例析基于大數(shù)據(jù)的地理課堂精準(zhǔn)教學(xué)

大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教育教學(xué)已是大勢所趨，信息技術(shù)學(xué)界甚至認(rèn)為，大數(shù)據(jù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。以大數(shù)據(jù)為代表的信息技術(shù)將推動(dòng)教育在未來變得越來越精準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教育的個(gè)性化。本文以在2019年武漢教育云規(guī)模化應(yīng)用現(xiàn)場推進(jìn)會(huì)暨“信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合”主題月活動(dòng)上展示的《中國山地自然帶》一課為例，通過大數(shù)據(jù)在課前課中的應(yīng)用，探索高中地理精準(zhǔn)化教學(xué)的路徑，以期促進(jìn)教師針對地理核心素養(yǎng)的精準(zhǔn)備課、課堂問題的準(zhǔn)確診斷以及學(xué)生的高效學(xué)習(xí)。

一、利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)的路徑

有學(xué)者用“核磁共振成像”技術(shù)闡述大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)，認(rèn)為教育有了大數(shù)據(jù)，就像醫(yī)學(xué)有了“核磁共振成像技術(shù)”，學(xué)生的思維在一定程度上是可分析、可預(yù)測的。幾個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)看似雜亂無章，很難發(fā)現(xiàn)其中的相關(guān)關(guān)系，但當(dāng)學(xué)生數(shù)據(jù)累積到一定程度時(shí)，學(xué)生的群體特征就會(huì)呈現(xiàn)出規(guī)律，教師可以根據(jù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的問題進(jìn)行有針對性的教學(xué)。

1.整合分析數(shù)據(jù)，提供適合學(xué)生的精準(zhǔn)化課堂前置學(xué)習(xí)任務(wù)

教師在課前通過大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，中國山地自然帶在近幾年高考試題中考查分值呈明顯增加的趨勢。相關(guān)試題主要考查學(xué)生描述和闡釋地理事物的能力，特別是闡釋地理事物特點(diǎn)和成因的能力。通過對近500道中國山地自然帶相關(guān)試題的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，天山、喜馬拉雅山、橫斷山、秦嶺等山脈考查頻度最高、其山地垂直自然帶的分布最具典型性和代表性。教師根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析命制課堂前置學(xué)案，主要檢測上述四座考查最多的山地和高考中本內(nèi)容試題所涉及的主要能力。對學(xué)生完成情況的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對天山和橫斷山的掌握情況較差，在闡釋地理事物的能力上表現(xiàn)最不理想。天山和橫斷山，一南一北，一東西走向、一南北走向；熱量、水分等自然要素的垂直分異復(fù)雜，具有很高的地理規(guī)律探究價(jià)值。對此類問題進(jìn)行對比研究，有助于學(xué)生綜合思維能力、區(qū)域認(rèn)知能力等地理核心素養(yǎng)的形成。根據(jù)以上分析，教師制定了有針對性的教學(xué)方案，即以天山和橫斷山為例促進(jìn)學(xué)生對知識難點(diǎn)的理解掌握，進(jìn)而提升關(guān)鍵能力。

2.基于數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)突破難點(diǎn)知識

天山的垂直自然帶較為復(fù)雜，學(xué)生難以判斷和理解，針對這一問題教師在課前做好交互式學(xué)習(xí)動(dòng)畫和微課視頻。教師課上向?qū)W生的平板電腦傳輸動(dòng)畫文件，要求每個(gè)學(xué)生在平板上塑造自己心中的天山垂直自然帶，并請學(xué)生代表上臺完成，引導(dǎo)學(xué)生得出正確結(jié)果。教師請學(xué)生進(jìn)一步觀察剛才完成正確的天山自然帶分布圖，在組內(nèi)討論找出天山自然帶的分布特點(diǎn)，然后通過彈幕的形式發(fā)表自己的觀點(diǎn)。每個(gè)學(xué)生在自己平板上發(fā)送的彈幕觀點(diǎn)都會(huì)顯示在大屏幕上，教師點(diǎn)評、總結(jié)學(xué)生的彈幕觀點(diǎn)，并轉(zhuǎn)承提問，天山自然帶的分布為什么會(huì)呈現(xiàn)這樣的特點(diǎn)呢？接下來播放微課視頻，分析講解天山自然帶形成的原因，突破知識難點(diǎn)。如果學(xué)生還有問題，可在課堂上提出，教師鼓勵(lì)其他同學(xué)幫助解答。

教師引導(dǎo)學(xué)生以天山為例，總結(jié)出影響山地自然帶形成的主要因素：陰陽坡、迎背風(fēng)坡、地理位置、高度等，通過此環(huán)節(jié)幫助學(xué)生建立起山地自然帶形成的普遍原理框架。在建立起基礎(chǔ)知識體系后，教師請學(xué)生就自己課堂前置學(xué)案中做錯(cuò)了的題目談?wù)勛约旱男麦w會(huì)，與全班分享，找到正確的解答思路，以此來幫助學(xué)生對課堂前置學(xué)案進(jìn)行反思提升，同時(shí)鍛煉學(xué)生對原理進(jìn)行遷移應(yīng)用的能力。

3.依據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，在掌握知識的基礎(chǔ)上有針對性地提升關(guān)鍵能力

前述已提到，從數(shù)據(jù)對比分析可看出闡釋地理事物特點(diǎn)及成因的能力是高考相關(guān)試題考查最多但學(xué)生目前較薄弱的能力，因此以學(xué)生失分較多的橫斷山為例來提升此項(xiàng)關(guān)鍵能力。

探究題：金沙江河谷為干熱河谷，底部發(fā)育了亞熱帶干旱灌叢，請用圖示的方法解釋河谷底部亞熱帶干旱灌叢形成的原因，并判斷圖中A、B兩坡哪一坡森林覆蓋率較高。（圖略）

教師將問題發(fā)送到學(xué)生平板電腦，請同學(xué)們用學(xué)生演示的功能在平板上繪制示意圖（該功能可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)學(xué)生的繪制過程），并要求學(xué)生在繪制過程中解釋其成因，加深學(xué)生對地理原理和過程的理解，提升闡釋能力。探究題完成后，教師請學(xué)生談?wù)勛约旱母邢耄鯓犹岣哧U釋地理事物這一關(guān)鍵能力。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生總結(jié)出只有結(jié)合問題的具體情境和圖文資料、具體區(qū)域的地理環(huán)境條件，靈活運(yùn)用地理基礎(chǔ)知識和原理才能準(zhǔn)確地闡釋地理事物。

4.課堂檢測反饋

給學(xué)生推送關(guān)于天山、喜馬拉雅山、橫斷山、秦嶺的適量檢測題，難度較課堂前置學(xué)案稍大，學(xué)生當(dāng)堂限時(shí)完成后提交，將學(xué)生的正確率數(shù)據(jù)與課堂前置學(xué)案完成情況數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，分析學(xué)生本節(jié)課的收效和出現(xiàn)的新問題，為下一步教學(xué)和學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供依據(jù)。

二、教學(xué)流程總結(jié)

根據(jù)上述教學(xué)過程，本次課堂教學(xué)可以總結(jié)為以下幾個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：

三、關(guān)于本次基于大數(shù)據(jù)課堂教學(xué)的的反思

基于大數(shù)據(jù)分析的課堂教學(xué)大大提高了教與學(xué)的針對性和有效性，從而減輕了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)和教師的工作量。大數(shù)據(jù)在教育教學(xué)中還應(yīng)有更廣泛、更深入的應(yīng)用，我們還可以在以下方面拓寬和加深。

1.更加重視個(gè)性化問題的解決

本節(jié)課主要是針對數(shù)據(jù)反應(yīng)出的共性問題進(jìn)行教學(xué)，雖然教師在課前已在教育云空間準(zhǔn)備了大量資料和前置學(xué)案的答案、解析供學(xué)生自學(xué)，但課堂上學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)的時(shí)間較少。教師可以根據(jù)前置學(xué)案中呈現(xiàn)出的問題對學(xué)生進(jìn)行分組，不同組別的學(xué)生主要薄弱點(diǎn)不同，課上教師向各組推送不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，請學(xué)生在組內(nèi)交流討論完成，然后請小組代表上臺展示交流，其他小組提問、點(diǎn)評、補(bǔ)充。這樣既有利于個(gè)性問題的解決，也有利于學(xué)生整體的提高。

2.更加注重?cái)?shù)據(jù)來源的廣泛性、代表性和有效性

雖然大數(shù)據(jù)無時(shí)無處不在，但目前地理教育教學(xué)數(shù)據(jù)存在專業(yè)整合不夠、分析不深入、數(shù)據(jù)重復(fù)低效、高端關(guān)鍵數(shù)據(jù)不公開、共享程度差的問題。因此，正如湖北省地理特級教師龔紅安在評課時(shí)所講，每位地理教師都要做大數(shù)據(jù)資源的搜集者、整合者、建設(shè)者和提供者。在日常教學(xué)中要做有心人，不斷堅(jiān)持搜集、整理大樣本數(shù)據(jù)，增強(qiáng)大數(shù)據(jù)對教育教學(xué)的指導(dǎo)作用，幫助學(xué)生在形成地理核心素養(yǎng)上精準(zhǔn)發(fā)力。

教師在教學(xué)中還可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)對其學(xué)習(xí)方法和過程提供及時(shí)的指導(dǎo)和幫助。學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的獲取需建立完善的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺，所有學(xué)生的學(xué)習(xí)過程全部在網(wǎng)絡(luò)平臺和學(xué)習(xí)終端上完成，如此就可以分析出學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)效果的相關(guān)關(guān)系，教師可針對具體學(xué)習(xí)內(nèi)容向?qū)W生推送有效的學(xué)習(xí)方法，同時(shí)能根據(jù)個(gè)別學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行結(jié)果預(yù)測和風(fēng)險(xiǎn)評估，及時(shí)介入，增強(qiáng)教育教學(xué)的精準(zhǔn)性和時(shí)效性。

綜上所述，信息技術(shù)特別是大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用顯著推動(dòng)了教學(xué)觀念和方法的革新。學(xué)在教前、數(shù)據(jù)分析等手段讓教師真正做到“以學(xué)定教”。發(fā)送彈幕功能將每個(gè)學(xué)生課堂生成的新問題、新觀點(diǎn)即時(shí)呈現(xiàn)在大屏幕上，師生、生生互動(dòng)質(zhì)疑、解決問題，數(shù)據(jù)的即時(shí)傳輸促進(jìn)了思維的流動(dòng)、碰撞，增強(qiáng)了課堂的開放性。網(wǎng)絡(luò)平臺上的交互式學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)可記錄、學(xué)習(xí)過程可反復(fù)、可比較，學(xué)生在一定程度上可按照自己的問題和節(jié)奏進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。課堂測評數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析和評價(jià)，可發(fā)現(xiàn)學(xué)生的共性和個(gè)性化問題，進(jìn)行有針對性的點(diǎn)評。上述手段凸顯了課堂教學(xué)中的問題導(dǎo)向和學(xué)生主體地位，促進(jìn)了教與學(xué)的有效對接，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展和學(xué)校設(shè)施配備的逐漸完善，大數(shù)據(jù)環(huán)境下的精準(zhǔn)教學(xué)將會(huì)大放光彩，顯著提升教和學(xué)的質(zhì)量與效率。