大數據在高中生物學教學中的應用

福建省三明第一中學 黃曉明

現代科技高速發展，對教師教學也提出了新要求，教師不僅要熟悉教材、教綱，還要懂得利用新技術、新手段來提高教學質量，為社會培養個性化的復合型人才。近幾年，“大數據”分析在眾多新技術、新手段中脫穎而出，成為教師教學的新“利器”。“大數據”一詞最初起源于互聯網和IT行業，《上海推進大數據研究與發展行動計劃》對大數據的概念做了較全面的概括，大數據有三層內涵：1.數據量巨大、來源多樣和類型多樣的數據集；2.新型的數據處理和分析技術；3.運用數據分析形成價值。

在生物學教學中如何利用好大數據資源，打造高效、優質的教育平臺，是值得廣大教育工作者認真思考的問題。在高中生物學教學中大數據的應用主要有：

一、試卷分析

在閱卷系統中利用機器掃描試卷并在終端閱卷，可以精確統計每題甚至每空的得分率，對于選擇題更是可以統計到每個選項的選擇率和選擇人數。針對一個班級或是年段，教師可以根據大數據分析準確了解學生的掌握情況，從而調整教學方向，使教學更高效。對于區域性的考試，如地區聯考，甚至高考都可以借助于大數據分析，來得知本地區或本校學生的答題情況，并可以同其他地區或學校進行橫向對比、分析，取長補短。用數據說話已經成為檢驗各個學校、教師教學效果的標準了。

教師對生物學科學業水平分段統計可以看出，所教班級學生分數主要集中在哪個分段，方便老師有針對性地進行教學輔導。例如，某次月考，教師通過大數據，發現所教班級學生在涉及有絲分裂這個內容的題目時失分率較高，在分析時除了考慮該知識點較難理解外，還需反思是不是教學時講得不夠透徹，學生平時練習得不夠等方面。除此之外，教師利用改卷系統可以隨時調出某位學生的答題情況，在第一時間準確了解學生對各個知識點的掌握程度。這種詳細、快速的數據處理和分析，能讓教師在最短的時間內同時了解班級的整體情況和學生的個別情況，講評試卷時就更具針對性，也讓教師更清楚地認識到自己的教學效果。

二、差異化指導

大數據的應用不僅在試卷分析中能發揮出傳統改卷方式所不能比擬的優點，在日常教學中還能獲取傳統手段無法提供的信息。很多學校都建立了教師教學與學生學習的網絡數據平臺，這種平臺不僅可以長期保存學生的手閱作業、在線作業及相關數據，便于教師查看學生的學習情況，針對學生薄弱項定制練習，實現差異化指導，還可以讓學生及時反饋學習過程中存在的問題，利用數據系統自動生成錯題匯總，形成針對各個學生薄弱點的個性化錯題本。

例如，某學生甲做作業時，做對了第3題有關于呼吸作用的題目，系統提示可以跳過第4題和第6題，因為做對第3題意味著關于呼吸作用原理和計算的內容已經掌握，幾乎不可能會做錯第4題和第6題。相反的，如果學生甲做錯了第3題，系統會提示繼續練習第4題和第6題，因為數據顯示做錯第3題很可能是該知識點掌握不牢，需要反復練習鞏固。同時，系統還可以根據每個學生的做題情況點擊生成錯題本。網絡平臺大數據的應用，讓教師能更好地把握學生學習情況及學習效果，并實行精準的差異化的學習指導，為每位學生量身定制學習課程，同時學生能及時調整學習策略和狀態，使學習效率事半功倍。

三、教師教研提升

網絡數據平臺通常具有海量的教輔資源和試題，里面囊括了全國各地多年的教學案例、高考真題、模擬試題等，很多試題還具有詳細解析。教師利用大數據技術可以優化備課，并針對學生現階段的知識掌握情況出卷等，既節約了時間，又提升了教師教研能力。網絡大數據可以直接顯示出教師所出試卷的難易程度、考試的穩定程度、試卷對考生水平高低的區分程度等。

例如，在備課時高中生物“遺傳的基本規律”這個內容是學生普遍比較薄弱的知識點，采用傳統的講授法可能不利于學生對知識的深度掌握，教師在教學時可以借鑒網絡上豐富的成功教學案例，再結合學生自身情況，制定一套適合本校學生的教學策略。網絡數據平臺不僅在備課上能提供豐富的參考，在試題篩選上還能詳細地顯示各個題目考查的知識點、題型、難易程度、來源、日期等，教師在組題或組卷時可以根據網絡平臺提供的數據選擇符合學生水平的題目。這種組題或組卷方式快速、便捷，比較考驗教師對學生學習情況的了解程度和對試題的把握程度。教師利用網絡數據提供的資源進行備課出題，并對比分析，能第一時間掌握全國各地的考試特點和考試方向，提升了教師的教研能力。

信息時代教學所呈現出大數據的時效性和全面性是前所未有的。大數據的應用能有效提高試卷的講評效率，對個性化學生進行差異化指導，有利于教師提升自身的教研能力。

盧琳琳，邵晨.大數據時代生物學案例教學開發策略之變革.中學生物學，2016，32(03)：8-11.