基于“大數(shù)據(jù)” 分析的數(shù)學(xué)課堂有效教學(xué)

楊麗麗等

摘 要： “大數(shù)據(jù)”的出現(xiàn)，將掀起人類教與學(xué)的又一次變革。通過對獲得大量的學(xué)生學(xué)習(xí)歷程的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)，建立新型的基于數(shù)據(jù)分析的教學(xué)、學(xué)習(xí)策略。通過數(shù)據(jù)分析獲取準(zhǔn)確的學(xué)情分析，并將其落到實(shí)處，實(shí)現(xiàn)分層課堂，因材施教的有效性教學(xué)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；高效課堂；有效教學(xué)；學(xué)情分析；教學(xué)診斷

一、“大數(shù)據(jù)”的教育意義

“數(shù)據(jù)驅(qū)動學(xué)校，分析變革教育”的大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，利用教育數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，構(gòu)建教育領(lǐng)域相關(guān)模型，探索教育變量之間的相關(guān)關(guān)系，為教育教學(xué)決策提供有效支持將成為未來教育的發(fā)展趨勢。“大數(shù)據(jù)”的出現(xiàn)，將掀起人類教與學(xué)的又一次變革。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)情分析來源主要為學(xué)生的作業(yè)，課前的問卷，或是階段練習(xí)，所得數(shù)據(jù)并不能準(zhǔn)確反映學(xué)生的整體情況及個體差異，對課堂的作用并不是很大，在大數(shù)據(jù)背景下，通過對獲得大量的學(xué)生學(xué)習(xí)歷程的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)，建立新型的基于數(shù)據(jù)分析的個性化學(xué)習(xí)策略。通過數(shù)據(jù)分析獲取準(zhǔn)確的學(xué)情分析，并將其落到實(shí)處，實(shí)現(xiàn)分層課堂，因材施教的有效性教學(xué)。

基于布魯姆的掌握學(xué)習(xí)理論，從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，我結(jié)合創(chuàng)宏三維一體教育教育平臺開展了基于學(xué)情的數(shù)字化教學(xué)研究。研究的基本方向是：一是基于大數(shù)據(jù)的，教學(xué)資源建設(shè)的有效利用研究；二是基于大數(shù)據(jù)的，資源利用過程中所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)及其他教學(xué)數(shù)據(jù)的多維度分析研究；三是基于大數(shù)據(jù)的，將獲取的分析數(shù)據(jù)用于教、學(xué)、研的應(yīng)用研究。本文將通過如何利用數(shù)據(jù)來展開，并以此探索研究教師基于數(shù)據(jù)挖掘的教學(xué)模型。

二、“大數(shù)據(jù)”在數(shù)學(xué)課堂上的實(shí)踐應(yīng)用

在數(shù)據(jù)背景下，教師如何改進(jìn)教學(xué)？

高效課堂的一個前提是獲得準(zhǔn)確的學(xué)情分析，并把學(xué)情分析落到實(shí)處。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，所謂的學(xué)情分析的主要來源為學(xué)生的作業(yè)，或者在課前進(jìn)行的問卷調(diào)查，或是通過階段練習(xí)獲得的學(xué)生大體的情況等，這些數(shù)據(jù)并不十分準(zhǔn)確可靠。 如何準(zhǔn)確把握學(xué)情，了解學(xué)生的個體差異，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，讓課堂教學(xué)把握的更加精準(zhǔn)有實(shí)效。

數(shù)學(xué)課堂主要有三種不同的課型：1.新授課；2.專題復(fù)習(xí)課；3.講評課。針對不同的課型，研究如何將數(shù)據(jù)有效利用與課堂，讓數(shù)據(jù)更有針對性。

如在新授課中，數(shù)據(jù)主要來源于學(xué)生的預(yù)習(xí)。而學(xué)生的預(yù)習(xí)來源于教師的完整的教學(xué)計(jì)劃。計(jì)劃內(nèi)容涵蓋：學(xué)生預(yù)習(xí)計(jì)劃、學(xué)生的預(yù)習(xí)資源、預(yù)習(xí)的時間規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集要點(diǎn)、課堂教學(xué)、學(xué)生預(yù)習(xí)問題解答、針對性教學(xué)、課后作業(yè)批改等；教師提前根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和重難點(diǎn)規(guī)劃，為學(xué)生制定預(yù)習(xí)計(jì)劃，為學(xué)生推薦、提供預(yù)習(xí)資源，為學(xué)生提供主動學(xué)習(xí)的資源等；讓學(xué)生預(yù)習(xí)作為教學(xué)的整體過程之一，通過對學(xué)生預(yù)習(xí)過程的數(shù)據(jù)采集，讓學(xué)生的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)，更好的服務(wù)于課堂教學(xué)。而在課堂教學(xué)中，教師則針對學(xué)生預(yù)習(xí)中產(chǎn)生的問題、重點(diǎn)難點(diǎn)反饋，有針對性的進(jìn)行教學(xué)，切實(shí)提高課堂的有效性。

試卷、作業(yè)講評課、還踢復(fù)習(xí)課中，來源于學(xué)生的作業(yè)、階段練習(xí)、試卷的數(shù)據(jù)則更為豐富，內(nèi)容更為充實(shí)，教師可充分利用數(shù)據(jù)，針對教學(xué)問題、學(xué)生問題、針對學(xué)生的個體進(jìn)行有效、分層式教學(xué)。

下面的展示課例是基于數(shù)據(jù)分析的一節(jié)研究課。

【教學(xué)程序】

第一階段：基于數(shù)據(jù)分析，制定教學(xué)計(jì)劃

根據(jù)對前期采集積累的數(shù)據(jù)分析得出兩個需要解決的問題：

1.學(xué)生錯題集錯題歸因指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)準(zhǔn)確分析出自己錯誤原因，真正改錯、提高認(rèn)識；

2.對課前準(zhǔn)備的基礎(chǔ)題練習(xí)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析，準(zhǔn)確把握學(xué)情，制定本課教學(xué)計(jì)劃；

3.對學(xué)生測試卷、作業(yè)的大數(shù)據(jù)采集，制作學(xué)生錯題集錯誤歸因統(tǒng)計(jì)（表格、柱狀圖）課前基礎(chǔ)練習(xí)錯誤率統(tǒng)計(jì)（餅狀圖），總結(jié)分析出學(xué)生常見問題及需重點(diǎn)講解的知識，制定預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)單。

第二階段：提供預(yù)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，自主學(xué)習(xí)

課堂教學(xué)前，據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果和制定的教學(xué)計(jì)劃，為學(xué)生提供課前導(dǎo)學(xué)單預(yù)習(xí)本節(jié)課所要突破重點(diǎn)問題。通過學(xué)生預(yù)習(xí)產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上調(diào)整本課教學(xué)計(jì)劃。

第三階段：課堂教學(xué)。按照通過對課前導(dǎo)學(xué)單數(shù)據(jù)分析所制定的教學(xué)計(jì)劃重點(diǎn)解決存在問題及重要知識。

課堂教學(xué)由這樣幾個環(huán)節(jié)構(gòu)成：1.引言；2.通過錯題回顧、尋找典型問題。在這一過程中同時通過對學(xué)生錯題集錯誤歸因分析，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識題目錯誤原因，做到真正改錯引導(dǎo)學(xué)生對自己的錯題正確歸因；3.重點(diǎn)解決本課所要突破的幾個重點(diǎn)問題。4.針對本課重點(diǎn)解決問題對應(yīng)的課堂變式練習(xí)；5.總結(jié)。

第四階段：通過課堂練習(xí)數(shù)據(jù)采集及課后跟進(jìn)練習(xí)學(xué)生答題情況的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行分析及教學(xué)評估，以便更好進(jìn)行接下來的教學(xué)活動，提高教學(xué)實(shí)效。

數(shù)學(xué)的課堂不是孤立的，是連貫的教學(xué)行為，一節(jié)課可能解決不了所有問題，

需要連續(xù)的教學(xué)行為。一節(jié)課結(jié)束后本課的教學(xué)效果的評估就很重要，通過對課堂行為采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和的評估診斷，能更好的服務(wù)接下來的教學(xué)行為，從而實(shí)現(xiàn)高效課堂。

三、基于“大數(shù)據(jù)” 分析的有效教學(xué)的思考

高效課堂，是高效型課或高效性課堂的簡稱，顧名思義是指教育教學(xué)效率或效果能夠有相當(dāng)高的目標(biāo)達(dá)成的課堂，具體而言是指在有效課堂的基礎(chǔ)上、完成教學(xué)任務(wù)和達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的效率較高、效果較好并且取得教育教學(xué)的較高影響力和社會效益的課堂。高效課堂是有效課堂的最高境界，高效課堂基于高效教學(xué)。結(jié)合本?！按髷?shù)據(jù)” 分析的有效教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為在“大數(shù)據(jù)”背景下高效課堂重在以下三個環(huán)節(jié)。

1.準(zhǔn)確“學(xué)情”調(diào)查，為學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)教學(xué)。高效教學(xué)的前提是要把握準(zhǔn)確的學(xué)情教學(xué)從“學(xué)情”調(diào)查開始，根據(jù)“學(xué)情”作出決策，設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)。我們將學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所涉及的平時作業(yè)、單元練習(xí)、階段測試、課堂練習(xí)反饋等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后進(jìn)行分析及評估獲得學(xué)生準(zhǔn)確學(xué)情，區(qū)別于傳統(tǒng)的教師憑經(jīng)驗(yàn)做出的主觀判斷，更加真實(shí)、更加理性、更加全面。

2. 高效課堂的基本元素。教學(xué)教學(xué)抓手：據(jù)準(zhǔn)確的學(xué)情把握制作課前導(dǎo)學(xué)單——學(xué)生學(xué)習(xí)的路線圖和方向盤。高效課堂環(huán)節(jié)——通過展示實(shí)現(xiàn)交流、通過糾錯實(shí)現(xiàn)落實(shí)、通過點(diǎn)撥實(shí)現(xiàn)提升、通過開放實(shí)現(xiàn)拓展。

3.課后及時教學(xué)評估診斷。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)效果，往往憑教師上課的感覺。顯然這種評估太主觀，不能準(zhǔn)確得到學(xué)生的掌握情況，不利于后續(xù)的教學(xué)。在大數(shù)據(jù)背景下，教師可以通過獲取課堂上學(xué)生答題數(shù)據(jù)、課后作業(yè)完成質(zhì)量的數(shù)據(jù)，經(jīng)多維度數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行準(zhǔn)確的課堂教學(xué)效果評估。

四、結(jié)語

一個信息化教學(xué)創(chuàng)新的時代已經(jīng)來臨，它將喚醒人們對于教學(xué)方式改革的新思考，推動以教師為中心的教學(xué)方式向?qū)W生為中心的學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變。通過技術(shù)手段，提升課堂質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)校乃至一個區(qū)域教學(xué)思維的變革。