大數據背景下小學數學精準教學路徑

大數據是信息時代的一種實用信息技術，或者說是一種實用工具。在當前各行各業信息化改革蓬勃發展的背景下，大數據在眾多行業和領域都展現出了卓越的性能，其應用不僅直接推動了這些行業與領域的信息化進程，更間接地促進了它們的改革與創新。站在教育的視角來看，大數據在教育工作中的應用標志著信息技術與現代教育的融合，它極大地改變了傳統的教學模式和教學形態，為新時代新型教育理念和教育模式的構建奠定了堅實的基礎，推動了課堂教學的精準化發展。本文主要圍繞如何基于大數據在小學數學課堂上展開精準教學，對大數據和精準教學的核心概念、意義、價值，以及小學數學精準教學的有效路徑進行探索，以期為廣大教師提供有價值的參考。

一、大數據賦能精準教學：個性化教育的未來方向

在信息技術日新月異的今天，大數據已經成為推動教育領域創新的強大力量。大數據作為一種通過信息技術手段收集、管理和處理的海量數據集合，其具有以下顯著特征：數據量大、種類多樣、處理速度快、內容真實等。大數據涵蓋數據的生成、采集、存儲、處理、分析和服務等多個環節，代表一種新興的技術產業。

大數據被視為一種前沿技術，其在教育領域的應用潛力尤為突出。大數據的兩大核心原理——“全數據”原理和“精準性”原理，為教育革新提供了強有力的理論支撐?！叭珨祿痹砑赐ㄟ^全面深入剖析研究對象和相關數據，能夠揭示更深層次的問題和規律；“精準性”原理是指通過重視數據的多樣性，特別是利用非結構化數據來驗證或補充結構化數據，能夠提高準確性，為教育決策提供科學依據。

從功能來看，與大數據功能相關的理念有兩個：一是關系理解功能，即通過關聯數據技術構建數據鏈，可以實現人物、事件、概念等要素的關聯分析，為教育領域的關系理解提供有力支持；二是數據分層功能，即大數據可以通過分層管理的方式規范數據層次，減少數據的重復開發，提高數據輸出的直觀性和易用性，為教育數據的處理和利用提供便捷服務。

精準教學指的是在信息技術的支持下，實時跟蹤、記錄、分析過學生的學習數據后，精準把握學生實際學習情況并精準開展教學的一種模式?！耙詼y助學”是精準教學的核心，儒家學派倡導的“因材施教”就是與精準教學同質的一種教育思想。而現代教育中“精準教學”概念的首次提出是在20世紀60年代，強調的是科學的測量工具和嚴謹的測量過程，旨在通過對學生學習表現的跟蹤來為教學提供科學依據。進入21世紀，隨著大數據這類更先進的追蹤和測量工具進入課堂，精準教學也進入了新的發展階段，即通過大數據技術搜集伴隨性學習數據，以分析學生的學習軌跡和學習習慣。在“以測助學”這一核心下，參考大數據搜集到的數據及分析出來的結果來進行個性化的教學設計，以精準干預、補救和改進學生的學習理念、學習方式和學習習慣，在幫助學生認識自身不足之處的同時，促使他們改進與提升，從而推動教育真正實現因材施教。

二、反思與挑戰：重塑傳統小學數學教學模式的必經之路

數學作為基礎教育階段的核心學科，其重要性不言而喻，不僅為學生日后的深入數學研究和其他數理學科的學習奠定堅實的基礎，還在培養學生的邏輯思維、分析問題能力等方面發揮著關鍵作用。所以從小學開始，學校、教師和家長就對學生的數學學習投入了更多關注，而在經過多年實踐經驗積累之后，教師對數學學科的教學也形成了一套相對完善的模式。但是，隨著信息化時代的到來，這套傳統的教學模式也逐漸顯露出一些弊端，對新時代學生的成長產生了一定的影響，具體表現在以下三個方面。

（一）教師無法精準把握每個學生的學習狀態

學生和教師是課堂上的兩個核心主體，其中，學生在課堂上的表現直接決定著整體教學質量，這就要求教師必須實時把握并精準判斷學生的學習狀態。然而在教學實踐中，教師不能僅通過肉眼觀察了解每一個學生的學習狀態，傳統教學模式下也沒有可以輔助教師收集相關信息的工具，這樣依賴經驗的觀察具有較大的主觀性，無疑制約了教學效果的提升。

（二）教師無法真正發揮課堂評價的導向功能

評價是教學的重要組成部分，評價的作用是否能夠真正發揮出來直接影響著教學的順利程度。然而，在傳統的小學數學教學中，課堂評價往往沒有充分發揮其應有的作用，尤其是導向功能。這主要是由于部分教師對評價的認知存在誤區，導致評價形式化，僅局限于課堂練習、課后作業和考試等考核性質的場所，無法為教學提供有效反饋。

（三）教師難以有效實施個性化的教學指導

由于年齡限制、認知限制、能力發展等原因，學生的自主學習能力相對較弱，導致學習效果不理想。在這樣的情況下，教師的專業指導就顯得尤為重要。教師的指導不僅能夠確保學生的學習方向不偏離主線，還能幫助他們形成正確的學習習慣，掌握科學的學習方法。

然而，傳統的小學數學教學模式存在明顯的問題：雖然教師在為學生提供指導方面下了很大功夫，但往往在個性化方面有所欠缺，難以真正滿足每個學生的獨特需求。因此，在數智時代，教師需要深刻反思，積極探索符合課程標準的教學模式，以促進學生個性成長和全面發展。

三、探索與實踐：基于大數據的小學數學精準教學的有效路徑

數智時代的精準教學主要借助大數據來實現，大數據技術對大規模、多類型數據的生成、采集、存儲、加工、分析和服務為教師收集并分析學生的學習數據奠定了基礎，提供了助力。在大數據的支持下，教師除了能夠實時記錄學生的學習狀態和學習表現之外，還能綜合社會層面其他的教育數據展開對比，進而實現對學生學習情況的多元分析和精準概括，由此看出大數據之于信息時代精準教學的重要性?；诖耍W數學教師對精準教學的開展要以大數據為立足點，從對大數據功能的開發入手，著眼教學思維的革新，落腳學習進程的把控，參考大數據分析出的結果來優化教學設計，打造輔助教學系統，全方位地落實課堂上的精準教學，從而為學生提供更個性、更高效的學習體驗。

（一）建立大數據監督機制，實時把控學習進程

在大數據賦能的教學改革中，線上教學渠道被打通，教師可以借著對線上教學和線下教學的聯動來全面追蹤學生的學習過程，及時發現每個學生學習中存在的問題，以落實對課堂教學改革的深化，最終實現課堂教學質量和學生學習質量的根本性提升。在這一背景下，小學數學教師在大數據支持下進行精準教學時，需要利用大數據構建課堂監控系統，以監督、收集并記錄學生真實的學習數據。

以蘇教版小學數學三年級上冊“兩位數乘一位數的筆算”為例，學生需要掌握兩位數乘一位數的筆算和估算技巧。然而，在實際學習中，學生可能會出現計算錯誤、算理不理解、估算能力不足等問題。

在傳統的教學模式下，教師往往看不到全體學生的真實思考，導致學情把握不準確。而在數字化時代，教師可以利用大數據賦能的課堂監控系統，對學生的學習過程進行實時跟蹤，基于大數據進行精準教學。例如，在教學48×4時，教師可以設計這樣的情境問題：“湖里有48只天鵝，野鴨的數量是天鵝的4倍，那么野鴨大約有多少只？A.100" B.200多 C.不超過200" D.不知道”。學生通過反饋器呈現答案，大數據監控系統詳細記錄學生的真實思考過程，教師可以隨時調取學生的思考數據，清晰地看到學生的真實想法。之后，教師可以綜合數據來反推學生的思維在哪個地方出現了斷層，從而準確判斷學生的薄弱環節。

大數據課堂監控系統能夠為精準教學提供有力支持，教師可以根據課堂數據和學情反饋有的放矢地設計教學策略，靈活地進行課堂決策，對學生進行個性化的輔導，以提升學生的學習力，促進學生學習質量的提高。

（二）依托大數據精準分析，優化整體教學設計

精準教學實踐需要從設計開始，在大數據背景下，教師可以借助大數據收集的信息和分析得出的結果來找到恰當的教學切入點，并由點到面地落實對課堂教學模式的優化和課堂教學活動的設計，確保設計出來的教學活動符合學生學情且能夠滿足學生需要。所以，在大數據時代下的精準教學中，教師需要更多地關注大數據的分析結果，包括對課堂教學實踐的分析和對學生真實學情的分析，再依據結果來落實教學設計的優化。

例如，在教學三年級上冊“倍的認識”這一內容時，教師可以通過前測，利用大數據來分析學生對“倍”這一概念的理解程度，以及他們在應用時遇到的困難。教師可以設計一些前測問題，通過學生的前測數據就會發現，學生對“倍”這一概念的理解存在差異，因為學生已有的認知結構不同，從而找出學生在理解時存在的普遍問題和個別問題，如有的學生會混淆“誰是誰的幾倍”和“誰比誰多幾倍”這兩個概念。

以課前測試的學情數據為基礎，教師可以聚焦學生學習的難點，找到本課教學的切入點。對于學生普遍存在的“誰比誰多幾倍”這樣的困惑，教師可以設計一些針對性的教學活動，幫助學生加深對“倍”的理解。

依托大數據的精準分析來優化整體教學設計是實現精準教學的關鍵。結合大數據的分析結果，教師能夠更準確地把握學生的學習情況，有的放矢地設計教學活動，教學效果和學生的學習效果自然會得到大幅度提升。

（三）運用大數據智能題庫，實現精準化練習

課堂上的精準化教學主要分為兩個部分：一是針對課程知識的精準化分析和對學生學習過程的細致化輔導，其目的在于引領學生深入探究、全面理解，牢固掌握知識精髓；二是課中和課后精練環節，旨在促使學生在解題過程中將所學知識內化于心，達到遷移、拓展知識的目的，并靈活運用所學方法。前者是教學的基石與起點，而后者是知識深化與應用的目標和延伸。

在大數據時代背景下，為了更有效地實施精準教學，教師應充分利用大數據的力量構建校本習題庫。學生提交作業后，教師利用信息技術手段，快速地對學生的答題情況給予評價和反饋，并根據學生平時作業練習中容易做錯的題目，以及考試中大量出現的錯題，精準生成學生的個人錯題庫和校本錯題庫。題庫將經典的數學題與常見的解題技巧巧妙地結合在一起，保證每一次練習都能準確地針對不同層次學生的學習需求，從而達到個性化的練習目的，為學生的個性化學習之路提供有力支撐。

以蘇教版小學數學三年級下冊“面積”單元為例，本著幫助學生鞏固知識、發展素養的目的，在運用大數據完成對學生學習數據的采集后，教師可以自主設計包括選擇、填空、判斷、分析等題型在內的多類型習題集，對學生的學科素養進行考查。例如，為了檢測學生是否能夠區分周長和面積這兩個概念，教師可以設計如圖1所示的習題：用1平方厘米的小正方形拼成以下圖形，周長最長的是（" " ），面積最大的是（" " "）。

教師還可以利用國家中小學智慧教育平臺等平臺中的習題庫功能，從不同的解題技巧和學生的知識掌握情況出發，設計不同指向的練習題，生成智能題庫，然后結合實際學情來篩選不同的練習題進行組卷，從而開展精準練習。

大數據精準地捕捉學生的學習需求，如同一場及時雨，滋潤了學生求知的心田。大數據下的精準教學猶如一位貼心的導師，為學生量身定制最合適的學習方案，賦予個性化學習更大的空間。

四、結語

總而言之，大數據與精準教學相輔相成，依托大數據來落實精準教學是課堂教學信息化改革的一種趨勢，在大數據的加持下，教師能夠更有效地開展精準教學，使教學效果得到最大限度的提升。從教育優化與革新的角度來看，大數據與精準教學的有機融合突破了傳統教學模式的局限，為新時代的教學改革指引了方向。我們堅信，隨著大數據技術的不斷發展與完善，精準教學將繼續以其獨特的魅力引領教育的創新浪潮，助力學生在知識的海洋中航行得更遠、更穩。

注：本文系福建省教育科學“十四五”規劃2023年度課題“基于大數據分析小學數學精準教學的實踐研究”（課題立項批準號：FJJKZX23-412）階段性成果。