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(河北省滄州市第一中學)

處于大數(shù)據(jù)時代的現(xiàn)今社會，科學技術(shù)日新月異，在科技快速發(fā)展的同時，化學技術(shù)的發(fā)展為科研事業(yè)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，培養(yǎng)化學方面的人才，成為了當務(wù)之急。而在大數(shù)據(jù)背景下對高中生化學學習模式的改善，又是培養(yǎng)化學人才的第一步。高中化學的抽象性使不少高中生覺得化學是一門復雜的學科，而這種抽象性又給教師的教學帶來不少困擾，如何轉(zhuǎn)變化學學習模式已成為一個現(xiàn)實性問題。大數(shù)據(jù)是繼云計算后IT行業(yè)又一個顛覆性的技術(shù)革命，所以應(yīng)用大數(shù)據(jù)知識來提高高中化學的教學效果和學習效率，是轉(zhuǎn)變高中化學學習模式的關(guān)鍵。

化學 大數(shù)據(jù) 教學模式

一、引言

隨著科技的發(fā)展和社會的進步，現(xiàn)代社會逐漸步入大數(shù)據(jù)時代。由此人們需要新的處理模式才能應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，發(fā)掘他們的價值。面對復雜的大數(shù)據(jù)問題時，我們需要處理圖片信息、視頻共享、網(wǎng)站日志、地理定位等眾多類型的信息。同時，我們還需要面對巨量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的計量單位達到EB、ZB甚至是YB級別，數(shù)據(jù)的調(diào)動量巨大。由此，大數(shù)據(jù)技術(shù)便有了一些新的要求，它需要具有極快的數(shù)據(jù)篩選速度，幾秒內(nèi)便能對數(shù)據(jù)做出海量的分析，并且篩選的數(shù)據(jù)實用且有價值，這樣才能讓“秀才不出門，便知千里事”變?yōu)楝F(xiàn)實。大數(shù)據(jù)既為學校未來教學的規(guī)劃提供新方法，又為教育理論的革新帶來了思路。面對復雜的教學問題時，在大數(shù)據(jù)協(xié)助下，學生的學習進度等情況可以及時地反饋給老師，進而調(diào)整教學計劃，同時大數(shù)據(jù)拓寬了教學資源的獲取途徑，讓學生獲取更多有價值的試題。大數(shù)據(jù)背景下，一來改變了教師的教學模式，使教師由傳授學生知識向引導學生自主學習轉(zhuǎn)變。教學模式的改變，又能推動現(xiàn)今教育體制的改變；二來可以使學生完成自我學習方式的轉(zhuǎn)變，在數(shù)據(jù)任務(wù)驅(qū)動下完成既定任務(wù)，既增強了學生的合作學習關(guān)系，又培養(yǎng)了學生學習的興趣，引導學生適應(yīng)迅速發(fā)展的教育體制。

二、傳統(tǒng)化學教學模式分析

高中化學教學的信息化應(yīng)用程度遠低于其他傳統(tǒng)行業(yè)。受高中教育大眾化的影響，普通高中由于資源限制，仍舊沿襲 “千人一面”的批量生產(chǎn)模式。信息技術(shù)與高中教育的結(jié)合依舊處于較低的層次，信息化教學模式陳舊，投資不菲的教學實驗中心，對學生學業(yè)的貢獻度并不高。最突出的問題是，教師難以了解每個學生學習狀態(tài)，教師難以有的放矢地提高自己的教學效率。學生難以定量地了解自己的狀態(tài)，學生難以針對自己的狀態(tài)改進自己的學習?，F(xiàn)有學校信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、挖掘和分析技術(shù)不足，不能對個性化自主學習提供支持。高中化學注重實驗和實踐，具有復雜抽象的特點，傳統(tǒng)化學教學方式較難使學生獲得滿意的效果。因此，化學學習模式在大數(shù)據(jù)時代需要與時俱進，積極探索適應(yīng)時代的教與學模式。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的日漸成熟，技術(shù)成本和門檻的下降，分析工具選擇日益增多，數(shù)據(jù)驅(qū)動教學正在成為現(xiàn)實。因此，大數(shù)據(jù)時代高中化學教學的方向應(yīng)該是數(shù)據(jù)驅(qū)動教學，把抽象的數(shù)字變?yōu)榫唧w的教學決策依據(jù)。

三、大數(shù)據(jù)在化學教學模式上的應(yīng)用

1.有利于教師改進教學方法

大數(shù)據(jù)背景下，教學已經(jīng)演化到數(shù)據(jù)密集模式，在數(shù)據(jù)驅(qū)動教學中起決定性作用的是教師。因此，教師一定要具備大數(shù)據(jù)思維，做到“看數(shù)據(jù)說話”。高中化學教師通過大數(shù)據(jù)這一媒介，得以突破常識、經(jīng)驗和主觀臆測的局限，從而全面地了解每個學生，做出正確的教學決策。合理地運用教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析技術(shù)，老師可以高水平地提升教學質(zhì)量。首先，大數(shù)據(jù)可憑借日常點滴的信息記錄，跟蹤每一個學生的學習數(shù)據(jù)，使用嚴密細致的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能真實客觀地展現(xiàn)一個較為完整的學生形象。例如，教師可通過記錄的鼠標點擊量追蹤學生學習活動的路徑，探究不同學生對不同知識點的熟悉情況?；蛲ㄟ^他們答題的正確率，判別他們對知識點的掌握程度，回頭復習情況，然后據(jù)此引導他們的學習行為。學生在平臺學習的過程中，會留下一系列的數(shù)字足跡，這些數(shù)據(jù)被整合、挖掘和分析后，教師就會清楚地知道需要重復和強調(diào)的知識點以及最有效的陳述方式。應(yīng)用教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析技術(shù)，老師對學生的學習過程更加了解，并有助于改進教學方法，調(diào)整教學順序；其次，教師還可以運用大數(shù)據(jù)因材施教，針對學生的不同特點采用不同的教學方式與策略，并能及時發(fā)現(xiàn)教學問題，從而對學生進行有效干預和做出全面正確的評價，以提高教學的質(zhì)量與效率。

2.大數(shù)據(jù)能幫助學生有效地實現(xiàn)個性化的自適應(yīng)學習

一方面，自適應(yīng)學習系統(tǒng)可根據(jù)學生個人信息(年齡、性別、興趣等)，自動將不同情況的學生分類，向其推送不同的學習內(nèi)容，準確評價學習過程和結(jié)果并給出學生學習建議，實現(xiàn)學生的個性化發(fā)展。比如，某個學生通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺提供的自適應(yīng)環(huán)境進行化學知識在線測試，平臺數(shù)據(jù)庫能完整記錄學生解答每個題目的用時、對錯情況；另一方面，學生通過運用大數(shù)據(jù)技術(shù)能更準確地分析自身的長項與不足，自己選擇更符合自身特點的學習資料和學習方式，實現(xiàn)個性化學習，讓學習內(nèi)容更多。學習平臺記錄了大量精確的學習活動信息，學生據(jù)此形成可視化報告對自己的學習情況進行定量全景分析，全面地了解自己的學習情況，更好地分析自身的學習活動，并據(jù)此調(diào)整自己的學習行為，取得更好的學習效果。

四、大數(shù)據(jù)教育平臺的建設(shè)

大數(shù)據(jù)時代，線上線下的內(nèi)容可以合理地被老師管理，增加反思辯論和研究討論等深度學習的時間，使課堂能被高效地利用。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，顛覆了傳統(tǒng)的師生關(guān)系和教學關(guān)系，因此，教師需要改變觀念，適應(yīng)新時代的變化。學校領(lǐng)導也要在大數(shù)據(jù)背景下與時俱進，做好學習的知識和人才儲備，并根據(jù)學校本身的教育定位，選擇合理實用的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，積極融入到現(xiàn)有的數(shù)字型教學平臺中。依靠專業(yè)數(shù)據(jù)公司的技術(shù)，在一個搭建良好的教育平臺系統(tǒng)的幫助下，教師和學生能夠積極自主地使用數(shù)據(jù)支撐教學，讓大數(shù)據(jù)分析技術(shù)有效地幫助更加精細化的教學任務(wù)的開展。傳統(tǒng)教育系統(tǒng)與新興技術(shù)緊密結(jié)合的同時，高效地記錄教學過程中豐富的信息，并利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)創(chuàng)新教學模式和教學方法，更加系統(tǒng)和科學地實施教學計劃，是大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域系統(tǒng)化綜合運用的一個難點和重點。

五、大數(shù)據(jù)應(yīng)用于高中學習領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和潛在問題

首先，是技術(shù)和人員的短缺。身為發(fā)展中國家的我們運用大數(shù)據(jù)的技術(shù)尚不成熟，和世界先進國家相比，大數(shù)據(jù)軟件平臺的構(gòu)建能力有待提高。而且，我們還缺少能熟練運用大數(shù)據(jù)進行教研工作的人員，大數(shù)據(jù)教育體系普及緩慢。

其次，就是大數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)生的個人隱私安全問題。應(yīng)用大數(shù)據(jù)應(yīng)用程序來收集的學生數(shù)據(jù)必然涉及學生的隱私問題，學生在享受大數(shù)據(jù)帶來的便利的同時，這些隱私數(shù)據(jù)有可能暴露給不法分子，然后被利用或者轉(zhuǎn)手販賣以獲取利益。因此學生個人隱私數(shù)據(jù)保護應(yīng)該提前規(guī)劃，防范于未然。

六、結(jié)束語

在這個中國教育進入DT時代的當今，大數(shù)據(jù)教育體系的形成既需要教師用數(shù)據(jù)了解和提升學生的學習體驗，又需要學生自身積極主動地適應(yīng)大數(shù)據(jù)學習。大數(shù)據(jù)教育是一個循序漸進的過程，只有不斷審視新時期高中教育的需求，不斷將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入高中化學教育，不斷改進教與學的方式，不斷完善大數(shù)據(jù)教育漏洞，才能更好地促進高中教育改革。

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