基于学习数据分析的中职数学分层教学策略研究

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　　[摘           要]  中职数学分层教学是适应中职学生的数学基础状况和数学能力特点的教学模式，但在教学实践中存在分层标准单一、教学实施困难、评价难以客观公正等诸多不利因素，从而难以在日常数学教学中真正地实施。分析国内外分层教学的发展历史和实施困惑，介绍学习数据和学习分析的概念与意义，从搭建网络平台，开发中职数学网络课程，利用教学平台实践数学教学的角度，阐述利用教学平台收集学习数据，进行学习分析，实施科学精准的分层教学的策略。
　　[关    键   词]  数据分析;网络平台;中职数学;分层教学
　　[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2019）19-0242-02
　　 一、分层教学的发展
　　 两千多年前中国古代著名教育家孔子提出著名的因材施教教育思想，学生个体需求与班级集体授课之间存在争议，许多教育研究者一直探索缩小或消除这种争议。分层教学建立在承认学生基础差异、能力差异、学习需求差异的教学，通过分层实施，因人施教，最大限度地尊重学生的个性，满足每个学生的不同需求。
　　 （一）国外研究历史
　　 分层教学源于1868年由美国教育家哈利斯（Harris，W.T.）在圣路易州创立的“活动分团制”，又称“弹性进度制”（Flexible System）。分层教学的雏形是以学习能力分班（组）为标准的一种分层教学组织形式。在国外，分层教学的形式多样，并形成走班的选修教学机制。美国的“分层教学”与“小班化”教学，“主体教育”与“赏识教育”相结合，更能发挥学生的主体性和能动性。
　　 （二）国内研究现状
　　 20世纪80年代以来，我国引进了分层教学的概念。近年来多名研究者对中职数学课程分层教学进行了探索研究，总结出不少值得推广和借鉴的经验和做法。鲁东大学的兰鹏在2009年S4期《中国校外教育》中论文《学分制下中职数学的分层教学初探》中结合学分制介绍了中职数学课程教学分层教学的意义和实施方法。江苏省启东职业教育中心校的施娟在2011年21期《数学学习与研究》一文《中职数学分层教学模式的构建》中分析了中职数学分层教学的重要性，探讨了中职院校在分层教学中存在的问题，阐述了中职院校数学教学分层策略。
　　 纵观国内外分层教学研究的历史与现状，许多理论都是从课堂教学的角度提出了分层教学的实施策略，鲜有从学生的自身学习需求和专业发展角度的样本分析;大多是在分层分班的基础上进行研究，这样根据学生的不同层次分班教学，存在实施条件较高、教学安排较为复杂、教师工作量和教学压力明显加大等问题;实施分层教学策略多数信息化程度不高，基本上未实现支撑教学的网络平台，也未实现利用学习数据实施精准的分层教学。
　　 二、实施分层教学的困惑
　　 中职数学实施分层教学，逐渐得到教师和研究学者的认同，但在多年的教学实践中，教师教学中还存在不少的困惑。
　　 （一）分层教学理念的困惑
　　 不同研究者对分层教学的理念看法不尽相同：有人认为分层教学仅是一种有选择的教学，有人认为分层教学是教学组织中的一种形式，有人认为分层教学是一种促进不同学生发展的教学策略。不少教学实践者对分层教学的理念存在疑惑，从而影响实施分层教学的深度。
　　 （二）分层教学标准的困惑
　　 传统的分层教学的层次划分是以学生的学习能力为标准，从教学实施的角度考虑的，这种能力往往有时被分数绝对化。而实际的教学中，中职学生除了学习基础和能力不同，学习需求也不尽相同。根据怎样的标准划分层次，才能既体现学生的能力差异，又充分满足学习主体的需求，这是一个困惑的问题。
　　 （三）分层教学形式的困惑
　　 分层教学的组织形式一般可分为同年级快慢班的显式分层和同班级中不同小组的隐式分层。隐式分层对教师的能力要求高，投入的精力多，很少有教师能持之以恒地坚持分层教学。显式分层对教师组织教学来说更为方便，但与之带来的教育公平问题也是令人诟病的，同时慢班缺乏优秀的学习榜样，存在学习氛围差等问题，在实际教学中明显地暴露出来。不少学校对两种教学形式都进行了实践，但都未能取得兼顾两头的好效果。
　　 （四）分层教学评价的困惑
　　 学习目标的分层导致学习内容的不同，这对学习结果的如何评价产生争议。单纯通过测验检测的学习评价历来被认为相对公平，已为多数学生、家长及教育者接受。现代教育理念主张结合学习过程、学习态度等非智力因素方面进行评价。这种评价理念虽然科学，有一定先进性，但在实际中很少行得通。一方面，非智力因素方面难以有统一的标准进行评判，对不同学生的同一行为的评判，易受人为因素干扰，造成评判不公;另一方面，认为强调非智力因素，会冲击对学生智力因素的培养。
　　 三、学习数据与学习分析
　　 学习数据本质上是大数据的一种。美国麦肯锡全球研究所对大数据的定义是：一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。
　　 学习数据是一种狭义的大数据概念，是学生在教学过程中表现出的个性特点指标和行为表现指标。正如Brown研究提出，在学习分析研究中主要涉及两类数据指标：个性特点指标和行为表现指标。其中个性特点指标一般为事实性變量，可以量化，如年龄、性别、种族、平均分、学习经验等;行为表现指标主要反映学生在网络学习环境中的数字行为痕迹，如他们登录的次数、在学习网站上的时间、发帖的次数、测验分数、解题的正确率、回答问题的次数、作业完成的时长等。 　　 学习分析是近年来教育技术领域内迅速发展的新热点。2011《学习分析和知识国际会议》认为，学习分析技术是测量、收集、分析和报告有关环境的数据，用以理解和优化学习及其学习环境的技术。虽然传统教学中也评估学生成绩、分析教学过程，以提高教学质量，但这些活动中采集的数据往往非常有限，信息化程度不高，而且分析结果用于干预教学的周期过长。随着教学资源越来越网络化以及基于网络的学习方式的普及，我们能够获取的学习行为和学习结果数据也更加丰富，手段也更加便捷。
　　 四、基于数据分析的分层教学策略
　　 （一）搭建中职数学网络教学平台
　　 网络教学平台是实施中职数学教学的硬件基础，对能否有效进行分层教学至关重要。教师开发的学习资源在平台中呈现，学生在平台中学习，留下学习数据，研究管理者从中提取数据，进行处理分析。
　　 网络教学平台一般要实现以下主要功能：从人员管理的角度，要有用户的注册，用户基本资料的修改，用户身份的识别。从学习管理的角度看，要实现用户浏览数学知识内容、发布问题、上传作业图片;从学业评价的角度，要有学习时间的记录、学习内容自动检测、评价结果统计;从信息管理的角度，要有信息添加修改删除的权限管理、数学客观题自动评判、主观题人工评判以及评判结果的分析统计。
　　 （二）开发中职数学网络课程
　　 中职数学网络课程是实施分层教学的核心，是学生进行自我学习的主要内容。教师要根据《江苏省中等职业学校数学课程标准》和《江苏省对口单招考试大纲》，确立数学教学课时及教学内容，形成教学模块。建立基于題库单位的课程教学设计，便于数学题库资源共享。
　　 每节课时设计中一般可分成“课前预习”“自我检测”“知识归纳”“基础运用”“拓展提升”“学习反馈”“课后巩固”等环节。其中“自我检测”和“学习反馈”分别是对课前预习和课堂学习情况的反馈，一般以客观题为主，便于平台自动评判，生成结果。“课前预习”和“课后巩固”可设置主观题，由教师和学生课前、课后人工评判。“知识归纳”主要是对本节课数学概念、公式、方法的总结归纳。“基础运用”是对本节课知识的最低要求的训练和巩固，原则上要求全体学生必须掌握。“拓展提升”是对升学有要求，或者专业理论有需求的数学知识教学和训练。所有教学环节进行分层要求，不搞统一要求。平台将记录学习时间、完成率和得分率，供教学分析和学业评价。
　　 （三）引导学生自我学习课程
　　 实施教学中要引导学生运用手机等便携的工具登录平台，进行自我学习。鼓励学生积极完成平台中“课前预习”和“课后巩固”。对主观题的解答，学生通过纸面书写后拍照上传平台。完成学习后，积极浏览题目分析和答案，学习和评价他人主观题解答。对在学习的各个环节存在的问题，登录问题反馈模块，发布问题寻求帮助，浏览问题解答从而解决问题。引导学习能力强的学生在课前、课中、课后积极回答问题，协助老师教学，提高自身能力。
　　 （四）实践“同教异学”的学习管理
　　 中职学生的基础和学习能力差异很大，对数学的知识不同接受能力也就不相同，因而实施统一的教学进度是不现实的。在平衡分班的前提下实施隐性分层教学，把分层标准交给学生自己决定，避免因根据分数强制分层，挫伤学生的积极性和自尊心。
　　 教师教学中利用平台实施“同步教学、异步学习”的学习管理，化解教学进度不一致的矛盾。教师按照教学的要求和三分之二的学生学习水平，按照计划实施教学，完成教学任务。要求基础较好、能力强的学生按照自己的节奏学习，向深度学习。鼓励基础较差、学习能力弱的学生利用课后或假期时间反复学习，加深理解，提高学习效果。教师课堂上可利用专门的时间实施提优补差，从而使每个学生都得到真正的发展提高。
　　 （五）实施基于学习数据课程评价
　　 学生在平台中浏览学习内容，完成学习任务，进行学习检测，都会在平台中留下学习数据。基于学习数据课程评价，能准确客观地评价每一位学生的学业水平。由于学习过程的数据是由系统自动生成的或人工匿名评判的，较好地避免了人为因素的干扰，既客观公正，又兼顾非智力因素，是非常合理科学的。
　　 利用网络学习平台实施中职数学分层教学，形成有效的学习数据，并对学习数据分析统计，形成学生的学业成绩。这样避免了显性分层分班的弊端，又能全面客观地评价学生的学习行为和学习效果。在平台中，学生自我确定选择学习模块，完成学习任务，实现自我分层学习和动态分层学习，把分层的决定权交给学生自己。平台的数据进行收集、统计、分析，一方面能让教师准确地了解学生学习状况和学习效果，及时调整学习内容和进度，另一方面也能使学生自我对照，自我加压，促进学生自主学习。这样基于学习数据分析的中职数学分层教学，信息化程度高，评价的自动化和反馈的实时化，让学习效果得到及时反馈，实现了真正意义上的分层教学。
　　 参考文献：
　　 [1]陈士芹.中职数学分层教学实验研究[D].长春：东北师范大学，2006.
　　 [2]刘雪英.中职数学分层教学有效方式研究[J].赤子（上中旬），2016（22）：247.
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