發(fā)掘大數(shù)據(jù)魅力，促進高中數(shù)學精準教學

胡智

[摘? 要] 精準教學要想做到精準，就必須去多觀察與研究學生，觀察是觀察學生的學習過程，研究則更多的是從學生的學習結(jié)果去反推學生的學習過程，進而對學生在學習過程中表現(xiàn)出來的認知特點有一個精準的把握. 在運用精準教學策略的過程中，大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮的作用是：首先，精準設計促進學生知識建構(gòu)的問題;其次，精準設計判斷學生學習過程的問題. 將大數(shù)據(jù)與精準教學結(jié)合起來，可以為精準教學的實施尋找到有效的支撐. 當精準教學實施的策略明確指向?qū)W生本身，進而為了促進學生的學習需要時，大數(shù)據(jù)就能發(fā)揮宏觀上掌握學生學習規(guī)律、微觀上把握學生個體學習特點的作用，這也就使得精準教學能夠名副其實.

[關鍵詞] 高中數(shù)學;精準教學策略;大數(shù)據(jù);實踐研究

在精準教學的研究中，筆者高度重視精準教學策略的實踐研究，因為大量的教學經(jīng)驗都提醒筆者：無論多么先進的教學理念與教學方式，只有變成具體的教學策略，才能真正發(fā)揮其促進學生學習的作用. 因此在這一過程中，筆者總結(jié)出了以學生為本的精準教學策略. 在這個教學策略當中，有一個重要的因素不可忽視，那就是教學要想做到精準，就必須去多觀察與研究學生，觀察是觀察學生的學習過程，研究則更多的是從學生的學習結(jié)果去反推學生的學習過程，進而對學生在學習過程中表現(xiàn)出來的認知特點有一個精準的把握. 要做到這一點，有兩個思維層面：一是關注學生在數(shù)學學習過程中表現(xiàn)出來的思維. 研究表明，多角度思考體現(xiàn)一個人的思維品質(zhì)，也體現(xiàn)其數(shù)學素養(yǎng). 學生對知識的深入理解，以及在問題情境中靈活應用這種理解的能力，往往與其多角度思考問題的能力水平有關. 高中學生往往都有著豐富的數(shù)學學習經(jīng)驗，但由于知識與經(jīng)驗的深度和廣度不足，單一思維方式的慣性，多角度思考策略的缺乏等，不善于多角度思考問題的現(xiàn)象仍比較普遍. 在研究的過程中不可忽視這一點. 二是具體研究手段的運用，在對這一點進行思考的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)思想能夠起到無可替代的作用. 本文是在高中數(shù)學精準教學策略運用的背景之下，談談其與大數(shù)據(jù)的契合.

■利用大數(shù)據(jù)促進高中數(shù)學精準教學的意義

高中數(shù)學精準教學，追求的是對學生學習過程與學習結(jié)果的精準把握，從教學的角度來看，要實現(xiàn)這一精準把握，必須將研究的重心放在學生身上，一方面觀察學生的學習過程，另一方面根據(jù)學生的學習結(jié)果反推學習過程. 但是要注意的是，這樣的闡述仍然是一種結(jié)果闡述，沒有相應的研究手段與之匹配，是達不到這一效果的，尤其是根據(jù)學生的學習結(jié)果反推學習過程，如果只是憑著教師自身的教學經(jīng)驗，那判斷結(jié)果難免出錯. 筆者注意到，隨著現(xiàn)代教育技術的發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)的精準教學越來越成為眾多教育和科技工作者研究的重要課題. 那么在精準教學的研究當中，現(xiàn)代教育技術能夠發(fā)揮什么樣的作用呢？大數(shù)據(jù)之于精準教學又能發(fā)揮什么樣的作用呢？回答這兩個問題，首先要認識到大數(shù)據(jù)在促進高中數(shù)學精準教學方面的意義. 對此筆者是這樣理解的：

大數(shù)據(jù)的運用依賴于智能終端的普及，今天的學生家庭擁有多部智能手機，相關的APP也能提供與大數(shù)據(jù)相關的調(diào)查手段，如果教師的教學設計科學，那就可以借助于大數(shù)據(jù)思想，通過一定的調(diào)查手段運用，以判斷學生的學習過程與結(jié)果，并且能夠達到精準的水平. 概括地講，在高中數(shù)學教學中，借助于大數(shù)據(jù)思想以及智能終端的匹配，可以實現(xiàn)對學生學習過程相關數(shù)據(jù)的精準把握，還有可能生成一些自適應的學習技術等等，這在很大程度上能夠提高精準教學的精準度.

精準教學對于學生而言也有著重要的意義，大量事實表明，高中數(shù)學教學應當致力于培養(yǎng)學生的自主學習能力，只有有了自主學習能力的支撐，學生才能在數(shù)學學習的過程中有效地分配自己的學習注意力，才能準確地選擇學習方式，而這些正是精準教學所追求的目標. 而且需要強調(diào)的是，站在學生的角度認識并思考精準教學是非常有必要的. 眾所周知，精準教學源自斯金納的行為學習理論，其強調(diào)通過追蹤學生的學習表現(xiàn)，來形成相關的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的教學提供支持. 那相應的在信息技術的背景之下，借助于大數(shù)據(jù)思想，自然可以形成更為精確的數(shù)據(jù)，從而支撐起精準教學.

■基于大數(shù)據(jù)促進高中數(shù)學精準教學的實踐

精準教學與智慧教育教學密切相關，隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能與大數(shù)據(jù)技術地不斷發(fā)展，智慧教育理念已經(jīng)越來越走入教育者心中，教學模式也由教師經(jīng)驗型向數(shù)據(jù)指導型轉(zhuǎn)變. 對比傳統(tǒng)教育中的分層教學與智慧教育環(huán)境下的精準教學，不斷有研究者提出精準教學在教學目標、教學內(nèi)容、教學監(jiān)督與干預以及教學評價方面的實施策略，以期推動精準教學的進一步發(fā)展. 作為高中數(shù)學教師，更多地應當在教學實踐中尋找運用大數(shù)據(jù)支撐高中數(shù)學精準教學的方法.

以“指數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)”為例，這是一個比較復雜的數(shù)學知識，借助于精準教學策略的運用，可以突破學生在學習中遇到的相關困難. 在運用精準教學策略的過程中，大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮這樣一些作用：

首先，精準設計促進學生知識建構(gòu)的問題.

“指數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)”這一內(nèi)容的學習，重在理解指數(shù)函數(shù)的概念、把握指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)、運用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解決問題. 從知識形式的角度來看，y=ax（a>0且不等于1，定義域為R）;從指數(shù)函數(shù)的表征形式來看，除了指數(shù)函數(shù)的解析式之外，還包括其圖像. 事實上學生在理解指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的過程中，也是借助于指數(shù)函數(shù)圖像來進行的. 在實際教學的過程中，教師往往是指導學生基于指數(shù)函數(shù)的解析式，然后運用描點法去作圖，這是一個學生體驗的過程. 結(jié)合學生的這些學習過程，筆者設計的相關問題是：結(jié)合你所學過的函數(shù)，思考指數(shù)函數(shù)的變量位置在哪里？——這個問題是為了讓學生掌握函數(shù)的解析式特點;從指數(shù)函數(shù)的解析式到指數(shù)函數(shù)的圖像，你能否總結(jié)出函數(shù)知識學習的規(guī)律？——這是為了從學習規(guī)律把握的角度，促使學生認識到解析式與圖像是掌握函數(shù)性質(zhì)的兩個基本途徑.

這兩個問題的設計看似普通，但實際上卻是筆者在對學生進行了普遍調(diào)查的基礎上設計的. 調(diào)查的對象具有一定的代表性，對調(diào)查結(jié)果的分析（實際上就是大數(shù)據(jù)思想的產(chǎn)物），表明學生在學習的過程中，必須從函數(shù)特點的角度去建立理解，于是就設計了上述兩個問題.

其次，精準設計判斷學生學習過程的問題.

由于學生個體的學習過程各不相同，因此在課堂上，教師想把握學生的學習過程是存在困難的. 在學生學習之后，在學生運用知識解決問題的過程中，根據(jù)學生的問題解決結(jié)果，判斷學生的學習環(huán)節(jié)，這是可行的思路. 借助于大數(shù)據(jù)思想，設計相關的問題，可以讓教師比較準確地把握學生的學習過程. 比如上面提到的“指數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)”這一內(nèi)容的教學，筆者以課堂上的相關例題的變式設計問題，然后借助于白板技術（某品牌的具有大屏與手機互動的功能，且具有統(tǒng)計功能，能夠體現(xiàn)大數(shù)據(jù)思想），設計出相關的問題并統(tǒng)計結(jié)果. 結(jié)果表明，64%左右的學生能夠處理指數(shù)函數(shù)的基本問題，42%左右的學生能夠順利地將指數(shù)函數(shù)的解析式與圖像結(jié)合起來，有了這樣的結(jié)果，后續(xù)的跟進措施就比較明確了，這也就實現(xiàn)了精準教學.

■面向?qū)W生數(shù)學學習需要的精準教學的反思

無論是在傳統(tǒng)的教學語境當中，還是在當前核心素養(yǎng)培育背景下，高中數(shù)學教學所追求的根本，有兩個含義：一是讓學生掌握高中數(shù)學知識，并獲得運用數(shù)學知識解決問題的能力;二是讓學生在數(shù)學學習的過程中，生成一定的數(shù)學學習能力，進而演變成數(shù)學學科核心素養(yǎng)，于是學生也就具有了數(shù)學眼光、數(shù)學邏輯以及對數(shù)學語言的掌握. 而要達到這些目的，精準教學的作用不可替代.

精準教學本質(zhì)上是面向?qū)W生的學習需要的，雖然說精準教學的概念早就被人提出，但實際上在推進的過程中困難還是不少. 正如有研究者通過跨時間的研究發(fā)現(xiàn)，精準教學自誕生以來，受限于技術條件，無論是理論研究還是實際應用都不容樂觀. 而信息技術的發(fā)展特別是大數(shù)據(jù)的興起，為精準教學提供了可能. 今天是一個大數(shù)據(jù)的社會，大數(shù)據(jù)在高中數(shù)學教學中也應當有運用的地方，將大數(shù)據(jù)與精準教學結(jié)合起來，可以為精準教學的實施尋找到有效的支撐. 當精準教學實施的策略明確指向?qū)W生本身，進而為了促進學生的學習需要時，大數(shù)據(jù)就能發(fā)揮宏觀上掌握學生學習規(guī)律、微觀上把握學生個體學習特點的作用，這也就使得精準教學能夠名副其實.

綜合以上闡述，可以得出的結(jié)論是：高中數(shù)學精準教學需要大數(shù)據(jù)的支撐，精準教學策略的運用需要與大數(shù)據(jù)銜接，做到這一點，可以讓大數(shù)據(jù)與精準教學之間形成相互促進的關系.