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随着信息技术的迅速发展，对数据进行计算和分析的方法与技术愈加先进，数据越来越强的可视性、可操作性和可用性，能够细致、精准、全面和及时地反映个人的思维和行为等。与此同时，数据的采集与应用对促进教学方式的变革也产生了重要影响。通过数据的采集和分析，一方面有利于对教与学提供个性化和精准化的教学支持；另一方面可以针对学生学习过程中出现的问题，随时诊断反馈，为其提供个性化的辅导。
北京市朝阳区芳草地国际学校双花园校区2013年5月被列入北京市“基础教育现代化进程中学生学习方式系统变革”项目实验校，同时也是北京师范大学与朝阳区合作项目“基于网络资源、信息技术的学习方式变革研究”的项目学校。在专家团队的支持下，学校全体教师积极探索如何运用移动终端、网络平台采集、分析学生学习过程数据，支撑个性化教学。在两年的探索中，由起初iPad进入课堂辅助教学，到对学业数据的收集和分析来指导和调控教学，再到对教学过程数据采集与应用实现个性化教学，我们不断思考、不断改进。本文将重点阐述数据与技术对接的依据以及运用数据支撑学校个性化教学的实践。在后续几篇文章中，教师们将结合数学、品社、书法、体育的课例，具体展示如何运用iPad网络采集分析学生学习过程数据，如何实现及时反馈、个性化选择、个性化辅助，展示学校促进学生个性化学习的尝试和思考。
一、数据与技术对接是开展个性化教学实践的必然需求
课程改革最大的变化是教育理念的变化，强调学生的个性化和多元化发展。著名教育家杜威曾经说过：“要发展思维，我们必须尊重个人的因素，这是在脑力活动中不能被取代的独特因素。”这个提法强调了学生个性发展和创新精神的重要性。而要实现学生个性化发展这一目标，教师首先要实现个性化教学。但是，在现代的班级授课制下，同时面对几十名学生，教师如果仅是凭借个人经验、主观判断开展教学，可能根本无法实现因材施教。教师在教学过程中，必须客观全面地了解学生的学习起点，科学地规划学习进程，适时地引领学习过程，恰当地评价学习结果并对学生的学习状态进行有效地反馈，也就是采集、分析大量的的学习过程数据，方能精准地以学定教，开展个性化教学实践。
当然，教师仅凭一己之力根本无法胜任这样的大数据工作。美国卡内基梅隆大学的赫伯特·西蒙教授指出：人类的理性是有限的，因此所有决策都是基于有限理性的结果。如果能够利用存贮在计算机里的数据来辅助决策，人类的有限理性范围将会扩大，决策的质量也将得到提高。因此，教学要进入大数据时代，不仅需要理念的更新，还需要先进的技术提供支撑。
借助移动终端的便捷、网络平台的巨大容量，芳草地国际学校双花园校区的教师尝试对每个学生的学习数据进行分析，即将学生的整个学习过程数字化，包括教材（知识点）和学习活动，从而实现真正的因材施教。在数字化过程中，学生也可以选择学习内容、记录学习过程、分析学习结果和采取有针对性的补救措施。
二、借助学习过程数据精准把握学生个体差异
我们首先利用移动终端、网络平台采集数据，精准把握学生在学习中起点的差异和过程的差异。
1.采集学生“起点”数据，了解学生差异
每个学生都是不同的个体，有着鲜明的个性。因此，作为教师，首先要做的就是深入了解学生，这样的教学才有针对性。教师可以凭借数据库中的信息了解学生家庭背景、气质类型、认知水平和学习水平等方面的信息。我们从个性特征、元认知能力、学业水平分析和学习过程记录等不同方面建立了数据采集与分析库。例如，我们对三年级一个班的数学学科能力水平的数据进行采集与分析（如表所示）。从数据中我们可以发现：学生的数学运算能力、概念理解能力比较强，但在分析解决问题和信息提取方面比較欠缺，教师对此方面应予以关注，实现有效运用数据指导教学的目标。
2.采集学生学习过程数据，实现有效学习和教学方式的变化
以往的教学中，教师只能获取学生学习的结果，而每个学生如何学习的过程却是“暗箱”。相同的学习结果，其学习过程可能千差万别。移动终端、网络平台为收集过程性数据，揭开“暗箱”的秘密创造了条件。基于学生的学习行为的数据可以记录学生的学习轨迹和拓展学习的时空。鉴于学习行为数据对于学生学习的重要性，本校在此方面做了一些尝试。例如，我们将学生自主学习过程中的数据记录下来。具体记录的内容包括阅读时间、书签个数、批注个数等。从数据中我们发现，阅读时长、和课件的多维交互次数与学生最后的检测成绩为正相关。交互次数与阅读时长在平均线以下的学生，检测成绩呈下降趋势，说明学习行为与检测成绩的关联性，教师和学生共享这个过程性的数据采集分析，明晰差异的成因。
三、运用学习过程数据支持个性化教学
通过借助移动终端、网络平台采集与分析学习过程数据，我们感受到学生的差异性，也为教师基于学生差异设计和调整教学提供了重要依据。在大数据的背景下，我们的教学实践在备课、实施、评价、反思等环节都有了新的转变。
首先，从备课来说，实现了从基于学习结果的学情分析到基于学习行为的学情分析的转变。有了数据的支持，学生的学习行为都被记录下来，作为教师设计教学的依据。其次，从实施来说，实现了从基于经验的整体反馈到基于数据的个性反馈的转变。以往只能靠几个学生回答来推断全班的理解情况，现在可以看到全班学生的即时反应，并根据每个人的掌握情况给予相应的指导与反馈。再次，评价实现了从单一到多元、从“一刀切”到分层评价的转变。分层次的评价也为学生构建了自己的进步系统，让每个学生都是成功者，起到了评价的激励性作用。最后，反思实现了从基于经验的反思到基于数据的精确反思的转变。教师可以更为客观、全面、精确地评估教学目标的达成、教学环节的改进，以及下一步教学方案的调试。
在具体实施中，我们又借助每一环节过程性数据的采集与应用，从提供个性化资源、允许个性化选择、给予个性化反馈、鼓励个性化成果展示等不同方面为个性化教学提供支撑。在达成基本目标的同时，更大程度给予学生展示的机会，实现“人人有发展”。
在每堂课的教学中，我们的教师也积极尝试从以下两方面来利用数据支持个性化教学。首先，课前数据采集为个性化选择找准起点。备课时，教师对学生进行前测，通过对前测数据的收集与分析，教师了解学生对将要学习内容的认识程度，在此基础上，定位本节课的教学目标，分层设计教学过程。其次，实时数据的采集为个性化反馈提供依据。课中，教师利用移动智能终端对学生不同阶段的学习情况进行检测、数据收集和分析，并及时反馈，根据不同学生的学习情况，调整教学节奏，提供个性化辅导与学习支持。如数学课中，教师设计闯关游戏，本关没有闯过的学生，可以观看教师提前录制的知识点讲解微视频，看后再做一道类似题，才可进入下一关。
总之，在课堂教学，运用iPad网络采集分析学习过程数据，使得教师有能力去关注每一个学生的微观表现。运用大数据技术，不仅可以获得一个学生在一节40分钟的课堂中所产生的全息数据，而且可以对这个学生在课堂学习过程中的各种行为表现等进行全方位分析，为教师实施适合学生的教育提供支持。在iPad网络辅助下，对学习过程数据的收集，有利于教师对学生的认识从点、线延伸至面，认识更立体、更全面、更多元，进而为个性化教学助力。
本文系北京市朝阳区教育研究中心与北京师范大学合作项目“学生学习方式变革与创新思维培养研究”的研究成果之一。
（作者系北京市朝阳区芳草地国际学校双花园校区校长）
责任编辑：肖佳晓
[email protected]
北京市朝阳区芳草地国际学校双花园校区2013年5月被列入北京市“基础教育现代化进程中学生学习方式系统变革”项目实验校，同时也是北京师范大学与朝阳区合作项目“基于网络资源、信息技术的学习方式变革研究”的项目学校。在专家团队的支持下，学校全体教师积极探索如何运用移动终端、网络平台采集、分析学生学习过程数据，支撑个性化教学。在两年的探索中，由起初iPad进入课堂辅助教学，到对学业数据的收集和分析来指导和调控教学，再到对教学过程数据采集与应用实现个性化教学，我们不断思考、不断改进。本文将重点阐述数据与技术对接的依据以及运用数据支撑学校个性化教学的实践。在后续几篇文章中，教师们将结合数学、品社、书法、体育的课例，具体展示如何运用iPad网络采集分析学生学习过程数据，如何实现及时反馈、个性化选择、个性化辅助，展示学校促进学生个性化学习的尝试和思考。
一、数据与技术对接是开展个性化教学实践的必然需求
课程改革最大的变化是教育理念的变化，强调学生的个性化和多元化发展。著名教育家杜威曾经说过：“要发展思维，我们必须尊重个人的因素，这是在脑力活动中不能被取代的独特因素。”这个提法强调了学生个性发展和创新精神的重要性。而要实现学生个性化发展这一目标，教师首先要实现个性化教学。但是，在现代的班级授课制下，同时面对几十名学生，教师如果仅是凭借个人经验、主观判断开展教学，可能根本无法实现因材施教。教师在教学过程中，必须客观全面地了解学生的学习起点，科学地规划学习进程，适时地引领学习过程，恰当地评价学习结果并对学生的学习状态进行有效地反馈，也就是采集、分析大量的的学习过程数据，方能精准地以学定教，开展个性化教学实践。
当然，教师仅凭一己之力根本无法胜任这样的大数据工作。美国卡内基梅隆大学的赫伯特·西蒙教授指出：人类的理性是有限的，因此所有决策都是基于有限理性的结果。如果能够利用存贮在计算机里的数据来辅助决策，人类的有限理性范围将会扩大，决策的质量也将得到提高。因此，教学要进入大数据时代，不仅需要理念的更新，还需要先进的技术提供支撑。
借助移动终端的便捷、网络平台的巨大容量，芳草地国际学校双花园校区的教师尝试对每个学生的学习数据进行分析，即将学生的整个学习过程数字化，包括教材（知识点）和学习活动，从而实现真正的因材施教。在数字化过程中，学生也可以选择学习内容、记录学习过程、分析学习结果和采取有针对性的补救措施。
二、借助学习过程数据精准把握学生个体差异
我们首先利用移动终端、网络平台采集数据，精准把握学生在学习中起点的差异和过程的差异。
1.采集学生“起点”数据，了解学生差异
每个学生都是不同的个体，有着鲜明的个性。因此，作为教师，首先要做的就是深入了解学生，这样的教学才有针对性。教师可以凭借数据库中的信息了解学生家庭背景、气质类型、认知水平和学习水平等方面的信息。我们从个性特征、元认知能力、学业水平分析和学习过程记录等不同方面建立了数据采集与分析库。例如，我们对三年级一个班的数学学科能力水平的数据进行采集与分析（如表所示）。从数据中我们可以发现：学生的数学运算能力、概念理解能力比较强，但在分析解决问题和信息提取方面比較欠缺，教师对此方面应予以关注，实现有效运用数据指导教学的目标。
2.采集学生学习过程数据，实现有效学习和教学方式的变化
以往的教学中，教师只能获取学生学习的结果，而每个学生如何学习的过程却是“暗箱”。相同的学习结果，其学习过程可能千差万别。移动终端、网络平台为收集过程性数据，揭开“暗箱”的秘密创造了条件。基于学生的学习行为的数据可以记录学生的学习轨迹和拓展学习的时空。鉴于学习行为数据对于学生学习的重要性，本校在此方面做了一些尝试。例如，我们将学生自主学习过程中的数据记录下来。具体记录的内容包括阅读时间、书签个数、批注个数等。从数据中我们发现，阅读时长、和课件的多维交互次数与学生最后的检测成绩为正相关。交互次数与阅读时长在平均线以下的学生，检测成绩呈下降趋势，说明学习行为与检测成绩的关联性，教师和学生共享这个过程性的数据采集分析，明晰差异的成因。
三、运用学习过程数据支持个性化教学
通过借助移动终端、网络平台采集与分析学习过程数据，我们感受到学生的差异性，也为教师基于学生差异设计和调整教学提供了重要依据。在大数据的背景下，我们的教学实践在备课、实施、评价、反思等环节都有了新的转变。
首先，从备课来说，实现了从基于学习结果的学情分析到基于学习行为的学情分析的转变。有了数据的支持，学生的学习行为都被记录下来，作为教师设计教学的依据。其次，从实施来说，实现了从基于经验的整体反馈到基于数据的个性反馈的转变。以往只能靠几个学生回答来推断全班的理解情况，现在可以看到全班学生的即时反应，并根据每个人的掌握情况给予相应的指导与反馈。再次，评价实现了从单一到多元、从“一刀切”到分层评价的转变。分层次的评价也为学生构建了自己的进步系统，让每个学生都是成功者，起到了评价的激励性作用。最后，反思实现了从基于经验的反思到基于数据的精确反思的转变。教师可以更为客观、全面、精确地评估教学目标的达成、教学环节的改进，以及下一步教学方案的调试。
在具体实施中，我们又借助每一环节过程性数据的采集与应用，从提供个性化资源、允许个性化选择、给予个性化反馈、鼓励个性化成果展示等不同方面为个性化教学提供支撑。在达成基本目标的同时，更大程度给予学生展示的机会，实现“人人有发展”。
在每堂课的教学中，我们的教师也积极尝试从以下两方面来利用数据支持个性化教学。首先，课前数据采集为个性化选择找准起点。备课时，教师对学生进行前测，通过对前测数据的收集与分析，教师了解学生对将要学习内容的认识程度，在此基础上，定位本节课的教学目标，分层设计教学过程。其次，实时数据的采集为个性化反馈提供依据。课中，教师利用移动智能终端对学生不同阶段的学习情况进行检测、数据收集和分析，并及时反馈，根据不同学生的学习情况，调整教学节奏，提供个性化辅导与学习支持。如数学课中，教师设计闯关游戏，本关没有闯过的学生，可以观看教师提前录制的知识点讲解微视频，看后再做一道类似题，才可进入下一关。
总之，在课堂教学，运用iPad网络采集分析学习过程数据，使得教师有能力去关注每一个学生的微观表现。运用大数据技术，不仅可以获得一个学生在一节40分钟的课堂中所产生的全息数据，而且可以对这个学生在课堂学习过程中的各种行为表现等进行全方位分析，为教师实施适合学生的教育提供支持。在iPad网络辅助下，对学习过程数据的收集，有利于教师对学生的认识从点、线延伸至面，认识更立体、更全面、更多元，进而为个性化教学助力。
本文系北京市朝阳区教育研究中心与北京师范大学合作项目“学生学习方式变革与创新思维培养研究”的研究成果之一。
（作者系北京市朝阳区芳草地国际学校双花园校区校长）
责任编辑：肖佳晓
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