大數(shù)據(jù)背景下高中生物個性化作業(yè)設計探析

劉國偉

摘 要：目前我國進入大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到人們生活中的方方面面，本文將以高中生物作業(yè)設計為例，研究在大數(shù)據(jù)時代下，高中生物個性化作業(yè)的設計方式。高中生物學習中涉及的內容較多，同時具有一定難度，教師在教學中需要充分尊重每個學生，使其能夠發(fā)揮出自身主觀能動性的同時，將作業(yè)設計的價值充分發(fā)揮出來。

關鍵詞：大數(shù)據(jù);高中生物;作業(yè)設計

在傳統(tǒng)作業(yè)設計中，主要是采用鞏固練習的方式，讓學生逐漸掌握知識，但是這種作業(yè)設計方式已經(jīng)無法滿足當今時代的教學要求。在此過程中，教師可以充分應用大數(shù)據(jù)技術，確定每位學生知識的掌握情況和薄弱點，根據(jù)實際情況進行作業(yè)設計，這種方式能夠將作業(yè)的價值充分發(fā)揮出來，進而提升學生的學習水平。

1、大數(shù)據(jù)在高中生物個性化作業(yè)設計中的應用價值

第一，確定學生差異性。班級學生之間具有差異性是必然情況，導致這種差異性出現(xiàn)的原因有許多，而教師在實際作業(yè)設計中，可以利用大數(shù)據(jù)技術，對學生展開全面分析，進而確定學生在實際學習中存在的差異，并且充分尊重學生之間的差異性。根據(jù)學生的實際情況和教學要求，選擇與學生實際能力相匹配的作業(yè)內容，使學生在完成作業(yè)之后得到成就感和滿足感，提升學生的積極性。第二，突出作業(yè)設計的個性化原則，大數(shù)據(jù)技術能夠幫助教師對學生展開全面分析了解，教師只需要將相關信息錄入到分析系統(tǒng)中，就能夠掌握該學生的狀態(tài)以及學習情況，并且最終結果具有較強的準確性。在此基礎上設計作業(yè)，既能夠促進學生的個性發(fā)展，又能夠提升作業(yè)的完成效率。第三，保證作業(yè)設計的全面性。高中生物作業(yè)設計的對象是全體學生，由于學生之間具有較強的差異性，因此在正式布置作業(yè)之前，可以利用大數(shù)據(jù)技術，確定學生的知識水平，合理確定作業(yè)布置目標，安排作業(yè)進度。學生在完成作業(yè)的過程中，將目標的引導作用發(fā)揮出來，進一步鞏固知識，促進學生的思維邏輯發(fā)展。

2、大數(shù)據(jù)背景下高中生物個性化作業(yè)設計方法

（1）提升高中生物作業(yè)設計的實踐性

生物知識來源于生活，而將高中生物作業(yè)設計與實際生活相互結合，利用課前設計問卷調查、課堂前測等方式，收集、分析數(shù)據(jù)，了解學生的知識儲備情況，在此基礎上對課堂教學內容進行決策，為學生建立一個完整的學習情景，進而提升學生的興趣。例如，在學習“細胞”相關知識的過程中，細胞根據(jù)有無成型的細胞核可以分為兩種，一種為原核細胞，另一種為真核細胞，為了讓學生清楚知道二者之間的差異性，僅僅采用書本講解的方式并不能達到這一目的，因此筆者將其設計為課前網(wǎng)絡作業(yè)和隨堂實踐作業(yè)，讓學生展開實踐練習。筆者準備原核生物大腸桿菌的固定裝片或者讓學生制作臨時裝片，學生利用顯微鏡對細胞展開觀察，確定細胞內部的組成結構，再對自己的口腔上皮細胞展開觀察，確定其結構，并將二者之間的結構特點記錄下來。

（2）提升高中生物作業(yè)設計中的探究性

探究性學習可以對學生的自主學習能力以及探索能力進行有效培養(yǎng)，大數(shù)據(jù)技術能夠幫教師收集學生感興趣的探究性問題，更加深入的了解學生的最近發(fā)展區(qū)，而將大數(shù)據(jù)支持下的探究性學習與高中生物作業(yè)設計相互結合，能夠使學生在完成作業(yè)的過程中，更加深入的研究問題，讓學生具備“提出問題”的能力。例如，在學習《影響酶活性的條件》的過程中，筆者先通過視頻展示回顧初中做消化酶實驗時需要控制溫度、PH等實驗條件，讓學生提出自己在觀察中存在的問題，通過問卷星的方式收集整理出比較有代表性的問題并設計成個性化的課前作業(yè)。例如，如何判斷哪支試管中酶的活性最高？不同溫度或者PH條件下酶的活性差別有多大？如何儲存、運輸酶制品？學生在提出以上問題的過程中，就表明學生已經(jīng)對知識進行了深入的思考和探索，并將作業(yè)設計的探究充分體現(xiàn)出來。學生在提出問題之后，教師給予學生適當?shù)囊龑В⒐膭顚W生自己解決問題。在作業(yè)設計中，教師需要根據(jù)學生的實際學習水平，確定不同的作業(yè)內容，合理劃分難度。學生在完成作業(yè)的過程中，既能夠鍛煉自身探究能力，還能夠幫助自己建立學習自信心。

（3）優(yōu)化高中生物作業(yè)的設計方式

小組學習方式能夠培養(yǎng)學生合作精神和溝通交流能力，因此在大數(shù)據(jù)的背景下，教師可以利用教育信息技術將這種學習方式應用到高中生物作業(yè)設計中，采用小組合作的方式，激發(fā)出學生完成作業(yè)的積極性。例如，在講解“種群的數(shù)量變化”這一課時，筆者讓學生以小組為單位，利用細菌培養(yǎng)皿，培養(yǎng)出一個菌落群，每天觀察菌群的變化情況，并將其詳細記錄下來，作為實驗結果的分析依據(jù)，以小組為單位在校園平臺上分享數(shù)據(jù)，并在平臺上彼此討論形成班級、年級的數(shù)據(jù)，學生利用這些數(shù)據(jù)修正改進自己的實驗方案。在此過程中學生可能會遇到許多問題，例如菌落的成活率較低、菌落變化不明顯等情況，面對這些問題，小組成員之間需要共同交流，發(fā)表自己的觀點，確定其中存在的問題，這一過程就是學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程。

（4）提升高中生物作業(yè)設計的開放性

傳統(tǒng)高中生物作業(yè)設計方式較為封閉，無法充分拓展學生思維，而在大數(shù)據(jù)時代下，教師需要將高中生物作業(yè)設計中的開放性充分發(fā)揮出來，引導學生形成創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，為今后學生的可持續(xù)發(fā)展提供條件。例如，在學習“微生物”相關知識之后，筆者讓學生根據(jù)所學知識制作一個方案，制作泡菜，并測定其中存在的亞硝酸鹽含量，不規(guī)定實驗中需要的設備和材料，但是需要遵循科學性、合理性以及嚴謹性的實驗原則，方案完整可行。該項作業(yè)具有較強的開放性，學生能夠充分利用所學知識，在遵循基本原則的基礎上自由發(fā)揮，充分培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

結束語：通過以上分析能夠看出，在當今大數(shù)據(jù)支持的背景下，高中生物作業(yè)設計需要向著個性化的方向發(fā)展，尊重學生的差異性。本文從生活實踐、探究性學習、小組學習以及開放型學習等方面展開研究，探討符合當今學生發(fā)展需求的作業(yè)設計方式，從根本上提高學生對所學知識的掌握程度，最終達到促進高中生物教學良好發(fā)展的目的。

參考文獻

[1]王樹仁.優(yōu)化課外作業(yè)設計引導學生學會學習——珠海市高中生物課外作業(yè)現(xiàn)狀調查[J].中學生物學，2018，34（10）：66-68.

[2]孫志妍.高中生物“自助餐式”課后作業(yè)設計的實踐研究[D].江蘇師范大學，2017.

基金項目：本文系福州市教育信息技術研究立項課題“運用智慧校園大數(shù)據(jù)開展高中生物課堂精準教學的實踐研究”研究成果之一（立項編號：FZDJ2017A06）