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点阵技术助推自然大数据汇聚 长沟中学线上线下融合教学取得新突破


点阵笔是利用数字光学点阵技术,通过在普通的纸张上施加点阵图案,点阵笔前端的高速摄像头随时捕捉笔尖的运动轨迹,同时压力传感器将压力数据传回数据处理器,最终将数字信息通过网络设备传输到相关软件数据库中,从而实现大数据的汇聚。为了配合“大数据助力房山区教育质量改进”项目的顺利实施,北京师范大学未来教育高精尖创新中心选取房山区长沟中学作为重点实验校,引进点阵技术,基于智慧学伴平台收集学生学习全过程的数据。通过大数据分析诊断学生学习问题,反馈给实际教学,使得线上线下相互融合,促进教师教学不断取得新的进步。在长沟中学实施点阵技术的过程中,取得了以下突破:

突破一:教师观念革新,接纳点阵技术

2017年9月22日,“点阵技术在微测中的应用与体验”活动走进房山区长沟中学。高精尖中心学科教育实验室主任助理杜玲红、助理教研员黄巧艳、助理教研员刘锦为长沟中学的教师们带来了一场精彩的体验,长沟中学校长刘占喜、副校长彭少刚、各学科优秀教师等20人参与了本次活动。


图1 活动现场交流

活动现场,彭少刚副校长首先介绍了学校整体情况,并表达了对于引进新技术提升教育质量的殷切期盼;主任助理杜玲红介绍了计划实施背景,使长沟中学的老师对计划有了更加全方位的认识。


图2 教师体验点阵笔作答

体验环节,教师们热情高涨,积极体验点阵笔的作答、数据上传等过程,与技术老师热烈讨论。

通过本次活动,教师们对点阵技术有了全新的感受与体验,希望能够尽快将点阵技术引入测试和教学当中。

突破二:学生全部使用点阵笔,记录全过程数据

2017年9月27日,“基于点阵技术的数学微测”在长沟中学展开,测试对象包括七二班、七三班共56名同学。北师大高精尖中心助理教研员刘锦、黄巧艳,技术部赵宇,长沟中学副校长彭少刚,七年级数学老师梁晶晶、赵玉杰参与参与本次测试。

本次测试属于随堂测,两个班级同时进行。首先由两位七年级教师分别宣读考试注意事项:包括点阵笔的使用、作答区域、测试时间等。

图3 数学微测测试现场

然后学生进行测试,测试时间为13:00——13:30,共三十分钟,学生全部使用点阵笔作答。在作答过程中,有学生对笔的使用不太熟悉 ,中心人员一一进行解答和指导。 

   


图4 学生使用点阵笔作答

测试结束后,试卷和点阵笔全部回收。其中,点阵笔以及相关配套设备交接给长沟中学,供后期测试的继续使用。

与此同时,除了数学学科外,生物学科也开始采用点阵技术实施微测。2017年11月1日,“基于点阵技术的生物微测”在长沟中学七二班和七三班展开。北师大高精尖中心技术支持刘凯申、助理教研员黄巧艳,技术部赵宇,长沟中学生物学科张长利老师等参与此次测试。生物测试环节与数学学科一致。


图5 生物微测测试现场

测试获得的数据包括学生的作答数据和作答过程,作答数据经过技术处理后上传智慧学伴平台;学生的作答过程被保存下来,为后续分析学生的作答思路提供了第一手资料。

突破三:教师在线批阅,助推在线测评

教师通过智慧学伴平台批阅学生作答数据,批阅结束后,形成测试报告。

2017年11月3日上午,高精尖中心学科教育实验室李晓庆主任、助理教研员刘锦、龙巍、黄巧艳来到长沟中学,与数学教师共同探讨数学微测报告,地点在长沟中学会议室,七年级数学教师赵玉杰、梁晶晶两位老师参与讨论。

首先由数学助理教研员刘锦解读数学微测报告,内容包括试卷分析、测试情况、数学学科能力表现情况、数学核心素养表现情况等。


图6 助理教研员刘锦解读数学微测报告

在解读过程中,赵玉杰老师、梁晶晶老师根据微测报告反映出的现象和问题结合学情进行了讨论和分析,比如在测试第十题,学生作答准确率只有2%,原因是学生对试题考察的股票背景不熟悉,对股票的涨跌没有概念,没有弄清楚股票的涨跌都是在前一天的基础上发生的,导致很多学生只是就涨跌值简单比较,导致错误。


图7 学生典型错误解答截图

报告解读后,李晓庆主任做总结,并与教师在教学中如何使用智慧学伴平台的功能和数据进行了深度的交流。


图8 李晓庆主任与教师深度交流

活动结束后,两位数学老师表示,通过在线批阅、报告解读,对平台的功能更加熟悉,对于在实际教学中开展在线测评有了更大的期待。         

通过系列活动的开展,点阵技术使得学校能够在常规纸笔测评的基础上实现大数据汇聚,帮助老师快速分析学生过程性问题,为教师教学的精准性奠定了坚实的基础,也使得学生的个性化发展成为可能;同时,该技术实现了教育数据自然便捷的采集,为教育信息化实实在在的落地提供了有力的支撑。

 

 

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