大數(shù)據(jù)：賦能數(shù)學(xué)課堂教學(xué)“三精準(zhǔn)”

包婧怡

【摘 要】隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育系統(tǒng)中的逐步推廣，目前大數(shù)據(jù)在實(shí)際教學(xué)中不僅能提供數(shù)據(jù)實(shí)證、信息反饋、節(jié)點(diǎn)信息，更能借助互聯(lián)網(wǎng)渠道實(shí)現(xiàn)信息家校實(shí)時(shí)共享?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合教師教學(xué)實(shí)踐，文章分別在課前、課中、課后三個(gè)不同教學(xué)階段借助大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，通過“課前精準(zhǔn)研判，推進(jìn)課中精準(zhǔn)交互，實(shí)現(xiàn)課后精準(zhǔn)共進(jìn)”，促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)向科學(xué)化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化方向深入發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)教學(xué) 大數(shù)據(jù) 課堂教學(xué)

基于網(wǎng)絡(luò)平臺的大數(shù)據(jù)分析是一種研究手段，師生的行為和表現(xiàn)都可以成為大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析的內(nèi)容，而數(shù)據(jù)背后所涵蓋的意義也將會推動教學(xué)的創(chuàng)新。在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中巧妙利用大數(shù)據(jù)反映的信息，精準(zhǔn)定制教學(xué)目標(biāo)，實(shí)時(shí)修改教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，巧妙轉(zhuǎn)化課堂教學(xué)活動，這樣可以有效地開啟“課前精準(zhǔn)研判，推進(jìn)課中精準(zhǔn)交互，實(shí)現(xiàn)課后精準(zhǔn)共進(jìn)”，促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)向科學(xué)化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化方向深入發(fā)展。具體實(shí)踐框架如圖 1。

一、精準(zhǔn)研判——大數(shù)據(jù)開啟前瞻視野

課前教學(xué)準(zhǔn)備是教學(xué)不可或缺的環(huán)節(jié)，教師利用學(xué)籍管理系統(tǒng)、日常管理系統(tǒng)、德育管理系統(tǒng)、綜合素質(zhì)評價(jià)系統(tǒng)等系統(tǒng)來捕捉和分析數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)掌握學(xué)生的基本情況，及時(shí)優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)，拓寬學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源的渠道，為課堂活動的開展做好準(zhǔn)備。

（一）大數(shù)據(jù)率先發(fā)掘，精準(zhǔn)研判學(xué)生學(xué)情

基于大數(shù)據(jù)精細(xì)化、全面化等特點(diǎn)，教師能更精準(zhǔn)、全面地進(jìn)行學(xué)情分析。教師通過對數(shù)據(jù)的分析，精準(zhǔn)捕捉學(xué)生的基本情況，從而掌握班級學(xué)生在某些方面的能力基礎(chǔ)、思維特征、行為愛好等情況，精準(zhǔn)鎖定學(xué)生的學(xué)情，將學(xué)生能力發(fā)展趨勢和實(shí)際教學(xué)內(nèi)容相融合，預(yù)判學(xué)生的能力走勢，做到在實(shí)際教學(xué)中時(shí)間分布有所側(cè)重。

（二）大數(shù)據(jù)超前預(yù)測，精準(zhǔn)鎖定教學(xué)目標(biāo)

數(shù)學(xué)課堂的時(shí)間極為有限，教師必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成既定的教學(xué)任務(wù)，因此教學(xué)目標(biāo)的設(shè)立就更需科學(xué)化、精準(zhǔn)化。根據(jù)大數(shù)據(jù)平臺長期對學(xué)生學(xué)情的跟蹤收集，結(jié)合大量同年級學(xué)生的數(shù)據(jù)，確定學(xué)生對重難點(diǎn)的掌握情況，再結(jié)合學(xué)生的已有知識水平及本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)，以此預(yù)設(shè)可能出現(xiàn)的問題，使得教學(xué)目標(biāo)鎖定更加精準(zhǔn)。

（三）大數(shù)據(jù)助力預(yù)習(xí)，精準(zhǔn)把控預(yù)習(xí)效果

法國學(xué)者安德烈·焦?fàn)柈?dāng)指出，不論是兒童還是成人，要讓一個(gè)學(xué)習(xí)者掌握一項(xiàng)知識，就必須對他的已有概念進(jìn)行真正的解構(gòu)。根據(jù)筆者以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，部分學(xué)生迷迷糊糊地進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)，新的知識無法消化透徹，影響后續(xù)的學(xué)習(xí)。對此，教師可以通過大數(shù)據(jù)平臺提前發(fā)布有針對性的預(yù)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生提前從生活場景中感知新知，提前思考，帶著疑問進(jìn)入課堂，根據(jù)學(xué)生不同能力層次及學(xué)習(xí)需求預(yù)備個(gè)性化的輔導(dǎo)方案，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)推送，從而為學(xué)生能力素養(yǎng)的深遠(yuǎn)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

二、精準(zhǔn)交互——大數(shù)據(jù)捕捉即時(shí)數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)的課堂反饋通常以師生問答或者課堂練習(xí)的形式呈現(xiàn)，但是存在問答數(shù)量有限、獲取信息單一、時(shí)間滯后等問題。使用基于大數(shù)據(jù)的觀測技術(shù)與平臺設(shè)備，能有效實(shí)現(xiàn)課堂反饋從靜態(tài)狹隘向動態(tài)開放的轉(zhuǎn)化，從延遲低效向多維高效的蛻變，幫助教師拓展信息來源，促進(jìn)教師展開高效精準(zhǔn)化的教學(xué)。

（一）依托平臺豐富互動，精準(zhǔn)提升學(xué)生興趣

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師根據(jù)教師參考用書和課本教案，按部就班地沿著預(yù)設(shè)的教學(xué)內(nèi)容程序化推進(jìn)。這種模式雖然能完成既定的課堂任務(wù)，但使學(xué)生感到枯燥，扼殺了學(xué)生個(gè)性化的天賦，并且教師很難應(yīng)對預(yù)設(shè)外的情況。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的介入，能巧妙地解決這類問題。如通過在微型教室中實(shí)時(shí)監(jiān)控的觀察以及智能AI課堂設(shè)備的反饋，教師能時(shí)刻關(guān)注到每一個(gè)學(xué)生的課堂行為。運(yùn)用大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺提供大量的互動模塊，激發(fā)學(xué)生的興趣，由以往被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，使得學(xué)生的注意力集中在課堂學(xué)習(xí)當(dāng)中。

（二）依據(jù)即時(shí)數(shù)據(jù)反饋，精準(zhǔn)調(diào)控課堂教學(xué)

在探究型課堂教學(xué)中，會出現(xiàn)探究進(jìn)程卡頓、教師預(yù)設(shè)的問題學(xué)生反饋不佳的情況，導(dǎo)致課堂內(nèi)容進(jìn)度緩慢。教師利用大數(shù)據(jù)平臺，可以及時(shí)拋出迷你問卷，迅速調(diào)整問題導(dǎo)向。例如，在教學(xué)“認(rèn)識分?jǐn)?shù)”一節(jié)時(shí)，學(xué)生總會出現(xiàn)能動手折出相應(yīng)分?jǐn)?shù)，但無法正確描述含義等情況，教師可出示選擇：在這幅圖中，數(shù)字5可能表示的含義是什么？學(xué)生選擇后，教師通過數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)地了解到多數(shù)學(xué)生不能正確理解并說出平均分成5份。在后續(xù)的教學(xué)中，教師增加了份數(shù)及強(qiáng)化平均分的概念，巧妙突破了學(xué)生表述困難的難題。這樣教師既能分析出班級整體學(xué)習(xí)的共性，又能了解學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而更加全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，采取更具有針對性的教學(xué)措施來提升教學(xué)質(zhì)量。

（三）依據(jù)學(xué)生“數(shù)字畫像”，定制專項(xiàng)個(gè)性練習(xí)

學(xué)生的知識儲備、理解能力有所不同，如果給每個(gè)學(xué)生布置相同的作業(yè)，會出現(xiàn)學(xué)優(yōu)生吃不飽、學(xué)困生消化不了的情況。因此，教師可以利用學(xué)校智慧教學(xué)平臺，在不改變傳統(tǒng)教學(xué)場景和習(xí)慣的前提下，將線上和線下結(jié)合，充分了解學(xué)生當(dāng)堂課或者近階段的上課情況和知識水平，布置與其相應(yīng)的練習(xí)。例如，教師可以利用AI課堂教學(xué)平臺進(jìn)行授課，通過終端收集和處理某個(gè)學(xué)生課堂上的學(xué)習(xí)和互動過程、作業(yè)完成情況等具有即時(shí)性特征的數(shù)據(jù)，將這個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、課堂表現(xiàn)和知識水平收集、整合，分析得到這個(gè)學(xué)生在該堂課的“數(shù)字畫像”。與此同時(shí)，AI測評基于海量的優(yōu)質(zhì)測評資源，為該學(xué)生提供課后作業(yè)、智能測評、統(tǒng)計(jì)分析、學(xué)習(xí)診斷及習(xí)題推送等服務(wù)，讓教師精準(zhǔn)教，學(xué)生個(gè)性學(xué)，并進(jìn)行多維分析、精準(zhǔn)反饋。

三、精準(zhǔn)共進(jìn)——大數(shù)據(jù)賦能課堂延伸

大數(shù)據(jù)除了可以在課堂中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)交互外，還可以精準(zhǔn)提升學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)能力，將學(xué)校、家庭、社會有機(jī)融合，賦能課后學(xué)習(xí)。

（一）大數(shù)據(jù)構(gòu)建互動平臺，精準(zhǔn)提升自學(xué)能力

教育的本質(zhì)在于對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，其中最重要的便是對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)，學(xué)校提前制作相關(guān)知識點(diǎn)的講解視頻或者提供相應(yīng)學(xué)習(xí)資源的答疑平臺，隨時(shí)為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)保駕護(hù)航。例如，在學(xué)習(xí)三年級上冊“認(rèn)識分?jǐn)?shù)”這一章節(jié)的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生在校期間已經(jīng)初步認(rèn)識了分?jǐn)?shù)，但是由于課堂時(shí)間有限，無法全面了解并靈活應(yīng)用。因此，課后教師在平臺上將“多彩的分?jǐn)?shù)條”“認(rèn)識分?jǐn)?shù)的歷史”等趣味實(shí)踐任務(wù)推送給不同能力的學(xué)生。學(xué)生在課余時(shí)間展開自主探究學(xué)習(xí)，挑戰(zhàn)多種分法，并上傳平臺進(jìn)行分享、交流。這種方式不僅可以鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容，還能有效提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（二）大數(shù)據(jù)建立關(guān)系紐帶，精準(zhǔn)推進(jìn)家校共育

當(dāng)下，教學(xué)結(jié)構(gòu)要素由教師、學(xué)生、家長與技術(shù)組成。以信息技術(shù)為依托，家長能夠隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而有意識地在家庭教育中進(jìn)行彌補(bǔ)和調(diào)整。與此同時(shí)，教師也可以依托家校共育，幫助學(xué)生在家長的指導(dǎo)下合理運(yùn)用各類數(shù)據(jù)軟件。

（三）大數(shù)據(jù)構(gòu)建評價(jià)體系，精準(zhǔn)融合教育評價(jià)

基于大數(shù)據(jù)的教育評價(jià)系統(tǒng)，對學(xué)生整個(gè)課堂過程進(jìn)行客觀、科學(xué)、系統(tǒng)的評價(jià)，實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)和管理服務(wù)的數(shù)據(jù)化、可視化、透明化和回溯化。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)幫助師生診斷學(xué)情，生成診斷報(bào)告，形成學(xué)科自畫像，精準(zhǔn)捕捉學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，幫助教師關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，實(shí)現(xiàn)因人而異的教學(xué)評價(jià)，既能提升教學(xué)質(zhì)量，又不增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。依托評價(jià)系統(tǒng)，借助大數(shù)據(jù)驅(qū)動大規(guī)?！耙虿氖┙獭?，為每一個(gè)學(xué)生提供量身定制的教育，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的育人目標(biāo)。

實(shí)踐證明，大數(shù)據(jù)背景下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)大大減輕了教師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性和針對性。將大數(shù)據(jù)技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢融入數(shù)學(xué)這門抽象難懂的課程中，開啟精準(zhǔn)研判，推進(jìn)精準(zhǔn)交互，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)共進(jìn)，有利于提高課堂教學(xué)效率，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地落實(shí)素質(zhì)教育的根本宗旨，推進(jìn)教育教學(xué)改革。