大數據發展在實現高中數學精準教學中應用分析

福建省永春第三中學 潘志勝

根據新課程標準提出的要求，每個學生都要能夠得到良好的數學教學，并且在數學方面得到不同程度的發展，但是在實際教學過程中，學生數學學習效果很大程度上取決于其個性化的學習體驗，受到傳統課程教學條件的影響，數學教育一直實行的都是經驗主義模式，教師要想獲得足夠的學情數據，無論是數據收集還是數據處理，都需要耗費大量的工作，而大數據的出現極大地改變了這一現狀，不僅拓寬了學生獲得知識的路徑，同時還為數學教學模式的改進創造了更好的發展機遇。在高中課程體系中，數學無論是教師教學還是學生學習都存在很大的難度，如果能夠充分利用大數據技術，不斷創新課堂教學形式，結合學生學習情況精準教學，對高中數學教學質量的提升有著非常重要的現實意義。

一、大數據背景下師生角色轉變

1.教師課堂教學角色發生改變。

（1）大數據為教師教學提供了更新的教學模式。

傳統課堂教學過程中教師的教學行為在很大程度上受到教學設備的桎梏，主要是以灌輸式教學模式為主，教師扮演的是課堂主導者的角色，從整體上主導教學方向，常常不得不舍棄部分需要深入探討的內容，這造成學生在學習中無法進一步拓寬思維，創造性受限，數學思維模式也逐漸固化。進入到大數據環境下，傳統教學模式得到一定改善，大數據技術能夠輔助教師針對學生開展多樣化的教學工作，引導學生自主學生，探究數學問題，教學的開放性大大增加，教師的角色也從傳統的課堂主導者轉變為學生學習的輔導者。

（2）大數據幫助教師更全面深入的了解學生學習情況。

大數據技術的不斷發展極大的便利了教師的教學活動，教師能夠多渠道了解學生真實的學習情況，有助于教師精準施策，教學的針對性大大提升。在傳統課堂教學過程中，教師主要是通過階段性的考試來判斷學生對知識點的掌握，顯然這種評價方式是片面的。進入大數據時代，教師了解學生學習的渠道更加多樣化，合理利用大數據技術能夠更好地掌握學生的學習習慣與偏好，更好地把握知識易錯點，有針對性地制定教學策略，對癥下藥，教學效果得到大大提升。比如教師可以利用計算機來完成作業批改，減少教師工作量的同時還能借助計算機針對批改結果進行全面分析，形成分析數據存檔，指導后續教學策略的制定。

2.學生課堂學習角色發生改變。

（1）大數據有助于學生更積極參與課堂學習。

學生借助大數據技術搭建起來的學習平臺能夠更全面深入地參與到教學活動中去，在學習過程中保持與教師、與同學之間的良性互動，開展線上交流，與此同時，教師通過大數據平臺得到的數據分析結論能夠更有針對性地調整教學策略，將數學課堂打造成一個教師與學生互教互學的平臺。具體教學過程中，教師借助數據系統在課堂布置預習任務，學生在預習后能夠在線上及時反饋自己的預習成果，教師收到反饋后進行大數據分析，整體上把握學生真實學習情況，指導后續教學活動的開展。

（2）大數據大大提升了學生學習的積極主動性。

對高中數學學習而言，課堂知識學習之后還需要大量開展課后練習，做好錯題積累，這都是查漏補缺、鞏固提升的重要步驟，每一個環節都必不可少。但是過去數學課堂中學生錯題積累大多采取的是定制錯題集的形式，往往需要耗費大量的時間，而借助大數據，學生可以在網上搜索下載各個知識點經典的錯題，結合自己常常做錯的題目，有針對性地搜集相關的題型進行練習，在此基礎上教師收集學生的練習反饋數據，有針對性地進行教學指導，教學效果更好。

二、精準教學研究及應用現狀

開展精準教學的一個關鍵點就在于是否能夠借助大數據基礎準確把握教學過程中學生表現出來的相關數據，有效測量，在得到準確數據的前提與基礎上有針對性的改進教學策略。大數據背景下的精準教學不僅在教學數據的采集上有了更高的效率，而且采集到的數據也更加精準，有效解決了傳統教學中用人工記錄統計存在的弊端，并且大數據技術應用采集數據能夠不打擾教師與學生的教學過程，效果更加明顯。

從精準教學出現發展到現在，已經有了五十多年的研究歷史，最開始實行的精準教學更強調的是學生的學習解決，沒有重視學生在學習中表現出來的特質，具有明顯的缺陷性，近年以來，雖然研究的方向不斷調整，研究也越來越深入，但是精準教學依然沒有在高中課堂教學中得到更廣泛的應用，歸根到底，主要是由于以下幾個方面的原因：

受應試教育的影響，精準教學往往將更多的注意力集中在學生的學習結果上，并沒有關注學生的具體學習過程，也就看不到學生在學習過程中所表現出來的個性化特征，無法有針對性的去調整教學策略，教學的針對性不夠，教學效果大打折扣。當教師更注重學生學習結果時，學生的個體差異性被忽視，教師看不到學生之間客觀存在的差異性，盲目追求同一種教學方式下學生取得同一個標準的教學成果，這無疑是違背教學規律的。

隨著素質教育的不斷深化與推廣，當前高中教育中也越來越注重培養學生的創新性，塑造學生的創造精神，在這種教學理念的引導下，高中數學教學中對教師的教學評價也不再僅僅只是看成績，看學生是否掌握了相關的知識點，還要看教學過程是否能夠調動學生，是否有意識地引導學生積極創新，在這樣的背景下，精準教學工作的開展缺乏更多的動力。

大數據背景下開展教學也離不開一定的技術條件作為支撐。雖然教育領域針對精準教學已經開展了相關的教學研究，也取得了一定的研究成果，但是落實到具體教學實踐中去，還需要對學生的學習情況進行準確的測量、有效的記錄，并且在全面分析的基礎上及時做出相應的反饋，這些都需要借助一定的技術來采集數據、挖掘數據，對技術提出了相當高的要求。而當前我國教育信息技術雖然有進步，但是離滿足精準教學的要求還有相當大的差距。

三、大數據背景中高中數學精準教學原則

1.主體性原則。

顧名思義，主體性原則就是教師要充分尊重教學過程中學生的主體性地位，正確認識學生在學習基礎與學習興趣等方面存在的差異，讓學生的個性得到展現，引導學生更好的發揮自身的學習潛力。教師要注重培養學生對數學學習的興趣，調動學生主動學習研究的積極性，引導學生自主提問，學會思考。精準教學過程中，教師要借助大數據基礎對學生進行合理劃分學習層次，根據層次的不同有針對性地進行指導，引導學生在階段性學習后自主完成層次調整。教師要始終將學生放在學習主體位置，為學生營造平等和諧的學習環境，創造更好的學習條件，充分滿足學生的數學求知欲，想方設法調動學生的學習積極性，充分保障教學質量的提升，要主動引導學生轉變學習態度，從被動學習轉變為主動學習。

2.系統性原則。

高中數學精準教學的各個環節都是連續開展的，針對每一個層次進行教學效果都與教學環節的實際開展情況息息相關，這意味在高中數學精準教學中所應用的大數據也需要注重系統性，從整體上規劃教學方案，在整體的基礎上把握精準教學，協調學生、教師以及教學資源之間的關系，將學生學習情況與教學目標、教學計劃、教學資源等內容充分結合起來，整合面向不同層次學生所選擇的教學策略，調整教學效果，夯實精準教學的基礎。教師要注重自主學習研究環境的營造，調動學生參與學習，對數學基礎比較差的學生，要預留更多的時間來思考，充分鍛煉其數學思維能力，而對于數學基礎比較扎實的學生，則要引導其多進行自主學習，更好地開發其學習潛力。

3.學生個體差異原則。

每一個人都是獨一無二的，學生也不例外，無論是在學習興趣還是學習能力上都存在天然的區別，這主要是因為每個學生自身的生理與心理發展步伐是不一致的，最終在學習發展上得到表現。加上每個學生成長的環境存在差異，思維發展呈現不一樣的水平，先天性因素與后天環境的差異綜合作用造成學生在數學學習上表現差別明顯，因此教師要充分結合學生表現出來的差異性精準施策，合理選擇教學方法，充分滿足學生的學習需求，做到教學方法與學生的學習方法相契合。具體教學過程中，教師要借助大數據收集學生的學習相關數據，構建大數據，為精準教學的開展提供數據支撐。

四、大數據技術支持下高中數學精準教學的應對策略

1.精準劃分教學目標。

精準教學中要根據新課標的要求細化教學內容，將教學目標中提及到的教學內容進行層次劃分，在幫助學生實現數學素養發展的同時全面提升教學質量。教師可以借助大數據技術建立學生學情數據庫，將各個階段開展的考試成績以及學生在日常學習中的表現都真實記錄下來，在全面把控學生學習情況的基礎上開展精準教學。具體教學中可以根據教學進度每周、每月都安排一次階段性的測試，利用云系統進行網絡閱卷，將學生的測試結果以數據庫儲存下來。測試過程中，可以在試題前直接表明測試的知識點，以便于后續進行系統歸檔與查閱。比如等比數列求和公式學習完后，教師可以設計這樣的試題：（等比數列的求和公式）在等比數列{a}之中，已知a=-4，q=2，那么S=（）？在批閱試卷之后，云系統會自動為學生形成錯題集，教師通過分析錯題集可以發現學生知識體系中存在的弱項，在后續的習題講解與輔導中更精準的進行規劃，切實提高教學效果。需要注意的是，對不同層次的教學目標之間也要設立一定的流動機制，確保與學生的學習進展相適應，如果學生感覺自己不能適應，那么要及時向教師提出。當然這主要依靠教師在教學過程中多進行觀察，加強與學生的互動交流，實時了解學生需求，并做出有效判斷，調整教學策略。

2.精準指導教師教學行為。

根據新課改的要求，教師在教學中所扮演的角色也發生了明顯的變化，從學生學習的控制者變成了學習的引導者，需要在大數據技術的指導下更靈活地開展教學。首先，教師要借助多元數據采集技術將自身從繁雜的作業與試卷批改中解放出來，騰出更多的時間精力開展教學研究，分析學生學情，扎實做好教學準備工作，合理選擇教學內容，精確教學目標，更有針對性地選擇教學方法；其次，教師要善于借助大數據技術來彌補自身在數學教學中存在的不足，利用大數據分析發現班級教學中普遍存在的知識薄弱點和教學難點，快速定位，集中精力攻堅克難，有針對性地開展教學，科學減負；再者，要充分利用大數據搜集優質教學資源，輔助教學工作的開展，縮小不同學校學生之間由于師資水平造成的差別，將優質教學資料應用到課堂教學中去，更好的保障教育公平。

3.借助大數據及時反饋學生學情。

大數據應用到高中數學精準教學中是一種前沿的教育形式，它將數據采集與數據追蹤結合起來，能夠輔助教師從繁雜的教學信息中快速分析出自己想要的信息，實現面向學生開展的高效數據分析、能力測試與信息調查等工作。在充分有效的數據調查與及時的信息反饋基礎上，教師能夠更全面的了解學生的真實學習情況，有針對性的幫助學生去解決存在的學習困難，讓信息在提升高中數學教學質量中發揮出更大的教學價值。比如當教師完成立體幾何教學后，可以借助大數據平臺面向學生進行一次在線測試，開展一次線上問卷調查，根據學生在測試中暴露出來的短板，結合學生在調查中反饋的問題，有針對性的進行教學輔導，幫助學生找到問題存在的原因，提升其數學素養，同時讓大數據平臺的既有優勢得到充分發揮，從中搜集與線面垂直等知識點相關的試題，開展專項練習，引導學生掌握三維問題與二維問題之間的轉化，學會化繁為簡。通過學情反饋，針對性的進行查漏補缺，能夠大大提升教學效果。

隨著大數據時代的發展，大數據相關技術應用到高中數學教學領域是大勢所趨，在大數據與教學理念不斷交融、相互適應的過程中，無論是學生還是教師，在課堂精準教學中所扮演的角色都在不斷變化，教師需要在充分尊重學生的個體差異的基礎上借助大數據技術來收集能夠真實反映學生學習情況的數據資料，了解造成學習差異的原因，有針對性地開展精準教學，個性化指導，切實保障高中數學精準教學效果，讓學生在高中數學課堂都能夠得到進步與提升。