基于大數(shù)據(jù)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究

摘 要：大數(shù)據(jù)時代的來臨改變了中學(xué)數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)形式，為學(xué)生提供了更加豐富的學(xué)習(xí)形式。課前，學(xué)生可以通過觀看教師錄制的微課進行預(yù)習(xí)，教師可以利用人人通系統(tǒng)發(fā)布在線作業(yè)，根據(jù)在線數(shù)據(jù)分析學(xué)情，確定新課的教學(xué)重難點，篩選出重點習(xí)題在課堂上進行講解和分析。課后，教師不僅可以利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，還可以繪制成績曲線圖，通過與以往學(xué)習(xí)成績對比，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，并調(diào)整教學(xué)進度和方法，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);大數(shù)據(jù);微課;網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)

中圖分類號：G43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2020）46-0053-02

引 言

大數(shù)據(jù)時代是一個開放的、自主的、個性化的時代，我們的教育領(lǐng)域面臨著新的挑戰(zhàn)。電子書包、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、微課不斷涌現(xiàn)，學(xué)生、教材、教學(xué)方法、教學(xué)手段等都需要在新的環(huán)境中重新被定位、重新被思考。大數(shù)據(jù)時代的到來，改變了中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的形式、方法等，教師不僅可以通過大數(shù)據(jù)提供的數(shù)字化信息，運用多媒體設(shè)備進行備課，給學(xué)生布置作業(yè)，還可以利用大數(shù)據(jù)分析每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等。下面以“圓周角”的教學(xué)為例做具體說明。

一、基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)前準(zhǔn)備

教師在網(wǎng)絡(luò)資源平臺進入備授課資源庫，選擇學(xué)段、學(xué)科、來源、年級內(nèi)容后，就會有相應(yīng)教案、課件、試題、學(xué)案、教材等。教師既可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的資源，又可以根據(jù)資源內(nèi)容制作微課視頻和配套的導(dǎo)學(xué)案并發(fā)布到相關(guān)平臺上，讓學(xué)生一邊在線觀看微課視頻，一邊完成與之配套的導(dǎo)學(xué)案。這樣，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況，自由安排學(xué)習(xí)時間，還可以反復(fù)觀看，直到全部理解掌握，不必擔(dān)心自己跟不上教師的節(jié)奏。

教師可以利用人人通系統(tǒng)發(fā)布在線作業(yè)，根據(jù)在線數(shù)據(jù)分析學(xué)情，然后確定新課的教學(xué)重難點。大數(shù)據(jù)下的信息傳遞是雙向的，大數(shù)據(jù)會“反饋”給教師信息。學(xué)生提交作業(yè)后，系統(tǒng)會反饋給教師學(xué)生的作業(yè)情況，如準(zhǔn)確率，還會篩選出錯誤率高的題目。教師可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到學(xué)生出錯的原因，在充分了解學(xué)情的基礎(chǔ)上制訂下節(jié)課的教學(xué)計劃，明確教學(xué)重點和難點。

對于準(zhǔn)確率高的試題和知識點，教師在課上無須花費過多時間去講解;對于準(zhǔn)確率較低的試題，除了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)小組內(nèi)解疑外，還要特別關(guān)注學(xué)生是否可以把這類題的解題思路講清楚，必要時需要在課堂上重點講解和補充。教師可以根據(jù)班級成績曲線判斷出近一段時間的教學(xué)效果，并思考是否需要改進教學(xué)方式和方法。

應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，教師可以全程實時分析學(xué)生個體和班級整體的學(xué)習(xí)進度、學(xué)情反饋和階段性成果，從而找到問題所在并對癥下藥，實現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的動態(tài)管理[1]。因此，教師應(yīng)充分利用多媒體技術(shù)突破教學(xué)難點，展示學(xué)生的動態(tài)學(xué)情。例如，學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的微課可以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求;翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生學(xué)在先，課堂教學(xué)的起點定位在學(xué)情的基礎(chǔ)上。

二、基于大數(shù)據(jù)的課堂環(huán)節(jié)的設(shè)計

在實際的課堂教學(xué)中，教師可以利用小組合作的形式解決學(xué)生微課中的疑惑和線上練習(xí)的問題，部分試題可以采取小組內(nèi)部生生答疑，或者師生答疑的辦法。教師在巡視過程中，如發(fā)現(xiàn)小組講解過程中的新思路、新方法，可以利用手機錄成視頻，利用iTools工具鏡像展示在計算機上，并分享給全班學(xué)生，也可以傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，供學(xué)生復(fù)習(xí)時使用。

例如，在判斷圖1各圖形中所畫出的角是否為圓周角時，學(xué)生從題目中可以抓住解題的要點是圓周角，即角的頂點在圓上且角的兩邊都與圓相交。

對錯誤率高且小組內(nèi)難以解決的問題，教師應(yīng)及時進行講解并補充。另外，對作業(yè)錯誤率高的題型，教師可以選擇一些類似的題目讓學(xué)生練習(xí)并獨立探索。

此外，在學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的前提下，教師可以結(jié)合學(xué)生所學(xué)內(nèi)容提出不同的問題，幫助學(xué)生養(yǎng)成獨立思考的好習(xí)慣，并利用問題來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如，在課堂教學(xué)中，教師可以設(shè)計讓學(xué)生動手量一量的活動：測量圖2中所對的圓心角和圓周角的度數(shù)。在學(xué)生完成測量后，教師可以設(shè)計兩個問題：觀察測量結(jié)果你有什么發(fā)現(xiàn)？你得出了什么猜想？教師也可以將手機的鏡像設(shè)備和計算機相連，把學(xué)生在課堂上做練習(xí)或者實驗時出現(xiàn)的問題用手機錄下來投影到屏幕上，及時糾正問題并分析出現(xiàn)問題的原因。

在成果交流環(huán)節(jié)，經(jīng)過小組合作學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生能夠掌握所學(xué)知識，因此，他們也愿意展示自己的學(xué)習(xí)成果。在這個過程中，教師要多關(guān)注后進生的展示，多給予他們激勵性的評價，這樣不僅能調(diào)動后進生的學(xué)習(xí)積極性，還能及時了解他們在這種教學(xué)模式中的收獲。

在反饋評價環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生完成作業(yè)、自主學(xué)習(xí)及小組合作的情況，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行評價，不僅要重視評價學(xué)習(xí)結(jié)果，還應(yīng)根據(jù)創(chuàng)建的學(xué)習(xí)檔案，對學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程進行評價。

教師可以根據(jù)量一量活動設(shè)置練習(xí)題：已知所對的圓周角為∠ACB，所對的圓心角為∠AOB，求證：∠ACB=∠AOB。

首先，證明圓心在圓周角邊上的情況（見圖3）。

∵OC=OB，∴∠C=∠B.

又∵∠AOB=∠C+∠B，

∴∠C=∠AOB.

其次，證明圓心在圓周角內(nèi)部的情況（見圖4）。引導(dǎo)學(xué)生將圖4通過畫出過圓周角頂點C的直徑轉(zhuǎn)化為圖3。過圓心角頂點C作圓O的直徑CD。

∵∠1=∠2.∠3=∠4.

∴∠1+∠3=∠2+∠4，

即∠ACB=∠AOB.

最后，證明圓心在圓周角外部的情況（見圖5）。過圓心角頂點C作圓O的直徑CD。

∵∠1=∠2.∠BCD=∠BOD.

∴∠BCD-∠1=

∠BOD-∠2，

即∠ACB=∠AOB.

影響教育的價值主要在于預(yù)測，教師可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析和預(yù)判學(xué)生對解答此類問題可能會出現(xiàn)的情況。還有聚類價值，即教師把相關(guān)問題進行歸類，這種相關(guān)性挖掘?qū)μ街獙W(xué)生在尋求幫助后是否能夠正確解答問題的可靠性很有幫助。學(xué)生家長也可以利用業(yè)余時間查閱學(xué)生作業(yè)，如果作業(yè)中仍出現(xiàn)問題或錯誤率沒有降低，家長可以和教師溝通，一起商討幫扶計劃。

三、基于大數(shù)據(jù)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)反思

幾何直觀和空間想象能力較差的學(xué)生學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識時可能效率較低，若教師運用幾何畫板演示并錄制成微課，學(xué)生就可以在家里反復(fù)觀看。基于大數(shù)據(jù)，教師可以清楚地了解學(xué)生的問題所在，并針對學(xué)生錯誤率高的知識點和題型加強講解，以提升練習(xí)的有效性。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師通常是結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)驗來判斷教學(xué)重難點，檢測學(xué)生對知識的吸收程度也只能通過課后練習(xí)題，如果在批改作業(yè)時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，也只有等到下節(jié)課解決，因此課堂教學(xué)效率較低。這時，基于大數(shù)據(jù)的課前學(xué)習(xí)的優(yōu)勢就能充分體現(xiàn)出來。在線平臺以學(xué)生為中心，由教、學(xué)、測三個環(huán)節(jié)組織線上學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)過程，加強了學(xué)生、教師、家長的互動和交流，形成了個性化的課堂教學(xué)、家庭輔導(dǎo)和自主學(xué)習(xí)管理環(huán)境[2]。

當(dāng)然，基于大數(shù)據(jù)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)也有一些值得注意的問題。比如，注意學(xué)生和教師的角色，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)和計算機開展研究性學(xué)習(xí)活動，并不是否定教師在課堂上的主導(dǎo)地位。事實上，教師的主導(dǎo)工作做得越好，學(xué)生的主體地位就越能體現(xiàn)。教師不僅要在課前準(zhǔn)備大量的教學(xué)資源，精心設(shè)計課堂主題，有效地引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，還要對學(xué)生的活動給予及時的評價，所以，教師是一節(jié)課的設(shè)計者、組織者、引導(dǎo)者和評價者，要不斷學(xué)習(xí)信息技術(shù)與課程整合的相關(guān)理論，掌握必要的計算機基礎(chǔ)知識、網(wǎng)絡(luò)知識、多媒體課件制作知識等。最重要的是，教師要掌握先進的教學(xué)理念和方法，將它們與信息技術(shù)結(jié)合。這樣，課堂教學(xué)效率才能得到提高。

結(jié) 語

綜上所述，教師要及時更新教學(xué)觀念，勇于實踐，運用各種網(wǎng)絡(luò)資源輔助教學(xué)，在課堂上開展分層教學(xué)，還要學(xué)會獲取數(shù)據(jù)中的有用信息并進行分類，在此基礎(chǔ)上選取合適的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段，進而促進學(xué)生的良好發(fā)展。

[參考文獻]

陳莉.基于大數(shù)據(jù)下的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)研究[J].電子樂園，2018（05）：27.

王然.基于大數(shù)據(jù)分析的初中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計研究[J].讀書文摘，2017（17）：48.

作者簡介：程沖（1986.11—），女，四川瀘州人，中學(xué)二級教師。