基于数据分析的精准教学实践研究——课题评审书
课题研究设计与论证报告
（一）课题的核心概念及其界定
数据分析：利用移动终端设备及在线学习平台采集学学生在学习中主动反馈产生的各种数据，包括课堂学习行为数据以及线上习题数据、阶段调研数据等，以市级教学研究部门核准的多维度、发展性评价标准对学生学习数据进行定量定性分析。
（二）国内外同一研究领域现状与研究的价值
【研究现状】“精准教学”（Precisionteaching）概念的提出由来已久，是上世纪60年代美国心理学家林德赛（OgdenR.Lindsley(1922–2004)根据伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳（BurrhusFredericSkinner，1904-1990）的行为学习理论（BehavioralLearningTheory）提出来的一种教学观念。是指“教师通过对课堂各要素的分析研究，使课堂教学各要素之间相互渗透，相互支撑，有效整合，从而达成教学目标之科学高效的现代教学模式。并且使教育者通过业务素养精深发展，教育对象精透研究，教学管理精细操作”。精准教学在课堂上强调行为目标和及时反馈，主张教学就是提出学生应达到的目标并对学习过程进行控制，以训练、反馈和纠正性补救等措施，形成所要求的行为即达到目标并立即给予强化，对于那些偏离目标或未达到目标的行为，则在不强化的前提下进行纠正。
信息技术的核心技术在于量化数据的采集与计算分析，而互联技术个性化应用的前提也在于对学生数据的分析而产生对学习行为的精准诊断，但其前提是要有大量标准的数据和科学合理的计算方法。笔者认为，目前中小学在教育信息化研究工作中存在以下几个方面的问题：
第一，作为中学教育工作者而言，在教学中使用数字化技术更多的是为教服务，真正能在教学中常态化地应用于学生学习的数字化技术很少，这个问题一方面受到网络技术的成熟度限制，另一方面就是使用成本过高而收效甚微，投入成本如学生设备的配置、平台的建设、师生学习使用新软件系统的障碍，大量前期数据的采集等等，而收效仅限于课堂上的展示或师生的即时性平台对话，对于教与学的诊断和评价基本没有作用。
第二，学生在与教师进行互动和学习过程中所有被动记录下来的学习行为数据没有得到持续性的统计和分析，计算技术真正强大的能力很难体现在教学研修中，“大数据”分析在教学中仍然是一纸空文。
第三，目前中小学课堂中相应的数据分析平台五花八门，电子书包的应用模块也形式多样，而这些数据的采
集标准和分析算法不一致直接形成了无数个数据孤岛，而随着社会的发展、环境的变更，学校一旦更换了平台和软件后，先期采集的数据也就成了一堆垃圾，影响了学生学习数据的长期性记录和可持续性分析。
【研究价值】国家提出“教育供给侧改革”这一战略目标，作为学校这样的教育教学第一线机构来说，努力寻求契合目标的课堂教学改革途径是应尽之责。如果狭义的来看，学校教育的主要立足点是课堂，因此教师教学就是供给的一侧，教育的消费者是学生，因此学生就是教育的需求者，教学和学生（或者说教师和学生）就构成了教育的有供需关系的两个方面，以往的泛经验主义决策性教学只能称为“配给”式教学，如果无法精准的学生需求，那么就无法改变其“配给”的根本手段，“供给”就无从实现，精准的需求可以催生精准的供给；本课题研究中将尝试基于数据对学生学习进行测量和分析，以实现需求精准化，对精准教学策略的研究也是对“教学供给侧”改革的一种探索。
在教育部发布“中国学生发展核心素养”的大前提下，应用信息化手段开展精准教学是大势所趋，尝试建立与学生核心素养相配套的课堂教学数据采集标准，虽然学校尚不具备创新设计数据收集标准和分析算法的能力，但将先进的理论研究成果进行实践是有着充分的现实基础的，学校将以校企合作的形式，对目前市场上相对专业的教育技术产品进行一系列的实践研究，以期通过中学一线教师的实践摸索，对学习行为数据分析中不合理的部分进行剔除，筛选出符合教育教学规律和课程标准的基本学习行为数据采集依据，在专业技术工程人员的协助下努力构建基本数据采集和评估框架，为中学教学平台的统一数据接口建设提供研究依据。
（三）研究的目标、内容（或子课题设计）与重点
【研究目标】
开展大数据精准教学平台的实践与建设，深度挖掘教育大数据的价值，促进教学方式、学习方式和管理方式的有机转变，提升学生学习需求对教学供给起到的导向作用，实现因材施教。
【研究内容与重点】
？1.建设与课题研究相适配的硬件环境
改造网络环境，建设无线校园网络。为实验学科建设专用教室，其中包含“平板电脑、移动式集中充点车、无线网络环境、电子白板、投影仪、无线投影网关”等一系列数据采集所需的软硬件配备。从目前市场上提供的服务平台中筛选与数据分析、精准教学相适配的技术平台，做到及时采集师生课堂教学数据并分析，建设本校师生教学行为数据属性的校本教育教学资源，以满足学校师生教学中对教育资源的需求。
2.筛选符合教育教学规律的数据分析平台
学校将在各类技术企业所提供的平台范围内进行实践比对，根据研究教师利用自身教学经验与数据平台精准报告中指向的教学重难点产生的差异，寻找并研究其产生差异的技术性因素，从而选择更为科学的教学平台，并以研究的基础上对数据平台提出不断优化与修正的建设性意见，以便于在同类型的学校应用中推广。
3.开展教学平台应用研究
利用专业技术产品，基于“统一身份认证、统一数据汇聚、统一资源管理”的应用环境将教学的课前预习、课上交流、课后巩固等环节打通，将部分学科日常作业、周练、考试、区域联考等过程性和结果性数据进行伴随式的采集，充分发挥大数据、云计算等技术的作用，追踪学情，记录教师教学评估行为偏好，实现教学反馈分析精准化，教学资源推送精准化，教学决策制定精准化。
教学应用研究途径如下：
4.探索基于数据分析的新课堂范式
利用大数据精准教学系统的实践研究开展新型教学模式探索，在全新的数据系统介入教学的前提下，必须改变原有的“讲授”“问答”等“配给”痕迹较重的课堂教学结构，利用技术平台的精准化报告可以有效支撑教师教学方式与学生学习方式的变革。
首先，课堂教学应更为注重学生学习行为呈现和学情数据的测量，基于这一特点，教师应在教学环节中侧重于设计将学生学习行为显性化的教学活动，利用教学交互终端设备进行记录和采集，本课题研究工作将着重研究此类教学活动的基本模型。
其次，通过智能评测、评测分析实现教学有的放矢，探索分层教学活动的设计。第一，聚焦班级共性问题和典型错题，精讲点评、分组讨论、互评互改；第二，向每个学生布置个性化资源进行巩固练习；第三，根据学生作答再次出现的高频错题及时展开讲解，进一步深化所学的知识，牢固掌握和运用所学知识，真正实现个性化教学。
5.努力梳理课堂教学中可测量学习行为
【研究思路】
以促进学习方式变革和教育模式创新为核心，因校制宜，按照“由点到面”、“由研究到实践”、“由团队到全体”的原则逐步推进本项目，及时反思和总结，完善平台和信息技术环境，保障研究工作顺利进行，最大化的获取研究成果。
【研究方法】采用“对比实验法”“调查法”等研究方法。
？2018.3-2019.3以重点学科为实践载体，探索精准教学平台支持下的课型研究，汇总研究报告和阶段成果。
？2019.3-2020.3年全校范围内开展研究和应用，建立有关考核评估机制，建成有学校特色的精准教学课堂。
（五）主要观点与可能的创新之处
2.利用数据分析学生学习需求，自适应推送学习资源包减少对学生的无效供给，扩大有效供给，增强教学供给结构对需求变化的适应性和灵活性，提高课堂教学的效率。
3.针对本校学生学习过程中量化数据科学分析，建设本土化的精准教学资源包，以供给不同类型的学习者，使其不仅从学习资源甚至是学习策略上得到个性化的“供给”。
（六）预期研究成果
成果名称
成果形式
阶段成果（限5项）
有影响力和推广价值的研究论文
论文集
2019
符合精准教学特点的新型教学模式
课堂模型报告
基于数据分析的精准教学案例
课例集
课题研究中期报告
论文
2020
具有可推广价值的精准教学平台
软件系统
最终成果（限3项）
建立以精准教学为导向的学校教学平台
课堂学习数据记录标准与分析范式
数学模型报告
课题研究终结性报告
研究核心成员：略
研究基础
我校获：全国百所数字化校园示范学校（江苏省仅六所学校）称号、常州市教科研基地。
我校与常州市电教馆合作开展数字化校园项目研究。
研究保障
加强组织建设，确立项目领导，组建年轻教师为核心的研究和实践团队，每个项目设立分管领导和主要负责人。
制定评价标准，规范运作机制，根据《学校教科研管理办法》、《学校推进数字化校园奖励标准》，对课题参与人员实行奖励政策倾斜，鼓励更多的人员参与研究和实践。