面向大數(shù)據(jù)背景如何創(chuàng)新高職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)

趙永芳

（山西管理職業(yè)學(xué)院，山西 臨汾 041051）

0 引言

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，給教育領(lǐng)域帶來了較大的沖擊和影響，使之朝著科學(xué)化、現(xiàn)代化、高效化的方向邁進(jìn)。高職院校應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確把握教育領(lǐng)域發(fā)展趨勢，結(jié)合本院辦學(xué)特色及學(xué)情，積極推動(dòng)教育教學(xué)改革，以便真正提高本院校教育水平。就以數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)來講，回顧分析以往高職院校數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的實(shí)際情況，該項(xiàng)教學(xué)之中存在諸多有待解決的問題，比如教學(xué)觀念陳舊、教學(xué)模式選用不當(dāng)?shù)龋瑢?dǎo)致教學(xué)效果大打折扣。對(duì)此，應(yīng)以大數(shù)據(jù)為背景,將先進(jìn)技術(shù)融入教學(xué)中，促進(jìn)該項(xiàng)教學(xué)革新。

1 大數(shù)據(jù)背景下高職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)現(xiàn)狀的分析

伴隨著新時(shí)代的到來，學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)方式發(fā)生改變，這使得他們個(gè)性化學(xué)習(xí)需求不斷增強(qiáng)。高職院校應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)到新時(shí)代對(duì)教育和學(xué)生的影響，積極探究學(xué)科教學(xué)改革路徑，以便打造與時(shí)代特點(diǎn)相符、與學(xué)生相貼近的學(xué)科教學(xué)活動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，使之積極投入學(xué)科教學(xué)之中，逐步提高自身知識(shí)水平。從此角度來審視和分析高職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)實(shí)際情況，該學(xué)科教學(xué)中存在一些有待解決的問題。

1.1 學(xué)生數(shù)學(xué)綜合基礎(chǔ)薄弱

首先，學(xué)生自身數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)水平較高，那么高職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)能夠良好地展開，與學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)產(chǎn)生聯(lián)系，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，以便學(xué)生在輸入和輸出知識(shí)的過程中能夠真正理解知識(shí)、吸收知識(shí)、掌握知識(shí)，達(dá)到融會(huì)貫通的狀態(tài)。而立足于現(xiàn)實(shí)層面，對(duì)當(dāng)前高職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)實(shí)際情況加以分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生自身基礎(chǔ)知識(shí)水平比較薄弱，相應(yīng)的按照教學(xué)大綱及教學(xué)要求所創(chuàng)設(shè)的數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)與學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)銜接不當(dāng)，學(xué)生認(rèn)為新知識(shí)學(xué)習(xí)難度較大，容易產(chǎn)生負(fù)面影響，未能積極主動(dòng)地投入到數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中來，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。其實(shí)，造成此種情況發(fā)生的根本原因是高職院校招收比較廣泛，生源質(zhì)量參差不齊，包括高考中未能達(dá)到本科線的學(xué)生、對(duì)口單招生等，這就意味著某些學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的水平較高，且養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣；而某些學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，未能養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。此種情況下教師組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)，難以真正貼近學(xué)生，有效地教授學(xué)生，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。

1.2 學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力不強(qiáng)

高職院校教育教學(xué)的最終目的是將學(xué)生培養(yǎng)成為技能型人才，所以教育教學(xué)的重點(diǎn)是專業(yè)教學(xué)，相比較而言數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要性不高。在此基礎(chǔ)上對(duì)高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)加以深入了解，部分高職院校向本科學(xué)校看齊，所選用的數(shù)學(xué)教材均為本科數(shù)學(xué)教材的壓縮版，教學(xué)的重點(diǎn)是數(shù)學(xué)理論知識(shí)和預(yù)算技巧，未能考慮本院校辦學(xué)特點(diǎn)及學(xué)生學(xué)習(xí)需求，將數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)相融合，那么通過一系列的數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)，學(xué)生雖然掌握大量數(shù)學(xué)理論知識(shí)，但卻未能提高自身數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，難以在解決專業(yè)問題的過程中靈活地運(yùn)用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能及數(shù)學(xué)知識(shí)加以處理，這不利于促進(jìn)學(xué)生更好地成長為技術(shù)型人才。

1.3 教師未樹立現(xiàn)代教學(xué)理念

教學(xué)觀念是教師開展教學(xué)工作的重要基礎(chǔ)，也是教師選擇教學(xué)方式與課堂教學(xué)內(nèi)容的主要參考。伴隨著教育改革不斷深化，高職院校數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)注重更新教學(xué)觀念，樹立現(xiàn)代化教學(xué)理念，重新定義數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義，在規(guī)劃設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)之際能夠注重考慮學(xué)生的實(shí)際情況，比如學(xué)生的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力、興趣愛好、認(rèn)知能力等，選擇恰當(dāng)且適合的教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)具有吸引力、感染力和影響力的教學(xué)活動(dòng)，專業(yè)化教授學(xué)生。但當(dāng)前部分?jǐn)?shù)學(xué)教師依舊受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響和束縛，在教學(xué)策劃的過程中并沒有考慮學(xué)生學(xué)習(xí)需求，而是直接沿用傳統(tǒng)教學(xué)方法，導(dǎo)致數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的展開，難以吸引學(xué)生的注意力和激發(fā)學(xué)生的參與興趣，很多學(xué)生被動(dòng)地、僵化地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)狀況不佳，自身知識(shí)水平難以實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的提高。

1.4 陳舊的教學(xué)模式依舊沿用

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被視為教學(xué)工具或者教學(xué)手段而應(yīng)用于教育領(lǐng)域，為創(chuàng)新或優(yōu)化學(xué)科教學(xué)創(chuàng)造了條件。高職數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，在課前做好備課工作，把握教材內(nèi)容，積極引用先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)模式，以便打造形式多樣、內(nèi)容豐富的教學(xué)活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的良好情緒狀態(tài)，使之積極主動(dòng)參與教學(xué)。但遺憾的是目前部分高職數(shù)學(xué)教師并沒有注重對(duì)學(xué)生實(shí)際情況加以了解，以技術(shù)型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，基于學(xué)生學(xué)習(xí)需求及教學(xué)要求來科學(xué)選擇教學(xué)模式，而是直接將傳統(tǒng)教學(xué)模式應(yīng)用于數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)之中，在課堂上向?qū)W生灌輸大量理論知識(shí)、預(yù)算技巧，未能聯(lián)系學(xué)生所學(xué)專業(yè)，創(chuàng)設(shè)實(shí)踐訓(xùn)練活動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生一直處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，僅輸入知識(shí)，未能輸出知識(shí)，相應(yīng)的學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)效果不佳。

2 大數(shù)據(jù)背景下高職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)創(chuàng)新的可行性舉措

2.1 更新教學(xué)觀念

大數(shù)據(jù)背景下促進(jìn)高職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)革新，首先需要教師能夠從傳統(tǒng)教學(xué)觀念中擺脫出來，樹立與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)理念。也就是教師能夠充分認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，形成大數(shù)據(jù)思維，才能夠在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)策劃與實(shí)施的過程中注重深入挖掘大數(shù)據(jù)技術(shù)的功能，靈活地應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式等，以便打造具有較高的吸引力、影響力和感染力的教學(xué)活動(dòng)。為此，學(xué)校方面應(yīng)當(dāng)組織數(shù)學(xué)教師參加現(xiàn)代教育相關(guān)活動(dòng)，比如學(xué)術(shù)研討會(huì)、座談會(huì)、演講活動(dòng)等，讓教師能夠接觸到教育領(lǐng)域的前沿信息，了解到大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)在教育領(lǐng)域之中的應(yīng)用情況；了解高職教育的重點(diǎn)；了解教育行業(yè)的發(fā)展趨勢，等等。重新定義教學(xué)工作，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，樹立現(xiàn)代化教學(xué)理念。組織數(shù)學(xué)教師參加大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的培訓(xùn)活動(dòng)，讓他們能夠系統(tǒng)地學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，真正掌握該項(xiàng)技術(shù)的功能及應(yīng)用辦法，使之能夠靈活地應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)來輔助數(shù)學(xué)教學(xué)。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

大數(shù)據(jù)依托智能計(jì)算和云處理，可以短時(shí)間內(nèi)做到很多需要大量人力與時(shí)間才能完成的任務(wù)。教師就可以基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的各項(xiàng)功能來創(chuàng)新和優(yōu)化教學(xué)模式，以便打造能夠滿足學(xué)生個(gè)性化需求的教學(xué)活動(dòng)。

2.2.1 線上線下混合式教學(xué)

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下提出線上線下混合式教學(xué)，將其應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)之中，組織學(xué)生進(jìn)行線上教學(xué)和線下教學(xué)，如此勢必能夠吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、自主思考及自主探究，獲得良好的學(xué)習(xí)效果，提高自身知識(shí)水平。例如“函數(shù)的凹凸性與拐點(diǎn)”教學(xué)，教師在課前對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深入研究，同時(shí)注重了解學(xué)生的實(shí)際情況，合理地設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，即讓學(xué)生能夠準(zhǔn)確地理解函數(shù)凹凸性、拐點(diǎn)的定義，建構(gòu)其認(rèn)知基礎(chǔ)；掌握用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)凹凸區(qū)間、拐點(diǎn)的方法。具體的過程方法是培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合、類比分析、邏輯推理的思維習(xí)慣；增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。又因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)并且掌握了函數(shù)的單調(diào)性、極值和最值；掌握了判別函數(shù)單調(diào)性的方法，具有分析問題的能力，能夠求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值和最值，具備較好地計(jì)算能力。教師制作了關(guān)于函數(shù)凹凸性、拐點(diǎn)的教學(xué)視頻以及與之相匹配的課前測試，將其上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)上。讓學(xué)生在課前登錄學(xué)習(xí)平臺(tái)，觀看教學(xué)視頻，結(jié)合教材，自主學(xué)習(xí)新知識(shí)。在此基礎(chǔ)上完成平臺(tái)上所設(shè)置的課前測試。教師在學(xué)習(xí)平臺(tái)上查看學(xué)生提交的學(xué)前測試，了解學(xué)生新知識(shí)學(xué)習(xí)情況，明確他們存在的學(xué)習(xí)困惑。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來搜集學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的素材，規(guī)劃設(shè)計(jì)生活化數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)，組織學(xué)生展開課下教學(xué)活動(dòng)，也就是將學(xué)生分成幾個(gè)小組。此時(shí)教師結(jié)合教學(xué)視頻來系統(tǒng)地講授函數(shù)的凹凸性與拐點(diǎn)知識(shí)，學(xué)生以小組的形式參與知識(shí)學(xué)習(xí)。之后教師呈現(xiàn)專業(yè)技術(shù)案例，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)及函數(shù)的凹凸性與拐點(diǎn)知識(shí)來進(jìn)行案例分析，逐一解決案例問題，這一過程中學(xué)生之間互相交流、思考及探究，解決問題。本次數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)每個(gè)學(xué)生都獲得良好的學(xué)習(xí)效果，自身數(shù)學(xué)知識(shí)水平、問題解決能力、分析能力、思維能力、自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)等方面均有所提高。

2.2.2 問題情境教學(xué)

大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下還可將問題情境教學(xué)應(yīng)用于高職數(shù)學(xué)教學(xué)之中，如此也能夠增加該項(xiàng)教學(xué)的實(shí)效性，即調(diào)動(dòng)學(xué)生的良好情緒狀態(tài)，使之產(chǎn)生濃厚的參與興趣，投入課堂教學(xué)中來，參與問題分析、思考及探究，總結(jié)數(shù)學(xué)知識(shí)，并加以吸收，促進(jìn)自身數(shù)學(xué)知識(shí)體系進(jìn)一步完善。例如，在組織學(xué)生進(jìn)行導(dǎo)數(shù)的概念教學(xué)時(shí)，教師在課前進(jìn)行教材研究，結(jié)合教材內(nèi)容，收集相關(guān)的素材，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、多媒體技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)來制作教學(xué)課件。在課堂教學(xué)中首先教師播放了關(guān)于運(yùn)動(dòng)員高臺(tái)跳水的視頻，創(chuàng)設(shè)高臺(tái)跳水的情境，吸引學(xué)生，刺激學(xué)生感官，激發(fā)他們的參與興趣。與學(xué)生討論運(yùn)動(dòng)員起跳后這段時(shí)間內(nèi)平均速度為“0”的奇怪現(xiàn)象。但知道運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)并沒有“靜止”。為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的情況呢？如此即可活躍課堂氛圍，同時(shí)延伸出“導(dǎo)數(shù)的概念”。在此基礎(chǔ)上了解學(xué)生的實(shí)際情況，比如學(xué)生的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力、理解能力等，將學(xué)生進(jìn)行合理分組，每個(gè)小組綜合實(shí)力相當(dāng)，讓學(xué)生以小組的形式進(jìn)行導(dǎo)數(shù)概念學(xué)習(xí)，嘗試解決問題，即（1）一般曲線：如在（3，1）處的切線，能不能說與曲線只有一個(gè)交點(diǎn)的直線就是這條曲線的切線？（2）如若某點(diǎn)沿著曲線無限趨近于另一個(gè)點(diǎn)，割線與切線的關(guān)系如何？（3）如何計(jì)算割線的斜率？（4）如何計(jì)算切線的斜率？這一過程中小組成員共同學(xué)習(xí)與交流，分析與探討，努力解決問題，最后教師梳理知識(shí)點(diǎn)，講解問題，每個(gè)學(xué)生都掌握所學(xué)新知識(shí)，同時(shí)自身的思維能力、分析能力、問題解決能力等方面均得到發(fā)展。

2.3 優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)不可或缺的組成部分，公平公正、合情合理、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)地評(píng)價(jià)考核數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)，即可了解學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情況和教師教學(xué)情況，如此即可反饋教學(xué)不足和學(xué)生學(xué)習(xí)薄弱之處，以便為后續(xù)優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)提供參考依據(jù)。為了提高教學(xué)評(píng)價(jià)的有效性，需要將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用其中，也就是一方面教師收集學(xué)生學(xué)習(xí)平臺(tái)上自主學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成學(xué)習(xí)一覽表，明確學(xué)生一段時(shí)間內(nèi)數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)自主學(xué)習(xí)情況；另一方面設(shè)置評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)置多種評(píng)價(jià)方式，包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自主評(píng)價(jià)、小組成員互評(píng)等，通過多樣化的教學(xué)評(píng)價(jià)，客觀地反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況，說明學(xué)生學(xué)習(xí)不足，如此教師在后續(xù)策劃與實(shí)施數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的過程中應(yīng)注重遵循因材施教的原則，有針對(duì)性地教授和培養(yǎng)學(xué)生，彌補(bǔ)他們自身存在的不足，提高教學(xué)的有效性。

3 結(jié)語

高職院校作為人才培養(yǎng)的搖籃，應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理地展開學(xué)科教學(xué)活動(dòng)，有效地教授和培養(yǎng)學(xué)生，促使學(xué)生的知識(shí)水平、思維能力、分析能力、問題解決能力等方面均能得到良好發(fā)展，使他們逐漸成長為祖國需要的技能型人才。經(jīng)筆者分析，目前部分高職院校數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)存在諸多問題，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。對(duì)此，應(yīng)以大數(shù)據(jù)為背景，將大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中，促進(jìn)該項(xiàng)教學(xué)改革，提高該項(xiàng)教學(xué)的有效性。