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《基于统计的个性化化学教学管理系统》课题简介

发布日期: 2015-10-29 浏览次数:

《基于统计的个性化化学教学管理系统》课题简介

一、研究背景

随着社会不断进步,当前义务教育阶段的学生可以触及比从前更多的信息。学生及家长比以往有更迫切的需求对知识进行更加广泛的涉猎,开展素质教育。因而,义务教育有迫切的需求能够将单位学习时间效率最大化。在寻求效率最大化的过程中,一个非常重要的一环就是如何有针对性的具体到每一个学生的特点,结合其实际情况,进行个性化的教学。这一点也和教育部长袁贵仁同志在2015年全国教育工作会议上讲话中关于革新部分不谋而合:“学校和教师要实现为学生的私人定制。在未来课堂中,教师要能根据每一位学生不同的问题进行系统性规划、设计,设计不是一次完成,而是可以让学生持续学习,掌握学习的方法。要实现‘为每一位学生的学习而设计’,重点在于通过多种载体的接入,比如划分区域的教师、书面诊断书、移动终端等将学习进程、弱点充分暴露。教师要真正做到‘因才施教’。”(袁部长讲话最近刊载在《中国教育报》上)

我们希望借由这个机会,首先是老师能够得到系统的帮助,更有针对的进行教学;我们也在思考,是否可以将这些直接开放给学生,让学生自主的学习、反馈、发现问题、分析问题、更加主动的进行有针对性的学习。在激发了这些自主性之后,我们甚至考虑将来有可能打破学科以及学校的壁垒,让老师或学生将他们的心得也最终能够交流起来,彼此促进、共同成长。比如,上海实验学校学生社团微讲堂将有意思的课程在线上和线下进行了分享。学生也可以彼此互为师,学生也可以反馈老师,为什么不能努力尝试借此真正达到三人行必有我师,教学相长的境界呢。

二、现阶段及目标研究成果与成效

这个阶段研究的初步成果是:开发了一套单机适用软件,包括功能:知识点定义,出题,出卷,反馈,结果统计以报表形式体现。软件系统的功能需求如下(一些内容会在项目进行中或试实行时进行调整):

主要的用户操作界面/人员属性分为:学生/老师。教师界面主要包括:题库系统(试

题、考核知识点、知识等级、分值、难点、化学思维点)、关键词索引、学生易错点分析、统计分析等。教师系统目标可以达到的功能有:互联网访问、按照相关的定义词条筛选题目、试题的高效选择和试卷自动生成、将数据转为Word格式并导出(或支持粘贴复制功能)、统计分析、访问的控制(关注对于知识产权和私人信息的保护)等。学生界面包括: 姓名、性别、学习效果反馈、薄弱知识点、个性化学习方案等。教师或学生可以进行的统计分析包括:(1)按照学生的样本进行统计:均分,排序,总分,标准差,趋势分析、易错点统计;(2)按照学生群进行分析,了解不同群体学生学习时所遇到问题的共性或差异性。

为了能够生成以上所述系统并实施,需要分阶段完成以下任务:1.对教学科目知识点进行分类和有层次梳理;2.知识库、试题库的建立和维护;3.借鉴质量控制领域的戴明循环质量管理理论,形成“知识定义和计划-教学-考核-双向改进”的教学体系;4.基于数据统计构建教师自我评价和改进的体系;5.基于数据统计构建学生自我评价和改进的体系;6.将学生碎片化的知识结构以及掌握情况能够进行整体的归结,并且能够形成“学科-知识章节-知识点”的多层次的知识结构;同样结合思维导图的体系的特征,形成多维度,多角度评价学生的体系,并且最终能够针对学生形成最有针对性地“普适”加“个性”的教学计划。如,教师在分析一个学生一个阶段学习情况时,容易统计出该生的易错知识点,可以发现几个易错点之间存在知识点上的关联。教师可以根据易错知识点选择筛选出一些习题给予学生进行个性化学习,更重要的是,可以帮助其分析某些知识点之间的联系。

第一阶段期构建一个基于知识库管理及跟踪评价的教学管理软件,中长期实现基于互联网BS结构面向更广阔用户群的云服务。第一个阶段的难点:1.项目的实施基于一定量数据,数据量越大,分析的效果和效度越大;而数据的生成需要较长的时间。2.软件的调试过程会有新问题产生,需要较长的时间。3.该项目有着长远的计划,需要明确分阶段实现的任务和具体范围。4.初级阶段的目标立足于单个老师的,班级内化学学科的教学支持;第二阶段需要同学科或跨学科教师配合使用;需要对他们进行说明和培训。

我们希望中长期在软件系统中增加以下功能:1.实现学生在线完成作业,考试;2.构建跨学科、跨校,学生、家长和学校形成互动的一套教学体系;3.构建可视化的评价体系(前期的反馈以EXCEL为主),使学生能够一目了然的知道自己实际情况;4.中长期需要建立开放互联的知识结构体系,形成基于使用付费的知识产权保护机制,使之能够在更加广阔。

开发软件是初步的难点,但是更加有挑战的是如何使用。

目前计划在秋季新学期进行初步的基础数据录入,进行小范围试点使用。为期一年。立足于本化学学科的使用。基于对数据基础进行分析,对教学不断改良,并形成一篇论文。教师在使用过程中对快速诊断学生的学习问题、提供个性化教学方案或提高教学效率等方面总结出一篇论文与大家交流。(具体论文题目基于数据进行分析)

如果可以,尝试后面是否推广到并结合使用情况,进行后续的改进,包括系统页面交互美观等。然后希望能够得到支持在更广阔的范围内进行推广,使更多的学校,学生,老师获益。

张璐

上海同济大学附属存志学校

                                                 20151027

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