大數據時代初中數學課后作業分層設計的策略探討

張明芬

摘 要：數學課后作業是數學教學的延伸和補充，不同層次的學生對數學知識的接受程度是不同的，借助大數據分析，科學地分層設計和布置課后作業，可以減輕學生學業負擔。

關鍵詞：大數據;課后作業;分層

中圖分類號：G633.5 文獻標識碼：A 收稿日期：2019-09-09 文章編號：1674-120X（2020）04-0054-02

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020》明確提出：“注重因材施教。關注學生不同特點和個性差異，發展每一個學生的優勢潛能。減輕中小學生學業負擔，切實提高教育教學質量。”課后作業作為教學的組織形式之一，是課堂教學效果的延伸，也是學生消化知識的主要途徑，作業的有效性能減輕學生學業負擔。

大數據時代的來臨，不僅改變了人們傳統的生活方式，也改變了傳統的教育方式。大數據時代，教師獲取信息的途徑變得更加豐富。在大數據的協助下，教師可精準地分析每個學生具體的學習情況及發展趨勢。因此，借助大數據分析，實施科學、合理的作業分層，優化作業模式，提高課后作業的有效性，可以切實減輕學生學業負擔，提高學生學習數學的興趣和學習效率。

一、初中數學傳統課后作業存在的問題

（一）作業內容單一

現行教材的課后習題雖然在難度上做了區分，但沒有細化，并沒有考慮習題的難度是否適應本節課的內容、是否適應全體學生的接受能力，若沒有進行適當的習題補充以及合理分層設計，并不適合不同層次學生的發展。

（二）作業布置缺乏針對性

有些教師在布置作業時為了方便、省事，對所有學生都布置同樣的作業。然而，不同的學生數學基礎不同，對知識的接收和轉化的能力也不同，統一布置作業，不利于各個層次學生的發展。有些教師雖采取了分層方式，但經常是依據學生的總分對學生進行籠統的分層，沒有借助大數據對學生情況進行精準的診斷。分層不合理，學生花在課后作業上的時間多，但效率卻低。2015年，我校學生在陽光評價測評中的情況具體如下：

表1顯示我校學生存在明顯的分層，而表2顯示我校學生學習時間比市、區的得分略高，但學習態度、學習興趣、學習方法策略、學習投入、自我效能、思維能力均低于市、區的平均水平，這表明學生學習過程中學習時間長，但學習效果差。學生在接受數學知識的過程中具有層次性，不同的學生對數學知識接收和轉化的能力是有差別的。因此，科學、合理的作業分層布置有利于不同層次學生的發展，減少學生在課后作業上投入的時間，提高課后作業的有效性。

實施過程中，教師要根據學生的掌握情況和發展情況及時進行作業分層調整。

二、初中數學課后作業分層實施的策略

（一）利用大數據分析對學生進行科學、合理的分層

學生分層務必做到科學性和合理性。傳統教學中，對學生往往根據總成績籠統地進行分層，但同一個學生對不同知識模塊的掌握程度是不同的，有些學生邏輯思維好但計算能力弱，有些學生看圖識圖能力強而解決實際問題的能力弱。因此，籠統的分層不適合學生差異性的發展。

近幾年，區期末水平測試提供了學生的運算能力、解決實際問題能力、看圖識圖能力、邏輯推理能力等知識模塊掌握程度上的數據分析，清晰地反映每位學生對不同知識模塊掌握的具體情況。借助數據分析結果，根據各能力相對應的章節對學生進行分層，共分A、B、C三個層次。A層學生為學有余力的學生，B層學生為中等生，C層學生為學困生。表3以初一新生入學水平測試中知識模塊的數據分析對學生進行分層：

（二）基于大數據分析結果，優化設計不同層次學生的分層作業

布魯納在“目標分類學”中提出，學生的學習能力和學習水平均是由低到高逐步遞進的，較高水平的學習是基于較低水平的學習之上的，因而分層作業在設計的過程中要有層次性，體現在主體分層、目標分層和難度分層上。針對不同層次的學生設置與之相對應的作業目標與作業難度，使得作業完成水平呈現螺旋上升的形式。課后作業題分為三類，分別是針對C層學生的基礎必做題，針對B層學生的能力提高題，針對A層學生的拓展提升題。

1.借助網絡平臺，精選選擇題、填空題，分層布置，及時反饋，減輕負擔，提高效率

網絡平臺資源備有較高質量的題庫，題庫內容覆蓋課本全部知識點、重難點、常考法;可自動批改選擇題、填空題，自動生成多維度學情報告;并可個性化分層教學，為不同層次學生布置不同作業，針對薄弱知識點精準設題。因此，利用平臺資源，精選適合不同層次學生的題目，以選擇題、填空題為主分三層布置作業，在學生完成分層作業后可錯題重練并標識錯誤原因，自動生成個人數據報告，形成專屬錯題本，再進行錯題、薄弱知識點的練習。

另外，學生還可根據自身情況自主選擇提升拓展的練習，及時了解自己對知識點的掌握情況。教師及時查看學情報告，分析學生對知識的掌握情況，特別是薄弱知識點，為后續教學提供參考。借助網絡平臺分層布置作業，既可以使教師及時深入了解學生的整體學習情況，又能增強不同層次學生學習的主動性，讓學生體驗到自主學習的成就感和樂趣。

2.利用數據信息，追蹤薄弱知識點，整合課內外資料，優化設計書面分層作業

借助網絡平臺的學情分析，教師能明確各層學生的薄弱點，從而依據每一節課的學習目標要求，把教材的課后習題按學習目標要求進行整合，在此基礎上，挑選課后輔導書中合適的習題進行補充，全方位覆蓋知識點，使題型多樣化，盡量滿足不同層次學生的學習需求。

以下為書面分層作業設計的案例——整式的加減，時間控制在20分鐘內：

C組（來源于教材）

1.計算

（1）（5a+4c+7b）+（5c-3b-6a）

（2）（8xy-x2+y2）-（ x2-y2+8xy）

（3） （2x2-0.5+3x）-4（x-x2+0.5）

（4）3x2-[7x-（4x-3）-2 x2]

2.先化簡下式，再求值：

（-x2+5+4x）+（ 5x-4+2x2），其中x=-2.

3.（1）列式表示比a的5倍大4的數與比a的2倍小3的數，計算這兩個數的和.

（2） 列式表示比x的7倍大3的數與比x的6倍小5的數，計算這兩個數的差.

B組（C組的1、3題作為該組的1、2題）

3.若代數式2x2+x+3的值為6，求代數式6x2+3x-1的值.

4.已知A=a3-4a2，B=3a2-11a-6.

（1）求A-B ? ? ? （2）求A-2（A+B）

A組（B組的1、2、3題作為該組的1、2、3題）

4.若關于x的多項式3x2-2x+b與多項式x2+bx-1的和中不含有一次項，求b的值;并說明不論x取什么值，這兩個多項式的和的值總是正數.

小結：教師批改書面作業，盡量當天反饋給學生并訂正。

三、總結與反思

（1）實施作業分層后，學生在知識點模塊得分有進步，特別是在邏輯推理和實際運用能力這兩個知識模塊進步明顯。

（2） 實施作業分層后，學生完成數學課后作業所需的時間比以前有所減少，各層次學生學習數學的主動性與積極性都有不同程度的提高，自信心有所增強。

（3）借助大數據，能科學地劃分更多的層次，但同一層次的學生還是存在個體的差異，作業分層設計的內容還是無法很好地滿足學生個性化的需求，因此希望接下來可以利用信息技術教學手段解決這一問題，并減輕教師的負擔。

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