基于大數據的中學數學教育創新路徑探究

胥慶

摘 要：新時代教育教學的發展，有賴于當代科學理論與先進科技手段的有機結合。本文通過研究大數據在數學教育方面的應用，提出應用的實施策略，舉出實際例子，為廣大基礎教育工作者提供借鑒。

關鍵詞：大數據; 數學教育; 過程性評價; 數學

中圖分類號：G633.6 ?文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1006-3315（2020）2-004-001

一、教育大數據概述

教育大數據是指貫穿于教育活動中的所有行為表現，如教育管理中的學生家庭情況、教學設備資源;教學過程中的課堂活動、師生互動;教研活動中的集體備課、科研材料購置以及校園生活中的借書、餐飲消費、校園卡操作等數據。在教育信息技術的支持下，教學活動中將會有更多的信息化軟件工具與資源被運用，數據的采集渠道和方式將會更加多樣。

大數據在不同的行業里，有不同的特征表現。就教育領域來說，主要體現在以下幾個優點：

1.實時提供信息。與傳統教育信息的記錄相比，教育大數據的采集是通過移動通信、傳感設備、云計算等新技術手段對教育的全過程進行持續追蹤，以此捕獲學生各個活動時間段的信息，具有更強的實時性。

2.提供真實的信息。傳統模式中收集信息主要以問卷等主觀填表獲取，而大數據基礎下的教育信息搜集，可以在學生比較自然真實的狀態下進行，更具真實性。

3.提供多維的信息。教育是一項多維、立體、隨時發生發展的事業，有不確定因素是我們“預備”不到的，大數據可以隨時記錄這些多方面的信息。

4.可以根據信息進行預測。大數據的核心是根據現在，“預測”未來。尋找事物的相關性。“學習記錄系統”通過對來自不同平臺的海量數據進行記錄分析，以此判斷可能發生的教學結果，為教育者的教學計劃調整提供了有效根據。

二、中學數學對教育大數據的應用需求

數學教學課程標準對評估的要求是：“數學學習評價，既要重視學生知識、技能的掌握和能力的提高，又要重視其情感、態度和價值觀的變化;既要重視學生學習水平的甄別，又要重視其學習過程中主觀能動性的發揮;既要重視定量的認識，又要重視定性的分析;既要重視教育者對學生的評價，又要重視學生的自評、互評。總之，應將評價貫穿數學學習的全過程，既要發揮評價的甄別與選拔功能，更要突出評價的激勵與發展功能。[2]”

大數據應用于教育中，可以在教學開始前提供診斷性評價，在教學活動過程中，提供形成性評價，在教學結束后，給出總結性評價，以便教師評估教學成果、學生進行自我總結。教育大數據的這些技術優勢，符合了數學教學評估的要求，筆者將中學數學教學中的數據需求進行分類，如表所示：

三、數學學習數據捕獲、分析和儲存平臺舉例

根據目前各個學校信息化教育建設、教育大數據挖掘與分析平臺建設方案，筆者針對中學數學教學特點，設計相應大數據應用平臺須滿足以下需求[3]：

（一）能夠隨時采集數據：該平臺可以跟蹤采集數學教育教學活動中的教學行為數據，能對學生學習記錄進行動態采集和匯聚。

（二）能夠及時處理數據：該平臺可以對采集到的相關教學數據進行降噪儲存和關聯分析，能相對有效地評估和指導教學，做出合理預測。

（三）能夠將數據可視化展現：能以直觀的方式呈現數學分析結果，合理利用表格、各種圖形（折線圖、雷達圖、柱狀圖等）和可視樹，方便非專業人士快速明了地了解學生狀況、教學效果。

（四）能夠將數據沉淀，積累資源：能夠將中學數學教育的資源，如教師備課、教學視頻、教學文檔、教學圖庫、學生學習交流等積累下來。系統采用互聯網和大數據技術記錄各類語文資源的訪問量、下載量等，以此對不同學生的學習興趣給出預測。

（五）能夠將數據在不同范圍能共享：能實現教師、學生、教育管理者、家長等多種角色在平臺自由交流，有權限共享搜集整理來自各方教學經驗和建議。

（六）能夠對教師的教和學生的學產生切實的幫助：每個教學日，每個教學環節（如備課、教學、練習、測試等等）都能夠用上，提供智能統計分析平臺。

（七）能夠較好地根據數據進行評價和預測。能夠提供發展的數據、活動的可持續的數據，能夠最大可能尋求數據中的規律。

本文是北京市教育科學研究“十三五”課題《大數據與中學生綜合素質評價結合的應用研究》的實踐成果

參考文獻：

[1]本文設計已經參與北京市教育科學研究“十三五”一般課題《大數據與中學生綜合素質評價結合的應用研究》的具體實踐

[2]中華人民共和國教育部.普通高中課程方案（實驗）[S]北京：人民教育出版社，2003

[3]祝智庭，沈德梅.基于大數據的教育技術研究新范式[J]電化教育研究.2013，（10）：5-13