大數據背景下高中數學個體教學干預策略探析

謝鑫

【摘要】大數據背景下高中數學教學發生了很大的改變，根據大數據技術，以學生為中心，高中數學教師可以了解學生對數學知識的掌握情況和學習情況，從而進行科學的整體性、個性化分析，減少主觀判斷，有針對性地開展高中數學教學，調整教學策略.本文結合高中數學教師的教學經驗，分析了如何利用大數據優化高中數學個性化教學策略.

【關鍵詞】大數據;高中數學;個體教學

一、引言

隨著大數據技術的飛速發展，高中數學教師已經開始在數學教學中逐步開展數據挖掘，在此基礎上開展更加精準的教學活動.借助大數據分析系統，高中數學教師不再只是根據自己的教學經驗來判斷學生的學習情況，而是通過數據更加科學地進行分析，采集學生的學習信息來分析學生的學習情況，從而有目的地調整教學策略，落實個性化教學和因材施教，實現更加科學合理的高中數學教學活動.

二、大數據分析的概念

在大眾的認識中，數據本身就只是用來記錄信息的.但是隨著計算機和互聯網技術的不斷發展，它已經滲透到生產生活的各個領域.數據的數量，以及它們涉及的規模也正在不斷擴大.其實大數據的特點和經濟學的觀點有很多相似的地方，我們可以從微觀和宏觀兩個方面進行理解.但是目前很多研究大數據的專家都是從宏觀的角度出發和定義的.大數據技術可以對大量的數據進行處理，這些數據涉及的領域也是各不相同的，但都是具有真實性的.大數據的重點就是分析，也就是大數據技術將已經收集到的數據，進行全方位的分析.大數據技術具有很明顯的優勢，不管是多大的數據量，它都可以很快完成分析，同時可以對數據的真實性進行保障.大數據分析的主要目的就是解決和分析歷史數據，同時進行科學的總結，將其中的規律性和模式找出來，結合穩定的動態流數據，對事物未來的發展趨勢進行預測和分析.

三、在高中數學課堂教學中大數據分析的作用

科學技術水平在新形態下的提升速度正在不斷加快，這也讓高中數學課堂變得更加豐富多彩，高中數學教師教學的方法和形式也發生了一些改變.想要在高中數學教學中有效運用大數據技術的優勢，教師首先要改變自己的教學理念，朝著培養學生能力的方面進行轉變.教師只有開展具有較強的開放性和主動性的教學工作，才能讓課堂教學的內容變得更加豐富多彩.高中數學涵蓋的知識比較豐富和廣泛，而且大部分的內容都比較抽象，具有十分縝密的邏輯.如果高中數學教師采用的教學方法比較單一，就會導致沒有辦法有效地提高數學教學效果.因此教師需要科學應用大數據技術，采集和處理教學基礎數據，整合數學教學資源.在高中數學課堂教學中合理地融入大數據技術，可以有效地結合教學實際，搭建技術體系，給學生和教師提供更多的數據，幫助他們找到更加有效的解決方案.由此可見，在高中數學課堂中大數據技術可以提供多方面的信息終端服務，優化學生和數學教師的思維方式，對以往的空間和時間局限進行突破，降低學生的學習成本.

四、高中數學課堂教學策略的大數據分析

教師要更新高中數學教學思想，有效構建數據分析的概念.在應試教育理念的長期影響下，部分高中數學教師已經形成了屬于自己教學模式和教學思維，但是在這個過程中，教師很少會聯系實際，從不同層面來做出深入的教學分析.如果高中數學教師在實際的教學過程中沒有對自身的教學觀念進行及時的更新.在傳統教學思想的影響下，高中數學教師的教學行為不會出現根本上的改變.為了將這個問題解決，國家新課改著重強調了數據分析這一概念.這一強調也表示在大數據時代，數據分析已經成為教育教學工作中至關重要的一種方法.因此，各位教師更加應該有正確的數據分析觀念，幫助學生在實際的數學教學中構建數據分析的知識框架.

五、在大數據背景下高中數學個體教學的干預策略

（一）借助大數據技術幫助學生完善合理分層

教師要想在高中數學教學中進行分層教學，最基礎的就是將學生進行分層.科學合理的學生分層是開展高中數學分層教學活動的有效保障.在以往的學生分層中，大部分的高中數學教師都是根據學生的學習成績進行分層，忽略了對學生的考試次數和成績數據的分析.學生的考試成績具有一定的偶然性，僅依靠學生的考試成績進行分層，是十分不合理的.在大數據背景下，教師對學生數學成績進行統計分析，可以使數據的統計分析更加完善，對學生的分層更加科學合理.

例如，高中數學教師對學生進行分層教學之前，可以統計學生的期中考試成績、期末考試成績和月考成績，通過加權平均，分析每一次的考試成績，將學生的成績進行匯總，這樣就可以進行更加嚴謹的層次劃分.同時，教師結合學生的知識水平和能力差異，在學生分層中使用大數據，根據學生的實際情況來幫助他們認識到自身的優點和不足，做好充足的準備，進行科學的分層教學.教師可以將學生分層和學生的學情測試結合起來，充分考慮學生自身的想法，優化學生分層.教師在高中數學個體教學課堂活動中對大數據技術進行充分的應用，可以更加科學合理地進行學生分層，構建和實現高效數學課堂.

（二）借助大數據技術改進教學方法

在傳統的高中數學教學課堂中教師主要采用灌輸式和講解式的教學方式，沒有充分地應用信息技術，導致學生缺少學習興趣和課堂參與積極性.而通過運用大數據技術，教師可以對學生實現合理的分層，為之后開展高效課堂奠定良好的基礎.同時，教師可以將高中數學教材內容作為基礎，借用大數據技術組織學生開展主題學習活動，豐富課堂教學資源，提高課堂教學的有效性.

例如，在人教版高中數學必修二的“空間幾何體的三視圖和直觀圖”教學活動中，高中數學教師可以借助大數據技術對攝影作品和汽車設計圖紙進行展示，通過照相和繪畫等方法增強空間視覺效果，讓學生對其中的線條和色彩進行觀察，說出包含在其中的一些幾何知識.在建筑設計中，空間幾何體的形狀和大小也可以通過平面圖形來反映.教師通過視覺沖擊，幫助學生對知識內容進行理解.在講授“投影和三視圖”的相關概念時，高中數學教師就可以結合大數據技術，更加直觀地讓學生去觀察，樹立正確的空間觀念.教師通過這種方式，可以引導學生獨立思考空間幾何體，并結合自身的分析和探究進行學習.高中數學教師運用大數據技術，對學生在學習知識點的過程中遇到的重難點進行分析，以此來調整課堂教學設計方案，突破課堂學習難點，有效提高課堂教學效率.

（三）通過大數據分析來調整習題難度

高中數學教師在進行習題訓練的過程中可以適當地對習題的難度進行調整，建立一個真正適合班級學生實際學習情況的習題庫，有效地幫助學生提高他們的學習成績.高中數學教師在傳統的數學教學中通常是運用題海戰術幫助學生建立習題庫，但是通過這種方式建立的習題庫并不一定就是適合的，也無法保證每一道題都是學生需要的.教師運用大數據技術來對習題的得分率進行統計，然后在此基礎上對各個習題的區分度和難度等信息進行分析，通過這樣的方式就可以檢測習題是否真的適合本班的學生，進而對習題庫的作用進行提升.

例如，高中數學教師在帶領學生學習了某一數學知識之后，就可以依靠大數據技術使系統自動生成練習參數折線圖，將習題的區分度、難度和得分率總結出來.如果一道習題的平均得分是比較高的，就說明大多數的學生可以自主完成，那么這道題目的難度就比較低.同時，高中數學教師還可以借此充分地了解學生掌握基礎數學知識的情況.

一道題目的難度在0.3～0.7為最好，一整張試卷的難度是0.5～0.6為最佳，區分度良好，學生的最終成績就會高.在這種情況下，一般區分度的取值范圍是-1.00～+1.00.一張高中數學試卷中不僅需要有難度比較低的基礎題，還要有一些難度較高的習題.只有這樣，教師才能更加科學地了解學生的真實學習情況，同時可以對不同學生的學習水平進行檢驗.在今后習題訓練中，高中數學教師就可以給學生選擇更加具有針對性的優質數學習題庫.

（四）借助大數據技術幫助學生提高實踐應用能力

隨著大數據技術的普及，人們的學習和生活已經開始越來越便利.而高中數學課堂個體教學方式也發生了更多的改變.教師通過應用大數據技術，可以讓教學方式更加完善，對學生掌握知識的情況進行及時了解，在高中數學課堂上采取更加多樣化的教學方式，對課堂教學活動進行優化，構建更加高效的數學教學課堂.在完成高中數學課堂活動之后，高中數學教師可以利用大數據技術了解學生的課后復習情況.高中的數學知識都是比較抽象的，有利于幫助學生提高邏輯思維能力.教師運用大數據技術開展分層教學，可以對課堂教學方法進行不斷的完善，幫助學生提高他們的數學核心素養，幫助他們更好地形成學習和應用意識.

例如，在人教版高中數學“正弦定理和余弦定理”的教學中，高中數學教師可以在立體中借助大數據技術，對學生的解題情況進行充分的了解，采集和分析班級全體學生的信息，通過學生解答的問題來開展分層教學.

（五）借助大數據分析來調整學生認知，激發學生潛能

在大數據技術的使用下，高中數學教師需要從做好個體教學研究工作入手，針對個體出現的問題進行深入研究，在做好學生轉變工作的基礎上展現大數據技術優勢，幫助學生掌握數學學習方法，養成良好的學習思維習慣.因此在教學中教師應當及時運用大數據來了解學生，明確學生認知功能特點，做好充分調查與研究工作，在匯總有價值信息的基礎上實現個體干預措施，激發學生認知潛能.教師通過對個體數學期望等進行分析，在明確學生動機等的基礎上做好指導工作，確保學生能夠保持積極主動的學習狀態，在參與學習活動的過程中逐漸消除緊張心理，運用所掌握的數學知識解決存在的問題.在大數據背景下，教師通過對當前高中數學教學內容的分析，引導學生進行自我剖析，掌握數學知識點盲區，找出存在的問題.教師及時對學生的薄弱環節進行指導，能夠避免學生在后續學習中出現同樣錯誤，加深學生對數學知識的理解.教師利用數據分析得到教學反饋后，應著重調整以下教學環節.第一，幫助學生掌握數學概念.在高中數學教學中學生想要學習好數學知識就需要掌握數學概念，如果數學概念理解不清晰，或是采取死記硬背等方式，很容易影響到學生對知識的理解，甚至還會影響到后續的知識使用.所以教師在教學中需要做好個體教學研究工作，組織學生針對數學案例、概念等進行對比分析，加深對概念知識的理解.第二，幫助學生快速掌握定理與公式.定理與公式是在一定條件基礎上形成的，學生如果沒有熟練掌握數學定理與公式，那么很容易在后續學習中出現錯誤.教師可以借助大數據技術進行數據收集，組織學生進行自我反思，在總結與分析中掌握定理與公式.

（六）展現大數據技術的作用，分析個體存在的不足

利用大數據技術時教師需要從展現其優勢出發，針對個體存在的不足進行研究，在提煉普遍性問題的基礎上找準教育切入點.學生可以借助大數據分析所得結果進行自我調整，在自我鉆研中找出重點、難點知識，及時與其他同學交流解題思路，從不同角度與層面進行知識探究，逐漸提升數學成績.在大數據背景下學生可以及時掌握自身的不足，全面理解解題思路，提升數學學習能力，規范解題步驟與過程，逐漸提高數學學習成績.在干預階段教師還需要利用大數據技術精準把握學生對知識的掌握程度，明確學生學習需求，進而提煉出有針對性、個性化的教育內容，在幫助學生初步理解知識的基礎上將學生難以理解的知識點等引入課堂教學活動中，確保學生能夠在課堂學習階段中掌握數學知識，完善知識結構.教師需要利用大數據掌握學生學習行為特征，在了解數學知識水平的基礎上做好個體干預工作，解決學生的數學學習短板問題.

（七）基于大數據分析提升學生自主學習能力

在大數據背景下，學生獲取知識的路徑、獲得的信息內容也不斷增加.對此，教師應給予充分重視與利用，指導學生利用網絡信息技術來豐富學習資料的搜集，以此來提升自主學習能力，拓展認知視野.以“數列”為例，在教師具體講解之前，學生就可以利用網絡完成課前自主預習，簡單認識數列的相關知識點，做到對基本知識點、相關概念的基本把握.之后，教師在課堂上利用多媒體技術來進行多樣化教學活動組織，將相關知識點更形象、直觀地呈現給學生.在課堂教學結束后，教師再引導學生解答隨堂測試問題，并及時整理好錯題.這一系列教學活動的有效組織，既有助于培養、鍛煉學生利用大數據技術來學習、拓展數學知識，又能夠讓學生在搜集、整理過程中進一步感受到學習數學知識的樂趣，在大幅度提升學習效率的基礎上，為其自主學習能力發展創造良好條件，為之后更深層次的數學學習、探究奠定良好基礎.

六、結束語

總而言之，教師在高中數學個體教學的過程中運用大數據技術，可以將學生的學習情況更加客觀地展現出來，可以幫助自己更加有針對性地調整教學策略，幫助學生進行更加有目的性的學習.高中數學教師應該正確地認識到大數據技術在教學過程中的優勢，通過合理地運用大數據，挖掘更加有用的學情信息，讓教學活動更加個性化和科學合理.

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