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摘要：电子书包赋能的精准教学成为学术界和教育界共同关注的教学模式，但是其实施模式及其有效性有待實证验证。该研究构建电子书包赋能的精准教学模式，将精准教学由“三个”精准拓展为“七个”精准，包括精准目标、精准分组、精准理解、精准研学、精准评估、精准反思和精准拓展，并采用准实验研究法在初中数学复习课中开展教学实验。实验结果表明，该模式能激发学习主动性和自主性，培养正向的数学学业情绪，促进学生认知领域的深度学习，显著提高学生数学学习成绩，增加班级“学优生”比例，降低班级“学困生”比例。研究还发现，电子书包赋能的精准教学有效实施的五个必要条件和三种有效策略。
关键词：电子书包;精准教学模式;有效性研究;初中数学;复习课
中图分类号：G434 文献标识码：A
“精准教学”（Precisions Instruction）是一种信息技术赋能的新型教学模式。20世纪60年代初，美国学者奥格登·林斯利（Ogden Linsley）基于行为主义学习理论提出精准教学的概念，将其作为一种评估学生学习表现的方法。近年来，随着大数据和人工智能技术在教育领域的应用，精准教学突破行为主义学习理论的局限，从仅关注学生的学习行为转变到关注学生的学习成绩、学习动机、学习过程和学习兴趣，使学习获得更优质的学习服务，成为学术界和教育界共同关注的新型教学模式。目前，电子书包作为一种承载云计算、大数据和人工智能的移动学习终端，越来越多的学校基于政府项目或自主购置电子书包。但是，众多教师不能有效利用电子书包创新精准教学模式，变革课堂教学的形态和模式。因此，如何创新电子书包赋能的学科精准教学模式，采用准实验研究法验证其有效性，这就成为教育信息技术领域亟待开展的课题研究之一。
近年来，国内外研究者开始关注电子书包赋能的精准教学模式构建及其有效性的研究。Gallagher开展的精准教学研究表明，实验组中学困生在乘法表知识单元的成绩有显著提高。Stromgren的乘除法测试精准教学实验发现，实验组的学习平均成绩显著提高，实验组的成绩进步比对照组学生更稳定。Weisenburgh-Snyder的精准教学研究表明，学生的ITBS（Iowa Test of Basic Skills）平均标准分与百分等级评分显著提高。随着电子书包的普及，国内研究者开始探索电子书包赋能的精准教学模式及其核心机制。祝智庭和彭红超提出信息技术支持精准教学模式，将其分为四个关键环节：精准确定目标、开发材料与教学过程、计数与绘制表现和数据决策嘲。管珏琪设计基于电子书包的数学复习课教学模式，将教学过程分为“理、练、评、测”四个环节。罗莹和谢晓雨提出基于智慧学伴的初中物理精准教学模式，将课堂教学分为课前诊断、课堂教学、课后作业和反思四个环节，实验结果发现，该教学模式能有效提高教学效果，在关注学生个性化需求、帮助学生构建自己的知识体系方面有显著效果。彭红超和祝智庭分析智慧教育境域中精准教学“以测辅学”的机制与原理，包括测量时“以测识学”、记录时“以绘视学”和决策时“以评辅学”。郑林开展“智慧学伴”促进初中历史精准教学的研究，将学生学科能力分解为识记、说明、概括、比较、解释、评价、建构、考证和探究九个层次，以此解析课程内容、制定教学和开发微课资源，然后利用“智慧学伴”开展在线测试诊断目标达成度和推送资源，实验结果发现，基于“智慧学伴”的精准教学能有效提升学生的历史学业成就。以上研究初步提出中小学学科精准教学模式，验证其对提高学习成绩的有效性，分析信息技术支持的精准教学模式及其相关机制，但是，电子书包赋能的课精准教学模式有待进一步拓展和深化，其有效性也亟需相关实验研究进一步证实。
鉴于此，本研究重点关注的问题：（1）如何实施电子书包赋能的精准教学模式？（2）电子书包赋能的精准教学的有效性如何，有哪些是传统教学模式难以达成的效果？（3）电子书包赋能的精准教学有效开展需要哪些必要条件，应采用哪些有效策略？
（一）研究设计
依据精准教学的理论研究，发挥电子书包的赋能作用，本研究构建电子书包赋能的精准教学模式。如图1所示，该模式分为七个精准环节：精准目标、精准分组、精准理解、精准研学、精准评估、精准反思和精准拓展。在以上七个精准环节中，学生的学习活动依次包括：单元测验、精准分组、微课自学、小组研学、变式练习、策略研讨和课后拓展。为支持学生的精准学习，教师开展的教学活动有设计测验、诊断问题、自学引导、研学指导、设计测验、总结提升和知识拓展，电子书包的赋能模块有单元测验、学习分析、微课录制、错题管理、智能推送、微课学习、在线讨论、错题订正、学习评价和作业管理。电子书包赋能的精准教学实施流程如下。
环节一：单元测验，精准目标。教师依据课程单元的学习目标，在试题库挑选六个认知目标层次的试题，包括识记、理解、应用、分析、评价和创造，组成单元测验试卷，将试卷推送到电子书包的学生端。学生使用电子书包接收教师发布的单元测验，在预定的时间内完成单元测验。
环节二：诊断问题，精准分组。首先，教师应用电子书包批阅学生单元试卷，查看学生的测验结果，针对测验中错误率高的试题，分析学生的解题思路与过程，发现学生存在的问题及其错误原因，确定学生单元学习的精准问题。其次，根据精准问题的类型与分布，学生被分成三种同质小组：初级组、中级组和高级组。其中，初级组是识记与理解层次学习目标存在问题的学生;中级组是指达成理解层次学习目标，但是应用和分析层次存在缺陷的学生;高级组是指达成应用与分析层次目标，但尚未达成评价与创造两个层次的高阶目标。 环节三：微课自学，精准理解。针对单元中的精准问题，教师应用电子书包的微课功能录制微课，使用智能推送功能將微课推送给不同级别小组的学生。学生使用电子书包的微课功能，接收其错误试题的微课，基于微课开展个人自主学习，重复提取原单元知识点的记忆，找到错误试题对应的盲点知识，增强知识点之间关联，对照知识点的正确理解，区分知识点错误理解，对错误试题进行逻辑推理，概括知识点的类别与属性。
环节四：小组协作，精准研学。在微课自主学习之后，学生开展小组协作研创学习，相互提出错误问题疑惑、解释错误试题原因和举例说明错误试题，分享错误试题的正确理解，演示和讨论错误试题的订正方法，反思、争论和验证错误试题的解题过程，提出错误试题的多种解题方法，设计和模拟类似题目及解题方法，生成单元试题的解题策略。在各小组开展协作研创学习时，教师将错题解析微课录制设定为小组的学习任务，以任务驱动小组开展协作学习，引导学生经历分析、评价和创造三个层次的学习，达成对错误试题对应盲点知识的深度学习。
环节五：变式练习，精准评估。基于单元测验发现的精准问题，结合微课自学的精准理解和小组协作的精准研学，教师使用单元测验功能编制变式练习试题。学生使用单元测验功能开展变式练习，应用微课自学中的知识点理解和小组研学中的策略方法，在新的问题情境中探究短板知识的应用与创新。电子书包的精准评估功能统计学生在本单元的掌握程度，绘制学生单元知识图谱，分析学生每个知识点的目标达成层次，生成单元测验报告。
环节六：策略研讨，精准反思。学生查阅单元测验报告，订正变式练习的错误试题，结合教师总结的学习策略与技巧，绘制单元复习课的思维导图，反思单元知识的学习过程，生成单元知识的学习策略。教师批改学生变式练习的订正，组织学生研讨学习策略，指导学生绘制学习策略的思维导图。
环节七：课后作业，精准拓展。教师设计分层作业，使用电子书包发送给不同的学习小组，引导学生在课后开展分层学习，对课堂知识进行精准的拓展。
（二）研究工具与方法
1.实验对象
选择浙江省金华市某中学七年级2个并行班作为教学研究对象。2个班的学生规模、男女生比例和平均学习成绩基本相当，其中，实验班59人，对照班57人。实验班和对照班的数学复习课由同一名教师授课，教学内容均为因式分解的单元复习，2个班级前测和后测的试题相同。
2.实验目的
在初中数学单元复习教学中，对学生进行电子书包赋能的精准教学模式干预教学，检验精准教学模式的教学效果，发现精准教学模式实施的必要条件和注意事项。
3.实验工具
教学实验使用五种研究工具，分别为：（1）电子书包，电子书包以平板电脑为硬件平台，安装智通云平台和试题库APP，具有在线测验、错题管理、微课录制、微课推送、测验分析、错题订正和在线讨论等功能;（2）测验试题，包括七年级数学《因式分解》的单元测验试题和变式练习试题，来自教材的辅助材料或由教师编制;（3）《初中数学复习课精准教学有效性调查问卷》，面向实验班学生调查精准教学的主观态度和感受，采用里克特量表五级原理设定，分为“完全不符合”至“完全符合”五级，包含25个题项，填答时间为6分钟;（4）SPSS统计软件，采用SPSS22.0统计分析实验班与对照班的测验成绩。
4.实验周期与程序
教学实验进行两轮，每轮的周期为2周，共4个课时。实验班的教学采用电子书包赋能的精准教学模式，对照班采用复习课集体讲评教学模式。实验班的精准教学实验按照前一节提出的研究设计方案开展，其中单元测验为实验班的前测，变式练习为实验班的后测。对照班的集体讲评教学以教师讲解为主线，课堂教学流程为：单元测验、重点讲评、答疑解惑、变式练习和课后作业，其中单元测验为对照班的前测，变式练习为对照班的后测。
（一）精准教学对学习成绩的影响分析
1.精准教学对学习成绩提高的影响
在学习成绩进步大小方面，如表1所示，实验班前测成绩的平均值为55.99，后测成绩的平均值为85.50，前后测学习成绩的进步值29.51;对照班前测成绩的平均值为65.13，后测成绩的平均值为73.98，后测成绩平均值较前测成绩提高仅8.85。可见，实验班的学习成绩进步幅度明显大于对照班。
在学习成绩提高效果方面，实验班和对照班前后测成绩的配对样本T检验结果显示，实验班和对照班的后测成绩p值均小于0.05，如表2所示。这说明，较之于教学实验的前测成绩，实验班和对照班的后测成绩均有显著提高。
在学习成绩提高显著性方面，以是否开展电子.书包赋能的精准教学为自变量，以实验班的后测成绩为因变量，前测成绩为协变量进行协方差分析，实验班后测成绩p值小于0.05。如表3统计结果表明，实验班精准教学的后测成绩提高幅度显著高于对照班的传统教学模式。
2.精准教学对学生成绩差异的影响 在学生成绩差异方面，如表1显示，实验班前测成绩的标准差为19.61，后测成绩的标准差为14.73，实验班前测成绩的标准差为21.39，后测成绩的标准为18.97，实验班后测学习成绩的标准差明显低于对照班的后测学习成绩的标准差。从统计结果可看出，实验班精准教学能减小学生学习成绩的差异程度，避免学生学习成绩的两级分化现象。
3.精准教学对“学优生”和“学困生”人数变化的影响
教学实验的前后测试成绩分为A、B、C、D四个分数段，其中A段的成绩为90-100，B段为89-80分，C段为79-60，D段为60分以下。“学优生”和“学困生”人数变化通过前后测中A段和D段人数变化多少、变化率和变化显著性观察（如表4所示）。
首先，在人数变化多少方面，如表4所示，在A段方面，实验班前后测试中学生数量增加31人，对照班前后测试中学生数量仅增加7人，前者增加数量明显多于后者;在D段方面，实验班的人数减少25人，对照班的人数减少11人。显然，前者减少人数明显高于后者。
其次，在人数变化率方面，实验班和对照班四个不同分数段的人数的变化率，如图2所示，实验班在A和D段均显著变化，A段的学生数量上升率为52.5%，D段学生数量下降率为42.4%，而对照班A段学生数量仅增加12.5%，D段变化率仅为19.6%。因此，实验班的A和D段学生数量的变化率比对照班的变化明显。
最后，在人数变化显著性方面，实验班和对照班的前测中A和D段人数的X2进行检验，结果表明，X2=2.80，p
关键词：电子书包;精准教学模式;有效性研究;初中数学;复习课
中图分类号：G434 文献标识码：A
一、问题提出
“精准教学”（Precisions Instruction）是一种信息技术赋能的新型教学模式。20世纪60年代初，美国学者奥格登·林斯利（Ogden Linsley）基于行为主义学习理论提出精准教学的概念，将其作为一种评估学生学习表现的方法。近年来，随着大数据和人工智能技术在教育领域的应用，精准教学突破行为主义学习理论的局限，从仅关注学生的学习行为转变到关注学生的学习成绩、学习动机、学习过程和学习兴趣，使学习获得更优质的学习服务，成为学术界和教育界共同关注的新型教学模式。目前，电子书包作为一种承载云计算、大数据和人工智能的移动学习终端，越来越多的学校基于政府项目或自主购置电子书包。但是，众多教师不能有效利用电子书包创新精准教学模式，变革课堂教学的形态和模式。因此，如何创新电子书包赋能的学科精准教学模式，采用准实验研究法验证其有效性，这就成为教育信息技术领域亟待开展的课题研究之一。
近年来，国内外研究者开始关注电子书包赋能的精准教学模式构建及其有效性的研究。Gallagher开展的精准教学研究表明，实验组中学困生在乘法表知识单元的成绩有显著提高。Stromgren的乘除法测试精准教学实验发现，实验组的学习平均成绩显著提高，实验组的成绩进步比对照组学生更稳定。Weisenburgh-Snyder的精准教学研究表明，学生的ITBS（Iowa Test of Basic Skills）平均标准分与百分等级评分显著提高。随着电子书包的普及，国内研究者开始探索电子书包赋能的精准教学模式及其核心机制。祝智庭和彭红超提出信息技术支持精准教学模式，将其分为四个关键环节：精准确定目标、开发材料与教学过程、计数与绘制表现和数据决策嘲。管珏琪设计基于电子书包的数学复习课教学模式，将教学过程分为“理、练、评、测”四个环节。罗莹和谢晓雨提出基于智慧学伴的初中物理精准教学模式，将课堂教学分为课前诊断、课堂教学、课后作业和反思四个环节，实验结果发现，该教学模式能有效提高教学效果，在关注学生个性化需求、帮助学生构建自己的知识体系方面有显著效果。彭红超和祝智庭分析智慧教育境域中精准教学“以测辅学”的机制与原理，包括测量时“以测识学”、记录时“以绘视学”和决策时“以评辅学”。郑林开展“智慧学伴”促进初中历史精准教学的研究，将学生学科能力分解为识记、说明、概括、比较、解释、评价、建构、考证和探究九个层次，以此解析课程内容、制定教学和开发微课资源，然后利用“智慧学伴”开展在线测试诊断目标达成度和推送资源，实验结果发现，基于“智慧学伴”的精准教学能有效提升学生的历史学业成就。以上研究初步提出中小学学科精准教学模式，验证其对提高学习成绩的有效性，分析信息技术支持的精准教学模式及其相关机制，但是，电子书包赋能的课精准教学模式有待进一步拓展和深化，其有效性也亟需相关实验研究进一步证实。
鉴于此，本研究重点关注的问题：（1）如何实施电子书包赋能的精准教学模式？（2）电子书包赋能的精准教学的有效性如何，有哪些是传统教学模式难以达成的效果？（3）电子书包赋能的精准教学有效开展需要哪些必要条件，应采用哪些有效策略？
二、研究设计与方法
（一）研究设计
依据精准教学的理论研究，发挥电子书包的赋能作用，本研究构建电子书包赋能的精准教学模式。如图1所示，该模式分为七个精准环节：精准目标、精准分组、精准理解、精准研学、精准评估、精准反思和精准拓展。在以上七个精准环节中，学生的学习活动依次包括：单元测验、精准分组、微课自学、小组研学、变式练习、策略研讨和课后拓展。为支持学生的精准学习，教师开展的教学活动有设计测验、诊断问题、自学引导、研学指导、设计测验、总结提升和知识拓展，电子书包的赋能模块有单元测验、学习分析、微课录制、错题管理、智能推送、微课学习、在线讨论、错题订正、学习评价和作业管理。电子书包赋能的精准教学实施流程如下。
环节一：单元测验，精准目标。教师依据课程单元的学习目标，在试题库挑选六个认知目标层次的试题，包括识记、理解、应用、分析、评价和创造，组成单元测验试卷，将试卷推送到电子书包的学生端。学生使用电子书包接收教师发布的单元测验，在预定的时间内完成单元测验。
环节二：诊断问题，精准分组。首先，教师应用电子书包批阅学生单元试卷，查看学生的测验结果，针对测验中错误率高的试题，分析学生的解题思路与过程，发现学生存在的问题及其错误原因，确定学生单元学习的精准问题。其次，根据精准问题的类型与分布，学生被分成三种同质小组：初级组、中级组和高级组。其中，初级组是识记与理解层次学习目标存在问题的学生;中级组是指达成理解层次学习目标，但是应用和分析层次存在缺陷的学生;高级组是指达成应用与分析层次目标，但尚未达成评价与创造两个层次的高阶目标。 环节三：微课自学，精准理解。针对单元中的精准问题，教师应用电子书包的微课功能录制微课，使用智能推送功能將微课推送给不同级别小组的学生。学生使用电子书包的微课功能，接收其错误试题的微课，基于微课开展个人自主学习，重复提取原单元知识点的记忆，找到错误试题对应的盲点知识，增强知识点之间关联，对照知识点的正确理解，区分知识点错误理解，对错误试题进行逻辑推理，概括知识点的类别与属性。
环节四：小组协作，精准研学。在微课自主学习之后，学生开展小组协作研创学习，相互提出错误问题疑惑、解释错误试题原因和举例说明错误试题，分享错误试题的正确理解，演示和讨论错误试题的订正方法，反思、争论和验证错误试题的解题过程，提出错误试题的多种解题方法，设计和模拟类似题目及解题方法，生成单元试题的解题策略。在各小组开展协作研创学习时，教师将错题解析微课录制设定为小组的学习任务，以任务驱动小组开展协作学习，引导学生经历分析、评价和创造三个层次的学习，达成对错误试题对应盲点知识的深度学习。
环节五：变式练习，精准评估。基于单元测验发现的精准问题，结合微课自学的精准理解和小组协作的精准研学，教师使用单元测验功能编制变式练习试题。学生使用单元测验功能开展变式练习，应用微课自学中的知识点理解和小组研学中的策略方法，在新的问题情境中探究短板知识的应用与创新。电子书包的精准评估功能统计学生在本单元的掌握程度，绘制学生单元知识图谱，分析学生每个知识点的目标达成层次，生成单元测验报告。
环节六：策略研讨，精准反思。学生查阅单元测验报告，订正变式练习的错误试题，结合教师总结的学习策略与技巧，绘制单元复习课的思维导图，反思单元知识的学习过程，生成单元知识的学习策略。教师批改学生变式练习的订正，组织学生研讨学习策略，指导学生绘制学习策略的思维导图。
环节七：课后作业，精准拓展。教师设计分层作业，使用电子书包发送给不同的学习小组，引导学生在课后开展分层学习，对课堂知识进行精准的拓展。
（二）研究工具与方法
1.实验对象
选择浙江省金华市某中学七年级2个并行班作为教学研究对象。2个班的学生规模、男女生比例和平均学习成绩基本相当，其中，实验班59人，对照班57人。实验班和对照班的数学复习课由同一名教师授课，教学内容均为因式分解的单元复习，2个班级前测和后测的试题相同。
2.实验目的
在初中数学单元复习教学中，对学生进行电子书包赋能的精准教学模式干预教学，检验精准教学模式的教学效果，发现精准教学模式实施的必要条件和注意事项。
3.实验工具
教学实验使用五种研究工具，分别为：（1）电子书包，电子书包以平板电脑为硬件平台，安装智通云平台和试题库APP，具有在线测验、错题管理、微课录制、微课推送、测验分析、错题订正和在线讨论等功能;（2）测验试题，包括七年级数学《因式分解》的单元测验试题和变式练习试题，来自教材的辅助材料或由教师编制;（3）《初中数学复习课精准教学有效性调查问卷》，面向实验班学生调查精准教学的主观态度和感受，采用里克特量表五级原理设定，分为“完全不符合”至“完全符合”五级，包含25个题项，填答时间为6分钟;（4）SPSS统计软件，采用SPSS22.0统计分析实验班与对照班的测验成绩。
4.实验周期与程序
教学实验进行两轮，每轮的周期为2周，共4个课时。实验班的教学采用电子书包赋能的精准教学模式，对照班采用复习课集体讲评教学模式。实验班的精准教学实验按照前一节提出的研究设计方案开展，其中单元测验为实验班的前测，变式练习为实验班的后测。对照班的集体讲评教学以教师讲解为主线，课堂教学流程为：单元测验、重点讲评、答疑解惑、变式练习和课后作业，其中单元测验为对照班的前测，变式练习为对照班的后测。
三、研究结果
（一）精准教学对学习成绩的影响分析
1.精准教学对学习成绩提高的影响
在学习成绩进步大小方面，如表1所示，实验班前测成绩的平均值为55.99，后测成绩的平均值为85.50，前后测学习成绩的进步值29.51;对照班前测成绩的平均值为65.13，后测成绩的平均值为73.98，后测成绩平均值较前测成绩提高仅8.85。可见，实验班的学习成绩进步幅度明显大于对照班。
在学习成绩提高效果方面，实验班和对照班前后测成绩的配对样本T检验结果显示，实验班和对照班的后测成绩p值均小于0.05，如表2所示。这说明，较之于教学实验的前测成绩，实验班和对照班的后测成绩均有显著提高。
在学习成绩提高显著性方面，以是否开展电子.书包赋能的精准教学为自变量，以实验班的后测成绩为因变量，前测成绩为协变量进行协方差分析，实验班后测成绩p值小于0.05。如表3统计结果表明，实验班精准教学的后测成绩提高幅度显著高于对照班的传统教学模式。
2.精准教学对学生成绩差异的影响 在学生成绩差异方面，如表1显示，实验班前测成绩的标准差为19.61，后测成绩的标准差为14.73，实验班前测成绩的标准差为21.39，后测成绩的标准为18.97，实验班后测学习成绩的标准差明显低于对照班的后测学习成绩的标准差。从统计结果可看出，实验班精准教学能减小学生学习成绩的差异程度，避免学生学习成绩的两级分化现象。
3.精准教学对“学优生”和“学困生”人数变化的影响
教学实验的前后测试成绩分为A、B、C、D四个分数段，其中A段的成绩为90-100，B段为89-80分，C段为79-60，D段为60分以下。“学优生”和“学困生”人数变化通过前后测中A段和D段人数变化多少、变化率和变化显著性观察（如表4所示）。
首先，在人数变化多少方面，如表4所示，在A段方面，实验班前后测试中学生数量增加31人，对照班前后测试中学生数量仅增加7人，前者增加数量明显多于后者;在D段方面，实验班的人数减少25人，对照班的人数减少11人。显然，前者减少人数明显高于后者。
其次，在人数变化率方面，实验班和对照班四个不同分数段的人数的变化率，如图2所示，实验班在A和D段均显著变化，A段的学生数量上升率为52.5%，D段学生数量下降率为42.4%，而对照班A段学生数量仅增加12.5%，D段变化率仅为19.6%。因此，实验班的A和D段学生数量的变化率比对照班的变化明显。
最后，在人数变化显著性方面，实验班和对照班的前测中A和D段人数的X2进行检验，结果表明，X2=2.80，p