數據驅動下的化學精準教學

王洪澤

摘 要：現代社會已經進入“信息化”時代，數據是信息的主要載體。“大數據時代”正在不斷改變著我們每個人的生存價值理念和生活方式。大數據給各行各業的發展模式和決策帶來了前所未有的革新與挑戰，教育行業同樣不可避免。當人工智能可以取代人的大多數工作，當信息化課堂、智慧課堂成為主導趨勢，當教學從傳統課堂中需要花大量時間的老師教和學生學的單向過程，發展到只需要一節課就高效完成時，教師的角色應該如何進行轉換，基于對大數據分析下的化學課堂教學的深入研究，并結合筆者自身的教學實踐，本文將從不同方面提出一些基于大數據分析下的化學課堂教學的策略，希望通過本文的分析研究，能夠為更好地進行化學課堂教學，提供一些有益的借鑒與參考。

關鍵詞：大數據分析;高中化學;智慧課堂

一、大數據的含義和大數據分析

大數據（ big data），或稱巨量資料，指的是所涉及的資料量規模巨大到無法使用傳統流程來處理和分析，無法在合理時間內用常規軟件工具去進行有效管理，無法在短時間內轉換成有價值的決策資訊。大數據不僅僅是蘊藏巨大價值的海量數據資源，更是一種高效便捷的技術工具。根據大數據的定義，我們不難歸納出其特征： Volume（數據量大）、Velocity（實時性強）、Variety（種類多樣）、Veracity（真實性），即人們常說的“四V”特征。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）。

從大數據巨大的數據價值來看，政府、企業、學校和個人通過對大數據的收集、整理與分析，將能夠實現對未來的預測，形成更為完善的決策。隨著大數據及其相關技術的深入研究和推廣，其意義和價值日益突顯。在教學中，要結合化學學科的特點，強化基本思想、基本步驟的教學，增加實際案例，注重培養學生建立化學思維的能力，增強學生的數據分析意識，做到“讓數據說話”，才能不斷提高教學質量。

二、大數據在高中化學教育中的應用

（一）教師應構建數據分析觀念，更新教學理念，培養學生分析數據的能力。教師的教學模式受自身學習背景的影響，難免在課堂教學的過程中，使用陳舊的教學方法和教學模式。因而，化學教師首先必須要更新教學觀念，構建數據分析模型。在新課標中提出的“數據分析觀念”一詞，是由“統計觀念”變更而來，它是指學生在有關數據的活動過程中建立起來的對數據的某種“領悟”、由數據去作出推測的意識、以及對于其獨特的思維方法和應用價值的體會和認識。因此，隨著大數據時代的來臨，數據分析日益受到人們的關注與重視。在化學課堂教學中構建相應的背景，構建數據分析模型，使學生樹立數據分析的觀念，學會從數據中提取有用信息。

在課堂教學中，教師要從實際問題出發，精選源于實際問題的典型案例，讓學生對案例中的問題進行思考、分析，選擇適當的數據分析方法對問題進行解答，然后通過計算和對結果進行分析，形成最后的結論。高二化學中的“等效平衡”是該部分學習的難點，教師設計教學時可以給出：H2（g）+CO2（g） H2O（g）+CO（g）一定溫度下的平衡常數，列出不同的起始投入量，讓學生結合平衡常數計算來求算平衡濃度，從而根據求算結果來歸納“等效平衡”的結論。在整個教學過程中，通過數據分析，讓抽象的內容更加形象化，學生在分析數據過程中積極思考，不僅能收到很好的教學效果，還能提高學生對化學的學習興趣，同時，教師應抓住時機，培養學生“解決實際問題的能力”，從而培養學生“變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知”等核心素養。

（二）結合數據分析調整教育行為與實現個性化教育。在教育領域中，大數據優勢逐漸凸顯。除了能體現傳統數據的所有宏觀功能外，還能收集分析詳盡的微觀個性化數據。大數據時代賦予知識學習者多樣化和個性化的選擇，已經成為一種不可抗拒的變革趨勢。我校使用“好分數”網站提供的考試及診斷分析平臺，不僅實現了網上閱卷的高效、快捷，同時還能夠提供學生每次考試的得分情況，班級每個小題的正答率等一系列詳實的數據，根據這些數據，教師可以掌握所有學生的基本情況，幫助學生改進學習方法上的漏洞，也能使教師試卷講評有的放矢，并且針對不同層次的同學因材施教，實現個性化教育。

大數據的發展給中國傳統教育變革提出了新的挑戰。進入大數據時代，依靠言傳身教的古代精英式教學和注重快速實效的現代大眾式教學正在有效結合，基于數據分析的共享式精準教學不再遙遠，按需學習、因材施教將真正成為可能。教師應投身教育改革的洪流，及時更新自己的教育教學理念。充分發揮數據的作用，正確收集數據，作出合理分析與解釋。利用不同的數據創設情境、提出探究問題、引導學生探究，使學生“用數據說話”，提高學生探究水平。

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