基于數(shù)據(jù)分析的高中數(shù)學(xué)個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究

許衛(wèi)俊

(江蘇省如東縣馬塘中學(xué),江蘇 如東 226400)

信息技術(shù)的發(fā)展改變了傳統(tǒng)教與學(xué)的方式,也為教師提供了更多學(xué)科育人資源.數(shù)據(jù)分析是基于信息技術(shù)發(fā)展下所延伸出的一種技術(shù)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)情、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的有效追蹤,為明確學(xué)生不同階段的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)方向奠定基礎(chǔ).作業(yè)屬于高中數(shù)學(xué)教育的重要組成部分,但受傳統(tǒng)教育觀(guān)念影響,作業(yè)大多以統(tǒng)一化的布置形式為主,并且常采用題海戰(zhàn)術(shù),一定程度上影響了學(xué)生作業(yè)實(shí)踐效果.為此,基于數(shù)據(jù)分析展開(kāi)高中數(shù)學(xué)作業(yè)的個(gè)性化設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)踐意義.

1 數(shù)據(jù)分析下高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)面臨的困境

高中數(shù)學(xué)有助于發(fā)展學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力,對(duì)于啟發(fā)其科學(xué)思維具有積極的促進(jìn)作用.作業(yè)屬于高中數(shù)學(xué)教育的重要組成部分,可在鞏固學(xué)生知識(shí)印象的同時(shí),驅(qū)動(dòng)其實(shí)現(xiàn)知識(shí)的靈活化運(yùn)用.但在信息化、智能化、新課標(biāo)等多種社會(huì)環(huán)境和教育改革背景下,高中數(shù)學(xué)作業(yè)中存在的問(wèn)題開(kāi)始逐漸顯露,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面.

1.1 缺乏智能化作業(yè)布置

現(xiàn)代化背景下,諸多以數(shù)據(jù)分析為支持的教學(xué)手段走進(jìn)高中數(shù)學(xué)課堂,改變了傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式,也為數(shù)學(xué)作業(yè)的布置帶來(lái)較大便利[1].具體而言,相較于其他學(xué)科作業(yè)而言,高中數(shù)學(xué)作業(yè)帶有較強(qiáng)的抽象性特征,并且包含許多隱晦的數(shù)量關(guān)系,在解析數(shù)學(xué)作業(yè)時(shí),學(xué)生需要經(jīng)歷具體-抽象-具體的實(shí)踐過(guò)程.這種情況下,教師需要結(jié)合數(shù)學(xué)分析,為學(xué)生布置智能化作業(yè),如針對(duì)立體幾何等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)布置作業(yè),組織學(xué)生通過(guò)電子手動(dòng)繪制的形式完成;依托數(shù)據(jù)分析把握學(xué)生現(xiàn)階段學(xué)情和學(xué)習(xí)中遺漏的知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)與其能力相符且?guī)в醒a(bǔ)充性特征的作業(yè)任務(wù)[2].但結(jié)合目前教師對(duì)于數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用情況來(lái)看,并未充分發(fā)揮其智能化功能,大多僅依托數(shù)據(jù)分析收集作業(yè)資源,并未充分考量此類(lèi)作業(yè)是否迎合學(xué)生成長(zhǎng)需求,一定程度上影響了作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性.

1.2 未凸顯個(gè)性化作業(yè)特性

個(gè)性化、精準(zhǔn)化教學(xué)始終是教育領(lǐng)域所追求的理想教學(xué)方式,也是高中數(shù)學(xué)作業(yè)布置的根本訴求[3].作業(yè)能夠延續(xù)課堂學(xué)習(xí)并凝練知識(shí)內(nèi)容,為學(xué)生提供更多實(shí)踐和應(yīng)用機(jī)會(huì).學(xué)生成長(zhǎng)環(huán)境不同,學(xué)習(xí)能力也存在明顯差異,作業(yè)能否與學(xué)生需求相對(duì)接,也直接影響其總體設(shè)計(jì)的有效性.數(shù)據(jù)分析背景下,教師需要在調(diào)查學(xué)情基礎(chǔ)上,同步考量教學(xué)要求,在保障作業(yè)內(nèi)容符合教學(xué)目標(biāo)的情況下,按照學(xué)生需求調(diào)整作業(yè)數(shù)量和難度,由此形成個(gè)性化作業(yè),助力學(xué)生的多元化成長(zhǎng).但基于高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)情況來(lái)看,數(shù)據(jù)分析更多是對(duì)接教學(xué)要求,即常以教學(xué)為根本改變作業(yè)題型,卻并未充分考量學(xué)生共性和個(gè)性化特征,導(dǎo)致在作業(yè)實(shí)踐中出現(xiàn)優(yōu)等生“吃不了”、學(xué)困生“吃不飽”的局面.

1.3 缺少多元化作業(yè)反饋

評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)教與學(xué)成果最為有效的途徑之一.在數(shù)據(jù)分析背景下,教師可依托大數(shù)據(jù)改變傳統(tǒng)評(píng)價(jià)模式,確保評(píng)價(jià)活動(dòng)更為高效、精準(zhǔn)地實(shí)施.但結(jié)合數(shù)據(jù)分析在高中數(shù)學(xué)作業(yè)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用情況來(lái)看,多以簡(jiǎn)單的“對(duì)錯(cuò)”反饋為主,作業(yè)批改后所形成的數(shù)據(jù)更多指向結(jié)果性評(píng)價(jià)[4].也就是說(shuō),部分教師并未將數(shù)據(jù)分析融入過(guò)程性評(píng)價(jià)中,無(wú)法清晰直觀(guān)地展現(xiàn)學(xué)生完成作業(yè)的過(guò)程或解題的思路,導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢(shì)無(wú)法充分發(fā)揮,也無(wú)法帶來(lái)理想的作業(yè)評(píng)價(jià)效果.

2 數(shù)據(jù)分析下高中數(shù)學(xué)個(gè)性化作業(yè)實(shí)踐策略

個(gè)性化作業(yè)主要為適應(yīng)個(gè)體或是特定群體需求而設(shè)計(jì)的作業(yè)任務(wù).以數(shù)據(jù)分析技術(shù)輔助個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì),不僅能夠迎合不同層次學(xué)生的發(fā)展需求,更能提供海量、多類(lèi)型的作業(yè)資源,并轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)作業(yè)實(shí)踐、評(píng)價(jià)等形式.基于此,文章基于數(shù)據(jù)分析視角,開(kāi)展高中數(shù)學(xué)個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐策略研究.

2.1 結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果,實(shí)施“滾動(dòng)復(fù)習(xí)”作業(yè)

結(jié)合以往高中數(shù)學(xué)作業(yè)布置方向來(lái)看,更多是以教學(xué)目標(biāo)為首位,并且未充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析帶有的智能化功能,一定程度上影響作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)踐效果.事實(shí)上,作業(yè)不僅是課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的延伸,也是實(shí)現(xiàn)高效復(fù)習(xí)的重要渠道[5].基于高中生的記憶規(guī)律來(lái)看,在新知識(shí)進(jìn)入學(xué)生大腦后,便已開(kāi)啟“遺忘”之旅.這種情況下,需要依托作業(yè)達(dá)成及時(shí)復(fù)習(xí)、鞏固記憶知識(shí)點(diǎn)的目標(biāo).“滾動(dòng)復(fù)習(xí)”作業(yè)是基于數(shù)據(jù)分析輔助下所形成的智能化作業(yè)形式,其主要依托大數(shù)據(jù)平臺(tái),在每周、每月或是每學(xué)期,定期向?qū)W生提供相應(yīng)的滾動(dòng)練習(xí)作業(yè).此類(lèi)作業(yè)能夠根據(jù)學(xué)生完成情況,如遺漏的知識(shí)點(diǎn)、未攻破的重難點(diǎn)內(nèi)容,調(diào)整下次“滾動(dòng)復(fù)習(xí)”作業(yè)內(nèi)容,真正在迎合學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的前提下,確保作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性.為此,在個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)要求下,教師可充分利用數(shù)據(jù)分析功能,綜合不同課程教學(xué)目標(biāo),向其提供“滾動(dòng)復(fù)習(xí)”作業(yè),以此滿(mǎn)足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求.

以高中數(shù)學(xué)“立體幾何”課程為例,本課教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生掌握點(diǎn)的位置向量的概念,并能夠結(jié)合向量語(yǔ)言,完成線(xiàn)面、面面的垂直、平行關(guān)系的表述方法,了解求直線(xiàn)的方向向量與平面的法向量方法.為確保個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)能夠與教學(xué)目標(biāo)相對(duì)接,亦為凸顯數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢(shì),教師可搭建大數(shù)據(jù)平臺(tái)布置“滾動(dòng)復(fù)習(xí)”作業(yè).為迎合學(xué)生學(xué)習(xí)特征,在前期作業(yè)布置中可凝練本課概念內(nèi)容,以此驅(qū)動(dòng)學(xué)生對(duì)概念知識(shí)進(jìn)行回顧,再逐步提供練習(xí)實(shí)踐型作業(yè)內(nèi)容.同時(shí),為確?！皾L動(dòng)復(fù)習(xí)”作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性和長(zhǎng)期性,可遵循前期每次作業(yè)間隔1～3天、后期每次作業(yè)間隔一周或是一月的規(guī)律,以此深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶效果.在題型的設(shè)計(jì)上也可堅(jiān)持個(gè)性化原則,即基于立體幾何知識(shí)特征,為學(xué)生提供一些可手動(dòng)繪制的作業(yè),并根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成情況,調(diào)整下次作業(yè)的難度和時(shí)長(zhǎng).假設(shè)學(xué)生在概念知識(shí)的理解中存在阻礙,可加大概念作業(yè)的占比,增加“滾動(dòng)復(fù)習(xí)”的頻率,并結(jié)合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)帶有的自動(dòng)提醒功能,定期提醒學(xué)生完成作業(yè)時(shí)間.此方式不僅充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)分析帶有的智能化功能,也在某種程度上減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),使作業(yè)更為高效、科學(xué)、智能.

2.2 基于數(shù)據(jù)采集功能,開(kāi)展分層作業(yè)布置

以往的高中數(shù)學(xué)作業(yè)大多以統(tǒng)一化的形式進(jìn)行布置,此布置方法雖能在某種程度上迎合教學(xué)目標(biāo),卻并未充分考查每位學(xué)生學(xué)習(xí)需求,導(dǎo)致出現(xiàn)作業(yè)難度、完成時(shí)長(zhǎng)與學(xué)生能力不符的情況出現(xiàn).數(shù)據(jù)采集功能屬于數(shù)據(jù)分析技術(shù)中的重要組成部分,通過(guò)數(shù)據(jù)采集能夠隨時(shí)跟蹤學(xué)生的作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)能力水平.同時(shí),基于學(xué)情數(shù)據(jù)結(jié)果制定分層作業(yè),更能滿(mǎn)足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,助力學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.為此,教師應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢(shì),及時(shí)利用數(shù)據(jù)采集功能,跟進(jìn)學(xué)生作業(yè)完成情況、基本學(xué)情,等等,為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)打好基礎(chǔ).

如在高中數(shù)學(xué)“函數(shù)”相關(guān)課程教學(xué)中,教師需要幫助學(xué)生把握函數(shù)的概念和性質(zhì),了解冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)特征,并掌握函數(shù)的應(yīng)用方法.為迎合個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)需求,教師可結(jié)合數(shù)據(jù)分析功能搭建校本數(shù)據(jù)庫(kù),并在數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)計(jì)不同的板塊內(nèi)容,以對(duì)接函數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn).同時(shí),結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容和教材資源,向?qū)W生提供帶有綜合性特征的單元檢測(cè)題,再根據(jù)學(xué)生的完成情況,如完成時(shí)間、準(zhǔn)確率等,推送不同的作業(yè)任務(wù).此類(lèi)形式真正以數(shù)據(jù)分析作為支持,配合校本題庫(kù)的建設(shè),可幫助教師編制出更多能反映學(xué)生學(xué)情且?guī)в袊?yán)謹(jǐn)性、針對(duì)性特征的分層作業(yè).同時(shí),學(xué)生在完成作業(yè)的過(guò)程中,也可利用校本數(shù)據(jù)庫(kù)中的各個(gè)知識(shí)板塊,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固與復(fù)習(xí),真正在發(fā)揮作業(yè)最大化效益的基礎(chǔ)上,確保數(shù)學(xué)作業(yè)的個(gè)性化實(shí)施.

2.3 依托數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢(shì),落實(shí)多元化評(píng)價(jià)

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出應(yīng)以立德樹(shù)人為目標(biāo),發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、邏輯推理等核心素養(yǎng).在新的教學(xué)目標(biāo)下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)、作業(yè)布置等環(huán)節(jié)均發(fā)生不同程度的改變,以適應(yīng)新課標(biāo)要求.但結(jié)合實(shí)踐結(jié)果發(fā)現(xiàn),有關(guān)于核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)較少.評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)教學(xué)成果最為有效的途徑之一,高中數(shù)學(xué)作業(yè)也需要以評(píng)價(jià)檢驗(yàn)學(xué)生的完成結(jié)果.受高考?jí)毫Φ挠绊?高中生的學(xué)習(xí)時(shí)間相對(duì)有限,這種情況下大多只能以結(jié)果性評(píng)價(jià)檢驗(yàn)其學(xué)情,一定程度上限制了學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.為此,在數(shù)據(jù)分析背景下,教師可結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)高效率、精準(zhǔn)性地檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)情,并將過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)同步融合到作業(yè)實(shí)踐中,為達(dá)成個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)踐目標(biāo)奠定基礎(chǔ).

可將作業(yè)評(píng)價(jià)分為多種形式,具體而言,將階段性考核與作業(yè)記錄相融合.階段性考核是診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、制定下階段作業(yè)計(jì)劃的重要基礎(chǔ),其主要以成果性評(píng)價(jià)的方式出現(xiàn),在教與學(xué)的過(guò)程中起到不可替代的作用.但一味地注重成果性評(píng)價(jià)容易導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)偏差,為此,教師應(yīng)將不同階段,如每天、每周和每月學(xué)生作業(yè)完成情況進(jìn)行整理,以數(shù)據(jù)分析技術(shù)中帶有的儲(chǔ)存功能,整理出學(xué)生作業(yè)記錄,再定期開(kāi)展階段性考核,匯總作業(yè)記錄和考核結(jié)果,形成綜合性數(shù)據(jù),為直觀(guān)、全面展現(xiàn)學(xué)生學(xué)情打好基礎(chǔ).除此之外,教師還可融合多種評(píng)價(jià)模式,即自評(píng)和他評(píng).實(shí)踐過(guò)程中,可發(fā)布一些小組合作型作業(yè)任務(wù),組織學(xué)生共同完成并展開(kāi)互評(píng)和自評(píng)活動(dòng).為增加評(píng)價(jià)主體,還可邀請(qǐng)家長(zhǎng)加入評(píng)價(jià)行列,評(píng)價(jià)學(xué)生在家作業(yè)時(shí)的完成情況,將評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果形成對(duì)學(xué)生下階段學(xué)習(xí)方向的指導(dǎo).為提升評(píng)價(jià)的有效性,針對(duì)一些復(fù)雜且周期較長(zhǎng)的評(píng)價(jià)活動(dòng),可在線(xiàn)上即數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中開(kāi)展.系統(tǒng)帶有即時(shí)性功能,能夠在短時(shí)間內(nèi)合成學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù),并且學(xué)生也可在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)展開(kāi)評(píng)價(jià)活動(dòng),一方面確保評(píng)價(jià)的有效性和精準(zhǔn)性,另一方面提高評(píng)價(jià)的高效性.

總而言之,作業(yè)屬于高中數(shù)學(xué)教育的重要組成部分,從數(shù)據(jù)分析的視角推進(jìn)作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施,能夠在增強(qiáng)作業(yè)實(shí)踐效率基礎(chǔ)上,提高作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性.但數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用并非一蹴而就,許多教師在應(yīng)用數(shù)據(jù)分析開(kāi)展作業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中依然面臨諸多困境問(wèn)題.為此,應(yīng)從個(gè)性化作業(yè)設(shè)計(jì)視角,凸顯數(shù)據(jù)分析功能,結(jié)合數(shù)據(jù)分析實(shí)施“滾動(dòng)復(fù)習(xí)”作業(yè)、開(kāi)展分層作業(yè)布置、落實(shí)多元化評(píng)價(jià),最終解決高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題,為助力學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ).