大數(shù)據(jù)背景下高中生物個性化作業(yè)設(shè)計探析

劉國偉

摘 要：目前我國進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到人們生活中的方方面面，本文將以高中生物作業(yè)設(shè)計為例，研究在大數(shù)據(jù)時代下，高中生物個性化作業(yè)的設(shè)計方式。高中生物學(xué)習(xí)中涉及的內(nèi)容較多，同時具有一定難度，教師在教學(xué)中需要充分尊重每個學(xué)生，使其能夠發(fā)揮出自身主觀能動性的同時，將作業(yè)設(shè)計的價值充分發(fā)揮出來。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);高中生物;作業(yè)設(shè)計

在傳統(tǒng)作業(yè)設(shè)計中，主要是采用鞏固練習(xí)的方式，讓學(xué)生逐漸掌握知識，但是這種作業(yè)設(shè)計方式已經(jīng)無法滿足當(dāng)今時代的教學(xué)要求。在此過程中，教師可以充分應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，確定每位學(xué)生知識的掌握情況和薄弱點，根據(jù)實際情況進(jìn)行作業(yè)設(shè)計，這種方式能夠?qū)⒆鳂I(yè)的價值充分發(fā)揮出來，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

1、大數(shù)據(jù)在高中生物個性化作業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用價值

第一，確定學(xué)生差異性。班級學(xué)生之間具有差異性是必然情況，導(dǎo)致這種差異性出現(xiàn)的原因有許多，而教師在實際作業(yè)設(shè)計中，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對學(xué)生展開全面分析，進(jìn)而確定學(xué)生在實際學(xué)習(xí)中存在的差異，并且充分尊重學(xué)生之間的差異性。根據(jù)學(xué)生的實際情況和教學(xué)要求，選擇與學(xué)生實際能力相匹配的作業(yè)內(nèi)容，使學(xué)生在完成作業(yè)之后得到成就感和滿足感，提升學(xué)生的積極性。第二，突出作業(yè)設(shè)計的個性化原則，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠幫助教師對學(xué)生展開全面分析了解，教師只需要將相關(guān)信息錄入到分析系統(tǒng)中，就能夠掌握該學(xué)生的狀態(tài)以及學(xué)習(xí)情況，并且最終結(jié)果具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上設(shè)計作業(yè)，既能夠促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展，又能夠提升作業(yè)的完成效率。第三，保證作業(yè)設(shè)計的全面性。高中生物作業(yè)設(shè)計的對象是全體學(xué)生，由于學(xué)生之間具有較強(qiáng)的差異性，因此在正式布置作業(yè)之前，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，確定學(xué)生的知識水平，合理確定作業(yè)布置目標(biāo)，安排作業(yè)進(jìn)度。學(xué)生在完成作業(yè)的過程中，將目標(biāo)的引導(dǎo)作用發(fā)揮出來，進(jìn)一步鞏固知識，促進(jìn)學(xué)生的思維邏輯發(fā)展。

2、大數(shù)據(jù)背景下高中生物個性化作業(yè)設(shè)計方法

（1）提升高中生物作業(yè)設(shè)計的實踐性

生物知識來源于生活，而將高中生物作業(yè)設(shè)計與實際生活相互結(jié)合，利用課前設(shè)計問卷調(diào)查、課堂前測等方式，收集、分析數(shù)據(jù)，了解學(xué)生的知識儲備情況，在此基礎(chǔ)上對課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行決策，為學(xué)生建立一個完整的學(xué)習(xí)情景，進(jìn)而提升學(xué)生的興趣。例如，在學(xué)習(xí)“細(xì)胞”相關(guān)知識的過程中，細(xì)胞根據(jù)有無成型的細(xì)胞核可以分為兩種，一種為原核細(xì)胞，另一種為真核細(xì)胞，為了讓學(xué)生清楚知道二者之間的差異性，僅僅采用書本講解的方式并不能達(dá)到這一目的，因此筆者將其設(shè)計為課前網(wǎng)絡(luò)作業(yè)和隨堂實踐作業(yè)，讓學(xué)生展開實踐練習(xí)。筆者準(zhǔn)備原核生物大腸桿菌的固定裝片或者讓學(xué)生制作臨時裝片，學(xué)生利用顯微鏡對細(xì)胞展開觀察，確定細(xì)胞內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，再對自己的口腔上皮細(xì)胞展開觀察，確定其結(jié)構(gòu)，并將二者之間的結(jié)構(gòu)特點記錄下來。

（2）提升高中生物作業(yè)設(shè)計中的探究性

探究性學(xué)習(xí)可以對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及探索能力進(jìn)行有效培養(yǎng)，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠幫教師收集學(xué)生感興趣的探究性問題，更加深入的了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，而將大數(shù)據(jù)支持下的探究性學(xué)習(xí)與高中生物作業(yè)設(shè)計相互結(jié)合，能夠使學(xué)生在完成作業(yè)的過程中，更加深入的研究問題，讓學(xué)生具備“提出問題”的能力。例如，在學(xué)習(xí)《影響酶活性的條件》的過程中，筆者先通過視頻展示回顧初中做消化酶實驗時需要控制溫度、PH等實驗條件，讓學(xué)生提出自己在觀察中存在的問題，通過問卷星的方式收集整理出比較有代表性的問題并設(shè)計成個性化的課前作業(yè)。例如，如何判斷哪支試管中酶的活性最高？不同溫度或者PH條件下酶的活性差別有多大？如何儲存、運輸酶制品？學(xué)生在提出以上問題的過程中，就表明學(xué)生已經(jīng)對知識進(jìn)行了深入的思考和探索，并將作業(yè)設(shè)計的探究充分體現(xiàn)出來。學(xué)生在提出問題之后，教師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，并鼓勵學(xué)生自己解決問題。在作業(yè)設(shè)計中，教師需要根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平，確定不同的作業(yè)內(nèi)容，合理劃分難度。學(xué)生在完成作業(yè)的過程中，既能夠鍛煉自身探究能力，還能夠幫助自己建立學(xué)習(xí)自信心。

（3）優(yōu)化高中生物作業(yè)的設(shè)計方式

小組學(xué)習(xí)方式能夠培養(yǎng)學(xué)生合作精神和溝通交流能力，因此在大數(shù)據(jù)的背景下，教師可以利用教育信息技術(shù)將這種學(xué)習(xí)方式應(yīng)用到高中生物作業(yè)設(shè)計中，采用小組合作的方式，激發(fā)出學(xué)生完成作業(yè)的積極性。例如，在講解“種群的數(shù)量變化”這一課時，筆者讓學(xué)生以小組為單位，利用細(xì)菌培養(yǎng)皿，培養(yǎng)出一個菌落群，每天觀察菌群的變化情況，并將其詳細(xì)記錄下來，作為實驗結(jié)果的分析依據(jù)，以小組為單位在校園平臺上分享數(shù)據(jù)，并在平臺上彼此討論形成班級、年級的數(shù)據(jù)，學(xué)生利用這些數(shù)據(jù)修正改進(jìn)自己的實驗方案。在此過程中學(xué)生可能會遇到許多問題，例如菌落的成活率較低、菌落變化不明顯等情況，面對這些問題，小組成員之間需要共同交流，發(fā)表自己的觀點，確定其中存在的問題，這一過程就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程。

（4）提升高中生物作業(yè)設(shè)計的開放性

傳統(tǒng)高中生物作業(yè)設(shè)計方式較為封閉，無法充分拓展學(xué)生思維，而在大數(shù)據(jù)時代下，教師需要將高中生物作業(yè)設(shè)計中的開放性充分發(fā)揮出來，引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，為今后學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展提供條件。例如，在學(xué)習(xí)“微生物”相關(guān)知識之后，筆者讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識制作一個方案，制作泡菜，并測定其中存在的亞硝酸鹽含量，不規(guī)定實驗中需要的設(shè)備和材料，但是需要遵循科學(xué)性、合理性以及嚴(yán)謹(jǐn)性的實驗原則，方案完整可行。該項作業(yè)具有較強(qiáng)的開放性，學(xué)生能夠充分利用所學(xué)知識，在遵循基本原則的基礎(chǔ)上自由發(fā)揮，充分培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。

結(jié)束語：通過以上分析能夠看出，在當(dāng)今大數(shù)據(jù)支持的背景下，高中生物作業(yè)設(shè)計需要向著個性化的方向發(fā)展，尊重學(xué)生的差異性。本文從生活實踐、探究性學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)以及開放型學(xué)習(xí)等方面展開研究，探討符合當(dāng)今學(xué)生發(fā)展需求的作業(yè)設(shè)計方式，從根本上提高學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度，最終達(dá)到促進(jìn)高中生物教學(xué)良好發(fā)展的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]王樹仁.優(yōu)化課外作業(yè)設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)——珠海市高中生物課外作業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查[J].中學(xué)生物學(xué)，2018，34（10）：66-68.

[2]孫志妍.高中生物“自助餐式”課后作業(yè)設(shè)計的實踐研究[D].江蘇師范大學(xué)，2017.

基金項目：本文系福州市教育信息技術(shù)研究立項課題“運用智慧校園大數(shù)據(jù)開展高中生物課堂精準(zhǔn)教學(xué)的實踐研究”研究成果之一（立項編號：FZDJ2017A06）