林天鋼

【摘 要】 我們處在一個(gè)數(shù)據(jù)爆炸的信息時(shí)代，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、查詢、互聯(lián)網(wǎng)都能獲取到數(shù)據(jù)，再提取出有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理以得到可靠的結(jié)論，從而為決策提供了有力的數(shù)據(jù)。在我們的教育教學(xué)中如果也能夠利用結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助教師分析學(xué)生存在的問(wèn)題，這樣不僅可以提高課堂的教學(xué)效率，還能促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)中具體案例談?wù)劥髷?shù)據(jù)對(duì)教師教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 大數(shù)據(jù)? 高中數(shù)學(xué)? 教學(xué)應(yīng)用

隨著我國(guó)現(xiàn)代教學(xué)方法的日益多樣性，教育教學(xué)都要求教師要采取先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)手段并結(jié)合先進(jìn)的教育理念來(lái)實(shí)施教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，大大提高課堂的學(xué)習(xí)效率。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)能為教學(xué)提供更多的幫助，它能夠有效地收集學(xué)生的數(shù)據(jù)，使教師通過(guò)數(shù)據(jù)了解學(xué)生答題的情況，從而提高課堂教學(xué)的效率。

一、大數(shù)據(jù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系

大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為數(shù)學(xué)教學(xué)帶來(lái)了多樣性，也使傳統(tǒng)教學(xué)方式發(fā)生了變化，產(chǎn)生了新的課堂、新的教育理念。大數(shù)據(jù)中所追求的是數(shù)據(jù)當(dāng)中的信息，也就是數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的趨勢(shì)或者規(guī)律，而數(shù)據(jù)對(duì)于高中數(shù)學(xué)來(lái)說(shuō)是非常重要的：從知識(shí)層面來(lái)說(shuō)，整個(gè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中最難的就是基本概念的理解、數(shù)學(xué)思維方法的引導(dǎo);從教學(xué)層面來(lái)說(shuō)，教師需要找到適合學(xué)生的教學(xué)方法;從教學(xué)管理來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)教學(xué)開(kāi)展需要師生共同協(xié)作。這些信息都是影響高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，但這些數(shù)據(jù)僅僅依靠教師是很難掌握的，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)為教師提供了極大的便利性，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析能夠快速并準(zhǔn)確地得到很多方面的數(shù)據(jù)信息，從而為教師改進(jìn)教學(xué)和提高教學(xué)質(zhì)量提供幫助。

大數(shù)據(jù)不僅能為教學(xué)提供豐富的資源，還能在一定程度上為不同的教學(xué)構(gòu)建最優(yōu)化的教學(xué)資源，因?yàn)槟軐?duì)學(xué)生的資料進(jìn)行分析，掌握學(xué)生的解答情況，從而為教師的教學(xué)開(kāi)展提供可靠的數(shù)據(jù)信息，為高效課堂提供數(shù)據(jù)支持。此外，互聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的主要渠道，網(wǎng)絡(luò)中的各種資源和信息都能作為教師的教學(xué)資源，能為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教育環(huán)境，并且數(shù)據(jù)處理技術(shù)也能夠成為學(xué)生的學(xué)習(xí)工具，為數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握提供幫助。

二、大數(shù)據(jù)下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)用

（一）借助大數(shù)據(jù)掌握學(xué)生情況

高中數(shù)學(xué)內(nèi)容與初中相比更多，對(duì)思維的要求更高，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求也更高，教師要及時(shí)并準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，對(duì)此教師可以在教學(xué)中通過(guò)測(cè)評(píng)引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的方法來(lái)獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析來(lái)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，最終在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有方向的教學(xué)開(kāi)展，提升教學(xué)的效率。例如：通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)圖像的平移與伸縮綜合問(wèn)題的掌握情況不佳，為了讓學(xué)生更深刻地理解函數(shù)的概念、完善函數(shù)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、提高數(shù)學(xué)解題能力通過(guò)具體案例研究圖像的平移、伸縮兩種基本變換，理解圖像變換的本質(zhì)，抓住關(guān)鍵點(diǎn)，突破難點(diǎn)。課堂引入的時(shí)候可以引入一個(gè)測(cè)試：

已知函數(shù)y = f（x） （x∈R）滿足f（x+2） = 2f（x）且x∈[-1，1]時(shí)，f（x）= -|x|+1，則當(dāng)x∈[-10，10]時(shí)，方程f（x）=log4|x|的根的個(gè)數(shù)為（? ? ? ?）

A. 13? ? ? B. 12? ? ?C. 11? ? ? D. 10

通過(guò)敏特收集數(shù)據(jù)，從中了解并分析學(xué)生掌握的情況，再進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)，歸納總結(jié)后，完成兩個(gè)變形訓(xùn)練，突破重難點(diǎn)。例如：高三復(fù)習(xí)到函數(shù)的零點(diǎn)這個(gè)概念的時(shí)候，可以跟學(xué)生滲透函數(shù)、方程、不等式相互轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想，它們?cè)诖鷶?shù)中是并駕齊驅(qū)、互相聯(lián)系、相互依存的關(guān)系，函數(shù)的圖像與性質(zhì)會(huì)助力方程與不等式問(wèn)題的解決。在課堂引入的時(shí)候可以通過(guò)測(cè)評(píng)引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，引入同構(gòu)意識(shí)在不等式中的應(yīng)用思路。

例如：比較各式大小，并寫(xiě)出過(guò)程：（1） 0.90.8 〓 0.80.9

（2） 3 〓 2 （3） 3ln2 〓 2ln3 （4） 2〓 15

通過(guò)敏特來(lái)收集學(xué)生答題的數(shù)據(jù)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，引入新知識(shí)同構(gòu)的概念：在方程或者不等式中，如果不等式兩邊或者方程對(duì)應(yīng)的是同一函數(shù)，則可以構(gòu)造出這個(gè)函數(shù)，利用函數(shù)的單調(diào)性，就可以得到不等式或者方程的解，就把這種方法稱(chēng)為同構(gòu)法。學(xué)生初步建立同構(gòu)意識(shí)，并利用同構(gòu)思想解決部分方程與不等式，進(jìn)而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)，體會(huì)轉(zhuǎn)化與化歸、函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想在解題中的應(yīng)用。從而更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題有的放矢，課堂效果也會(huì)事半功倍。再則高三的考試也比較多，在教師批閱試卷后，大數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)將學(xué)生的錯(cuò)誤題目添加到錯(cuò)題集中去，教師則可以按照學(xué)生錯(cuò)誤情況來(lái)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，從而在課堂上實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，為提高教學(xué)質(zhì)量提供有力保障。測(cè)試后可成立易錯(cuò)的題庫(kù)，教師可以按照知識(shí)點(diǎn)將每一個(gè)題進(jìn)行分類(lèi)，以便于最終能夠更加系統(tǒng)地了解到學(xué)生對(duì)哪一個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握得不夠牢靠，定期對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)評(píng)。

（二）利用大數(shù)據(jù)開(kāi)展課堂教育

傳統(tǒng)教學(xué)中是以教師為主導(dǎo)的不能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，引入大數(shù)據(jù)以后，教師要根據(jù)學(xué)生的答題情況進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生成為教學(xué)的主體，更能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。比如在新授課《線面垂直的判定定理》的教學(xué)中可以創(chuàng)設(shè)情境中通過(guò)旗桿和埃菲爾鐵塔的圖像觀察建立數(shù)學(xué)模型，抽象出直線與平面相交的關(guān)系，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出相交的特殊位置關(guān)系線面垂直，然后進(jìn)行邏輯推理，學(xué)生總結(jié)出直線與平面垂直的定義與性質(zhì)，之后操作確認(rèn)，先通過(guò)觀察分析直觀感知一條直線如何同時(shí)垂直平面內(nèi)兩條相交直線就可以得出直線與該平面垂直，然后操作確認(rèn)，接著舉出結(jié)構(gòu)不良例子，讓學(xué)生通過(guò)邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)分析得出相應(yīng)的條件。而通過(guò)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，老師能對(duì)學(xué)生有更加清楚地了解，那么也就能實(shí)現(xiàn)因材施教，結(jié)合學(xué)生具體學(xué)習(xí)情況來(lái)制定適合他們的教學(xué)內(nèi)容和方法。例如：有些學(xué)生的錯(cuò)誤是因?yàn)闆](méi)有仔細(xì)審題，有些學(xué)生則是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢，對(duì)此教師最好是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下結(jié)合學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)方案和開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué)，以便于提升教學(xué)的精準(zhǔn)度。例如在高三復(fù)習(xí)課關(guān)于立體幾何教學(xué)中，為什么立體幾何問(wèn)題掌握得比較差？首先可以先做個(gè)問(wèn)卷調(diào)查，了解學(xué)生對(duì)立體幾何學(xué)習(xí)感到困難和迷茫的原因，是定理定義概念不清晰，還是缺乏空間想象能力，還是邏輯推理能力比較薄弱，再對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后得出立體幾何掌握不好從重要到次要的幾個(gè)關(guān)鍵因素，那么教師在設(shè)計(jì)輔導(dǎo)方案時(shí)就應(yīng)當(dāng)先針對(duì)“立體幾何基本定理”進(jìn)行強(qiáng)化輔導(dǎo)，從而逐漸提高他們對(duì)定理、定義的掌握程度，然后再來(lái)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)的講解，做好延伸和拓展?；诖耍诹Ⅲw幾何復(fù)習(xí)課的教學(xué)中可以先通過(guò)課前的作業(yè)和幾個(gè)測(cè)試題來(lái)得到學(xué)生學(xué)習(xí)立體幾何定理的反饋情況，然后利用敏特收集數(shù)據(jù)結(jié)合這些反饋以及復(fù)習(xí)初的調(diào)查結(jié)果，共同探討解決問(wèn)題的方法。這樣可以詳細(xì)地了解學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握的情況，使教師對(duì)講解的重難點(diǎn)做到心中有數(shù)，對(duì)大部分同學(xué)已經(jīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)不必再講解，對(duì)薄弱的知識(shí)點(diǎn)做到再鞏固，大大提高了課堂效率。

（三）利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋

大數(shù)據(jù)分析能夠?qū)?shù)據(jù)分析反饋結(jié)合起來(lái)，從而幫助教師獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的能力測(cè)試、信息調(diào)查等的把控。教師在這些信息基礎(chǔ)上來(lái)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握的情況，幫助學(xué)生更加有效地解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，更好地利用好數(shù)據(jù)。例如在學(xué)習(xí)了“三角函數(shù)”相關(guān)課程后，為了能更好地把握學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)情況，教師可用敏特來(lái)收集學(xué)生的答題情況，然后通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析來(lái)了解三角函數(shù)的定義、圖像、性質(zhì)、三角函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用等內(nèi)容的掌握情況，從而為有效的數(shù)學(xué)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代中，作為教師一定要認(rèn)識(shí)到學(xué)生的獨(dú)立性，能充分利用大數(shù)據(jù)來(lái)了解到學(xué)生的基本狀況，然后結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的合理安排重組，保證教學(xué)的突破和創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的全面提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡安寧.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)[J].高考，2020.

[2] 林靜.大數(shù)據(jù)背景下高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)研究[J].學(xué)術(shù)探討，2019. [3] 連繼宗.大數(shù)據(jù)背景下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究[J].課程整合，2020.