基于大数据的精准分层教学实践

李泮泮

[摘要]分层教学是基于班级教学存在的教学统一性与学生差异性的矛盾，对学生实施差异教学的一种教学实践模式。分层教学在实践中促进了各层次学生的认知发展，取得了一定程度的成绩，但是仍然存在分层依据不科学，有失教育公平；课堂管理混乱，降低教学效率；教学评价单一化，不利于学生全面发展等问题。当前，智慧教室的广泛运用，大数据分析使得对学生的精准评价成为可能。在对精准分层教学课堂的观察中，笔者发现：基于精准教学的理念和智慧教室的教学环境，对学生实施精准分层、精准课堂管理以及个性化评价，有助于提高教学效率、实现因材施教，既可以减轻教师工作负担，也可以实现学生的个性化发展。

[关键词]分层教学；精准教学；大数据；个性化发展

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出：“注重因材施教。推进分层教学、走班制、学分制、导师制等教学管理制度改革。”[1]学校教育中，学生差异是普遍存在的，集体教学“一刀切”的教学方式，无法满足不同层次学生的实际需要，导致能力强的学生“吃不饱”，基础弱的学生“吃不消”等问题。为了解决集体教学和学生个性差异的矛盾，广大教师在班级教学基础上广泛开展分层的教学方式，实施班级内部统一教学基础上的分层次教学。

一、分层教学的发展及实践困境

分层教学的实践可以追溯到19世纪末、20世纪初的美国。1868年，哈里斯创立活动分团制，被公认为最早的分层教学形式。其具体做法是：教师根据学生成绩把学生分为A、B、C层，所有学生学习相同内容，学生学业成绩决定结业时间。同期，还出现了一种根据课程标准划分层次的作业分层教学形式——圣·巴巴拉制，其原则是“限定修业年限，使课程标准略有差异”。[2]它按照学生测验成绩将学生分为A、B、C三个层次，除了学习共同的基础知识外，还根据层次水平学习不同难度的知识。1913年，我国经由日本引入分层教学。朱元善、陈文钟等人借鉴美国圣·巴巴拉制的作业分层法，在“补差”教育宗旨的指导下，根据学业成绩将学生分为三层，涉及教学方法、教学程序、教学科目以及学生座位安排等各方面。采用分团和合团相结合的方法，根据五段教授法确定分合阶段，对“劣等儿”单独教学，“优等儿”与“普通儿”合团教学；以学生学习和身心发展为原则安排座位，关注“劣等儿”学习；根据学科性质对国文、算术、地理、理科等学科开展分团教学。[3]以上可以看出，虽然不同的分层教学形式在具体实施过程中有些许差异，但都对不同层次的学生采取了差异化对待，基于不同层次学生的知识基础、学习能力、学习态度等在教学目标和教学内容、教学过程、教学方法等方面实施差异化教学。

时至今日，分层教学的操作模式逐渐完善，涉及教学目标分层、教学内容分层、教学过程分层、教学评价分层、作业分层等多个方面。但在实施分层教学的过程中，仍然存在诸多问题。

分层教学在实践中的广泛应用暴露出了诸如唯学习成绩分层、教学过程管理混乱、学生被贴上标签、引发学生不良竞争、影响心理健康发展等一系列问题，也导致分层教学在实践中违背教育公平的理念，更难以实现真正的因材施教。首先，分层标准不合理。主要体现在缺少科学的对学生个性差异进行测评的方法和工具，以及因此导致片面地以学生智力和学习成绩为主要分层依据。其次，课堂管理混乱。主要体现在教学时间分配不合理、教学环节设计欠缺衔接等问题，比如对优等生付出更多的教学时间，更加剧了学生间的分层现象。再次，教学评价单一。首先，表现在作业性质的单一，难以做到针对学生的学习风格设计不同类型的作业；另外，注重结果性评价和纸笔测验，忽视形成性评价和对学生学习态度、情感、意志等非理性因素的考查。

结合当前人工智能时代的大背景，利用大数据对学生实施精准测评、科学分层，利用智慧教室实现对课堂教学的精准管理，利用多种评价方式对学生进行多维度测评，是改善分层教学当前实践困境、实现在班级教学内部充分照顾学生差异，使全部学生得到个性化发展的必由之路。

二、基于大数据的精准分层教学的内涵

通俗地讲，基于大数据的精准分层教学是指将精准教学和分层教学相结合的一种教学理念，具体是指在分层教学的实践中，结合大数据分析，发挥精准教学的精准评价和精准管理功能，对学生实施精准、个性化教学，从而为学生分层提供科学依据，为教师提供更高效率的课堂管理，解决现实教学环境中的不科学分层和因分层带来的班级管理混乱等诸多问题。精准教学的理念主要用于教学评价，通过检测学生学习的行为过程及其反应，来衡量教学是否达到目标、学生是否真正掌握知识或技能。[4]但在信息技术普及之前，精准教学的理念难以真正实现。在传统的精准教学环境中，测量、记录都是教师以笔和纸为工具的手工形式进行，所以很难获得普及。而随着大数据时代的到来，精准教学的理念才真正有了用武之地。教育大数据使得学习行为、学习状态、学习结果等各类教育信息成为可捕捉、可量化、可传递的数字存在，[5]并在信息技术的支持下快速分析采集到的信息。在大数据环境下，将学生在学习过程中的各类行为状态转化为相应的数据记录，快速精准全方位捕捉到学生信息，有利于全面真实地考查学生学习情况，为教师提供可靠的分层依据；智慧教室的出现和应用，使得教师可以全方位、实时掌握每个学生的学习过程和结果，并及时给予个性化的反馈，有利于实现高效教学和学生个性化发展；大数据环境下，精准评价和精准教学的实现使得对学生的个性化教学成为可能，对学生的精准分析和个性化作业推送可以充分适应学生个体，实现真正意义上的因材施教。因此，借助大数据下的精准教学，可以帮助实现精准分层、精准教学以及个性化多元测评，实现学生的个性化发展。

三、基于大数据的精准分层教学的实施

随着信息技术逐渐广泛地应用到教学中，智慧教室广泛兴起。如何在大数据环境下开展分层教学，借助大数据下的精准教学理念在分层的基础上实现真正的差异教学，是本文探讨的重点。充分结合大数据分析，对学生实行精准科学的测评和分层是实行分层教学的前提；其次是在课堂教学过程中运用智慧教室的精准反馈系统对学生进行精准管理，时刻关注学生的学习效果，精准把握课堂节奏；最后借助对学生的精准画像，为学生推送个性化作业，对学生学习效果等进行个性化检验，为新一轮的分层提供依据。

（一）学情调研：精准测评，摸清学情

对学生实施科学的测评是科学分层的前提，只有确保测评的科学性，分层的依据才是可靠和合理的。测评的科学性一方面体现为测评的真实性，这是针对忽视对学生平时学习情况加以考查而言的。基于大数据的精准评价借助如大数据采集、教育数据挖掘、学习分析和数据可视化技术等技术手段，采集学生的平时学习情况，为分层提供真实全面的数据分析，保证了测评的真实性。在“智慧校园”中，学生的个人基础信息、学习行为、学习习惯、学习内容、学习过程与学习结果等都被智能终端进行数据化的记录和存储。学生平时的学习情况都可以通过数据采集和分析被教师获取，作为分层的依据。例如，郑怡文等[6]提出了一种课堂大数据采集技术，集成学生坐姿测量系统、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，从而比较准确地解读、分析，进而判断出学生的学习情况。如今，随着信息技术在教学中的广泛运用，教师可以全面地获得学生的信息，了解学生的学习情况，综合考虑学生的多方面因素，为分层提供全面的依据。

（二）课堂实施：精准教学，因材施教

面对不同层次、不同个性差异的学生，针对传统分层教学中存在的时间分配不均、管理混乱的问题，对课堂教学的精准管理是保证教学有效高效的关键。

一是合理分配教师教学时间和学生活动时间。在分层教学中，面对多个层次的学生群体，教师需要精准把握学生的学习时间和自己的讲授时间，实现知识讲授和学生活动的无缝对接，有效利用教学时间，为实现有效高效教学奠定基础。这需要教师精心设计教学活动，了解各层次学生的学习基础，合理制定教学内容，安排讲授时间以及预设学生的自主学习时间。智慧教室的应用为教师的精准教学提供了有利条件，通过智慧教室，教师可以实时掌握学生的学习动态。大数据分析及时将学生的学习情况反映在大屏幕上，教师既可以看到掌握学习内容的学生人数，还可以看到学生的整个解答过程。另外，结合全息未来教育云平台采集学情数据，可以为学生学习行为精准“画像”，实现对学生整个学习过程和结果的动态管理，方便教师及时调整教学节奏，合理安排教学时间和教学任务，提高教学的精准程度，实现由模糊教学向精准教学的转变。

二是弹性采用多种教学组织方式。在分层教学的课堂教学中，需要对不同层次、类型的学生采取不同的教学方法，运用不同的教学工具。教师需要根据学生的个性化需求，及时给予有针对性的指导，给不同学习风格的学生提供适合的学习方式。将分层教学与分组教学结合起来，并采用合作学习和竞争学习的方式促进各层次学生都能得到最优发展。同时，将个别化教学与分层教学融合起来。分层教学是单维度的个别化教学，个别化教学是对分层教学仅关注学生智力发展的补充。因此，在实现差异教学的过程中，要将个别化教学与分层教学结合起来，关注学生的个性发展差异，针对学生的个性差异施以不同层次的教育。

三是弹性使用多种分层方法。传统的分层教学中，广泛存在着贴标签效应。这对学生心理造成了影响，也降低了课堂教学的有效性。因此，在施教过程中，可以采用显性分层和隐性分层相结合的分层方法。隐性分层是指教师在班内采取分层的方法开展教学，但并不将层次外显，即学生不知道自己和他人的层次。隐性分层由于不改变学生的座位安排等显性特征，因此可以保护学生的自尊心，避免分层教学可能带来的弊端。另外，明确分层采用动态分层。在教学中，及时对学生的发展情况做出反馈，适时调整合适的层次，使学生在适合自己的层次中得到最优发展。

（三）教学评价：多元评价，发展个性

当前，不同学者对教育评价的概念和内涵有不同的理解。比如，以泰勒为代表的学者认为，教育评价是衡量教育目标在实际上达到程度的过程，但这种评价模式只注重对已完成的教育行为评价，而忽略了对教学过程的评价，因此受到多重批判。后来相继出现了多种教学评价模式。比如，过程模式认为，教育评价就是对教育现象进行描述和价值判断，应该把教育活动和教育过程所产生的效益作为教育评价的着眼点。随后，加德纳提出了多元化的评价观。他认为，要使用多种测试方式，体现对个人的差异、发展水平和知识形式多样化的重视。[7]学生在家庭背景、认知能力、学习风格、学习准备、学习进度、学习自信心、看待学习的价值等方面存在差异；认识并承认学生的差异性，除了需要实施差异教学外，还需要对不同学生个体做出适于其学习方式、促进其个性发展的教学评价。

首先，尽可能多地采用形成性评价，注重评价的及时反馈。形成性评价是在学生学习过程中开展的评价，是为了发现每个学生的潜质，强化改进学生学习的过程评价。学生的发展是一个动态的过程，传统的纸笔测验只能对一段时间学生的成绩、学习结果等作出测量，无法对学生的学习过程进行有效的评价，这也就意味着不能有效衡量学生的学习态度、感情等指标。因此，对学生的整个发展过程都进行评价，能够获得定量测验难以获得的信息，从全方位衡量学生的学习过程和发展过程。其次，确定多元的评价主体，打破传统的只有教师作为评价学生主体的惯例，采取学生自评、同学互评、教师评定、家长评说以及社区评鉴的评价方式，引入多方主体参与评价，可以获得更为真实和全面的信息。再次，选择适宜学生的评价方法。比如，运用档案袋评价，这是一种用代表性事实来反映学生学习情况的质性评价。还可以布置多种类型的作业。针对学生适合的学习风格和认知风格，为听觉型的学生布置听说类的作业，为视觉型的学生设计阅读类的材料，为动手操作型的学生设计手工制作等作业，在适合学生学习风格的基础上，分层次设计教学评价。

四、反思及展望

分层教学经历了“从兴起到低落然后再流行的马鞍型发展过程”。[8]尽管反分层运动的呼声从未停止，但分层教学并没有退出历史舞台。近年来，大数据技术和人工智能的发展与融合使得采集不同情境下学生的多元数据成为现实，为实时处理教学信息提供了技术支持，促进教师精准教学和学生个性化学习得以实现。发挥大数据下精准教学的精准评价优势，将精准评价和分层教学相结合，有利于弥补传统教学环境中开展分层教学的弊端，实现学生的个性化发展。但是，面对人工智能时代的教学环境，也要注意避免陷入“为技术而技术”的漩涡之中，失去教学的本真价值，这就需要教师首先保持较高的数据素养，充分理解和认识教学大数据的价值，掌握教学大数据采集、分析、解读和应用的方法与技巧，最重要的是将数据管理的知识和技能与自己的教学实践进行深度整合，善于使用数据来解决教学中的具体问题。[9]其次，教师要理性看待学生数据，谨慎运用获得的分析信息，不能仅仅依靠通过各种技术手段获得的数据和结果分析，对学生进行评价，要将多种技术手段作为教学工具，使技术为教学服务。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[Z].2010-07-29.

[2]孙爱棠.国民教育之理论与实际(下册)[M].独立出版社,1943:344-345.

[3]吴洪成,彭泽平.分团教学法在近代中国的实验[J].课程·教材·教法,1999，(11):53-57.

[4]付达杰,唐琳.基于大数据的精准教学模式探究[J].现代教育技术,2017,27(07):12-18.

[5]胡水星.大数据及其关键技术的教育应用实证分析[J].远程教育杂志,2015，(05):46-53.

[6]郑怡文,陈红星,白云晖.基于大数据在课堂教学中对学生精准关注的实验研究[J].现代教育科学,2016，(02):54-57.

[7][美]霍华德·加德纳著,沈致隆译.多元智能新视野[M].北京:中国人民大学出版社,2012:182-186.

[8]李其龙.西方国家中小学的分组教学中小学教学改革的理论和实践[M].北京:人民教育出版社,1979.

[9]张进良,李保臻.大数据背景下教师数据素养的内涵、价值与发展路径[J].电化教育研究,2015，(07):14-19.