數(shù)據(jù)驅動下的化學精準教學

王洪澤

摘 要：現(xiàn)代社會已經進入“信息化”時代，數(shù)據(jù)是信息的主要載體?！按髷?shù)據(jù)時代”正在不斷改變著我們每個人的生存價值理念和生活方式。大數(shù)據(jù)給各行各業(yè)的發(fā)展模式和決策帶來了前所未有的革新與挑戰(zhàn)，教育行業(yè)同樣不可避免。當人工智能可以取代人的大多數(shù)工作，當信息化課堂、智慧課堂成為主導趨勢，當教學從傳統(tǒng)課堂中需要花大量時間的老師教和學生學的單向過程，發(fā)展到只需要一節(jié)課就高效完成時，教師的角色應該如何進行轉換，基于對大數(shù)據(jù)分析下的化學課堂教學的深入研究，并結合筆者自身的教學實踐，本文將從不同方面提出一些基于大數(shù)據(jù)分析下的化學課堂教學的策略，希望通過本文的分析研究，能夠為更好地進行化學課堂教學，提供一些有益的借鑒與參考。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)分析;高中化學;智慧課堂

一、大數(shù)據(jù)的含義和大數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)（ big data），或稱巨量資料，指的是所涉及的資料量規(guī)模巨大到無法使用傳統(tǒng)流程來處理和分析，無法在合理時間內用常規(guī)軟件工具去進行有效管理，無法在短時間內轉換成有價值的決策資訊。大數(shù)據(jù)不僅僅是蘊藏巨大價值的海量數(shù)據(jù)資源，更是一種高效便捷的技術工具。根據(jù)大數(shù)據(jù)的定義，我們不難歸納出其特征： Volume（數(shù)據(jù)量大）、Velocity（實時性強）、Variety（種類多樣）、Veracity（真實性），即人們常說的“四V”特征。另外還有一部分學者認為應當再加兩個V，即Value（價值）和Visualization（可視化）。

從大數(shù)據(jù)巨大的數(shù)據(jù)價值來看，政府、企業(yè)、學校和個人通過對大數(shù)據(jù)的收集、整理與分析，將能夠實現(xiàn)對未來的預測，形成更為完善的決策。隨著大數(shù)據(jù)及其相關技術的深入研究和推廣，其意義和價值日益突顯。在教學中，要結合化學學科的特點，強化基本思想、基本步驟的教學，增加實際案例，注重培養(yǎng)學生建立化學思維的能力，增強學生的數(shù)據(jù)分析意識，做到“讓數(shù)據(jù)說話”，才能不斷提高教學質量。

二、大數(shù)據(jù)在高中化學教育中的應用

（一）教師應構建數(shù)據(jù)分析觀念，更新教學理念，培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù)的能力。教師的教學模式受自身學習背景的影響，難免在課堂教學的過程中，使用陳舊的教學方法和教學模式。因而，化學教師首先必須要更新教學觀念，構建數(shù)據(jù)分析模型。在新課標中提出的“數(shù)據(jù)分析觀念”一詞，是由“統(tǒng)計觀念”變更而來，它是指學生在有關數(shù)據(jù)的活動過程中建立起來的對數(shù)據(jù)的某種“領悟”、由數(shù)據(jù)去作出推測的意識、以及對于其獨特的思維方法和應用價值的體會和認識。因此，隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，數(shù)據(jù)分析日益受到人們的關注與重視。在化學課堂教學中構建相應的背景，構建數(shù)據(jù)分析模型，使學生樹立數(shù)據(jù)分析的觀念，學會從數(shù)據(jù)中提取有用信息。

在課堂教學中，教師要從實際問題出發(fā)，精選源于實際問題的典型案例，讓學生對案例中的問題進行思考、分析，選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)分析方法對問題進行解答，然后通過計算和對結果進行分析，形成最后的結論。高二化學中的“等效平衡”是該部分學習的難點，教師設計教學時可以給出：H2（g）+CO2（g） H2O（g）+CO（g）一定溫度下的平衡常數(shù)，列出不同的起始投入量，讓學生結合平衡常數(shù)計算來求算平衡濃度，從而根據(jù)求算結果來歸納“等效平衡”的結論。在整個教學過程中，通過數(shù)據(jù)分析，讓抽象的內容更加形象化，學生在分析數(shù)據(jù)過程中積極思考，不僅能收到很好的教學效果，還能提高學生對化學的學習興趣，同時，教師應抓住時機，培養(yǎng)學生“解決實際問題的能力”，從而培養(yǎng)學生“變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知”等核心素養(yǎng)。

（二）結合數(shù)據(jù)分析調整教育行為與實現(xiàn)個性化教育。在教育領域中，大數(shù)據(jù)優(yōu)勢逐漸凸顯。除了能體現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的所有宏觀功能外，還能收集分析詳盡的微觀個性化數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)時代賦予知識學習者多樣化和個性化的選擇，已經成為一種不可抗拒的變革趨勢。我校使用“好分數(shù)”網站提供的考試及診斷分析平臺，不僅實現(xiàn)了網上閱卷的高效、快捷，同時還能夠提供學生每次考試的得分情況，班級每個小題的正答率等一系列詳實的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，教師可以掌握所有學生的基本情況，幫助學生改進學習方法上的漏洞，也能使教師試卷講評有的放矢，并且針對不同層次的同學因材施教，實現(xiàn)個性化教育。

大數(shù)據(jù)的發(fā)展給中國傳統(tǒng)教育變革提出了新的挑戰(zhàn)。進入大數(shù)據(jù)時代，依靠言傳身教的古代精英式教學和注重快速實效的現(xiàn)代大眾式教學正在有效結合，基于數(shù)據(jù)分析的共享式精準教學不再遙遠，按需學習、因材施教將真正成為可能。教師應投身教育改革的洪流，及時更新自己的教育教學理念。充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，正確收集數(shù)據(jù)，作出合理分析與解釋。利用不同的數(shù)據(jù)創(chuàng)設情境、提出探究問題、引導學生探究，使學生“用數(shù)據(jù)說話”，提高學生探究水平。

參考文獻：

[1]孟小峰，慈祥.大數(shù)據(jù)管理：概念、技術與挑戰(zhàn)[J].計算機研究與發(fā)展，2013，（1）：146-169.

[2]姜強，趙蔚，王朋嬌，王麗萍.基于大數(shù)據(jù)的個性化自適應在線學習分析模型及實現(xiàn)[J].中國電化教育，2015，（1）：85-92.

[3]徐鵬，王以寧，劉艷華，張海.大數(shù)據(jù)視角分析學習變革——美國《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》報告解讀及啟示[J].遠程教育雜志，2013，（6）：11-17.

[4]王云生.基礎教育階段學科核心素養(yǎng)及其確定——以化學學科核心素養(yǎng)為例[J].福建基礎教育研究，2016（2）.