所属区域

或种类

□局属单位与局机关        □江苏省网络名师工作室   

□钟楼   □天宁   □新北  □经开    □武进   □金坛    ■溧阳

（用■选择）

项目名称

大数据下的高中数学精准教学研究

项目负责人

姓 名

胡云飞

出生年月

1974.02

王兴

1982.12

学 科

数学

职称/称号

中学高级、特级后备

数学

中学一级、溧阳骨干

职 务

教师发展中心副主任

手机号

13961489810

戴埠高级中学教师

13625110611

项目组

核心成员

（除负责人限10人）

姓 名

工作单位

学 科

职 称

专 长

陈光

溧阳市戴埠高级中学

数学

中学一级

数学教育、信息技术

吉瑞刚

江苏省溧阳中学

数学

中学高级

数学教育、信息技术

陈杰

江苏省溧阳中学

数学

中学高级

数学教育、信息技术

张志洲

江苏省溧阳中学

数学

中学高级

数学教育

杨磊

溧阳市光华高中

数学

中学一级

数学教育、信息技术

崔金华

溧阳市光华高中

数学

中学一级

数学教育、信息技术

蒋建荣

溧阳市埭头中学

数学

中学高级

数学教育、信息技术

范琦

溧阳市埭头中学

数学

中学一级

数学教育、信息技术

郭玲娟

溧阳市实验初中

数学

中学一级

数学教育、信息技术

姜雯

溧阳市溧城中心小学

数学

中小学二级教师

数学教育、信息技术

项目简介

（200字以内）

大数据视角下的精准教学，基于数据决策对教学各个环节提供有力支持：帮助教师对教学内容和学生发展的实际情况进行判断；精确定位教学目标，恰当选择和准确把握教学方法；对教学结构进行剖析，对作业和考试进行设置，优化评价；帮助教师根据教学行为的规划，对学生的各方面进行精细规划。本研究从教学目标确立、教学过程框架设计、教学评价与预测三个维度，构建了基于大数据的精准教学模式。

（一）拟解决问题与拟实现目标（简要介绍拟解决的问题、拟实现的目标）

1.通过大量的数据采集，建立学情分析诊断标准，形成多元化的学情诊断报告。通过数据的积累，一方面改进教师的教学，另一方面指导学生的学习。

2.通过学情诊断报告，甄别和遴选出的学生学习过程中关键问题：为达成课程目标而必须解决的、不可回避的最基本教学问题。

3.通过实践研究，开发基于关键问题解决的教学设计，形成基于关键问题解决的微课资源，为教学实践应用及评价反馈奠定基础。

4.创建自主性的学习空间，把网络学习融入其中，为学生提供更多的选择性、适应性，打造了一套富有本校特色的“个性化学习体系”。

5.培育创新型的教师队伍，提升教师的课程开发、教学变革、学生评价等能力。

（二）背景基础（简要介绍项目的外部背景与内部基础）

1.2019年1月16日，教育部发布《关于加强网络学习空间建设与应用的指导意见》指出，加快推进教育信息化转段升级，推动教与学变革，构建“互联网+教育”新生态。2019年3月5日两会期间，“互联网+教育” 概念被首次提及并写入政府工作报告，构建“互联网+教育”支撑服务平台被明确提及。

2.当今社会已经进入“大数据”，教育教学领域也正在经历一场变革。综观国、内外教育教学领域，关于“大数据”的实践与探索正开展的如火如荼，而本项目所研究的“教学模式”是微课的基础，却鲜为人知，这也正是本项目研究的创新与独特之处。

3.《基础教育课程改革纲要》第十一条明确指出：

大力推进信息技术在教学中的普遍应用。具体来说：促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革；充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。

（三）重点任务（简要介绍围绕目标计划完成的主要任务）

（一）确立精准化的教学目标

明确教学目标是实施教学的逻辑起点，也是检验教学成败的重要依据。据此，精准教学的首要任务便是确立精准化的教学目标。在传统教学环境下，教学目标可以是模糊的，但在精准教学中，必须设计精准化的教学目标，即对学生掌握的知识或技能程度必须有一个精准的解释和描述——解释的基本思想是问题的分解与细化，描述的方式即量化。也就是说，在精准教学中，每条教学目标应转化为对应的问题，每个问题则应分解、细化为可以量化描述的小问题。

（二）程序化的教学过程框架设计

精准教学起源于Skinne的程序教学，故程序化是精准教学的核心要素。设计程序化的教学过程框架，是保障精准教学有效实施的关键。本研究设计的程序化教学过程框架，是指基于大数据实施精准教学的流程与规则，具体包括：

（1）建立大数据教学资源库，并实施个性化资源推荐

程序化教学的本质是一个输入输出系统，即输入教学资源、输出学生的学习结果。在传统教学环境下，由于教学资源有限、信息技术匮乏，输入输出系统以整个教学班级为基本颗粒，无法保障学生的个性化发展。针对此问题，本研究提出建立大数据教育资源库，以管理海量的数字化教学资源；同时，将输入输出系统的基本颗粒由班级细化到具体的每一位学生，利用智能推荐技术，根据学生的学习特点配置不同的优质教学资源，实施个性化教学。

（2）优化传统教学过程，融入精准练习、测量与记录

本研究充分利用大数据技术的优势，优化传统教学过程，并在此基础上，融入精准练习、测量与记录，进行精准教学，从而为下一步的教学决策和学习干预提供支持。具体来说，本研究在操作层面进行了两类尝试：①基于翻转课堂的精准辅助教学，即以微课为内容、以微信公众号为平台，进行精准教学——首先，学生实名关注微信公众号；然后，学生点击微信公众号平台上的微课资源，并进行实时互动、练习与答题；最后，后台系统自动记录学生的学习行为，形成每个学生的学习轨迹与分析结果。②基于项目导向任务驱动的精准实训教学，即以计算机基础课程练习测评系统为平台，在传统的项目导向任务驱动教学框架内，进行精准教学——首先，学生登录系统进行实训操练，每完成一个任务即可提交，否则无法进入下一个任务阶段；待整个项目完成后，提交至系统评分；最后，系统实时精准地记录学生登录并完成每一道实训任务的时间、失分点（错误）和最终分数，形成学生的学习轨迹与错误问题域。

（3）实施精准干预

精准干预是精准教学的精髓之所在。在大数据环境下，无论是微信公众号还是计算机基础课程练习测评系统，师生之间都可以实现跨越时空的沟通，且沟通记录可以追溯查询。根据测量、记录呈现的学生学习行为，教师能够判断出学生能否顺利达成教学目标——若能达成，说明无问题；若不能达成，说明有问题，需要干预。具体来说，本研究在操作层面按照特殊问题和普遍问题分别进行了针对性的干预：针对个别学生的特殊问题，通过即时通讯工具，进行实时点对点的干预纠正；针对反映比较多的普遍问题，则通过教学博客、微信公众号、朋友圈，予以统一干预纠正。干预是一个反复的工作，而练习、测量与记录同干预一起，构成了一个循环迭代的过程，这个循环迭代直至全部学生达到了教学目标所要求掌握的知识或技能才会终止。

（三） 精准化的教学评价与预测

在传统教学环境下，教学评价或为模糊的经验判断，如通过“优”、“良”、“中”、“及格”、“差”等程度词来评价学生的学习表现；或为简单的分数判断，如通过期末考试成绩、期中考试成绩、总分、平均分等来评价学生的学习结果。而在大数据环境下，传感器技术、人脸识别技术、学习分析技术等众多先进技术的融合应用，使得精准教学评价从伴随教学行为的开始到结束，并能够对尚未发生的未来进行精准预测。如郑怡文等提出了一种课堂大数据采集技术，该技术集成了学生坐姿测量系统、眼部识别系统和噪音识别系统，通过获取学生在课堂的一些生存状态大数据，可以比较准确地解读、分析进而判断出学生的学习情况（如到课情况、思想集中情况、课堂活跃情况、身体疲倦情况等）；该技术具有较高的实时性，使对每个学生实施精准有效的关注成为可能。由此可见，基于大数据的精准教学评价是一种全员、全过程、全方位的实时评价。

在基于大数据的精准教学模式中，教学评价主要依赖于技术手段（包括大数据采集、教育数据挖掘、学习分析和数据可视化技术），通过各类智能教学系统自动监控、自动分析学生的学习情况，并实时反馈给所需要的人；教师、学生、家长等可以根据自身的需求，查询并生成可视化的评价报告。预测则指综合分析每个学生在各个阶段的学习表现数据和其它系统数据（包括各个教育系统、评估系统、专家系统）后，形成数据决策支持系统，并对学生在未来一段时间的学习表现进行预测，进而根据预测结果提出相关的改进建议或学习对策。

（四）实施方案（为完成任务、实现目标制定的具体实施方案，2000字左右）

“大数据下的高中数学精准教学研究”，通过捕获大量的学情行为数据。研究重点包括三个方面，一是真实全面的数据采集；二是精准科学的数据分析；三是设计高效的教学活动。三个方面层层递进、环环相扣，形成了一个基于大数据分析的精准教学模式模型。

1.真实全面的数据采集

数据是基础、也是核心。数据采集可以使用“线上数据采集”和“线下数据采集”两种方式相结合，前者采集“电子数据”，后者采集“纸质数据”。通过数据采集，可以获得学生学习过程中最鲜活、最丰富的真实数据，如学生解答的痕迹、教师批改的痕迹等。

线上数据采集主要通过数字化在线课堂教学平台以及学习终端设备，记录学生在线课堂上的提问互动、习得反馈、在线作业等情况，生成相关学习数据。

线下数据采集主要通过记录学生每一次作业、每一周练习、每一次考试的解答痕迹，反应学生课后学习及学习效果的全过程。线下数据采集有两种模式，一种是对于日常大量的作业采用“先批后扫”的数据采集模式，在不改变学生和教师原有的学习和工作模式基础上，进行常态化的数据采集，甚至可以保留教师的批改痕迹和学生的订正痕迹。整个流程是先将学生的日常作业或练习卷在传统批阅基础上，通过高速扫描仪采集学生作答情况以及教师批改痕迹保存至云端，教师通过手机、电脑等终端APP随时查看教学诊断云平台上收集生成的学生数据，如每个学生的作业完成情况、每个题目的做错学生名单等，学生也可以通过手机、电脑等终端APP随时查看自己的作业反馈，系统还会自动建立个人错题库，并给出个性化的补偿学习建议。另外一种是通过网上阅卷系统在不改变学生原有作答模式的基础上，对学校的大型考试采用“先扫后批”的方式，实现集中的网上阅卷，同步实现考试数据的采集分析，其缺点是改变了教师的工作方式，同时学生试卷上也没有留下任何痕迹。

2.精准科学的数据分析

（1）学校整体分析

学校管理者更多地关注整个学校、一个年级、一个学科的整体发展情况，数据分析的重点在教师之间的差异性、班级之间的差异性、试卷的整体质量、考试成绩的整体分析等。

（2）班级表现分析

班主任作为一个班级的管理者，更多地关注班级的整体学习表现、每一个学生的学业表现、历次成绩跟踪、班级优势学科和弱势学科等。任课教师作为一个班级某一门学科的责任人，更多地关注知识点和重难点掌握情况的数据分析、学生成绩分布情况、得分率较低题目的归因分析等。

（3）个人学业分析

家长和学生更多地是关注自己的考试结果或学业现状，如每次考试的班级年级排名、优势学科和薄弱学科分析、每一个学科的薄弱知识点分析、历次考试的动态跟踪（进步、退步）、错题分析及自动添加到私人错题库中、学习评估和后继学习建议等。同时，根据常态化的课堂和课后作业数据分析，给出合理化的、针对性的学习建议，如时间安排、方法指导等，从而提高学习效率，减轻学业负担。

3.精准高效的微设计教学活动

有了精准的大数据分析，帮助学生更好地了解自己，也帮助教师更好地了解每一位学生，从而做到有的放矢、因材施教。

（1）选好教学起点

教学的起点至关重要。起点过低、过高都会影响到整节课的教学效果。以往主要靠教师的个人经验，基于大数据的精准分析，使得教学起点的选择更加科学。

（2）选好教学重点

正确把握一节课的教学重点，精心设计并开展突破性教学，是一节课成败的关键之一。教学重点不一定完全照搬教参，而要根据具体学校、班级、学生的基础和能力，做适当调整。可以通过对学生预习过程的数据采集与分析，更好地服务于课堂教学。

（3）针对性的课堂提问

课堂提问和师生互动也是课堂教学的重要环节。什么时候互动、提什么问题、让哪位学生回答等等，都会对课堂的教学效果产生一些影响。

（4）个性化的补偿教学

学生的差异性是客观存在的。对于学习能力弱的学生，课后需要个性化的辅导答疑，对于学习能力强的学生，课后需要个性化的激励提升。借助数据信息，教师很容易掌握每一位学生的学习情况，主动开展一些补偿性教学，包括录制一些知识点或者题目的讲解微视频，推送给相关学生，指导他们自主学习，并及时进行答疑。

（5）个性化的课后作业

当前学生学业负担较重的一个重要因素是所有学生做同一份作业，很多学生做了“不该做”的作业。根据学生学习过程中分析得到的差异性数据，教师完全可以布置不同层次、不同类别、不同难度的题目，因材施教，实现个性化的课后作业，切实减轻学生的学业负担。

（6）针对性的命题测试

学生做题，教师必然就要出题。备课组教师搜索、选择、编辑题目耗费了大量时间和精力。但由于一个年级往往是同一份作业、同一份试卷，一个教师对自己的班级相对了解，而对于其他班级却不甚了解，这样的命题针对性、有效性相对欠缺。有了大数据分析，全体学生课堂学习、平时作业、常错试题等数据信息一目了然，命题教师可以做到轻松组题、精准命题。

（五）创新之处（简要介绍特色和创新）

1.数据描绘学习风格，改善教学的设计与实施。教师需要了解学生的学习方式，以便调整教学方法，优化学生的学习过程。每个学习者在学习方法上都具有其独特性，教师也应该根据具体的教学目标，找到对自己课程来说最合适的学习风格，然后努力在课程实施的过程中营造适合这种学习风格的学习环境，以帮助尽可能多的学生取得好的学习效果。  

2.追踪动态学习数据，准确定位不同学习人群。大数据时代教学问题的解决，将不再依赖于教师头脑中的模糊经验，而是基于对海量教学问题及其解决方案的描述和分析。借助于雨课堂学习平台，学生学习过程中的学习行为甚至细微的学习痕迹都能被准确清晰地记录下来，无论是课前预习、课上活动还是课后研讨，每个学生参与学习活动的次数、实际学习效果，甚至是在全班同学中的排名均可实时呈现在教师面前。

3.及时筛查学习风险，精准干预扫清认知障碍。精准教学的良好效果，其很大程度上有赖于学生课前、课后在线上的积极有效的学习活动。这些学习活动在雨课堂的平台上开展，以往难以观察到的学生的学习过程成为可捕捉、可量化、可传递的数字存在，高度精细的、颗粒化的学习数据经过系统分析，可为教师揭示岀学生实时的学习水平和状态，教师以此为基础调整学习活动和进程，帮助不同水平的学生实现定制化的学习就成为可能。

（六）预期成果（简要介绍成果形式、预期社会效益等）

1.构建“大数据下的高中数学精准教学研究”，并面向全市成果推荐。

2.建立符合学情的多元的微课资源库，通过网络学习提供个性化的学习，打造了一套富有本校特色的“个性化学习体系”。。

3.形成相关实践研究论文，并发表核心期刊。

4.改变学生学习方式和评价方式，关注个体差异，满足不同学生的学习需要

5.提高课堂教学有效性和落实高考精准复习。

6.促进信息技术和教学的深度融合，提高教师利用信息化教学的能力。

7.助推教师专业成长，打造并锻炼了一支师资力量雄厚的科学教师队伍。

（七）项目保障（制度、管理机制）

一、项目措施

1.加强相关理论学习，提升教师信息化素养。

2.提升研究能力：逐步尝试实践基于在线课程开展混合式教学，基于大数据教育精准测量系统下的教学研究，在线互动直播互动课堂等。

3.强化组织领导：组建项目建设专家指导组，聘请校外机构和专家指导，提供理论支持和技术支持；开展课题指导工作。

4.加大经费投入：教师发展中心在项目建设中提供充分资金保障，用于设备添置、教师培训和研讨交流，在建设过程中，将根据需要投入资金，聘请专家指导与评估，教师具体实施的奖励，成果推广和发表，学校课程的建设等。

二、项目保障

1．组织保障

教师发展中心成立以胡云飞副主任为组长的项目领导小组。建设领导小组负责项目的建设和组织实施，进行全程监督和指导，保障项目建设顺利进行，负责阶段成果总结和成果推广。江苏省溧阳中学等学校把项目建设列为高品质示范高中发展规划中，为项目顺利实施和有序运作提供有力保障。

2．制度保障

制定系列化的规章制度——包括课程开发和实施制度、活动组织制度、物化资源建设和运作制度、人员学习培训制度、专家评聘制度、人员评价和奖励制度、财务制度等，一方面明确每一位成员的岗位职责，规范项目建设；另一方面在按学期进行考核评价改进的基础上，对有创造性贡献的人员进行奖励，并加大宣传力度。

3．资金保障

教师发展中心筹划一定数量资金，用于教师培训、硬件建设、软件开发等。通过报告、申请、联谊等多种途径，阐明项目创建的重要意义，争取政府部门、学生家长的大力支持，确保建设资金及时到位。

4.队伍保障

教师发展中心强力打造“名师”工程，积极组织教师学历深造和各级培训。诚聘各方专家学者来指导教师专业发展。积极开展校本教研活动，大力开展教师梯队建设。

三、时序进度

项目建设以“科学论证、软硬件同步开发和建设，边建设边发展”的原则，按照建设时间节点推进，项目研究活动分三个阶段进行。

1．准备与启动阶段（2021年9月—12月）

成立项目研究小组，召开核心成员碰头会，查阅最新学术界的研究理论，学习国内外同一研究领域的现状；召开项目研究方案论证会，修改申报方案；全员学习相关理论知识。

2．建设、完善和实践阶段(2022年1月—2022年12月)

“计划-行动-考察-反思”是行动研究中一个相对独立阶段的四个环节。整个研究过程将以前一个阶段为基础，开展下一阶段的研究，彼此相依，螺旋式上升。

3整理和推广阶段（2023年1月—2023年7月）

对项目研究进行全面系统的自我总结与评估，提炼形成研究成果。通过对项目研究过程的全面梳理，特别是对研究中理论与实践过程的再反思、再认识，使每个教师专业化发展的思路更清、方向更明；适时举办主题体验展示活动，大力推广教育经验和成果。

所属

县级

教育

行政

部门

审核

意见

盖章 

                                          年    月   日

市

教育

行政

部门

审核

意见

盖章 

                                            年    月   日