大數據分析在中學教學中應用探究

教富旭

摘要：中學數學課堂教學中，有效應用大數據分析技術的意義與價值不言而喻，能夠為不斷提升課堂教學質量帶來技術層面上的支持。為此，文章就從立足時代大背景，樹立大數據分析教學理念;根據大數據分析結果，全面開展分層教學;合理選擇大數據分析方法，增強教學內容的彈性三個方面出發，確立大數據分析應用于中學教學課堂教學的路徑，希望能夠為今后開展更深層次的研究與探索奠定理論基礎。

關鍵詞：大數據分析;中學數學;課堂教學;應用路徑

引言：

隨著網絡技術的飛速發展，人們在日常工作和學習中所獲取的信息數量不斷增大，而信息反映出的現狀就需要進行整理與分析，而傳統的手動記錄和分析方法遠遠不能滿足現實需要，因此“大數據分析”逐漸進入到了人們視野之中。所謂的“大數據分析”，顧名思義就是針對巨大規模數據進行系統的分析，數據分析結果具有客觀性、準確性、高速性三個特征，不僅能夠反映出數據中的優勢與不足，還能夠體現出相關的改進意見，所以大數據分析技術在日常辦公過程中被廣泛應用。中學數學（尤其是高中數學）課堂教學也應緊跟時代發展步伐，將教學過程中學生所反饋的信息進行全面處理，幫助廣大教師客觀、準確、及時的調整教學方案，進而不斷提高課堂教學質量，而如何將大數據分析應用于中學課堂教學之中？自然成為廣大教師與學者重點關注的課題，文章就針對這一課題展開深入的探索與研究，希望研究觀點能夠為廣大中學數學教師帶來一定的啟發。

一、立足時代大背景，樹立大數據分析教學理念

隨著網絡信息技術的發展，中學教師在教學理念上應作出積極調整，緊緊跟隨時代發展步伐，接納先進的網絡信息技術，并善于將其應用到日常教學實踐中，讓先進技術更好地服務于課堂教學，特別是高中數學課堂教學也不例外，而有效利用大數據分析技術則是理想的選擇。因為大數據分析往往能夠準確判斷出學生想要怎樣的學習過程，圍繞學生學習的需要設計課堂教學方案，學生課上學習質量會有明顯的提高。為此，在當今時代背景下，中學數學教師應樹立起大數據分析教學理念，以此確保課堂教學方案設計的普遍適用性。

例如：在高一數學上冊第二單元《函數》第1課時的教學中，教師可以通過大數據分析技術，針對教學內容、教學組織形式、教學手段等多個方面進行分析，以客觀的數據來說明當前學生在課堂學習中需要怎樣的教學手段，需要有哪些元素融入進來，需要以怎樣的形式來學習。如：很多學生認為課堂教學內容中應該豐富生活元素，讓自己有生活經驗能夠加以借鑒，含有很多學生認為教學組織形式應該以小組探究、師生合作學習為主。學生這些想法往往代表了學生學習的意愿，教師在課前準備工作中可以根據學生的想法，廣泛搜集與“函數”相關聯的生活元素，并將其作為教學素材，再根據教學素材進行合理的分組（通常同桌之間、同桌及前后桌之間為一組較為理想），從而形成一套廣泛使用與學生課堂學習的教學方案，為不斷提高《函數》課堂教學質量打下堅實的基礎。

二、根據大數據分析結果，全面開展分層教學

“分層教學法”通常是廣大中學數學教師在教學實踐中經常采用的教學方法，但分層教學的效果往往并不盡如人意，經常會出現兩種情況：一是了解學生知識基礎不夠及時、不夠透徹，學生學習新知識的欲望得不到及時滿足。二是學生明明已經熟練掌握了所學的新知識，但在隨堂練習部分所接觸到的練習題往往是最基本的，習題難度與數量遠遠達不到自己的期望。導致這兩種情況產生的原因非常簡單，就是教師主要采用主觀辨別的方式開展分層教學，忽略了學生在不同范疇內理解、接受、掌握新知識的水平存在差異這一事實。為此，在中學數學課堂教學中，要采取一種極具說服力，極具客觀性的分析方法，根據分析結果全面開展分層教學，最大程度實現學生學習的期望在課堂中得到普遍滿足。其間，利用大數據分析結果則是明智之舉。

例如：在《集合與集合的表示方法》第一章第一單元第2課時的教學中，教師在課上要經常針對學生知識點掌握情況進行調查，第一時間詳細了解到學生描述法和列舉法的掌握程度。在此之后，將學生自我評價結論上傳到數據分析系統之中，根據大數據分析后所反饋的結果，適當調整針對某一位學生或某一部分學生的教學策略，如知識點的講授方法等等，讓每一位學生都能根據自己實際的基礎水平、智力因素條件，得到更加適合自己的知識傳遞方式和新知轉化方式。另外，在隨堂訓練環節開始之前，教師還要系統的針對學生新知理解、掌握情況進行調研，其方式在于通過口頭表達讓學生選擇對應的選項，最后將學生自我評價的結果再次上傳到數據分析系統之中，得出相對應的數據之后，為學生部署隨堂練習的內容和題量。最后，教師則要根據學生課前大數據分析結果，有針對性的進行分組，并采取與之相適合的隨堂訓練形式，讓學生能夠在自己承受的范圍內得到更為徹底的新知鞏固。通過這樣的教學全過程，也能更好地展現尊重學生個體差異，以及滿足全體學生不同的學習需要兩個教學原則。

三、合理選擇大數據分析方法，增強教學內容的彈性

教學內容是決定課上教學效果的又一重要因素，也就是說教師所選擇的課堂教學內容與學生需要普遍吻合，那么學生在學習內容的掌握上會相對理想。反之，如果教師所選擇的教學內容不是學生想要的，或者是極為單調的，就意味著學生在學習這些教學內容是會出現一定的抵觸情緒，課堂教學效果也很難達到預期目標。中學數學（特別是高中數學）課堂教學也是如此。然而，教師如何才能做到科學合理的選擇教學內容呢？這就需要教師采用先進的技術手段方可實現。其中，大數據分析技術不失為理想的選擇，采用數據挖掘與統計這一大數據分析方法效果往往會非常明顯。

例如：在《集合之間的關系與運算》單元的兩個課時教學中，教師在教學內容的選擇上，可以運用數據挖掘與統計的方法，將學生關于教學內容的想法進行大數據分析，教師根據分析后的結果合理選擇教學素材，增加或刪減以往課堂教學中所出現的內容，讓教學內容更具彈性。具體操作包括兩個方面：第一，教師在《集合之間的關系與運算》單元的課前準備工作中，不僅可以采用語言交流的方式向學生了解教學內容中希望出現的元素是什么，還可以采用問卷調查的方式向學生進行全面了解。第二，教師要根據學生所提出的觀點和看法開展歸納和整理工作，將訪談與調查結果通過Excel數據統計與分析功能進行結果分析，教師根據數據統計與分析結果明確應該將哪些素材引入到課堂教學內容中去，哪些是學生不感興趣的內容應該進行刪減。做好以上兩方面工作，教師就可以保證課堂教學中出現的內容是學生感興趣的，并且有助于學生長時間保持強烈的學習欲望，課堂教學內容由此也極具彈性。

結論：

通過以上的研究與論述，可以看出在中學數學課堂教學中，大數據分析技術的有效應用是一項極為系統的工程，并非經過簡單操作就能夠實現有效應用的。其間，教師不僅要在課前準備工作上下足功夫，還要在課上各個教學環節上做到有效應用。然而，文章所提出的觀點中，勢必會存在這樣或者那樣的不足之處，還希望廣大中學數學教師與學者能夠積極提出寶貴意見與建議，踴躍分享自己的成功經驗，為不斷提高中學數學課堂教學質量共盡一份微薄之力。

參考文獻：

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