來說是不小的負擔”，南開中學數(shù)學學科組副主管張廣民說道。
“張主管當時還帶著我們組了一個數(shù)據(jù)分析的小組，利用中午的時間，大家去討論使用哪些軟件去處理數(shù)據(jù)，哪些指標去衡量學生情況比較好。但數(shù)據(jù)量的確是一個很大的問題，第一次考試，我算了算全年級輸下來差不多得 2 萬條數(shù)據(jù)，輸完還需要用軟件去處理，工作量很大。”南開中學數(shù)學學科教師譚毅說。
“而現(xiàn)在隨著教育信息化的發(fā)展，我們老師在完成閱卷工作后，就可以將成績分析統(tǒng)計的任務交給一起中學的后臺服務器來完成。如此一來，老師不僅減少了在數(shù)據(jù)分析上耗費的時間、減輕了工作的壓力，還可以留下更多精力放在后續(xù)的教學工作優(yōu)化上”。
對此，林秋莎形象地將一起中學中的數(shù)據(jù)分析功能比作“中西醫(yī)結合”，“以前我們就是老中醫(yī)，靠經驗、靠把脈，憑著自己的多年教學經驗，大致了解學生知識體系的薄弱處去出題、備課?，F(xiàn)在我們是中西醫(yī)結合，通過數(shù)據(jù)結合經驗調整教學，根據(jù)每個學生不同的學習漏洞對癥下藥，方向更明確，把握更大”。
因材施教，反向改變教學計劃
近年來，國家大力提倡教育“減負”，以推動傳統(tǒng)教育改革創(chuàng)新，學生的課業(yè)時間因此被大范圍縮減。
但對于數(shù)學這門需要經過長期大量練習去搭建計算能力、思維能力和保持解題手感的學科來說，如何用科學合理的方式為學生減輕練習負擔，又不讓孩子完全地被“放養(yǎng)”喪失數(shù)學思維的連貫性，是南開中學數(shù)學組需要著重考慮的問題。
而引入大數(shù)據(jù)平臺作為日常教學的輔助工具后，除了能使老師減負增效，從繁瑣的組題批改和統(tǒng)計分析過程中解放出來外，平臺也能在個性化、精準化的練習推送中幫助學生更好地識別自身薄弱點以挖掘個體能力，在減輕負擔的同時帶來高效高質的學習。
“信息化讓教學的針對性更強，因為它可以通過對學生日常學習數(shù)據(jù)的記錄分析，讓他們得知自己在班級、年級中的實際位置和水平，并依據(jù)學生的實際知識掌握情況進行一個更好的內容推送”，張廣民說。
令張廣民印象深刻的是平臺中的“錯題本”功能，“以前我布置一些練習，學生自己做完后一對答案就完了，結果是考試出到課下練過多次的知識點學生還是會一而再再而三的犯錯。但現(xiàn)在學生們可以通過一起中學客戶端查看自己的錯題，因為里面的錯題本會把錯題直接歸類，再總結出單個學生的知識薄弱點，給他定向推送類似的習題，這樣一來學生不僅能擺脫‘題海戰(zhàn)術’進行高效率的復習，也能逐步培養(yǎng)出遇到問題時能夠總結分析與多面思考的能力”，張老師說。
同在一個組的譚毅老師認為，平臺上許多功能中的小細節(jié)，也讓老師們更易了解學生情況，從而進行因材施教。
“在每次測驗后我們一般都會做正誤率統(tǒng)計，一道題如果得分率偏低，我們就知道這道題學生做的不好，課上就會針對性地講解。但以前看一道題錯的怎么樣，學生做的怎么樣，我們都要把卷子拿過來一個一個的翻，現(xiàn)在在一起中學上，鼠標停留在每道錯題上，題目的得分率、學生的答題情況就都蹦出來了”，張老師說。
“現(xiàn)在大數(shù)據(jù)、信息化教學發(fā)展的很快，通過平臺提供的對班級整體錯誤分布，學生能力結構分析，這些孩子們的特點都已經非常明確了，將他們的不同需求分類后，所謂的用戶畫像就出來了，甚至在積累到一定程度后，在未來學生的個體學習需求也會反向改變老師的教學計劃，讓教學由‘老師為主導’變?yōu)橐?lsquo;學生為中心’，實現(xiàn)‘因材施教’”。
到現(xiàn)在，一起中學平臺已經全面深入南開中學數(shù)學學科的教學活動中。期中、期末的階段性大考，備課組自主命題，同時上傳至一起中學網站轉錄成校本題庫。平日的課后練習，知識鞏固測驗，也使用一起中學布置以收集學生數(shù)據(jù)。
“現(xiàn)在高一年級每周都會使用一起中學完成周測數(shù)據(jù)的收集和錄入，這樣積累三年之后，一個學生面對同一個知識點，三年掌握情況的變化可以看的很清楚。更重要的是，通過長期的數(shù)據(jù)記錄和分析，老師便可以精確地診斷出每個學生在數(shù)學學習中的薄弱環(huán)節(jié)，在高考總復習時為他們提出更具針對性的復習建議”，譚毅老師說。
隨著數(shù)據(jù)不斷積累、豐富，南開中學數(shù)學組還為學生建立起動態(tài)成長檔案，提供個性化學情分析和評價報告，為學生減輕學業(yè)負擔，為教師調整教學提供依據(jù)，讓重結果、紙筆測試的傳統(tǒng)教學評價方式向面向全體、關注個體、注重過程的多元評價新模式轉變。
信息化教學對老師提出更高要求
《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架中指出，普通高中數(shù)學核心素養(yǎng)包括：數(shù)學抽象，邏輯推理，數(shù)學建模，直觀想象，數(shù)學運算，數(shù)據(jù)分析。這六大核心素養(yǎng)是學生應具備的，能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力，成為數(shù)學教學改革的新方向。
“在這一背景下，由于我們已經和一起中學這樣的大數(shù)據(jù)平臺有了三年多的合作，積累了一些經驗和數(shù)據(jù)，我們希望能夠以科研的態(tài)度對待日常教學，將兩年來積累的素材總結提升，綜合傳統(tǒng)教育和在線教育的優(yōu)勢，通過混合式教學引導學生自主思考、積極探索，幫助他們培養(yǎng)知識之外的綜合素養(yǎng)”，林秋莎老師說。
圖：林秋莎老師
張廣民老師認為，數(shù)學學習具有很明顯的個體差異，有的人適合更形象的教學方法，有的人卻更喜歡理性的推導過程。而目前以一起中學為代表的一些信息化教學方式就能兼顧以上兩種學習方式的差異性，分步驟拆解，將抽象的東西形象化，讓學生理解起來更容易。
對此，張廣民老師向一起教育科技舉了一個例子，“在以前我們只能靠說和黑板上的板書來給學生講解，但是效果卻遠遠不及信息化的手段。比如平臺上的錯題解析功能，就能用圖形、動畫的方式清晰呈現(xiàn)解題步驟，實現(xiàn)邏輯性和趣味性的融合。這類形象的講解方式，就能讓孩子很好地擺脫理解困難，讓他感到不害怕，甚至有意思。而當他覺得有意思，再深入的話，就更容易加深記憶，接受數(shù)學。”
雖然信息化教學成為目前教學改革的趨勢，并被普遍應用到教學活動中，但張廣民認為，老師在數(shù)學教學中的地位并不會被取代。
“當機器分析完數(shù)據(jù)，老百姓的確都可以看出來哪里有問題，但是解決這個問題需要做‘手術’，肯定還要找經驗豐富的‘醫(yī)生’。老師其實也是這個功能，學生在通過數(shù)據(jù)了解自己哪里薄弱后，除了去做針對性的鞏固練習外，還需要老師運用自己的專業(yè)功底去幫助學生在理解的基礎上構建數(shù)學思維，學會解題方法，以讓他們在遇到新的題型時能夠融匯貫通，將已經掌握的解題思路去分析新的問題，這實際上也對老師提出了更高要求”，張廣民老師形象地說道。
而談到信息化教育的未來，張廣民老師也給予這種創(chuàng)新型的教學方式很高的期待。
“這樣的信息化教學方式打破了老師傳統(tǒng)的教學習慣，將老師從流程性的工作中解放，的確對教學效果、效率有很大的提升。在未來，信息化教學這個得力工具將作為老師教學中的一個很好補充，并與教學過程深度融合。
例如，老師在以后講題時，可以將平臺里提供的涵蓋學生知識薄弱點、能力結構缺陷的個性化學情報告作為輔助，讓學生直觀地看到自己的易錯知識點在整個知識體系中的定位，再去告訴學生我們應該如何分析這個問題，我們怎么從特殊到一般，從簡單到復雜，這樣一步一步地通過一道題掌握解題思路和方法，在學習知識的同時獲得終身受益的思維方式”，張老師說道。
后記：隨著信息化的不斷深入，各行各業(yè)都面臨著變革、調整，在這樣的趨勢下，南開中學三位老師的信息化故事正展現(xiàn)了南開人建校百年來面對變革浪潮，迎流而上，敢為人先的創(chuàng)新精神。而教育的下一個十年又會走向何處，南開人又會做出怎樣的探索和嘗試?我們拭目以待。(孫寧)
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