利用數據驅動實現小學數學課堂教學設計有效增值的研究

張玉紅

摘 ?要：本研究課題，以小學數學“圖形和幾何”教學設計為例，著重于小學數學的有效增值運作策略，來指導小學數學教學的實踐，從而更好地提高小學數學教學的質量。

關鍵詞：數據驅動;小學;數學課堂;教學設計;有效;增值

1962年匹斯堡大學的格拉澤（R.Glaser）首先提出了“標準參照測驗”（Criterion-Referenced Test，CRT）概念，“標準參照測驗”因其側重于測驗的內容以及測驗的掌握水平而被廣泛應用于大規模教育測評和專業技能測試等各個領域。根據教育部頒發的《關于推進中小學教育質量綜合評價改革的意見》的精神，學校緊緊圍繞鄭州市中小學綜合評價體系中的品德行為、身心健康、學業發展、興趣愛好和學業負擔等全面反映學生發展的五大重要維度和影響學生發展的個體、家庭、學校、社區等四個主要方面，建立學校教育的“健康圖譜”，通過數據分析和評價結果的運用，促進教師更加客觀、理性、全面地看待復雜的數學現象，為有效地診斷和改進教學，規范教學行為，形成正確的教育質量觀提供依據。

一、研究背景

1. 問題和原因分析

在知網上，與“小學數學學科”相關的論文有37項，涉及的領域有：數據輔助、數學教學、分科教學法、調查研究、教學學習、核心素養等，而關于“數據驅動數學”方面的論文僅有8篇，但沒有一篇涉及小學領域。隨著數字化時代的到來，數據分析在數學課堂中的引用越來越頻繁，讀懂數學，讀懂教材，讀懂兒童，是教師應具備的基本素質，要精準把握這些，就需要合理有效地利用數據分析。

2. 立足于學生發展的數據驅動

數據驅動就是在采集真實數據的基礎上，通過對比分析形成信息，然后抽取信息中的關鍵要素，做出決策為下一步提供有效的指導行為，以提高工作和學習效率，達到減負增效的目的。例如，在學習統計圖的時候，讓學習和生活、數字聯系起來，培養學生的數感。首先引導學生做一個服裝方面的市場調查——怎樣判斷某個品牌的服裝越賣越好;再次利用數據對比分析是否銷量越大利潤就越大;最后通過統計圖進行對比分析確定下一步銷售的服裝款式。借助生活中易見的現象，收集數據、整理數據、分析數據，將學到的數學知識與生活充分結合，達到學以致用的目的。

二、數據驅動的研究目標和教學策略

1. 利用數據呈現調整課堂教學

（1）2012級質量分析數據（2014-2017年）。以下是2014-2017年關于學校教育教學質量各項指標分析圖表（表1、表2、圖1），從本次教育質量健康指數各項數據情況來看，學校的教育教學發展情況良好。可以看出，學生對數學任課老師的滿意度逐年下降，學生學習的主動性不高，直接影響到整個課堂教學效果和兒童學業水平。優化策略：精準地讀懂教材，讀懂兒童;重視“圖形與幾何”數學情境的創設;重視學生的自主探究和合作探究。

2. 借助數據驅動精準課堂教學

（1）借助數據分析，調整課堂教學流程。教師的教和學生的學是一個動態變化的過程，教師在課堂上通過學生對知識掌握情況不斷生成數據的處理與分析，隨時調整教學方法與策略，提高課堂教學成效。首先在教的過程中，增加學情調查環節，通過課前學情數據收集分析，及時調整教學目標和教學手段，不斷引導教學的優化與改進;再次在學的過程中，引導學生利用數據開展互評互學，提高學習效率，帶來課堂形態的新變革。

（2）通過數據分析促進教學設計創新。例如，圓環的面積是在圓面積的基礎上進行教學的，它的認識和面積計算不算太困難，關鍵要讓學生理解環形是由內、外兩個同心圓形成的，會準確靈活地計算環形的面積。教學時，先出示一個圓形紙片，引導學生復習如何找圓心、測半徑、求面積，接著提問：“在圓形紙片上任意減去一個小圓，你會求剩下的面積嗎？”學生動手操作，剪出各式各樣的圖形，提醒學生總結，無論怎么剪，剩下圖形的面積都可以用大圓的面積減去小圓的面積來計算。總結完剩余圖形的計算方法后，接著讓學生“選美”，認為哪一種剪法剪出的圖形最美。經過對比，同學們一致認為從大圓里剪去一個與之同心的小圓，剩余的圖形最美！在此基礎上揭示什么叫環形以及環形面積的計算方法，就這樣通過圖形“選美”突破本節課的重難點！

通過數據驅動有針對性地對學生數學課堂教學掌握情況進行調查，可以看出，大部分學生還是喜歡“圖形與幾何”知識的。但是對于學生來說這一領域公式的推導、空間想象、解決生活中的實際問題都是有難度的。同時對老師課堂教學情況進行調查，從數據中也反映出一些問題，比如選項最多的是“老師講，學生聽”，說明部分數學教師還在運用這種教學模式;也反映出大部分教師在上新課時運用的是復習導入，即在復習相關內容后直接進入新知，沒有重視情境的作用。

三、數據化驅動對課堂教學的影響

1. 通過運用作業盒子的數據輔助學生學習數學

對學生2019年1月“六年級期末數學測試”進行分析（圖3），從整體來看，參加測試的五個班總人數是346人，優秀率分別為53.45%、52.05%、28%、57.75%、36.99%，全年級優秀率為45.38%;合格率分別為100%、97.26%、83%、95.77%、89.04%，全年級合格率為93.06%。五個班橫向對比優秀率和合格率仍然保持以前的狀態，仍然是三班、五班兩個班與其他三個班存在一定的差距;整體與五年級縱向對比優秀率和合格率有所降低，經分析是由命題題量的增加、題目難易程度的變化所造成的，屬于正常范圍。

其中“數與代數”部分五個班的得分率分別為80.06%、77.27%、71.34%、78.36%、72.88%。五個班橫向比較差異在縮小，最高與最低的兩個班相差由10%以上下降為8.72%;整體與五年級縱向對比得分率有所提高，這說明學生對“數與代數”部分的理解、計算、應用都有了進步，特別是三班、五班兩個班的進步更大一些。根據分析，絕大部分學生對“分數和百分數”的認識、互化、計算以及“比的性質和應用”的得分較高，說明學生在五年級對分數理解的基礎之上，進一步系統扎實地理解了它的意義以及與百分數和比的關系。通過平時的有效訓練，對分數的計算能力也有了很大的進步。存在的問題是少數學生不能正確理解分數、百分數應用題的含義，并存在一些不良習慣，導致類型特點分不清，希望老師們在補差過程中通過示范、對比、糾正習慣等方法提高這些學生的應用能力。

通過數據驅動對學生進行調查佐證，發現學生開放性問題失分較多，所以在今后的教學過程中，我們既要保持雙基教學的優勢，同時要學習新的教育理念，在探究知識形成的過程和知識的運用方面多下功夫，提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，注重學生綜合能力的培養。

2. 教師專業素養的提升

課前對學生的調查：圖4。

課后對學生的調查：圖5。

通過研究情況來看，學生偏愛課堂情境的創設。結合數據分析和課堂實踐，針對在課堂教學中存在的問題，學校初步摸索出改進課堂教學的策略：首先，教師要精準地讀懂教材、讀懂兒童，要用數據去分析本班學生的學習情況。在課前、課后對學生進行問卷調查、談話或是用作業盒子軟件進行數據分析，有針對性地了解本班學生對某個知識點的掌握程度。其次，重視數學情境的創設，正如孩子們所希望的，創設的情境要能貫穿整個課堂，用此來支撐理解數學的道理和本質。第三，重視學生的自主探究和合作探究，重視學生知識形成的過程。