淺析大數據技術在數學教學中的應用

蔣吟秋

當前信息化時代，大數據技術被廣泛應用于教育領域，不僅提高了工作效率，而且提高了教學質量。就初中數學教學而言，教師在日常教學中，需全面、客觀、及時了解學生對所學知識的掌握程度，并根據實際情況來調整教學模式。而采用傳統的教學方式，教師很難全面地掌握和分析學生的學習狀況，不能做到精準地因材施教、因生施教。如果將大數據技術能很好地應用于教學，通過采集學生在學習過程中的相關數據，加以綜合分析，最終做出詳細的數據表格，綜合分析學生知識的掌握程度及存在問題等，并作為教師教學內容的基礎支撐數據，最終為教師“因情施教”“精準教學”，提升教師教學效益和學生的學習效率起到積極的作用。

? 一、大數據與智慧教育

所謂大數據，就是指需要利用新型數據處理模式才能具有較強的決策能力、分析能力和流程優化能力的海量、高增長及多元化、多樣化的信息。其中，大數據具有大量、高速、多樣、價值密度、真實性五大特點。相對當前現有的其他信息處理技術而言，大數據的“優化、迅速、廉價”三方面的綜合成本是最優越的。

隨著大數據技術的不斷深入應用，智慧教育因此而誕生。這一種全新的教育模式勢必對教育事業產生積極、長遠的影響，從而實現教學行業的改革和創新，使教育更加趨向個性化和訂制化。

首先，在現代教育體系中提出的智慧教育理念，其核心是要充分體現信息技術，尤其是大數據技術在教育實踐活動中所發揮的作用。因此，大數據應用的可行性是首要考慮的問題。其次，智慧教育中綜合性原則也顯得尤其重要。因為智慧教育模式不僅考慮學生的學習方面，也要考慮教師及家長的因素。大數據技術應用于智慧教育模式下，通過大數據分析，找到不同使用對象之間的共性、個性及差別，最終讓教師、家長、學生，均能充分感受大數據技術應用下智慧教育帶來的優勢和好處。從最初的多媒體教室構建，到如今的“微課”時代，智慧教育已經逐漸深入現代教育的各個階段，并不斷創新、衍生和發展。最后，智慧教育的側重點就是“智慧”，即讓受用者可以通過一系列的軟件產品，進行簡單的操作，實現更多靈活的功能。我們在享受大數據給學習帶來便利的同時，也要考慮智慧教育所產生信息安全隱患，將受用者的信息安全作為智慧教育模式設計的重中之重，確保受用者的信息安全，以防止病毒侵害，是大數據智慧教育設計及應用中的關鍵所在。

? 二、大數據技術對傳統教學方式的影響

傳統的教學方法包括講授法、閱讀法、談話法、討論法、自學輔導法、引導發現法、研究性教學法等。它們曾經是行之有效的教學方式，所強調的是教師隊伍個人的知識儲備、人格魅力甚至影響力，以及學生自身的思維能力和自覺性學習能力。但這些方法會因為個體的差異而不盡相同。隨著大數據技術在智慧教育中的廣泛應用，傳統的教學方式必須轉變，不然將成為制約現代教學的瓶頸。

如果引入大數據技術分析，改變傳統的教學模式，那么將大大提升教與學的效率。通過大數據技術對教學知識點進行分析，可以讓我們獲得科學提問、情景設定等信息，并將其很好地應用到教學當中，從而避免出現“滿堂灌”和“填鴨式”教學;同時通過大數據分析還可以獲得多種知識點和相關的教學方法，使學生從多層面、多角度、多視角獲取知識。比如傳統教學中的“談話法”，它要求老師針對知識點提出相應的“問題”，引導學生進行學習。但數學問題常常蘊含著某種思想和方法，且比較抽象，不僅要求知識邏輯嚴謹，還與老師的知識結構、教學經驗、認知水平有著很大的關聯。如果引入大數據分析技術，可以使老師提出的“問題”更為科學、合理，而且能針對學生不同的接受能力提出不同的“問題”，從而使教學目的更明確、更到位。例如：一份數學試卷或作業中涉及知識點很多，教師很難在短時間內進行有效的統計，為了趕上教學進度，往往從頭講到尾，沒有側重點，效率低下。如果有了大數據的診斷與分析，老師就可以做到精準定位重點、難點，有的放矢，提高工作效率。

? 三、大數據技術為教學中老師和學生提供便利

在數學教學工作中，我認為“教”與“學”同等重要，有好的老師、好的方法，也要學生肯學、會學，不斷總結學習方法，及時與老師進行互動交流，才能真正達到教學的目的。我發現，在以往的數學作業或考試試卷中，學生只關注了自己的總分，了解題目的對與錯，不會認真、細致地分析產生錯誤的原因及自身知識點的掌握程度。如果采用大數據處理技術，可以通過智能分析學生作業或考試的數據，為學生提供具有針對性的考試和學習“診斷”報告，并進行知識點的歸類與解析，全程跟蹤學生情況，定期總結學生在特定學習知識點上的問題，為學生以后針對性的復習鞏固提供有效的數據依據，也為教師開展針對性較強的學習輔導提供數據支撐。

如學生在作業或考試后，通過大數據分析自己在班級甚至年級的位次，及時了解成績波動情況，分析成績波動的原因，查找不足，鞏固自己的優勢，彌補自己的劣勢。數學科目中知識點眾多，且重要的知識點出現的頻率較高，學生很易出現錯誤，需要進一步的強化練習。大數據信息技術引入數學教學后，可以根據教學中知識點類型，將高頻出現的題目匯總、歸納、整理，學生根據歸納整理好的知識，有針對性地進行強化訓練，達到提升學習能力、加深知識鞏固、提高學習效率的目的。同時，教師還可以根據學生知識掌握情況設置針對某個學生的試題，讓學生完成，避免學生不必要的重復和浪費時間，提高學習效率。此外，通過大數據技術的應用，學生能根據大數據分析結果，掌握自己對數學學習知識點的薄弱環節，有重點地加強訓練，提高學習效率。

大數據技術在數學教學中的應用還很多，在未來的教育中，需要我們去更多、更好地探索、研究，使大數據對教學的影響和產生的巨大效能越來越明顯，會更好的服務教育工作。據預測，到2025年教育領域所累積的數據規模將達到現在的50倍，我們作為新時代的教育工作者，應該在思想上牢固樹立“大數據服務意識”;在日常的教學工作中，要逐步將關注點從“數字”向“數據”轉變，不斷學習，努力掌握大數據在教學中應用的技術手段，使教師的教和學生的學更具有針對性，最終達到轉變和提高教師的教學方式和學生的學習效率的目的。

責任編輯 錢昭君