大数据技术与中小学信息技术课堂评价的融合研究

大数据技术与中小学信息技术课堂评价的融合研究

李 飞

摘　要：大数据将成为观察人类自身社会行为的“显微镜”，基于教学实践中课堂评价数据匮乏、内容泛化、主体单一等问题，提出借助大数据技术，以数据为抓手，巧用软件，丰富数据；聚类分析，聚焦问题；关联分析，创生文化；实施多元评价，以评促教，以评定学，以期实现“因材施教的个性化教育”。关键词：教学评价；大数据；聚类分析；关联分析

麻省理工学院的教授布伦乔尔森比喻说，大数据的影响，就像4个世纪之前人类发明的显微镜一样。显微镜把人类对自然界的观察和测量水平推进到了“细胞”的级别，而大数据将成为下一个观察人类自身社会行为的“显微镜”。在教育领域中，这意味着教师可以跟踪和收集每一个学生的数据，借由大数据全面且个性地评价每一个学生，走进每一个学生的真实情况，能够真正实现“因材施教的个性化教育”。

在信息技术教学实践中，大家都意识到评价对促进教学的重要性，同时也遇到过信息技术课堂究竟该由谁来评价、什么时候评价以及怎样评价才能打造高效课堂的困惑。笔者查阅了信息技术课堂评价以及课堂评价的相关资料，通过与老教师请教交流，不断总结听评课中的评价经验，并先后在课堂教学中尝试采用自评、互评、教师评、评价记录、习题测试等多种方式，但并没有收到预期的效果。随着全国推进教育信息化的步伐加快，“互联网+”、大数据等技术飞速发展，笔者萌发了尝试借鉴大数据技术的相关思想以完善和促进信息技术课堂评价的想法。

一、核心概念界定教学评价是指以教学目标为依据，制订科学的标准，运用一切有效的技术手段对教学活动过程及其结果进行测定、衡量，并给以价值判断。

数据挖掘是从大量的数据中挖掘出隐含的、未知的、用户可能感兴趣和对决策有潜在价值的知识和规则。

学习分析技术是测量、收集、分析和报告有关学

二、研究现状分析通过在中国知网CNKI中输入篇名“中小学信息技术课堂”，检索年限从2010年到2018年3月，能够找到100多篇论文，其中有15篇涉及课堂教学评价。现有的研究成果多是一线教师教学实践的总结，较为系统地阐述了中学信息技术课堂评价存在的问题。如：重教轻评、有评无思、评价主体方式功能单一等。针对问题，提出了多元评价法、表现性评价法、档案袋评价法等多种评价方法，为中小学信息技术课堂评价提供了理论指导。《大数据时代下的信息技术课程评价探讨》中指出在大数据时代，可以转变教学方式，采用翻转课堂、慕课、微课等网络教学方式，收集丰富的学习数据，再利用学习分析技术进行数据分析，从而全面评价，改进教学。《数据挖掘技术在信息技术公共课评价中的应用》中阐述了利用数据挖掘技术中数据预处理、聚类分析和关联分析等方法对信息技术考试过程中产生的数据进行多层次、多角度的分析，得出影响学生成绩的相关因素，从而更好地服务于教学。《大数据促进教育变革》中指出大数据将记录下教师的教学过程和行为、学生课堂表现以及教师、学生课下的轨迹，从而实现多元评估、过程性评估，“大数据资源”“大数据决策”“大数据应用”都将促进教育的变革。

现有的研究成果为信息技术课堂评价提供了一系列可行的方法和策略，甚至提出了将现阶段各行各业都生及其学习环境的数据，用以理解和优化学习及其产生的环境的技术。

作者简介：李飞，本科，中教一级。泰州市高港区教育局教师发展中心电教装备中心，225321

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在应用的大数据技术应用到评价中。从理论角度分析，具有很强的可行性，预期也将真正促进信息技术教学。但立足于教学实际，中小学信息技术学科边缘化，每周只有一节课，学生学习态度不端正，教师身兼数职，日常教学很难真正利用微课、慕课、网络课程、网络评价系统等网络手段，许多信息化先进技术很难真正落根应用于信息技术课堂评价中。针对中小学信息技术课堂教学实际，笔者提出可借鉴大数据技术思想，将大数据挖掘技术中的聚类分析、关联分析以及学习分析技术融合应用到信息技术课堂评价中，完善课堂评价，以期实现“因材施教”和“个性化教学”的设想。

三、大数据技术对中小学信息技术课堂评价的启示1.巧用软件 丰富数据

荷兰著名的行为观察软件商NOLDUS公司的研究表明：在一节45分钟的普通中学课堂里一个学生所产生的全息数据约有5～6 GB，而其中可归类标签并且进行分析的量化数据约有50～60 MB，这相当于在传统数据领域中积累50 000年的数据量总和。那么如何有效获取和利用这些数据以更好地改进教学呢?按照传统教学方式，教师通过课堂观察记录或建立电子档案袋只能收集小部分数据。有的研究者提出了改变教学方式，采用翻转课堂、慕课、微课等形式开展网络教学，自动留存学生关于学习行为的各种数据。改变教学方式是未来的发展趋势，但目前我国大部分地区还没有实现或者说没有在日常教学中应用。

笔者结合教学实践，设想在中小学信息技术课堂中可借助现有的一些应用软件或APP开展课堂教学与评价，充分挖掘现有软件的数据价值。如多媒体电子教室平台、智博考试系统、QQ软件、问卷星APP、wiki平台等。通过电子教室软件，将绘画、电子小报、网页作品等通过上传功能上传到教师机，教师汇总分类作品，收集分析学生作品数据，了解知识点掌握情况，积极开展教师评价、学生对比评价、作品展示、作品评价等活动，以评价促进学生学习。通过智博考试系统，教师可以自主命题，进行随堂检测、单元测试，利用软件自带数据生成分析功能，进行考试分析。通过学生熟悉的考试评价强化巩固知识点。通过QQ软件可创建学习小组团队，查看小组聊天记录，了解小组合作学习情况和知

2019年1月识掌握情况。利用问卷星APP可制作调查问卷，收集学生学习反馈信息。总之，通过合理巧妙利用现有教学辅助应用类软件，既能收集大量的学习数据，又能让信息技术教师在繁忙的教学任务中得到解脱，还能更好地关注学生个体。

2.聚类分析 聚焦问题

在2017年参加的一次网络培训中观看了北京第八中学一节展示课，教师在课堂评价中采用了小纸条记录的方法。课前将本节课的知识点分类汇总在小纸条上，在学生自主操作环节，巡视班级的时候，教师快速地记录下学生对知识点的掌握情况以及存在的问题。学生互评的时候，教师给每位学生准备了一张白纸，请学生将评价作品的优缺点都记录在纸上，评价学生可掌握作品情况，被评价学生也能清晰地看到别人对自己作品的评价。这样的课堂评价既全面又有针对性，基本实现了多元评价，课堂收到了较好的效果。所谓的聚类分析就是按照某种相似度函数或相似性准则把数据集划分成若干个类别，使同一类别之间的个体差异达到最小化，不同类别之间的个体差异达到最大化。结合北京第八中学的作法，笔者设想将聚类分析方法融合到多元评价中。多元评价既有助于学生良好学习习惯的养成，又有利于培养学生之间的协同合作意识，能有效提升学生自主创新和综合实践探究能力。但在实施过程中存在着操作生硬复杂、过程缺乏硬件和软件支持、耗时太长、学生自评和互评准确性不高等问题。多元评价要做到评价主体多元化、评价内容化、评价方法多样化。

针对这些问题，将复杂操作可聚类分为学习者、学习内容、学习方式、学习结果共4个评价类别，每个类别再细化子类别。如可将学习结果细化聚类为每节课的知识点，教师课前准备好分析的记录表，及时记录学生操作情况。通过操作情况聚类，教师可清楚了解学生掌握知识点情况以及分布情况，聚焦学生学习中存在的问题，根据聚类结果对知识点进行分解梳理，依据学生实际掌握情况，确定切合学习实际的重点和难点，有针对性地进行重难点突破讲解。此外，还可以依据学生对知识点的掌握情况，分成不同学生组，布置差异化的层次任务，激发学生学习热情。通过聚类分析可聚焦学生问题，快速定位重难点，实现分层教学，满足不同学生学习需求，激发学生学习热情，拓展学生个性化自主学习能力。

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15技术前沿与装备应用

图1

3.关联分析 创生文化

课堂文化是课堂活动的根和动力之源，是对教学活动特别是学生的学习活动发生内在影响的规约、程序、价值观念，包含课堂物质文化、教学制度文化(教学规则、教学秩序等)和教学观念文化(教学思想、价值观和师生表现出来的精神状态)。所谓关联分析就是在海量的数据中发现数据项之间的关系。在《另一种评价—对一种信息技术课堂评价行为的反思》中，作者尝试了在每个章节结束前开展一次“作品鉴赏会”活动。活动准备前期教师先从不同角度认真仔细地欣赏分析学生作品，然后按照不同标准分组作品。第一步，让学生展示和自评作品。第二步，将事先分组的作品让学生自主联系，多方面分析比较异同点。第三步，按照活动规则通过网络投票系统给自己最喜欢的几幅作品投票。第四步，获奖学生分享创作作品及过程，传授技巧方法。“作品鉴赏会”关注的是学生的学习状态和学习体验，以不同的标准发挥了学生自评和互评的作用，给学生营造了一个心理自由的环境，充分调动了学生学习主动性和积极性。“作品鉴赏会”展现的是以生为本的教学思想，创设了一个别样的课堂文化，通过教师适当的引导调适，学生能积极主动融入课堂，体验成功的喜悦。在现阶段的实践教学中，教师很难调适好课堂评价，扮演好主导者和促进者，笔者设想将关联分析应用到课堂评价的构建中，努力追求多元化的评价主体、评价方式、评价内容、评价工具。

教师作为课堂教学的主导，要从课堂的不同方面进行剖析，善于找到每个方面之间的关联，将各方面有效融合，实现课堂评价的多元化。要把握好师生关系，以合适立足点切入，由教师评价引领，学生自评梳理，实现师生互评互促的良好氛围。课堂中学生的表情、动作、言语等均是文化，通过关联分析可以得出学生对教学内容、教学方法的适应程度，教师可以合理安排教学重难点，调整教学方法。信息技术学科中的作品评价活动较多，

162019年1月可将关联分析的思想融入作品评价活动中。教师事先将相似性作品(内容相似、风格相似、错误相似)进行分类，关联分析学生对知识点的掌握情况，呈现反馈中教学方法是否合理恰当(如图2所示，为四年级信息技术课程《编辑演示文稿》作品评价分析所用统计表格)。

图2　演示文稿作品评价分析统计表

分类的过程本身就是对教学内容梳理评价的过程，不仅可以熟知学生对知识点的掌握情况，还可以看到学生对知识点的创新，既有利于教师教学创新，也有利于教师对教学评价的引领。在创生课堂文化的过程中，多元评价体系的构建是基础，关联分析的思想是引领，要把握多元中的联系，恰当应用，适当融合，还教师一个理性的课堂，给学生一个学习的乐土。

四、结语评价需要艺术，更需要技术。将大数据思想融合到课堂评价中，巧用软件，丰富数据，以数据为基础，注重分类与关联，实施多元评价，创建早期预警行为分析系统，发现、解决潜在问题，为学生学习创设一个富有挑战性而非逐渐厌倦的学习计划。相信未来的教育将是大数据驱动的新时代，应该积极迎接这个新时代，利用大数据来分析教学，评价学生，让大数据融合到日常教学实践中，进一步改善教学的方式与方法，促进学生学习能力的提升，真正实现大数据教育。参考文献[1] 魏顺平.学习分析技术:挖掘大数据时代下教育数

据的价值[J].现代教育技术,2013(2):5-11.

[2] 孙晓宇.大数据时代下的信息技术课程评价探

讨[J].中国当代教育科研,2014(5):49,50.

[3] 李明华,刘全,刘忠,郗连霞.数据挖掘中聚类算

法的新发展[J].计算机应用研究,2017(8):13-17.[4] 任玉媛.另一种评价:对一种信息技术课堂评价行

为的反思[J].教育研究,2016(5):68-69.

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