基于大數據分析下的數學課堂教學研究

張麗娟

摘要：隨著大數據時代的到來，大數據分析也應運而生。將大數據分析應用于數學課堂教學是一種全新的嘗試。本文簡要分析了大數據分析的概念，從不同方面對基于大數據分析下的教學課堂教學進行了深入研究，結合筆者豐富的教學實踐，最終提出了一些基于大數據分析下的數學課堂教學的策略。希望通過本文的分析研究，能夠為更好地進行數學課堂教學，提供一些有益的借鑒與參考。

關鍵詞：大數據分析;數學課堂;教學研究

中圖分類號：G633.6 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）06-0271-02

如今，我們已經進入到了一個“數據驅動學校、分析改革教育”的大數據時代，大數據正影響著傳統教育與傳統教學，未來大數據必將改變傳統教育的面貌[1]。隨著大數據時代的到來，大數據分析也相應地產生。因而，研究基于大數據分析下的數學課堂教學具有較為重要的理論意義和現實意義。

一、大數據分析的概念

1.大數據的概念。就數據本身而言，其是記載信息的一種載體，當然，也是知識的來源。數據的不斷增加，表示其相應的記錄范圍、測量范圍和分析范圍在不斷擴大，表示人類獲取的知識越來越多，獲取的信息量越來越大，而知識的邊界也在相應地不斷擴展與延伸。所謂大數據，可以從宏觀和圍觀兩個角度來進行理解，有不少國內外學者選擇從宏觀角度理解和研究大數據，其對于大數據的概念做了以下定義，即需要新處理模式才可以具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產，大數據具有4V特點，分別是Volume（數據量大）、Velocity（實時性強）、Variety（種類多樣）、Veracity（真實性），另外還有一部分學者認為應當再加兩個V，即Value（價值）和Visualization（可視化）[2]。而維基百科給出的定義則是無法在可承受的時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合。

2.大數據分析的概念。所謂大數據分析，即對規模巨大、數量龐大的數據進行分析。其具有四個非常顯著的特征：首先，數據量大;其次，速度很快;再次，種類繁多;最后，真實性。而大數據分析的目的就是要通過對歷史數據的分析和挖掘，科學總結與發現其中蘊藏的規律和模式，并結合源源不斷的動態流式數據去預測事物未來的發展趨勢[3]。

二、基于大數據分析下的數學課堂教學策略

1.更新教學觀念，構建數據分析觀念。物質決定意識，意識是物質的反映。在高中數學教學中，教師在課堂教學的過程中，教學方法、教學模式難免會受其自身教學觀念的影響，因而數學教師首先必須先更新教學觀念，構建數據分析觀念。在新課標中提出了“數據分析觀念”一詞，這一詞是由“統計觀念”變更而來。由此可見，隨著大數據時代的來臨，數據分析也日益受到人們的關注與重視。因而，有必要在數學課堂教學構建相應的背景，構建數據分析觀念，使學生樹立數據分析的意識，并對其予以重視[4]。

2.勇于探索，在數學教學中嘗試分層教學。在現行的高中數學課堂教學上，一般采取班級統一上課的模式，這樣的教學模式比較固定，缺乏新意，不利于培養和發展學生的個性，更不利于挖掘學生的潛能。我國古代教育師祖孔子曾提出“因材施教”，就是要求教師根據每個學生不同的情況，對學生進行不同類型的教育。在高中數學課堂教學中，教師可以對學生嘗試分層教學。一個班有眾多的學生，學生與學生之間存在著個體、個性差異，對不同的學生進行不同類型的教學，能夠促進有效教學。對于個性化差異和個體化差異比較明顯的小學生，也可以嘗試不同的教學方法，嘗試全新的教學模式，對于不同基礎和不同背景下的學生，要正視其存在的個體差異，對他們進行分層次的教學，這樣有利于促進學生更好地學習數學，也有利于充分挖掘學生的數學潛能。

3.學會運用大數據分析和獲取數據中的有用信息。在高中數學教學中，教師應注意引導和幫助學生學會運用大數據分析和獲取數據中的有用信息，充分調動學生學習數學的積極性和主動性。通過激發學生的學習興趣，幫助學生提高他們的學習效率，這樣既有助于促進學生全面發展，也有助于提升高中數學課堂教學的效率[5]。舉例來說，教師可以結合高中數學教材內容，大數據分析工具制定教學計劃，例如在學習《空間向量》這一章時，教師可以引導學生結合實際生活，充分發揮想象力，對空間向量進行思考，還可以引入與空間向量相關的內容，通過相關數據分析，幫助學生加深對知識的理解。同時，帶動學生主動思考，積極參與課堂互動。此外，教師還應教學生學會獲取數據中的有用信息。以高中數學《統計》這一章為例，在學習《統計》這一章時涉及抽樣方法以及總體分布的估計，教師可以在具體教學過程中，引導學生利用大數據對相關數據進行分析，然后從中獲取有用的信息，以幫助解題。

4.引入數據挖掘算法，提升數學運算能力。數學教師除了按照教學大綱要求完成教學任務之外，還要注意在數學課堂中引入數據挖掘算法，注意提升學生的數學運算能力。一方面，數學教師要利用大數據分析工具密切關注學生對所學數學知識的掌握情況;另一方面，還要密切關注學生對于數學運算能力的掌握。引導和幫助學生學會收集數據和使用數據，利用大數據中的數據挖掘算法，培養數學解題能力。對于高中學生而言，數學運算能力是其必須掌握的，數學運算能力是學好數學的前提和基礎。因而，數學運算能力非常重要。舉例來說，在高中數學的運算中，涉及函數、指數和向量等計算，而這些計算相對而言又比較復雜，如果在計算過程中出現失誤，將導致整個運算結果錯誤。這就要求學生具備較強的運算能力，在運算過程中保持細心、認真和嚴謹的態度進行運算。在高中數學教學中，教師要教學生運用不同的數學方法進行解題，讓學生學會舉一反三。

5.學會分類，重視數學知識的積累。高中數學學科是一門具有較強的抽象性和較強的邏輯性的學科，知識點還比較多，這就要求學會分類，對各類數學知識進行分門別類，這樣有助于加深對知識的理解，也有助于理清數學知識的脈絡，促進學生更好地進行下一階段的數學學習。此外，還應重視數學知識的積累。高中數學知識具有較強的連貫性和銜接性，學生在學習過程中如果出現知識點斷層問題，很容易影響下一階段的數學知識學習，致使前期所學的知識與后期將要學習的知識無法較好地銜接，影響學生的學習積極性，也會在一定程度上影響學生的整體成績。因而，在高中數學教學過程中，教師要注意幫助學生做好相關知識點的復習和鞏固，加深學生對前期所學知識的印象。例如：在初中的數學學習過程中，教師對十字相乘法已經不作要求了，同時對三次或三次以上多項式因式分解也不作要求了，但是到了高中教材中卻多處要用到。另外二次根式中對分子、分母有理化這也是初中不作要求的內容，但是分子、分母有理化卻是高中函數、不等式常用的解題技巧，特別是分子有理化應用更加廣泛。所以，教師在教學過程中，應該多復習以前學生學過的知識，將其進行一定的積累，同時，也能為其今后數學知識的學習奠定良好的基礎。此外，還要養成良好的數學學習習慣和數學知識積累意識，在實際學習過程中，充分重視數學知識的積累，通過各種不同的方式促進對數學知識的理解，并且學會運用自己所學的數學方法來解決數學問題，通過這種方法能夠使學生不斷地鞏固所學的數學知識，提升數學解題能力，提升整體數學素質。

6.感悟數字化的便利，學以致用，提升數學應用意識。大數據時代的來臨，改變了人們以往的生活方式，改變了人們生活的方方面面，也在一定程度上改變了數學課堂教學，舉例來說，大數據時代的來臨改變了高中數學課堂教學的形式、方法等。教師可以通過大數據提供的數字化信息，運用多媒體設備進行備課以及給學生布置作業，還可以利用大數據分析班里每位同學的學習情況。在數學學習過程中，學生在感悟數字化的便利的同時，還要學會將所學的數學知識融會貫通，學以致用。當然，有一點必須強調的是，無論哪一學科，都有其自身的特性及作用。以高中數學學科為例，數學是一門科學性與綜合性較強的學科，其作用之一就是能夠培養人的邏輯思維推算能力。并且，數學還是一門與我們生活息息相關的學科。因而，在學習數學這門課程時，教師要當好向導的角色，注意培養學生的數學學習意識，要讓學生學以致用，注重提升他們的數學應用意識。

三、結束語

綜上所述，基于大數據分析下的數學課堂教學策略主要有：第一，更新教學觀念，構建數據分析觀念。第二，勇于探索，在數學教學中嘗試分層教學。第三，培養數學學習興趣，學會獲取數據中的有用信息。第四，引入數據挖掘算法，提升數學運算能力。第五，學會分類，重視數學知識的積累。第六，感悟數字化的便利，學以致用，提升數學應用意識。筆者希望有更多的有志之士，能夠投身到這個課題的研究之中，指出筆者在文中的不足之處，同時也可以為基于大數據分析下的數學課堂教學這一課題的研究，做出自己應有的一份貢獻。

參考文獻：

[1]孟小峰，慈祥.大數據管理：概念、技術與挑戰[J].計算機研究與發展，2013，（1）：146-169.

[2]姜強，趙蔚，王朋嬌，王麗萍.基于大數據的個性化自適應在線學習分析模型及實現[J].中國電化教育，2015，（1）：85-92.

[3]李金昌.從政治算術到大數據分析[J].統計研究，2014，（11）：3-14.

[4]徐鵬，王以寧，劉艷華，張海.大數據視角分析學習變革——美國《通過教育數據挖掘和學習分析促進教與學》報告解讀及啟示[J].遠程教育雜志，2013，（6）：11-17.

[5]王麗.關于高中數學課堂教學有效性策略分析[J].亞太教育，2015，（22）：71.