呂朗欣

【摘要】小學科學覆蓋小學一至六年級，科學教師由專職與其他兼任老師組成。小學科學的教學資源量大但十分混亂，未形成系統(tǒng)的教學資源庫，這使得科學課堂枯燥乏味。利用大數據手段進行有效小學科學教學資源開發(fā)與使用可以豐富學科教學內容，提高學生的學習興趣。本文將會淺談在大數據背景下，教師進行教學資源開發(fā)使用的方法，并分析一些遇到的問題。

【關鍵字】大數據;科學;教學資源;開發(fā)與使用

課程資源的開發(fā)與使用是每一個學科豐富教學內容，貼近學生實際學習發(fā)展需求的重要手段，也是學科教師不斷完善自身教學的一個重要途徑。小學科學課程的發(fā)展歷史由來已久，經過四個時期，從“格致”課到“科學”課，學科內容不斷豐富，也不斷調整。在新時代的中國，大數據分析已經越來越普及，不同的行業(yè)、不同的人群都正在利用大數據手段進行行業(yè)優(yōu)化及業(yè)務調整。

一、大數據理論與科學

（一）大數據與科學數據

大數據（big data），或稱巨量數據，指的是所涉及的數據量規(guī)模龐大，無法通過目前常規(guī)軟件數據，在有限的時間內對其進行抓取、管理、處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。簡單來說，要進行大數據分析，我們需要有針對性地采集樣本的各類數據，并運用定制的數據分析方法或軟件進行數據處理。

在科學課堂、科學技能培訓的過程中，每一項數據的集合就能夠構成大數據條件，包括學生年齡、舉手回答次數、學科成績、一道常識題的正確率、不同年級學生提問的次數、訓練過程中對于各種情況的處理等，可以得到我們所需要的各項數據，通過數據分析得出結果，并根據結果做出適當的課堂調整以及訓練規(guī)劃。

（二）利用大數據手段進行科學數據分析

在科學課堂和科學訓練中所收集的數據是大量的，從幾十個到幾百個樣本中抽取所需數據再進行匯總分析。但是，我們所收集的數據往往是有局限性的，受任課老師、班級氛圍、課程內容安排等因素所影響。

因此，在數據收集之前，教師需要優(yōu)化的大數據手段，以達到盡可能準確的分析效果。在我校新城小學，一共有35個教學班級，根據國家標準開設科學課程，目前有開設科學課的年級有：一、三、四、五、六年級，共29個教學班（根據教育部最新修訂的《義務教育小學科學課程標準》，從2017年9月開始，小學一年級將增設科學課，并將其作為基礎課程）。

在科學課方面，我校老師實現資源共享，規(guī)劃教學進度。在科學技能培訓方面，我校開設科技社團，輔導老師協(xié)調訓練工作。在這些前提下，我們可以嘗試進行數據收集，采用錄像機錄像、調查問卷、測試卷等輔助手段，采集數據，再進行處理分析。

（三）利用分析結果進行課程調整與資源開發(fā)

教師通過科學數據分析，得出樣本各項的結果，經綜合分析后，可以做出相應的決策，下面我通過一項分析結果進行具體應用說明。

在課堂錄像和記錄中，我統(tǒng)計了不同年級在《環(huán)境保護》主題科學課堂中的舉手提問次數與回答問題次數。結果發(fā)現：五六年級學生的提問、回答次數少于三四年級，三四年級學生的提問、回答次數少于一年級。

記錄如下表：

舉手提問次數與回答問題次數統(tǒng)計表

從以上的統(tǒng)計表，我們可以發(fā)現一個有趣的現象，那就是隨著年齡的增長，學生在課堂上爭取表現的積極性會有所減低。這個數據分析結果似乎與我們的普遍認知有所差異：從教育心理學與人體生理學方面來說，在小學階段，小孩處于體能與智力快速發(fā)展的時期，學習能力與課堂注意力隨著年齡的增長而提升。

數據是客觀的，并不含有人的主觀因素。針對上述分析，我們可以利用學生的學習特點，在低年級科學課上設置提問環(huán)節(jié)，并通過競賽、小實驗等，使學生對科學的興趣更加濃厚;而在中高年級的科學課上，老師結合實際生活，把課程內容安排的更加符合學生的“胃口”。

二、促進教學資源開發(fā)與使用

（一）小學科學教學資源開發(fā)現狀

相對于小學語文、數學和英語，小學科學的發(fā)展歷史雖然不短，但是仍未形成一套成熟和系統(tǒng)的學科教學模式以及教學資源庫。因此，許多教師在教學相關內容時，靠的大多是個人對于教材的理解，用的是有限的配套材料與光盤。

要使科學學科保持活力、學生主動地尋根問底探究知識，教學資源開發(fā)與合理使用時必不可少的。當今是信息化時代，也是大數據時代，老師到網上查找合適的資源，運用于教學當中，這一種方法已經越來越普及，成為了教師規(guī)劃科學課內容中的一個重要手段。可惜的是，這一些資源不是作為科學教學資源的補充，而是會被當成是課堂的主體。雖然許多老師在網上分享他們的課件、教案時，內容都十分豐富，但是，并不是每一個教學環(huán)節(jié)與內容都符合所有學校學生的實際需求。如果我們想有針對性地進行教學資源的開發(fā)與使用，利用大數據手段是一個很好的方法。

（二）利用大數據手段進行教學資源開發(fā)與使用

大數據的特點是數據量大、規(guī)模大，而且還會發(fā)生持續(xù)性的增長趨勢，結合小學生的年齡特點，可收集的數據除了量多以外，覆蓋面也很廣。作為教師的我們可以利用校內一切可用于數據采集的資源，如，錄像機、相機、多媒體功能室、網絡資源等，在校內全面收集科學課堂及科學技能培訓的信息，再分析利用，設計學生感興趣的科學課堂。

以本校科技社團為例，該社團是以“培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，提高學生綜合素質”為初衷而成立的學校社團。科技小組的成員遍及學校二至六年級，?？萍忌鐖F對學生進行動手操作、思維能力等日常訓練，提高學生的科學綜合能力。在日常指導學生進行實驗操作時，老師會通過收集、錄像機等記錄下學生的訓練情況，再深挖數據信息，如，學生討論情況、實驗失敗或成功次數等，在對數據進行預測分析，尋找學生在進行實驗操作時可能出現的問題，及時調整訓練計劃。另外，輔導老師還會對學生進行相關的理論指導，通過制作課件，定制測試題，更加有針對性地進行科技知識技能學習。教師也會把這些資源推廣到全校的科學課堂中，把學生感興趣的知識帶到課堂，以達到教學資源開發(fā)與利用的目的，在校園內形成“愛科學，學科學”的氛圍。

以各項比賽為載體，在課堂上注重科學知識的滲透，利用大數據手段進行教學資源開發(fā)，我校學生科學探究能力得到很大的提高，形成一定的科學素養(yǎng)，增強了學生學習的自信心，這將為學生以后的學習奠定堅實的基礎，科技社團成員也在各類比賽中累創(chuàng)佳績。

三、遇到的問題與展望

（一）數據采集

科學課遍及班級的范圍比較廣，且任課教師的教學方式不同，難以針對某一方面順利地收集課堂數據。學校間軟件、設備等配置情況不同，在大部分時間，教師只能通過手機、錄像機或問卷等方式來記錄課堂，不能完全滿足數據采集的需要。

（二）數據分析與研究對策

一方面，許多軟件公司都開發(fā)了數據分析軟件，但教師日常忙于教育教學工作，更常使用的是文字編輯與課件制作軟件，難以兼顧軟件學習數據分析軟件。另一方面，對于大數據分析的平臺還不夠完善，沒有更多的資源供教師獲取使用，造成研究對策滯后，課堂內容不夠豐富等問題。

（三）展望

當今社會正在不斷發(fā)展，生活在新時代的我們更加應該與時俱進學習更加先進的知識。我希望大數據平臺能夠更加完善，相關資源進入校園內，讓教師提升信息技術能力的同時，運用其中的技術手段，開發(fā)教學資源，真正地使課堂貼近學生，滿足學生的學習需要。

四、結語

沒有創(chuàng)新的科學課堂是沒有生命力的，課堂中的學生更是失去了學習的興趣。黨的十九大報告中明確提出，“創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰(zhàn)略支撐”。大數據浪潮正在迎面撲來，利用大數據手段分析課堂，實現教學資源開發(fā)，可以還給課堂原來的生命力，學生打好堅實的知識技能基礎，為搭建以后知識大樓鋪下第一塊磚。

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