本书是江苏省南通第一中学承担的江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目的研究成果，聚焦大数据支持下的教学创新实践。本书介绍了大数据时代背景及学校发展的现实挑战，系统梳理了国内外基于大数据的教学研究与实践进展，提出了基于大数据的教学实践模型，并对学校近年来围绕基于大数据的教学创新实践开展所需要的技术支撑环境、学校管理制度、各学科创新实践案例等进行了客观且翔实的介绍，还采用多种研究方法对基于大数据的教学创新实践效果进行了评估，并对未来的研究与实践进行了展望。

序言 中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》与国务院印发的《促进大数据发展行动纲要》等文件，都明确提出要建设教育大数据，发挥数据力量驱动教育现代化事业发展。如何将大数据技术与教育教学深度融合，促进教育教学模式创新与变革，是当前基础教育步入高质量发展阶段的内在需求和时代命题。 江苏省南通第一中学（以下简称“南通一中”）作为国家级示范性普通高中、江苏省四星级高中，是国内较早启动基于大数据的教学创新改革与智慧校园建设的普通优质高中。经过近五年的探索与实践，南通一中逐渐形成了独具特色的数据驱动精准教学模式，产出了一批有代表性的教学课例和改革配套的制度文件，在全国起到了很好的示范引领作用。 本书是对南通一中开展基于大数据的教学创新实践探索经验的系统梳理，理论价值与实践价值突出。理论价值主要体现在，立足教育步入大数据的新时代背景，在跟踪国内外基于大数据的教学创新研究与实践进展的基础上，构建了数据驱动教学创新的理论框架；实践价值主要体现在，从支撑环境、管理制度、实践案例、成效评估四个方面详细介绍了学校在开展基于大数据的教学创新方面的重要举措和经验，实操性、示范性强。本书内容翔实、逻辑框架清晰合理、案例丰富实用，不仅能为普通高中学校的大数据教学实践与智慧校园建设提供有益借鉴和指导，而且能为区域教育主管部门开展智能时代的教育教学改革提供决策依据。期望更多的中小学校可以在南通一中实践经验的基础上，构建适合校情的数据驱动的新型教学模式，形成区校一体、协同推进信息化教育教学改革的良好局面，助力学生德智体美劳全面发展。 杨现民 江苏师范大学 前言 《基于大数据的教学创新——来自南通一中的实践探索》一书，是江苏省南通第一中学主持的江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目“基于大数据的教学管理策略研究”（以下简称“项目”）的研究成果，旨在将学校近年来在大数据技术与教学实践深度融合方面的经验进行凝练和分享，以期为国内同行开展相关研究、推进相关实践提供借鉴和指导，共同探索技术助力基础教育高质量发展的新路径与新方法。 本书共8章。第1章从大数据时代背景与学校在此背景下的机遇与挑战出发，介绍了开展项目的背景。第2章综述了国内外基于大数据的教学研究与实践的最新进展。第3章构建了数据驱动教学创新的理论框架，提出了基于大数据的教学实践模型。第4章介绍了江苏省南通第一中学智慧校园建设概况及开展大数据驱动教学创新所需的技术支撑环境、软硬件与技术人员配置。第5章围绕基于大数据的教学创新的校本管理制度，重点从学校组织架构、教学层面的改革与组织办法、学生平板电脑的使用管理等方面进行了经验介绍。第6章围绕大数据技术与学科教学的融合案例，详细介绍了学校在语文、数学、英语、物理、生物、化学、地理等学科开展基于大数据的教学创新实践的典型案例。第7章通过综合采用观察法、现场调研法、访谈法与横断研究设计问卷法等质性与量化研究方法，客观评估了学校开展基于大数据的教学创新实践的实际效果。第8章对项目研究成果进行了总结，并对后续项目的深入发展进行了展望。 本书在编写过程中得到了江苏师范大学杨现民教授团队的宝贵指导。本书同样是学校全体教职工长期合作研究与实践的成果，感谢每位为了学校发展与学生成长而努力付出的老师。本书得以出版，同样得益于电子工业出版社米俊萍编辑的支持，在此深表感谢！ 囿于作者水平有限，本书在内容上难免存在不足之处，敬请各位专家与同行批评指正！ 张晓冰 江苏省南通第一中学 2021年11月 ?

第1章 教育进入大数据时代 001 1.1 大数据时代及其内涵 002 1.1.1 大数据时代 002 1.1.2 大数据的概念 004 1.1.3 教育大数据的概念 006 1.2 教育大数据技术概述 008 1.2.1 教育大数据的技术框架 008 1.2.2 教育大数据处理涉及的关键技术 010 1.3 教育大数据驱动教育创新发展 017 1.3.1 优化问题解决，驱动教学决策科学化 017 1.3.2 重构评价体系，驱动教育评价系统化 020 1.3.3 提升教学质量，驱动教学过程精准化 024 1.3.4 促进因材施教，驱动师生成长个性化 026 1.4 南通一中发展概况及其面临的挑战 027 1.4.1 南通一中发展概况 027 1.4.2 南通一中面临的挑战 029 第2章 基于大数据的教学研究与实践进展 032 2.1 基于大数据的教学研究综述 033 2.1.1 国外相关研究 033 2.1.2 国内相关研究 038 2.2 基于大数据的教学实践动态 042 2.2.1 大数据助力教学质量提升 042 2.2.2 大数据驱动教学模式创新 043 2.2.3 大数据助力教学策略优化 044 2.2.4 大数据助力教学评价改进 045 2.3 教育大数据建设与应用的重要走向 046 2.3.1 走向多维度、多模态数据采集 046 2.3.2 走向精准化、智能化数据分析 047 2.3.3 走向资产化、多元化数据治理 047 2.3.4 走向普适化数据素养教育 047 第3章 数据驱动教学创新的理论框架 049 3.1 数据驱动教学创新的理论基础 050 3.1.1 活动理论 050 3.1.2 情境学习理论 053 3.1.3 人本主义理论 055 3.1.4 逆向教学设计理论 056 3.1.5 因材施教理论 058 3.2 走向数据驱动的教学新范式 059 3.3 基于大数据的教学实践模型 061 第4章 数据驱动教学创新的技术支撑环境 063 4.1 南通一中智慧校园建设概况 064 4.1.1 智慧校园建设之路 065 4.1.2 智慧校园建设亮点 071 4.1.3 智慧校园建设经验 079 4.2 数据驱动教学创新的技术架构 081 4.2.1 数据采集 082 4.2.2 数据存储 082 4.2.3 数据分析 082 4.2.4 数据应用 082 4.3 软硬件及技术保障人员的配备 083 4.3.1 硬件配备 083 4.3.2 软件配置 084 第5章 数据驱动教学创新的校本管理制度 088 5.1 推进大数据应用的学校组织架构 089 5.1.1 以班级或教师为单位的课堂教学管理 090 5.1.2 以学科与年级为单位的学科教学管理 091 5.1.3 以校级与部门为终端的全校教学管理 091 5.2 全面推进智慧教学改革的行动计划 091 5.2.1 智慧教学改革的背景 092 5.2.2 智慧教学改革的主要目标 092 5.2.3 智慧教学改革的主要项目 092 5.2.4 智慧教学改革的推进时序 093 5.3 学生平板电脑使用规范 096 5.3.1 使用规定 096 5.3.2 对学生违规使用平板电脑的处理规定 097 5.3.3 其他说明 097 5.4 智慧教学与管理的基本要求和主要办法 097 5.4.1 智慧教学与管理的基本要求 098 5.4.2 智慧教学与管理的主要办法 099 第6章 基于大数据的教学创新实践案例 101 6.1 大数据驱动高中语文精准教学 102 6.2 大数据助力高中数学个性辅导 112 6.3 大数据优化高中英语课堂教学 121 6.4 大数据健全高中物理学科发展 127 6.5 大数据赋能高中生物智慧课堂 133 6.6 大数据助推高中化学课程改革 143 6.7 大数据推动高中地理精准反馈 149 6.8 大数据完善高中思想政治教学 154 6.9 大数据促进高中历史教学发展 158 第7章 基于大数据的教学实践成效评估 165 7.1 成效评估的整体方案 166 7.2 学校大数据驱动精准分层教学的整体评估 167 7.2.1 研究目标 168 7.2.2 研究对象 168 7.2.3 研究方法 168 7.2.4 研究结果 169 7.2.5 讨论 171 7.3 学校大数据驱动精准分层教学对学业发展的提升作用 172 7.3.1 研究目标 172 7.3.2 研究对象 172 7.3.3 研究方法 173 7.3.4 研究结果 174 7.3.5 讨论 177 7.4 学校大数据驱动精准分层教学影响学生学业发展的作用机制 178 7.4.1 研究目标 178 7.4.2 研究对象 178 7.4.3 研究方法 179 7.4.4 研究结果 179 7.4.5 讨论 179 7.5 学校大数据驱动精准分层教学对教师教学与专业发展的作用 181 7.5.1 研究目标 181 7.5.2 研究对象 181 7.5.3 研究方法 182 7.5.4 研究结果 183 7.5.5 讨论 192 7.6 校际示范与辐射作用 193 7.6.1 校际交流，辐射周边 194 7.6.2 典型案例，示范全国 198 第8章 总结与展望 201 8.1 取得的主要成果 202 8.2 下一步探索方向 204 8.2.1 大数据与四育有较大的结合空间，探索五育融合教育 204 8.2.2 以提升学生信息素养为途径，为学生学业发展赋能 205 8.2.3 加速提升教师数据素养，全学科推进精准分层教学 206 附录A 学生智能终端使用保管协议 207 附录B 江苏省南通第一中学智慧教学管理措施 209 附录C 江苏省南通第一中学智学网使用规范 212 附录D 精准分层教学学校管理者访谈提纲 215 附录E 精准分层教学教师访谈提纲 217 附录F 精准分层教学课堂观察表 219 附录G 基于大数据的教学实践效果调查（学生版） 222 附录H 基于大数据的教学实践效果调查（教师版） 230