易正杰
湖北省武汉经济技术开发区三角湖小学
【内容摘要】个性化学习是基于每个学生不同的学习需求、个性特征的差异，为学生提供适宜的学习资源、学习工具、学习策略及学习环境等。“大数据”属于一种数据分析技术，该技术能够从不同类的数据中迅速获得有价值的信息。借助大数据分析，从记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力与应用能力五个维度建构学生学习能力图谱，综合全班学生构成班级学习能力数据分析表，以此评判班级个性化的差异。根据不同班级情况，设计有针对性教学策略与授课模式。至此，原本的多班级单一式授课，转化为针对某个班级的个性化授课模式，在授课过程中，可通过二次、三次或多次大数据收集，不断汇集过程性班级学习能力图谱，不断调整教学策略与授课模式，不断更新与改进班级个性化教学。本文以黄陵小学六年级3个班教学班为例，来说明运用大数据分析对班级个性化教学辅助作用过程性研究。
【关键词】个性化教学 大数据 学习能力
一、班级个性化教学的必要性与重要性
1.班级教学现状分析
教师方面，科学教师，往往一次面对多个班级教学，不同于语文数学教师，难以深入的了解每一个班级的学科特点，采用统一授课模式，往往会发现，执教内容一致，执教方式一致，用心程度一致，取得的实际效果并不一致。
学生方面，在科学学科的学习中，学生表现出极大个体差异性和性别差异性。在教学中，个体差异表现为，同样的学习内容，一部分学生能灵活运用所学，应用能力强，另一部分学生却表现为基础知识未能掌握，记忆与理解能力却较差，无力提高分析与应用能力。性别差异性最基础表现为男生操作能力普遍强于女生，女生记忆能力则普遍强于男生。再加上班级与班级之间受班风与学风影响，差异性更大。
由以上两个方面可以看出，传统教学，虽然保障了学生参与学习，接受教育的权利，但其出发点也是为了保障学生参与学习，接受教育，如何让学生在学习过程中，能更好的提高学习效率，促进其素质的全面提升，需要在统一教学的基础上，需要有更为精细化、个性化、有针对性的教学模式，即个性化教学。
2.个性化教学的必要性与重要性
个性化学习是指根据每个学生的学习需求、个性特征等为其提供适宜的学习资源、学习工具、学习策略及学习环境等支持[1]。从实践上来讲，个性化学习是对现有教学模式的巨大变革，是践行学生主体性的强有力证明。即其并非是简单技术工具的应用和融入，而是对现有教学模式中“教师讲—学生听”的教学形式的批判和转变，以学生个体为起点开展学习设计而非以知识为起点。个性化教学能很好地克服和弥补班级教学的弊端，大数据分析与能力统计，为教师和学校管理者尝试采用适合学生的教学，使他们在各个方面的成长超过传统的班级教学，使他们发现自我，发展自我，完善自我，成为全面发展的高素质人才思考方向和解决途径。
二、大数据作为班级个性化教学研究工具的优势
1.大数据的优势
“大数据”是指以多元形式，自许多来源搜集而来的庞大数据组，往往具有实时性[2]。“大数据”属于一种数据分析技术，该技术能够从不同类的数据中迅速获得有价值的信息，随着大数据技术的推广与应用，教育也向“智慧化”、“目标准确化”、“个性化”方向发展。“大数据”时代的到来意味着教育的方式、方法发生变革，教师作为教学主导者的教学方式以及教育策略等都发生了变化，能够通过“大数据”的收集与信息整合，建构目标对象各方面学习能力水平，绘制参考图谱，准确定位学生、班级学习能力优缺点，设计有针对性教学策略。“大数据”的发展，使得每一个使用大数据的人，都可以成为信息的制造者与应用者,各类应用数据的获取与存储变得简单，为教师的智慧教育以及有针对性的个性化教育提供了依据。
2.大数据服务班级个性化教学的优势
在实际教学中，对于个性化教学究竟是什么，如何开展个性化教学，以及其成果应当如何评估等都是疑团，并直接制约着个性化学习的教学实践。以往对学生个性的判断往往源自于教师的个人经验，没有统一评判标准，在加入大数据分析后，学生各项能力，记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力和应用能力在一次次采集统计后，清晰可见，为教师评判提供基础，在此基础上，教师教学与指导能更具有针对性，个性化教育的实施成为可能，也为其他教师今后的教学提供借鉴和有效帮助。故在实际科学教学中，通过大数据分析发现学生的记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力和应用能力的不同表现，继而发现学生与学生之间，班级与班级之间不同之处，设计有针对性的授课实施方案，提高学生特长，弥补不足，促进学生综合发展。
三、运用大数据对班级个性化教学的具体实施过程
1.准备工作
（1）研究对象
本次研究对象为黄陵小学六年级一、二、三班。
（2）原有班级状况
黄陵小学六年级一、二、三班在六年级第一学期开学初，根据语数成绩，打乱原生班级，重新分班，班级学习氛围、学习风格并未形成，教师亦是在开学时第一次与学生接触，学生性格、学习能力、学习习惯均不了解，故未在开学初进行学习能力大数据调查，而是采用多班级单一式授课模式，磨合生生关系，师生关系，确立班级学习氛围与学习风格，培养学生良好的科学课学习习惯。
（3）大数据采集与分析
①.教师统编能反映学生记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力与应用能力五种能力的五种题型总计80道选择题的能力测试卷。
②.根据能力测试卷后，设计相关Excel表格，表格由三部分组成，第一部分，答题正误数据录入区，学生答题正误由数据0、1代表，0代表错误不得分，1代表正确得分，第二部分，各项能力得分率计算取，由能力正确数、能力总题数与能力正确率三部分组成，在学生答题正误输入完毕后，即可自行计算正确率，第三部分为能力图表，学生各项能力正确率得出后，自动生成班级学生个人各项能力数据与班级各项能力数据总表。
（3）实施方式
采用集中测试模式，分别由六年级三个班的学生答题，教师批改，并通过Excel表格，获取每位学生记忆能力、理解能力、分析能力、操作能力与应用能力相关答题的正确率，汇总后即得到三个班级各项能力数据。通过对比各项数据高低，明确每个班级，优势与劣势能力所在，不同班级之间，能力区别所在，从而为班级个性化教学把脉问诊。
2.实施过程
阶段一：初次分析班级个性化差异
1.数据分析
在一二单元学生学习完毕后，进行了第一次班级调研分析，结果表明：黄陵小学六（一）班，记忆能力约0.585、理解能力约0.666、分析能力约0.597、操作能力约0.881、应用能力约0.518。六（二）班记忆能力约0.617、理解能力约0.648、分析能力约0.604、操作能力1、应用能力约0.482。六（三）班记忆能力约0.598、理解能力约0.663、分析能力约0.605、操作能力约0.952、应用能力约0.448。
从数据中我们不难看出，三个班级的教学反馈，既有共性，也有个性。
班级共性表现为（1）操作能力均优秀，反思一二单元教学行为，学生操作课时达到二十五节次以上，拥有充足的操作实践时间，其次，反思本次调研测试，所涉及操作能力题目较少，并难度较低，故学生普遍反映能力较好。（2）三个班级应用能力均较差，简单分析，与黄陵小学，地处城乡结合部，学生受社会、家庭与学校教学习惯养成，普遍注重知识点的学，而缺少实际与灵活的运用。（3）黄陵小学六年级，是在学期开学初，在原有五年级考试语数成绩基础上，重新平均分班，故每班能力较为均衡，没有出现明显偏差现象。
班级个性表现为：六（一）班记忆能力与分析能力为三个班最差，理解与应用能力则是最优。六（二）班则较为均衡，在三个班级中没有明显优势能力，也没有明显劣势能力。六（三）班应用能力为三个班最差，记忆与理解能力为年级第二，分析能力与六（二）班大致持平。
2.设计班级个性化教学研究方案
针对共性，后续教学方案做如下改进：
（1）增加课前三分钟复习环节，利用三分钟时间复习回顾背诵已学知识点，训练并提高学生记忆能力。
（2）借助实验教学的平台，教师讲解、学生讨论，说明本实验为什么要做，做的目的是什么，让学生理解实验，理解动手操作的每一步的意义，从而提高理解能力。
（3）实验教学增设五段论分析模式，1、我们做了什么？2、引发了什么？3、产生了什么？4、看到了什么？5、说明了什么？训练并提高学生分析能力。
（4）课堂学习完毕后，增设小课堂，用答题、生活物品讲解或科教短片形式，让学生把所学知识与生活实际相结合，从而提高应用能力。
针对个性，后续教学方案调整为：
六（一）班以记忆能力为核心训练与提升目标，每周三节课保证至少两节课的课前三分钟复习环节，部分时候还有所加强，调查学生对所学知识的记忆与背诵情况，针对未能及时记忆与背诵的学生，略有小惩，第二次授课时，教师跟进，再次检查，以五段论教学与应用教学为辅，力争提高记忆能力。
六（二）班各项学习能力较为均衡，分析能力与应用能力较差，在教学中以分析能力为核心训练与提升目标，采用五段论教学模式为主，从口头教学，落实到书写，学生每次实验后，先行按照五段论模式，书写并分析实验，然后班级交流，在交流中发现并弥补自己分析的不足之处，通过反复训练，提高学生分析能力，如在研究电与磁关系时，我们做了的是用导线接通了电池的正负极，我们看到的是小磁针偏转，那么在这中间，我们所做的用导线接通电池正负极，会引发什么？接着又产生什么？才能让我们看到小磁针偏转？整个实验过程又说明了什么？学生通过思考、讨论、最后得出结论，我们做的是用导线接通电池正负极，引发的是导线中电流开始流动，产生了一个磁场，才能让我们看到小磁针偏转，说明通电的导线可以产生磁场，同时在分析过程中，有助于提高学生对知识的记忆、理解与应用，希望通过此举，能有助于六（二）班学生能力全面提高。
六（三）班应用能力不足，则以课后小课堂为训练平台，通过简单的课堂小练习，生活物品大揭秘，如晾衣杆运用了哪些简单机械，斑马的花纹是保护色还是警戒色等小知识，提高学生对生活中科学知识的认识，并鼓励学生主动发现，以知识点课前复习与五段论教学为辅，力争提高六（三）班学生能力水平。
阶段二：第二次分析班级个性化差异
1.数据分析
在确定个性化教学方案后，严格遵循设计方案，对六年级一、二、三班分别开展个性化教学，完成教学目标后，开展第二轮数据调研工作，调研模式与数据获取方式与第一次相同。区别在于，本次调研未涉及到操作能力考察。
最终取得数据：六（一）班记忆能力为约0.629、理解能力为约0.636、分析能力为约0.665、应用能力为约0.714，六（二）班记忆能力为约0.681、理解能力为约0.641、分析能力为约0.722、应用能力为约0.726，六（三）班记忆能力为约0.677、理解能力为约0.673、分析能力为约0.715、应用能力为约0.702。经与第一次调研数据对比分析，三个班在原有基础上均取得提高。
2.制订班级个性化教学研究方案
六（一）班第二次调研情况，通过本轮调研发现，记忆、分析与应用能力均有所提升，但记忆能力提升有限，仅提升约0.04，并未取得理想效果，其带动效果已然体现，班级总体能力有所上升，特别是学生应用能力提升明显。
针对本轮数据，后期教学改进方案为，维持记忆能力为核心训练与培养能力，加强训练强度，期待学生记忆能力再度提升。
六（二）班第二次调研情况，记忆分析与应用能力均大幅度提升，其中，作为核心训练与培养能力的分析能力提升约0.12，应用能力提升约0.24，记忆能力提升有限为约0.07，显示提高本班学生分析能力可带动记忆与应用能力提升。
针对本轮数据，六（二）班后期教学改进方案为，修改以分析能力为训练与培养核心的模式，转而以记忆能力为训练与培养核心，提高记忆能力训练强度，期待学生记忆能力更快提升。
六（三）班第二次调研情况，记忆、理解、分析与应用能力全面提升，作为核心训练与培养能力的应用能力提升约0.26，分析能力提升约0.11，记忆与理解能力提升较低，显示培养本班学生应用能力，可有效带动记忆、理解、分析能力的提升。
针对本轮数据，后期教学改进方案为，修改以分析能力为训练与培养核心的模式，转而以记忆能力为训练与培养核心，提高记忆能力训练强度，期待学生记忆能力更快提升。
阶段三：第三次分析班级个性化差异
1.数据分析
调研模式与数据获取方式与前两次相同，本次调研涉及到操作能力考察。最终取得数据：六（一）班记忆能力为约0.732、理解能力为约0.628、分析能力为约0.637、操作能力为约0.702、应用能力为/0.599，六（二）班记忆能力为约0.685、理解能力为约0.621、分析能力为约0.686、操作能力为约0.767、应用能力为约0.558，六（三）班记忆能力为约0.778、理解能力为约0.661、分析能力为约0.709、操作能力为约0.547、应用能力为约0.605，经与第一次调研数据对比分析可知，三个班在原有基础上均取得提高，与第二次调研相比，各班部分能力有所升降。
2.制订班级个性化教学研究方案
六（一）班第三次调研情况，记忆能力明显提升达到0.11，分析与应用能力略有下滑。
针对本轮数据，后期教学改进方案为，修改记忆能力为核心训练与培养能力，转而以分析、应用能力为训练与培养核心，提高两种能力训练与培养强度，，期待学生学习能力全面提升。
六（二）班第三次调研情况，记忆能力未能提升，理解、分析与应用能力有所下滑，虽仍高于第一次调研学习能力数据，但本轮个性化教学未取得教学成果。
针对本轮数据，研究发现本班学生并不适应单独记忆能力训练，本轮针对性教学亦未能取得连带效果，后续教学计划将核心训练与培养目标修改为应用能力教学，希望应用能力培养，能带到班级学生其他学习能力提高。
六（三）班第三次调研情况，记忆能力提升明显，理解与分析能力持平，应用能力有所下降，操作能力下滑明显。
针对本轮数据，后期教学改进方案为，修改以记忆能力为训练与培养核心的模式，转而以操作与应用能力为训练与培养核心，提高两种能力训练与培养强度，，期待学生学习能力全面提升。
四、反思取得成果
通过本轮个性化教学研究发现，在有大数据辅助下的个性化教学，不在依靠教师的个人经验，判定某个班级适合怎样的教学策略与授课方式，而是通过实时数据采集与反馈，有效提示教师，不同班级学生学习能力优劣所在，教师可根据相关数据为每一班级把脉问诊，提升不足，并在过程中，依靠实时数据反馈，不断调整，或改进、或加强已有教学策略与授课方式，不断优化、调整，最终助力学生学习能力与综合素质全面提升。
参考文献：
[1]陈青云.基于课程改革的学生个性化学习育才中学个性化教育的探索与实践[J].上海教育,2013(Z1):82-83.
[2] 杨现民，田雪松．中国基础教育大数据［M］．北京：电子工业出版社，2016：29－30．