大數據背景下的中職數學課堂教學質量提升策略

陳金福

摘 要：大數據背景下中職數學課堂教學如何提質增效，成為中職教學中應該思考的問題。故探討中職數學課堂教學的現狀以及大數據在數學課堂教學中的作用，并重點研究大數據背景下中職數學課堂教學質量的提升路徑：教師要因材施教，采用分層教學方式；加強對數據分析方法和數據挖掘算法的應用，根據數據分析結果適當調整教學策略；采用精準教學模式或翻轉課堂教學模式，利用個性化教學和微課教學提高數學課堂的教學質量，通過大數據的應用提高中職數學課堂教學質量，使數學課堂呈現出更好的教學效果。

關鍵詞：大數據；中職數學；教學質量

中圖分類號：G７１? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2023）21-0021-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.21.007

云時代的到來促進了大數據的發展。在中職院校數學課堂教學中運用大數據，將互聯網和教育深度融合，利用大數據進行精準教學，實現個性化教學，使每個學生的學科素養和數學水平都能得到提升，在數學課堂教學中發揮大數據的優勢，通過大數據提供準確的數據分析結果，為數學教師提供參考依據，適當調整數學課堂教學策略。

一、中職數學課堂教學現狀

中職學生數學基礎較差，自律性和自制力較差，在數學課堂中很難集中精力，部分學生數學基礎差，中職數學對于這些學生來說難度較大，在課堂中存在聽不懂的情況，學生越聽不懂，越不愿意學習數學，形成了惡性循環，教師也沒有過多的時間教學生小學初中的數學知識。中職數學課堂的環境氛圍比較沉悶和壓抑，教師沒有對教學方式進行創新，采用千篇一律的模式進行教學，很少關注學生的學習狀態。中職數學教師過于注重理論知識的教育，很少從實踐能力和學科素養等方面培養學生。

二、大數據在中職數學課堂教學中的作用

首先，大數據有利于調整數學課堂教學策略。每隔一段時間，教師就要對課堂教學效果進行評價和分析，大數據具有反饋功能，可對課堂教學質量做出精準的評價，為教師提供參考，當教師發現教學效果較差時，就會變換教學策略，采用不同的教學方式，讓學生更加專注認真，順利完成日常的學習任務。其次，大數據能夠滿足學生個性發展的需求。中職數學教師可運用自適應學習技術，通過數據分析判斷各個學生的基礎水平和能力素養，根據學生的個性特征制定教學方案，為學生布置個性化的作業，激發每個學生的潛能，讓不同水平學生都能找到自己的目標和動力，堅持不懈地學習數學知識，逐步提高數學學科的綜合能力與核心素養。最后，大數據有利于促進師生互動，在傳統的數學課堂教學中，師生之間缺少溝通和交流，在大數據的幫助下加強教師和學生之間的互動，教師可根據數據分析快速了解學生的不足和需求，主動幫助學生解決問題，學生還可通過微信等平臺向教師提問，在線上提交作業，通過師生之間的互動交流提高課堂教學質量。

三、大數據背景下中職數學課堂教學質量提升路徑

（一）因材施教，分層教學

中職學生的基礎水平、思維方式和學習能力有很大差異，對所有學生采用同樣的教學方式，只能讓一部分學生掌握數學知識，為了提高數學課堂教學質量，應當遵循因材施教的教育理念，對學生進行分層教學。為了更好地實施分層教學，中職院校數學教師可利用數據分析技術研究學生的數學水平和學習能力，根據數據分析結果對學生進行劃分，在分層工作中發揮大數據的優勢，綜合分析每一個學生各個方面的能力水平，按照一定的標準將學生劃分到不同的層級中。教師可根據數據分析掌握各層級學生的特點，判斷學生對數學知識的掌握程度，根據各個層級的基本情況制定個性化的教學方案，采用不同的教學方式和評價方式，使中職數學課堂教學更具有針對性。數學教師可對學生進行基礎測評，根據測試成績進行分層，學生的知識水平處于不斷的變化中，教師可每個月進行一次測試，根據每個月的成績進行調整［1］。

在大數據的應用中，中職數學教師可利用箱形圖分析數據集，箱形圖包含幾個關鍵點：表示分布狀態的高位和低位，表示上下四分位數的Q1和Q3，還有一個關鍵點是中點。箱形圖能夠表現出班級學生的平均成績和分布情況，有些學生的成績處于高位，有些學生的成績處于低位，教師可準確判斷學生在整個班級中的位置，對不同層級的學生進行因材施教，在分層教學中體現出大數據的優勢，通過個性化教學提高每一個學生的數學水平，全面提高數學課堂的教學質量。

（二）通過數據分析調整教學方式

中職數學教師要樹立數據分析理念，數據分析是大數據的重要內容，要想在中職數學課堂中運用大數據技術，需要強化數據分析理念，根據數據分析轉變數學課堂教學策略，明確下一個階段的數學課堂教學目標。數學教師不僅可根據數據分析對學生進行分層，還可利用數據分析技術對教學效果進行分析，了解學生對不同數學知識的掌握程度，了解學生的弱項和強項，比如，一次考試之后，第一個題型的正確率為60%，第二個題型的正確率為40%，第三個題型的正確率僅為20%，通過數據分析，教師能夠快速掌握學生對不同題型的掌握情況，在講解試題的過程中，教師能夠合理分配各個題型的講解時間，重點對正確率較低的題型進行講解，并且在接下來的數學課堂教學中，適當調整教學策略，集中精力講解學生難以理解的知識。在下一次考試中，繼續對考試的相關數據進行分析，教師可從數據分析中得到反饋，如果在下一次考試時，各個題型的正確率均有所提高，說明教師的教學策略取得了一定成效，教師要根據這一次的數據分析結果繼續調整教學策略，不斷提高數學課堂的教學質量和學生的數學成績。

大數據和數學學科有緊密的聯系，教師不僅要強化自身的數據分析理念，還要培養學生的數據分析理念，使中職學生掌握大數據分析的相關知識，具備數據分析能力，能夠利用大數據分析解決數學問題。大數據分析能夠提高學生的問題分析能力和問題解決能力，培養學生的解題思維，遇到抽象復雜的問題時，學生可利用大數據分析找到數學問題的關鍵條件，將其具象化和簡單化，利用各種條件推導出問題的答案。例如，在指數函數和對數函數的課堂教學中，先讓學生自主分析兩種函數的差異，再讓學生研究兩種函數的性質，當學生掌握指數函數和對數函數的基本知識后，需要在平臺上解答習題。教師可根據學生的回答情況分析學生對兩種函數相關知識的掌握程度，找出具體的問題。比如，對函數奇偶性進行判斷時，很多學生都沒有判斷出正確的奇偶性，說明學生對函數奇偶性不夠了解，教師要反思自己的教學方法，不再使用同樣的方法講解函數奇偶性，轉換思路，確保學生全面掌握函數奇偶性的相關知識，能夠準確判斷出函數的奇偶性。在日常學習中，學生也可自主進行數據分析，每次練習結束后，總結錯誤的題型，復習該題型有關的數學知識，對特定的知識進行鞏固復習，有針對性地進行練習，通過數據分析明確自身的不足，在查缺補漏的過程中逐步提高數學成績［2］。

（三）運用數據挖掘算法

中職數學教師可利用大數據中的數據挖掘算法，利用該算法分析數據之間的關系，在數據挖掘算法的幫助下實現數學課堂的教學目標。數據挖掘算法能夠有效提高學生的綜合能力，使中職學生具備更強的舉一反三能力、數學運算能力以及歸納總結能力，利用一定的技巧進行運算，快速得到準確的答案。例如，求兩條異面直線間的距離，初學時，學生完全不知道該問題的解答方法，教師可通過大數據引導學生，先確定公共法向量，在兩條直線上各選取一個點，連接兩點，組成一條線段，學生可根據數據分析得到線段在公共法向量上的射影長度。當學生掌握大數據分析方法時，就可根據自身的分析得到明確的求解步驟，自主探究兩條異面直線之間的關系，利用公共法向量解決問題，通過大數據培養中職學生的邏輯思維能力，在異面直線距離的求解過程中，數據分析還能鍛煉學生的空間思維能力和數學運算能力，利用各種算法計算數據，得到異面直線的距離。

中職數學教師可將大數據作為教育的內容，將數據分析方法和數據挖掘算法滲透到數學課堂的教學過程中，對學生進行培養，提升數據挖掘能力，當學生需要參考某些知識的時候，學生可利用數據挖掘方法獲取資源，自己對知識進行研究，利用自己找到的資源解決問題。以微面積公式方法為例，先繪制散點圖，學生可觀察散點圖，分析大統計的變化規律，判斷統計變化規律，通過數據挖掘確定重點知識，利用大數據方法提高統計質量，正確判斷大統計的變化情況，確保中職學生具備更強的統計分析能力［3］。

（四）實施精準教學

中職數學教師可利用大數據實施精準教學，構建組合式平臺，借助大數據平臺進行精準教學。中職學生可在慕課平臺上查找資源，學習不同教師講解的數學課程。學校還可在雨課堂平臺上進行課前預習和課后檢測，課前預習以新課知識為主，學生可在慕課等學習平臺上自主學習數學（基礎模塊）新課程的數學知識，在學習的過程中完成隨堂練習；在課后檢測中，教學平臺會根據本堂課知識設置練習題，學生可直接解答習題，完成學習測評。數學教師需要在教學過程中判斷學生對數學知識的掌握程度，可利用智慧教育云平臺分析學生數據學習題的完成情況，還可利用微信平臺回答學生的問題，做到實時反饋和精準講評。為了順利應用大數據，中職院校需要對全校師生進行培訓，為精準教學奠定良好的基礎。中職院校邀請專家對教師進行培訓，在講座中講解SPSS數據統計分析方法，對部分教師進行一對一輔導，讓教師下載各個教學平臺，研究各個平臺的使用方法。

在精準教學的數學成績設置中，包含60%的平時成績，還包含40%的期末成績。在精準教學期間，要在課程開始前進行數據分析，明確培養目標，提高學生的運算能力、邏輯能力、數據分析能力、建模能力，根據教學目標和教學內容制定教學方案。以正弦函數精準教學為例，正弦函數圖像處于變化的狀態，可借助專業的數學繪圖軟件進行分析，為學生展示直觀的函數圖像。教師還可利用幾何畫板講解正弦函數知識，使學生了解變量對正弦函數圖像的影響。

在數學課程教學過程中，要采用個性化的教學方法，分析每個學生的數學水平和學習能力，讓學生在學習平臺上答題，直接統計結果，通過數據分析判斷學生的個體差異，為不同水平的學生設置不同的題目，實現精準教學和因材施教。以數列的教學過程為例，在習題檢測中，發現部分學生的基礎題出現錯誤，綜合題的解題思路是正確的，但是最終答案是錯誤的，經過分析，總結這些學生的問題，可知道，這些學生的指數運算能力較差，可專門進行指數運算練習，提高學生的指數運算能力和答案的正確率［4］。

（五）采用翻轉課堂教學模式

中職數學教師可采用翻轉課堂教學模式，引導學生在課前自主學習新課程的理論知識，主動發現問題，盡量解決問題，實在無法理解的知識，可在課堂上提出來。教師可利用大數據分析學生的課前學習情況，統計學生對各個知識點的掌握程度，為數學課堂教學提供參考，明確課堂教學的重點。教師可在課前制作微課視頻和PPT課件，學生根據教材、視頻、課件進行學習，還可在圖書館和網絡上查找資料。例如，在等比數列的課前學習中，教師將視頻和課件分享到QQ群，教師先在視頻中簡單復習了等差數列的相關知識，逐漸引導到等比數列的知識，最后對兩者進行對比，為學生布置一項作業，讓學生總結等差數列和等比數列的異同處。

在數學課堂教學期間，主要采用了小組合作的學習模式，同組學生需要共同探究和解決數學問題，讓學生互相交流，分享經驗和解題思路。教師要經常和各組學生進行互動，了解各個小組的研究進度。在翻轉課堂模式下，教師不要過度干預學生，要在恰當的時候引導學生，盡量讓學生獨立解決問題。在等比數列的教學中，讓各組學生思考如何用迭代法推導出等比數列的通項公式。當各組學生得到答案后，再提出銀行存款復利計算問題，讓學生利用所學知識進行計算。在課后復習環節，教師可錄制復習視頻，回顧本堂課的知識點，講解例題，還可讓學生在線上平臺進行復習，在線上平臺完成本堂課的習題，教師可利用數據分析技術分析各個習題的正確率，重點對錯誤率較高的習題進行講解。在翻轉課堂結束之后，教師需要對學生的學習情況進行評價，根據課前作業完成情況、課堂小組活動參與情況、課后習題檢測情況進行評價，通過大數據評價課程教學效果，提高中職院校數學課堂的教學效率和教學質量［5］。

大數據是新時期先進的科學技術，將其應用在教育行業，準確采集和分析學生的信息，根據學生的能力和成績進行分層，為不同層級的學生設定不同的目標，制定個性化的教學方案，教師要在數學課堂教學中運用數據采集、數據統計、數據分析等大數據方法，分析學生對數學知識的掌握程度和應用水平，有針對性地進行指導和教學，切實提高數學課堂教學質量。

參考文獻：

［1］ 陳亞囡.大數據背景下提升中職數學課堂教學質量的研究［J］.數學學習與研究，2021（35）：98.

［2］ 劉學勤.基于大數據環境開展中職數學精準教學［J］.數據，2021（12）：117.

［3］ 趙艷，潘艷玲.大數據支撐下的微課堂在中職數學教學中的應用研究［J］.數學學習與研究，2021（24）：16.

［4］ 劉海霞.大數據背景下中職數學新型教學模式研究［J］.科技資訊，2020（19）：14.

［5］ 葛梅鳳.“大數據”背景下中職數學精準教學的研究［J］.東西南北，2019（24）：204.

［責任編輯 谷會巧］