大數據革新數學教學的探析

付艷

摘 要：文章主要闡述大數據可以幫助師生實施精細化、精準化、高效化的教與學，實現現代信息技術與數學教學的深度融合，從而達到為師生減負的目的。大數據以它真實、全面的數據采集，為師生提供了很詳細的成績分析、錯題分析、考題分析，不僅方便查閱，而且可以永久保存記錄下來。這些數據分析精準科學，即線上縱向、橫向地分析每個學生在班級和年級的成績情況，對錯題統計并配送相應提升訓練題;線下可打印出教師講案和學生提分寶供教學中使用。這些數據能幫助教師優化備課、課堂教學、課后輔導等環節，為學生量身定做學習規劃，使教學更個性化、高效化。

關鍵詞：大數據;數據分析;數學教學;精準教學;補償教學

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：A 收稿日期：2019-12-05 文章編號：1674-120X（2020）16-0067-02

大數據以絕對的優勢折服了師生，給數學教學帶來了一場前所未有的變革，真正意義上實現了減負。

一、數據采集的特性

（一）真實全面性

以知心慧學系統為例，每一次的測試，系統都會給我們提供以下數據：

點擊學業報告，再點擊查看報表，里面有年級成績分析表、班級平均分表、班級分數段表、學生排名跟蹤表、考點跟蹤表。

其中年級成績分析表中按班級統計了每個學生的小題得分、班級和年級排名。小題分表中統計了每道題做錯的人數及做錯的學生姓名，選擇題每個選項選的人數，供教師查閱，以確定哪些題、哪些選項要做重點講解。學生成績排名跟蹤表更是詳細地將每個學生每次考試的得分和排名展示出來。考點跟蹤表（如下表）將每個考點在幾次考試中的得分率情況都統計出來。

（二）快速便捷性

一是省時省力。傳統的試卷情況分析，一個班至少要半個小時才能統計好，統計也是簡單的、片面的，還經常會出現統計失誤。而大數據只要幾秒鐘就能給我們一份詳細無誤、包羅萬象的試卷分析報告。

二是查閱方便。可以用手機線上看，也可以打印出來線下看。可以仔細對比查看，找差距、找優勢。

三是人人可看。科任教師、班主任、家長、學生都可以查看成績。尤其是家長可以及時了解孩子的學習情況，加深家校聯系。

（三）永久記憶性

我們可以在有網絡的任何地方登錄大數據系統，查看每個學生的情況。不僅可以查看班級內、班級間的，還可以查看畢業學生的。這種方式能使學生的成績被永久保存記錄下來，從而幫助教師在教學研究過程中查找很多相關的數據，有助于教師的專業成長。

二、精準科學的數據分析

針對產生的數據，線上可以查閱到對以下數據的分析：

（1）班級趨勢統計：包括平均得分率變化曲線、分數趨勢、班級分檔學生對比圖、統考年級排名趨勢。

（2）班級考點：包括學期考點透視 （由本學期考試得分率產生）、所選班級得分率為0%～40%的考點個數。

（3）學生分析：包括每個學生的班級排名趨勢、年級排名趨勢、本學期成績單。

（4）階段錯題再練：包括每位學生的考點分析和錯題分析。

（5）提分寶督學：把學習的情況及時統計到大數據中，形成對比督促。

線下的數據分析分為教師講案和學生提分寶。每次考完后，這些成績表、教師講案及學生提分寶都可以打印出來。

教師講案中包括：班級情況分析、考試情況分析、知識點掌握情況（考點統計）、試卷講評，并為教師配了高頻錯題分析（含有解析和答題情況分析）。

例如，教師講案中有一道題的分析如下：

第八題【211838】班級平均分：3.56;年級平均分：3.08;答對：37人;答錯：15人。

若拋物線y2=2cosA·x（其中A為△ABC的一個內角）的準線過點（，0），則cos2A+sin2A的值為（? ?）

A.-? ? ? ? B.? ? ? ? ?C.? ? ? ? D.

答案：A.依題意，=-，故cosA=-，sinA=，cos2A+sin2A=-2××=-。

【名師指點】求得拋物線的準線方程cosA=-，根據題意，運用同角的平方關系和二倍角公式，計算即可得到所求值。

學生提分寶包括：個人試卷總體分析、成長軌跡（周周練報表）、薄弱知識點掌握分析、錯題整理（自我訂正、錯因分析、提分訓練）、拓展訓練、答案解析（錯題答案、提分訓練題答案、拓展訓練題答案）。

以上這些數據分析都是客觀的、全面的，可以為教師提供重要的教學參考，也為每個學生量身定做了學習規劃。

三、精準高效的教學活動

（一）便于選好教學起點

在教學中，有些基本定義中的條件在新授課后容易被忽略，學生經常會因為考慮不周導致解題出錯。例如，在一次考試中，有這樣一道有關雙曲線的基本定義和性質的題：

已知直線y=2b與雙曲線-=1（a>0，b>0）的斜率為正的漸近線交于點A，雙曲線的左、右焦點分別為F1、F2，若tan∠AF2F1=，則雙曲線的離心率為（? ?）

A.? ? B.2? ? C.4或? ? D.4

這道題有很多學生選兩個答案，究其原因還是因為做題的嚴謹性不夠，對雙曲線的定義中的一些關鍵條件沒有掌握到位，忽略了雙曲線上的點到兩定點的差的絕對值。該絕對值除了要滿足是一個常數外，還需要這個常數小于第三邊。這道題有33個人做錯，正確率只有42%。所以在教學中可以通過出考題的形式讓學生落實基本定義和概念。

（二）便于選好教學重點

一般地，有教學經驗的教師對新授課的重點是把握得很恰當的。然而，復習時難免會出現重點不突出，甚至偏離重點的現象。為了準確找到復習重點，可以調出大數據查看班級一個學期得分率為0%～40%的考點，加以強化訓練和講解，把握好復習的方向。對錯誤率高的題，可以用大數據連續追蹤統計、查漏補缺，直到錯誤率有明顯降低。

（三）便于個性化的補償教學

因為數學知識的抽象和生硬，總有一些數學思維欠佳、上課容易分神的學生無法掌握當堂知識，這些學生需要課后個性化的補償教學。借助課后作業的數據分析，教師掌握了每個學生的學習狀態，可以開展多元化的鞏固教學。一方面，按章節或知識點選題，推送給學生相應的練習去解決問題;另一方面，提取個人錯題集讓學生自主更正，讓學生完成配送的提分訓練和拓展訓練題。數學成績拔尖的學生更能從中找到錯誤原因，在完成提分寶的過程中得到思維的升華。

（四）便于個性化的選題

大數據時代，個性化的選題方式，就像超市購物一樣便捷。可以從不同的知識模塊中選題，也可以從分門別類的試卷中選題。每道題都能看到題目的來源、難度系數、使用次數及答案解析等。初選好的題先放入試題籃中，然后在試題籃中進行進一步篩選。選好題后，直接在系統中排版，下載即可使用。

（五）便于多元化的教學服務

大數據教學可應用于不同的教學模式，如可以服務于新授課、復習課、試卷講評課，使用最為頻繁的當屬試卷講評課。教師可先調取考試數據，擇其重要部分進行再加工、展示，凸顯考試中的亮點和缺點;然后結合班級知識點的掌握情況及高頻錯誤情況確定上課講解的重點;再對所講問題進行適當的補充、拓展，以突破學生的難點;最后，讓學生分析錯誤原因及解決方法，并通過完成課后練習總結提升。

總之，大數據時代的教師，在教學觀念和教學方式上一定要與時俱進，適應當今的學生。教師應通過不斷學習，用新的教學手段來優化教學過程，并在反思中成長！

參考文獻：

[1]李平榮.大數據時代的數據挖掘技術與應用[J].重慶三峽學院學報，2014（3）：45-47.

[2]付 艷.基于創新思維培養的高中數學教學研究[J].新課程，2019（5）：25.