基于大數據平臺的高中數學精準教學實踐研究

■ 武漢市常青第一中學 冷秋君

一、大數據背景下師生角色的轉變

1.教師課堂角色的指導性

傳統課堂教學總是以教師傳授為主，課堂節奏主要由教師既有經驗來判斷和掌控，學生的課堂活動主要表現為參與回答問題、板書展示等等環節，因而學生學習能力的培養不能根據學生的實際情況落到實處，無法真正做到因材施教，更不能發展學生的數學核心素養。隨著時代的發展，學生普遍自主意識強烈，而信息化2.0下大數據平臺為教師提供了更多教學模式的選擇，來滿足學生的自主發展。借助大數據平臺幫助教師把握學情，能真正實現減負增效，跟上時代的變化；同時，根據大數據平臺的數據分析，可實現多樣化和個性化教學，讓教師不再是課堂教學的主導者，而是學生自主學習和探究的指導者。

2.學生課堂角色的主觀能動性

基于學習中心論的觀點，學生作為課堂教學的主體，具有很強的主觀能動性。高中數學相對于九年義務教育的數學課程設置，容量大節奏快，知識體系兼具深度和廣度兩個方面，需要學生做好充分的課前預習，需要教師做好課前預習指導。課堂改革從翻轉課堂的實踐開始，信息化教學工具已經為學生發揮主觀能動性提供了強有力的平臺，課前預習案的環節設置已經成為教學必不可少的重要環節。教師通過預習案的反饋，可以幫助學生通過預習案了解自身的預習情況，重點關注自身的預習困惑和問題，掌握課堂聽課重難點；同時，學生可以同時通過大數據平臺與教師交流溝通，提高預習效率，便于課堂上更好更充分地發揮自己的主觀能動性。

二、高中數學實施精準教學的意義

1.幫助師生實現減負增效

隨著“雙減”政策的深入推進，大數據的應用已經成為各校強化課堂主陣地作用的有效法寶。數學作為基礎理工學科，日常的大量練習必不可少，而高中學科學習難度大，知識容量多，基于大數據平臺的精準教學系統既可保證訓練量，又可有效減少單一重復作業的出現。利用大數據平臺對學生預習情況進行智能分析，精準定位班級學情，一方面，幫助教師準確定位班級共性問題，便于精講和細講，提升教學效率；另一方面，通過精準分析學生的共性問題，可以有效提高作業設計質量，把控學生作業完成時長，創設個性化作業模塊，從而健全作業管理機制，幫助學生切實減輕作業負擔。

2.幫助學生實現個性化發展

教育是千家萬戶關注的重點。隨著物質生活水平的提升，人們對教育的需求不斷發生改變。滿足不同學生的教育需求，實現學生的個性化發展的愿望，變得越來越強烈。利用大數據平臺，高中數學在傳統大班授課的基礎上能夠更快獲得學生個性化學情。如：基于課后檢測生成不同學生的錯題診斷，大數據平臺會推送與個體錯題庫相關的數學作業，實現不同學生的個性化發展。

3.幫助學生提升學習能力并培養數學核心素養

高中數學精準教學在結合大數據平臺的使用下，通過自主學習、小組合作、展示交流、應用嘗試和達標檢測等環節的設計，可以從不同層面培養學生的數學核心素養。如：在自主學習環節讓學生自主完成導學案，可培養學生的自學能力；在小組合作以及展示交流環節，可培養學生的協作意識、數學思維和數學語言表達能力；在應用嘗試和達標檢測環節，可培養學生的數學應用及評價能力；課堂小結環節則可以培養學生的數學歸納能力等。

三、高中數學采取精準教學的策略

高中數學的精準教學策略具有“精準教”和“精準學”兩方面的含義。它強調以生為本，既要關注到全體同學的共性問題和困惑，抓好課堂教學重難點實施教學，又要關注到不同學生的個體差異，讓每位學生都能在課堂學習中有收獲感。因此，高中數學精準教學實踐需要契合學生實際來開展，從課前預習、課中講解、當堂檢測以及課后訓練和評價反饋等等，都需要結合大數據統計和數據分析功能來開展；另外，數據分析和沉淀還可為后續分層教學打好基礎，便于及時性反饋評價和個性化輔導的開展。

1.搭建與數學學科知識點相適應的校本庫資源系統

新課改以來，相較于以往按部就班的教學模式，信息技術的飛速發展尤其是大數據的使用對教育教學產生了較大的影響。如何從海量的教學資源中挑選適合學生發展的資源，需要教師根據學生實際能力水平來構建。高中數學的知識點結構脈絡清晰，重難點突出，搭建與其相適應的校本庫資源可行且必要。校本庫資源的建設既要有傳統經典的高中數學知識點預習案、練習資源和供學生學習參考的數學微課等，還必須有結合新高考知識點和題型的新資源來不斷充實。要注意及時維護和更新，讓校本資源庫煥發永久的活力。同時，校本資源庫還需要建立難度系數標簽，通過同一知識點不同難度類型的練習和資源輔助來保障精準教學落地。讓不同學生圍繞同一知識點達到相應水平，做好校本資源庫的難度系數標簽是關鍵。有標簽才能方便教師在學生自主學習環節設計出分層的導學案，才能方便教師根據不同層次學生的基礎差異開展課堂教學。所謂工欲善其事必先利其器，只有搭建好科學系統的校本數據庫，高中數學的精準教學才能實現長效有序的開展。

2.結合大數據平臺收集和分析功能的二次備課機制

眾所周知，教師備課情況與教學效果息息相關。高中數學實施精準教學需要以學生具體學情為依據，同時結合新課標相關教學目標和大數據平臺收集、分析導學案的實際完成情況等信息來確定教學重難點。首先，在備課環節應明確新課標的教學目標，在目標的導引下發展學生的學習能力；然后，借助大數據平臺收集和分析的功能，了解不同班級學生對于新知識預習和掌握的情況，明確具體學情，精準定位教學重難點；最后，結合不同班級的實際情況，補充個性化備課素材，滿足不同層次學生的學習需求。因此，二次備課需要收集教學目標（教學重難點）、學情分析（導學、導練案完成情況記載）、任務分工（學生課堂展示預安排）、教學過程（精講精練詳細計劃）、教學反思（實際學生課堂生成情況分析）等內容。

例如，在新教材高一必修一第五章的兩角和與差的余弦、正弦公式這一節，教師在二次備課時，首先，應明確本節教學要在此前學習了兩角差的余弦公式基礎上加強對兩角和的余弦、正弦公式的推導以及運用，重在培養學生的運算能力和邏輯推理能力。其次，結合大數據平臺對學生導學案完成情況的分析，依據對應知識點和題型難度分類等厘清學生自主學習學情，再按照知識點由易到難的程度（給角求值——給值求值——給值求角——輔助角公式應用等），準備好課堂精講和精練相關內容。對于文科班學生，在基礎知識的給角求值環節，由于前期誘導公式熟練度不夠，容易運算出錯，因此，教師在給角求值環節要多給他們一些運算機會，以提升其學習的信心。而對于理科班學生來說，預習案中的給角求值更多考驗學生利用已知條件求值的靈活運用能力。要考察學生如何利用已知角拼湊出未知角的邏輯推理能力，需要教師準備好不同知識點和題型配套的具有即時反饋性隨堂變式練習，用以校驗課堂教學效果。最后，對于反復易錯的單一知識點和題型——輔助角公式的應用，除了準備更多變式練習之外，教師應當借助大數據平臺及時推送具有典例性的題型講解和微課資源包，以備不時之需。

3.借助大數據平臺和二次備課開展課堂精準教學

高中階段，各學科知識容量大，內容深。與小學和初中教材相比，高中數學課本配套練習已經呈現出分層目標，每節習題都會有復習鞏固、綜合運用和拓廣探索等三個層面。而在舊版教材中，高中數學主要分為A組練習和B組練習，新課改之后數學教材的練習預設了難度分層，為教師教學指明了方向。在具體實施精準教學時，教師需要借助大數據平臺的數據分析來關注不同班級不同學生的學情，還是以兩角和與差的正弦、余弦公式一節為例，當預設難度最簡單的給角求值知識點錯誤率低于50%時，課堂可以通過小組合作來解決部分學生的困惑和問題，不需要占用大量課堂時間來解決。而到了難度略高的給值求值知識點，教師可以通過學生展示來鼓勵有能力的小組展示解答過程和思路，幫助大部分學生學會如何利用已知角拼湊出未知角從而求值，同時鼓勵其他小組進行點評和質疑。這一環節可以充分調動學生的主觀能動性，利用合作探究和點評質疑來引發學生的認知沖突，點燃學生思維的火花，激發學生的求知欲。而預習案完成最差、同時也是難度系數最高的輔助角公式應用知識點，則可由教師進行有針對性的講解和總結。在課堂時間允許的情況下，教師還可以結合二次備課的補充變式練習讓學生進行當堂檢測，或結合課后的達標檢測來查看學生知識掌握和能力培養的情況。

4.通過大數據平臺建立科學長效的精準評價和反饋機制

大數據平臺作為貫穿精準教學全過程的信息化工具，既可通過課前導學和課后訓練等數據分析生成關于學生的精準評價，又能在教與學的各環節中給予教師反饋性的教學建議，幫助教師準確診斷、及時改進，有效提升教師的教學能力和課堂教學質量。例如，借助從大數據平臺獲得的學生自主學習環節所呈現的學情和課堂檢測環節的情況，教師可在二次備課時強化某一具體知識點的應用訓練，然后再通過達標檢測來評價學生對某一節知識的整體掌握情況。在精準教學的所有環節中，大數據平臺對于教學過程和教學數據的監測可為教師及時調整教學計劃和教學重難點提供有效參考依據。可以說，無論是對于同一班級不同學生的個體評價，還是對于不同班級學生的整體評價，依托大數據平臺的精準評價都為教師課堂教學和個性化輔導提供了直觀的可視化數據；同時，通過階段性的學習和檢測等數據的收集，也能精準反饋教師的教與學生的學之間的吻合度。可以說，基于大數據平臺的科學長效的精準評價和反饋機制，有效實現了教師和學生的雙向共贏。

教學質量作為評價教育教學的主要指標，永遠是教育工作者不斷努力的方向。在教育信息化發展的背景下，利用大數據平臺開展精準教學，能幫助我們充分發揮學生的主體作用，促進每一位學生的全面發展。高中數學教師應緊跟時代潮流，注重提升自身信息化教學能力，以大數據平臺的精準評價和反饋為依據，實施精準教學、精準指導，有效提升課堂教學效果，最終實現學生個體的全面發展。