大數(shù)據(jù)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用分析

豆廣寧

摘 ?要：在最近這幾年大數(shù)據(jù)的發(fā)展受到了各個(gè)領(lǐng)域的重視，特別是在教育方面大數(shù)據(jù)的有效運(yùn)用，能夠在一定程度上提高教學(xué)的效果，但是就目前我們了解到的情況來(lái)看，我國(guó)在教育方面的大數(shù)據(jù)使用情況仍然值得深入研究。特別是在高中生物學(xué)科方面，大數(shù)據(jù)的使用能夠分別從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)組織以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)3個(gè)方面來(lái)產(chǎn)生巨大的應(yīng)用價(jià)值。該文主要針對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述，然后基于大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上為生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化過(guò)程提出科學(xué)合理的教學(xué)手段和教學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) ?高中生物 ?實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.91 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）03（b）-0106-02

在最近這幾年，互聯(lián)網(wǎng)等多種多樣的新的信息化技術(shù)的成果開(kāi)始逐漸地與教育進(jìn)行有效的融合，該現(xiàn)象在很大一定程度上提高了我國(guó)教育的效果。而且通過(guò)對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在未來(lái)幾年之內(nèi)，數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)教育以及變革教學(xué)的大數(shù)據(jù)時(shí)代，會(huì)在很大一定程度上推動(dòng)我國(guó)教育發(fā)展，也將會(huì)是我國(guó)教育發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求和未來(lái)的趨勢(shì)。目前全國(guó)各地正在申請(qǐng)大數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠借助信息管理技術(shù)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，并且展開(kāi)實(shí)際的教學(xué)操作。

1 ?大數(shù)據(jù)及其特點(diǎn)

不同領(lǐng)域的學(xué)者對(duì)于大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵具有不同的見(jiàn)解，但是我們普遍認(rèn)為大數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)的對(duì)象、數(shù)據(jù)的技術(shù)以及數(shù)據(jù)的應(yīng)用這3個(gè)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一結(jié)合的一個(gè)內(nèi)容。從研究對(duì)象的角度進(jìn)行分析，大數(shù)據(jù)之所以能夠稱為大數(shù)據(jù)，其主要原因是它的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了典型數(shù)據(jù)的大小，而且在軟件的采集、儲(chǔ)存、管理以及分析等多個(gè)環(huán)節(jié)方面能夠有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)集合的過(guò)程。從大數(shù)據(jù)的技術(shù)的角度進(jìn)行分析，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從各種各樣的大數(shù)據(jù)當(dāng)中快速地獲取到有效的信息，并且將這些信息進(jìn)行集成，使得他們能夠成為對(duì)于人們生產(chǎn)生活產(chǎn)生積極意義的數(shù)據(jù)。最后從應(yīng)用的角度進(jìn)行分析，把數(shù)據(jù)能夠?qū)τ谝恍﹥?chǔ)存容量非常大的特定的大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的集合，集成并且應(yīng)用的一個(gè)技術(shù)，也能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取到大量有價(jià)值的信息的一個(gè)環(huán)節(jié)。但是大數(shù)據(jù)并不僅僅是一種技術(shù)手段，更是一種思維方式，也可以用這種思維方式來(lái)解決現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的多種問(wèn)題。

綜上所述，我們可以將大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)總結(jié)成四大內(nèi)容：首先是大數(shù)據(jù)的信息量非常龐大，這是大數(shù)據(jù)最基本的特征之一。其次是大數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)速度非常快，它能夠?yàn)橐恍﹥?chǔ)存量比較高的原始材料進(jìn)行有效的分析操作。再次是學(xué)習(xí)的資源、收集的方法以及表述的方法多種多樣。最后是大數(shù)據(jù)的使用價(jià)值非常大。但很多種大數(shù)據(jù)當(dāng)中，銀行里有一些有用的信息，如果能夠得到有效的利用，那么它的價(jià)值將會(huì)撼動(dòng)到世界的方方面面。

2 ?高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

2.1 取得的進(jìn)展

經(jīng)過(guò)新課程改革之后，教育部門(mén)強(qiáng)調(diào)，高中生物教師在今天具體教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，必須要全面提高學(xué)生的生物科學(xué)的素養(yǎng)，并且引導(dǎo)他們主動(dòng)地學(xué)習(xí)各種知識(shí)探討的能力，并且倡導(dǎo)他們進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí)操作。這也要求教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，注重傳授學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，并且引導(dǎo)他們將課堂當(dāng)中的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行密切的聯(lián)系。當(dāng)然在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師還可以通過(guò)大幅度地增加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容來(lái)讓學(xué)生親自探索科學(xué)，并且讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中掌握一系列的技能。但是就目前我們了解到的情況來(lái)看，從2006—2016年關(guān)于高中生物試驗(yàn)的中國(guó)知網(wǎng)發(fā)表的期刊論文，一共有461篇左右和有關(guān)于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的論文的數(shù)量對(duì)少之又少，由此我們可以看出，高中的生物教師對(duì)于高中生物教學(xué)的改革并沒(méi)有進(jìn)行深入的探索以及實(shí)踐。

2.2 存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)自從進(jìn)行了新課程改革之后，國(guó)內(nèi)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的成果相對(duì)較高，但是在對(duì)某一個(gè)高中進(jìn)行實(shí)際教學(xué)狀況的調(diào)查，以及通過(guò)對(duì)各個(gè)地區(qū)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查之后，可以發(fā)現(xiàn)有部分高中的生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)，永遠(yuǎn)存在較多的問(wèn)題，這些問(wèn)題主要可以總結(jié)為3個(gè)方面的內(nèi)容：首先是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在較多的漏洞;其次是實(shí)驗(yàn)在組織過(guò)程當(dāng)中存在效果不理想的情況;最后是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析與評(píng)價(jià)不被重視。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上存在漏洞的內(nèi)容進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)很多學(xué)校在進(jìn)行高中生物實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，存在操作過(guò)于繁瑣的情況，比如在對(duì)細(xì)胞的分布結(jié)構(gòu)，進(jìn)行觀察的時(shí)間當(dāng)中，有部分實(shí)驗(yàn)必須要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)之后才能看到某一些現(xiàn)象。從實(shí)驗(yàn)的組織效果不理想的角度進(jìn)行分析，因?yàn)楹芏鄬W(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)較少，所以學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)某些儀器進(jìn)行輪流的使用，但是一個(gè)班級(jí)的人數(shù)相對(duì)較多，經(jīng)常會(huì)存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備分布不均的問(wèn)題，這也會(huì)直接導(dǎo)致學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中的認(rèn)知水平存在差異的情況。而且作為教師在開(kāi)展具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，因?yàn)閭€(gè)人的精力有限，也不能夠?qū)γ恳粋€(gè)學(xué)生的具體操作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的指導(dǎo)，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的組織效果并不理想。

3 ?大數(shù)據(jù)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化

通過(guò)對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析之后，我們提出有幾點(diǎn)優(yōu)化措施，希望能在一定程度上提高我國(guó)大部分地區(qū)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

3.1 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室生物教學(xué)時(shí)，教師通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的加工之后再進(jìn)行利用，比如使用大數(shù)據(jù)當(dāng)中具有的儲(chǔ)存能力、管理能力以及分析能力來(lái)形成一個(gè)相對(duì)可靠的等方面報(bào)告，然后在該報(bào)告的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理并且具有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。比如說(shuō)在對(duì)生物組織當(dāng)中的糖類、脂肪以及蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)注意小結(jié)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師可以通過(guò)使用大數(shù)據(jù)的方法來(lái)了解到該實(shí)驗(yàn)難易程度的學(xué)習(xí)、架構(gòu)的信息以及實(shí)驗(yàn)效果的信息，然后根據(jù)這些信息來(lái)選擇實(shí)驗(yàn)操作的材料以及分析實(shí)驗(yàn)的效果。

3.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)組織

所謂的優(yōu)化就是實(shí)驗(yàn)，其實(shí)就是使用大數(shù)據(jù)的技術(shù)來(lái)對(duì)學(xué)生的個(gè)人信息以及學(xué)習(xí)信息進(jìn)行具體的分析，以后對(duì)他們的具體需求和認(rèn)知情況進(jìn)行評(píng)價(jià)之后，指導(dǎo)他們學(xué)習(xí)不同的內(nèi)容。其實(shí)從某一個(gè)角度進(jìn)行分析，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)組織的過(guò)程，其實(shí)就是因材施教的一個(gè)過(guò)程。在使用不同的方法以及對(duì)學(xué)生進(jìn)行不同內(nèi)容的教育之后，教師也要采取針對(duì)性評(píng)價(jià)以及精準(zhǔn)分析的方法，來(lái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

該文所分析的大數(shù)據(jù)與現(xiàn)代的信息化技術(shù)的主要成果之一。其中大數(shù)據(jù)，第一次出現(xiàn)是在2010年，直到2015年之后，我國(guó)才開(kāi)始將大數(shù)據(jù)應(yīng)用在教育的領(lǐng)域當(dāng)中，并用其對(duì)各個(gè)學(xué)科進(jìn)行指導(dǎo)。而且有關(guān)學(xué)者認(rèn)為要想迎合時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)必須要在教育方面進(jìn)行重大的改革和改革的內(nèi)容就是使用大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育的過(guò)程，并且明確了大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域當(dāng)中能夠產(chǎn)生的價(jià)值。在此背景之下，我們必須要合理地使用大數(shù)據(jù)，進(jìn)行具體學(xué)科的教學(xué)操作，而從高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度進(jìn)行分析，大數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用能夠讓學(xué)生們更加了解實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的過(guò)程以及最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果等多種基本的知識(shí)。

除此之外，大數(shù)據(jù)的使用能夠?yàn)槲覈?guó)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)一定的改革力量、創(chuàng)新力量，并且在一定程度上提高了教學(xué)的信息化水平，同時(shí)也給高中的生物實(shí)驗(yàn)室教學(xué)提供了更加科學(xué)化、合理化以及準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。如果學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中，能夠收取到更多準(zhǔn)確科學(xué)合理的數(shù)據(jù)，那么實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)組織等多個(gè)環(huán)節(jié)都能得到有效的優(yōu)化。當(dāng)然在實(shí)際操作的過(guò)程當(dāng)中，各項(xiàng)環(huán)節(jié)的優(yōu)化能夠有效地突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的各種漏洞，最終達(dá)到有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果以及效率的目的。

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