大數(shù)據(jù)技術(shù)在幼兒園數(shù)學(xué)個性化教學(xué)中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在幼兒園數(shù)學(xué)活動中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文從數(shù)學(xué)活動設(shè)計(jì)、規(guī)劃、實(shí)施、評價的整個生命周期出發(fā)，對大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用策略進(jìn)行探討，結(jié)合案例分析和論述，對教學(xué)策略進(jìn)行深層次的研究。

一、幼兒園數(shù)學(xué)活動個性化教學(xué)的意義分析

在幼兒園數(shù)學(xué)個性化教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)每位幼兒的學(xué)習(xí)能力、興趣愛好等，實(shí)施精細(xì)化、個性化教學(xué)，幫助幼兒克服學(xué)習(xí)困難，促進(jìn)其“最近發(fā)展區(qū)”的發(fā)展。個性化教學(xué)還注重對孩子學(xué)習(xí)興趣的發(fā)展，通過了解其愛好、特長，教師有針對性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法，設(shè)計(jì)趣味性的數(shù)學(xué)活動，激發(fā)孩子的潛能和興趣。另外，個性化教學(xué)強(qiáng)調(diào)針對不同孩子的特點(diǎn)和差異，靈活安排教學(xué)活動，以此促進(jìn)幼兒全面發(fā)展。除了培養(yǎng)幼兒的基本數(shù)學(xué)能力外，教師還可以根據(jù)幼兒的特點(diǎn)，培養(yǎng)其邏輯思維能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維能力。另外，個性化教學(xué)還可以更好地適應(yīng)幼兒的學(xué)習(xí)方式和節(jié)奏，從而增強(qiáng)教學(xué)效果。教師可以根據(jù)幼兒在不同方面的表現(xiàn)狀況，提供個性化指導(dǎo)。教師可以根據(jù)實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)需求，設(shè)計(jì)多元化的活動形式，讓幼兒自由選擇喜愛的方法來參與探究活動，這樣可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和自主性?？傊?，幼兒教師在數(shù)學(xué)活動中引進(jìn)個性化教學(xué)方案具有重要意義，能滿足每位幼兒的學(xué)習(xí)需求，激發(fā)其興趣和潛能，并促進(jìn)其全面發(fā)展。

二、大數(shù)據(jù)技術(shù)在幼兒園數(shù)學(xué)活動個性化教學(xué)中的應(yīng)用策略分析

（一）基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集與整合

在應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展數(shù)學(xué)個性化教學(xué)時，幼兒園需要做好對數(shù)據(jù)信息的收集整理。教師所收集整理的數(shù)據(jù)信息應(yīng)具有代表性和針對性，能反映幼兒的實(shí)際數(shù)學(xué)水平、數(shù)學(xué)能力。而數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)對幼兒所需要掌握的關(guān)鍵能力和必要品格、價值觀念進(jìn)行了定義，包括數(shù)據(jù)意識、邏輯推理、問題解決、實(shí)踐應(yīng)用、幾何直觀等多方面的指標(biāo)。教師可以依據(jù)相關(guān)指標(biāo)來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集方案，了解幼兒對數(shù)學(xué)知識概念的理解程度和實(shí)踐表現(xiàn)狀況。在數(shù)據(jù)搜集整理環(huán)節(jié)，教師可以引進(jìn)多種方法，如觀察記錄、問卷調(diào)查、互動游戲等方法，保證數(shù)據(jù)采集的全面性和準(zhǔn)確性。同時，教師還可以結(jié)合數(shù)字化資料，建立幼兒的個人學(xué)習(xí)檔案，對幼兒的學(xué)習(xí)進(jìn)度、錯誤率、興趣點(diǎn)等關(guān)鍵信息進(jìn)行整理。教師需要將相關(guān)數(shù)據(jù)特征與數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)巧妙關(guān)聯(lián)，分析幼兒在數(shù)據(jù)意識、邏輯推理、問題解決等方面的表現(xiàn)，從而為開展個性化教學(xué)提供依據(jù)。因此，幼兒教師需要做好對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的收集整理，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，從核心素養(yǎng)維度出發(fā)，搜集具有代表性、適應(yīng)性的數(shù)據(jù)信息，以便為后續(xù)活動設(shè)計(jì)規(guī)劃提供指導(dǎo)。

例如，在幼兒園大班的“圖形認(rèn)知”數(shù)學(xué)活動中，教師通過大數(shù)據(jù)技術(shù)開展個性化教學(xué)，幫助幼兒更好地理解和識別各種基本幾何圖形（如圓形、正方形、三角形等）。

1.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集方案

教師根據(jù)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的要求，設(shè)計(jì)了針對性的數(shù)據(jù)收集方案。方案包括觀察記錄、問卷調(diào)查和互動游戲三個環(huán)節(jié)，旨在全面收集幼兒在數(shù)據(jù)意識、邏輯推理、問題解決等方面的表現(xiàn)數(shù)據(jù)。

觀察記錄：教師在活動中觀察并記錄幼兒對圖形的識別速度、準(zhǔn)確性以及他們對圖形的描述能力。例如，幼兒A能迅速識別圓形并說出其特點(diǎn)“圓圓的，沒有角”。

問卷調(diào)查：設(shè)計(jì)一份簡單的問卷，向幼兒詢問他們對圖形的喜好和難度感受。例如，問卷中包含“你最喜歡哪個圖形？為什么”和“你覺得哪個圖形最難認(rèn)”等問題。

互動游戲：組織一個“圖形拼圖”游戲，要求幼兒用不同形狀的積木拼出指定的圖形。教師觀察并記錄幼兒在游戲過程中的邏輯推理能力和問題解決能力。

2.引進(jìn)多種方法，保證數(shù)據(jù)采集的全面性和準(zhǔn)確性

在收集數(shù)據(jù)時，教師采用了多種方法，包括現(xiàn)場觀察、視頻記錄、問卷調(diào)查結(jié)果錄入等，以確保數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性。

現(xiàn)場觀察：教師在活動現(xiàn)場直接觀察并記錄幼兒的行為和表現(xiàn)。

視頻記錄：對需要細(xì)致分析的行為，教師使用攝像機(jī)進(jìn)行視頻記錄，以便后續(xù)分析。

問卷調(diào)查結(jié)果錄入：將問卷調(diào)查結(jié)果錄入電腦，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析處理。

3.建立個人學(xué)習(xí)檔案

教師依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，為每個幼兒建立個人學(xué)習(xí)檔案，記錄他們在活動中的學(xué)習(xí)進(jìn)度、錯誤率、興趣點(diǎn)等關(guān)鍵信息。例如，學(xué)習(xí)檔案中記錄了幼兒A在圖形認(rèn)知方面的進(jìn)步，從最初的難以區(qū)分圓形和正方形，到后來快速準(zhǔn)確識別各種圖形。同時，檔案中還記錄了幼兒A在活動中的錯誤率，如在拼圖游戲中多次將三角形拼錯位置。

（二）基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)分析與挖掘

幼兒園從核心素養(yǎng)維度完成對大數(shù)據(jù)資料的搜集整理后，便需要做好對數(shù)據(jù)信息的分析評價。數(shù)據(jù)分析與挖掘主要從學(xué)習(xí)進(jìn)度分析、錯誤率分析、興趣偏好分析、學(xué)習(xí)成效評估等四個維度來進(jìn)行，了解幼兒對數(shù)學(xué)知識的掌握程度以及錯誤類型、頻率。在實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師應(yīng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對原始的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行清洗，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理，提高數(shù)據(jù)描述的質(zhì)量。之后，教師再依據(jù)數(shù)據(jù)挖掘算法，如聚類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則等方法，對收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入評價，分析幼兒潛在的學(xué)習(xí)模式和規(guī)律。再利用可視化工具，如圖表、儀表盤等，將幼兒的學(xué)情信息以直觀易懂的方式呈現(xiàn)出來，如繪制能力成長提升曲線和能力雷達(dá)圖，反映幼兒在數(shù)學(xué)方面的狀況?；诖?，教師可以為每一位幼兒量身制定個性化的教學(xué)計(jì)劃，幫助幼兒克服學(xué)習(xí)困難。

例如，在完成對大班幼兒“圖形認(rèn)知”活動的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集與整合后，幼兒園教師開始利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的深入分析與挖掘，從而更精準(zhǔn)地了解幼兒的學(xué)習(xí)狀況，為后續(xù)個性化教學(xué)提供科學(xué)依據(jù)。

1.學(xué)習(xí)進(jìn)度分析

教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對幼兒的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行詳細(xì)分析，通過對比幼兒在不同時間點(diǎn)的表現(xiàn)，了解他們的學(xué)習(xí)進(jìn)展。在第一次“圖形認(rèn)知”活動中，幼兒B僅能識別圓形和正方形；但在經(jīng)過兩周的連續(xù)學(xué)習(xí)后，他在第二次活動中已經(jīng)能準(zhǔn)確識別并命名所有基本幾何圖形。這一進(jìn)步通過大數(shù)據(jù)分析得以清晰展現(xiàn)。

2.錯誤率分析

教師對幼兒在活動中的錯誤類型、頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出學(xué)習(xí)難點(diǎn)和易錯點(diǎn)。在“圖形拼圖”游戲中，幼兒B多次將三角形誤認(rèn)為是正方形進(jìn)行拼接。通過大數(shù)據(jù)分析，教師發(fā)現(xiàn)幼兒B在區(qū)分三角形和正方形方面存在困難，錯誤率高達(dá)30%。

3.興趣偏好分析

教師通過分析幼兒在活動中的參與度、注意力集中程度以及問卷調(diào)查結(jié)果，了解幼兒對不同圖形的興趣偏好。通過問卷調(diào)查和觀察記錄，教師發(fā)現(xiàn)大多數(shù)幼兒對圓形和三角形表現(xiàn)出較高的興趣，因?yàn)檫@些圖形在日常生活中更常見且更容易識別。而正方形和長方形雖然也是基本幾何圖形，但幼兒的興趣相對較低。

4.學(xué)習(xí)成效評估

教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對幼兒的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行了全面評估，包括知識掌握程度、邏輯推理能力、問題解決能力等。通過對比幼兒B在兩次“圖形認(rèn)知”活動中的表現(xiàn)，教師發(fā)現(xiàn)他的知識掌握程度有了顯著提升，邏輯推理能力和問題解決能力也有所提升。這一評估結(jié)果通過大數(shù)據(jù)分析得以量化呈現(xiàn)。

（三）基于數(shù)據(jù)分析的個性化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

在完成學(xué)情評價后，教師需要依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，做好個性化教學(xué)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，對數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化完善，保證相關(guān)活動的組織、實(shí)施、評價符合幼兒的最近發(fā)展區(qū)。其中，教師可根據(jù)幼兒的學(xué)習(xí)能力、興趣特點(diǎn)，選取差異化的教學(xué)策略。對于能力較強(qiáng)的幼兒，采用啟發(fā)式、探究式教學(xué)，鼓勵其主動探索，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識；針對學(xué)習(xí)能力相對較弱的幼兒，采取更直觀的教學(xué)方法，幫助其更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)，教師可以對幼兒進(jìn)行分組，通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果，識別幼兒在能力方面的互補(bǔ)性，采取分組教學(xué)，將不同能力水平的幼兒分配在一起，秉承組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的原則，確保在每一個小組內(nèi)具備不同核心素養(yǎng)能力的幼兒，如幼兒a具備數(shù)學(xué)邏輯分析能力，幼兒b具備實(shí)踐應(yīng)用能力，幼兒c具備建模能力，幼兒d具備直觀想象能力，每位幼兒都能在數(shù)學(xué)活動中發(fā)揮出應(yīng)有作用，從不同維度帶動小組成員進(jìn)行學(xué)習(xí)探究。除此之外，教師還可以引進(jìn)多樣化的活動形式，結(jié)合不同幼兒的興趣特征，鼓勵其在探索數(shù)學(xué)問題時采取不同的活動方式。教師可以根據(jù)幼兒在語言、藝術(shù)、科學(xué)、健康、社會等五方面的發(fā)展?fàn)顩r，為其提供差異化的數(shù)學(xué)活動項(xiàng)目，帶動其選擇合適的方式進(jìn)行數(shù)學(xué)探究?？傊?，教師應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合小組教學(xué)，依托多元化的活動形式，帶動幼兒進(jìn)行遷移性學(xué)習(xí)探究。

例如，在完成對大班幼兒“圖形認(rèn)知”活動的學(xué)情評價后，教師開始依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，對個性化教學(xué)活動進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。教師基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，對幼兒進(jìn)行了分組，通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果識別幼兒在能力方面的互補(bǔ)性（幼兒在語言、藝術(shù)、科學(xué)等方面的不同興趣和發(fā)展?fàn)顩r）。教師將幼兒分為四個小組，每個小組都包含了具有不同核心素養(yǎng)能力的幼兒。A組幼兒中的a幼兒在圖形識別上有待提高，而B組幼兒中的b幼兒則具有較強(qiáng)的圖形分析能力。因此，教師將b幼兒分入A組，a幼兒分入B組，并設(shè)計(jì)跨組合作的“圖形偵探團(tuán)”任務(wù)，讓A組幼兒負(fù)責(zé)尋找圖形線索，B組幼兒負(fù)責(zé)分析和解決圖形難題，從而實(shí)現(xiàn)組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的分組原則。

之后，教師根據(jù)幼兒的興趣特征，引進(jìn)多樣化的活動形式。在“圖形創(chuàng)意”活動中，教師為喜歡藝術(shù)的幼兒提供繪畫和手工制作的機(jī)會，讓他們通過藝術(shù)手段表達(dá)自己對圖形的理解；為喜歡科學(xué)的幼兒提供實(shí)驗(yàn)和探究的機(jī)會，讓他們通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索圖形的性質(zhì)和規(guī)律。

其中，對于語言能力較強(qiáng)的幼兒，教師在“圖形故事”活動中鼓勵他們用語言描述圖形的特征和變化；對于藝術(shù)能力較強(qiáng)的幼兒，教師在“圖形藝術(shù)”活動中引導(dǎo)他們用畫筆和色彩表達(dá)圖形的美感；對于科學(xué)能力較強(qiáng)的幼兒，教師在“圖形實(shí)驗(yàn)”活動中讓他們通過動手實(shí)驗(yàn)探索圖形的奧秘；對于社會能力較強(qiáng)的幼兒，教師在“圖形游戲”活動中讓他們通過團(tuán)隊(duì)合作和競爭來學(xué)習(xí)和掌握圖形知識。

（四）基于過程指導(dǎo)的實(shí)時跟蹤與反饋

在幼兒園教學(xué)活動中，教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實(shí)時收集幼兒的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)信息，包含學(xué)習(xí)進(jìn)度、參與度、正確率等關(guān)鍵指標(biāo)。相關(guān)數(shù)據(jù)能全面反映幼兒在學(xué)習(xí)期間的表現(xiàn)狀態(tài)，并通過數(shù)據(jù)分析，了解其學(xué)習(xí)狀況。在實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)做好過程性評價，對幼兒在數(shù)學(xué)活動中的表現(xiàn)狀況進(jìn)行點(diǎn)評，從而調(diào)整活動開展形式以及幼兒的學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)效果。為此，在活動設(shè)計(jì)規(guī)劃環(huán)節(jié)，教師應(yīng)引進(jìn)互動游戲、問答項(xiàng)目，實(shí)時反映幼兒的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而更精準(zhǔn)地把控幼兒的狀態(tài)。例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個知識點(diǎn)是幼兒普遍認(rèn)為的難點(diǎn)時，教師可以增加相關(guān)活動的內(nèi)容。而當(dāng)幼兒在活動探索環(huán)節(jié)遇到學(xué)習(xí)困難和挑戰(zhàn)時，教師可以依托資源投放、問題引導(dǎo)等方式，幫助其解除困惑。為了簡化這一過程，教師可以利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施，融合大數(shù)據(jù)技術(shù)，利用人工智能系統(tǒng)，分析評測幼兒在活動期間的表現(xiàn)狀況，再通過深入分析，了解幼兒的各項(xiàng)信息。其中，教師可以通過面部識別技術(shù)，分析幼兒在活動中的表情，評估其是否存在學(xué)習(xí)困惑。同時，教師也可以結(jié)合幼兒在活動中的肢體動作，了解其在數(shù)學(xué)探索期間所面臨的局限，并依據(jù)相關(guān)信息，更高效地調(diào)整活動項(xiàng)目。

例如，在“圖形分類”活動中，教師發(fā)現(xiàn)幼兒對區(qū)分三角形和正方形存在困難。于是，教師增加了“圖形找朋友”游戲，讓幼兒通過尋找和匹配相同圖形來加深理解。當(dāng)幼兒在活動探索環(huán)節(jié)遇到學(xué)習(xí)困難和挑戰(zhàn)時，教師依托資源投放、問題引導(dǎo)等方式幫助其解除困惑。在“圖形構(gòu)建”活動中，幼兒a無法用給定圖形搭建出指定形狀。教師及時投放更多形狀和大小的圖形，并引導(dǎo)幼兒a思考：“這些圖形中，哪些可以組合成你需要的部分？”通過資源投放和問題引導(dǎo)，幼兒a最終成功完成了搭建任務(wù)。

教師可以利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施和面部識別技術(shù)，分析幼兒在活動期間的表現(xiàn)情況。教師通過安裝在教室的智能攝像頭，利用面部識別技術(shù)捕捉幼兒在活動中的表情變化。例如，當(dāng)幼兒遇到難題時，表情可能顯得困惑或沮喪；當(dāng)成功完成任務(wù)時，則表現(xiàn)出喜悅和成就感。這些信息為教師提供了直觀的反饋，有助于教師更精準(zhǔn)地了解幼兒的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在“圖形繪畫”活動中，教師觀察到有些幼兒在繪制圖形時手部動作不夠協(xié)調(diào)，導(dǎo)致圖形線條不流暢或形狀不準(zhǔn)確。根據(jù)這一觀察結(jié)果，教師為這些幼兒提供了更多的手部練習(xí)機(jī)會，并引導(dǎo)他們通過模仿和練習(xí)來提高手部協(xié)調(diào)能力。

三、結(jié)語

總體來說，在對數(shù)學(xué)活動進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，教師應(yīng)根據(jù)幼兒實(shí)際需求，引進(jìn)豐富的活動主題和項(xiàng)目，整合多方位的教育資源，帶動幼兒進(jìn)行高效學(xué)習(xí)，提高其整體學(xué)習(xí)效率。