發(fā)掘大數(shù)據(jù)魅力，促進(jìn)高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)

胡智

[摘? 要] 精準(zhǔn)教學(xué)要想做到精準(zhǔn)，就必須去多觀察與研究學(xué)生，觀察是觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，研究則更多的是從學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果去反推學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，進(jìn)而對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)知特點(diǎn)有一個(gè)精準(zhǔn)的把握. 在運(yùn)用精準(zhǔn)教學(xué)策略的過(guò)程中，大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮的作用是：首先，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的問(wèn)題;其次，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的問(wèn)題. 將大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)結(jié)合起來(lái)，可以為精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)施尋找到有效的支撐. 當(dāng)精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施的策略明確指向?qū)W生本身，進(jìn)而為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要時(shí)，大數(shù)據(jù)就能發(fā)揮宏觀上掌握學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律、微觀上把握學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)特點(diǎn)的作用，這也就使得精準(zhǔn)教學(xué)能夠名副其實(shí).

[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學(xué);精準(zhǔn)教學(xué)策略;大數(shù)據(jù);實(shí)踐研究

在精準(zhǔn)教學(xué)的研究中，筆者高度重視精準(zhǔn)教學(xué)策略的實(shí)踐研究，因?yàn)榇罅康慕虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)都提醒筆者：無(wú)論多么先進(jìn)的教學(xué)理念與教學(xué)方式，只有變成具體的教學(xué)策略，才能真正發(fā)揮其促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用. 因此在這一過(guò)程中，筆者總結(jié)出了以學(xué)生為本的精準(zhǔn)教學(xué)策略. 在這個(gè)教學(xué)策略當(dāng)中，有一個(gè)重要的因素不可忽視，那就是教學(xué)要想做到精準(zhǔn)，就必須去多觀察與研究學(xué)生，觀察是觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，研究則更多的是從學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果去反推學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，進(jìn)而對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)知特點(diǎn)有一個(gè)精準(zhǔn)的把握. 要做到這一點(diǎn)，有兩個(gè)思維層面：一是關(guān)注學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的思維. 研究表明，多角度思考體現(xiàn)一個(gè)人的思維品質(zhì)，也體現(xiàn)其數(shù)學(xué)素養(yǎng). 學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解，以及在問(wèn)題情境中靈活應(yīng)用這種理解的能力，往往與其多角度思考問(wèn)題的能力水平有關(guān). 高中學(xué)生往往都有著豐富的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，但由于知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的深度和廣度不足，單一思維方式的慣性，多角度思考策略的缺乏等，不善于多角度思考問(wèn)題的現(xiàn)象仍比較普遍. 在研究的過(guò)程中不可忽視這一點(diǎn). 二是具體研究手段的運(yùn)用，在對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行思考的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)思想能夠起到無(wú)可替代的作用. 本文是在高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)策略運(yùn)用的背景之下，談?wù)勂渑c大數(shù)據(jù)的契合.

■利用大數(shù)據(jù)促進(jìn)高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的意義

高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)，追求的是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程與學(xué)習(xí)結(jié)果的精準(zhǔn)把握，從教學(xué)的角度來(lái)看，要實(shí)現(xiàn)這一精準(zhǔn)把握，必須將研究的重心放在學(xué)生身上，一方面觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，另一方面根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果反推學(xué)習(xí)過(guò)程. 但是要注意的是，這樣的闡述仍然是一種結(jié)果闡述，沒(méi)有相應(yīng)的研究手段與之匹配，是達(dá)不到這一效果的，尤其是根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果反推學(xué)習(xí)過(guò)程，如果只是憑著教師自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，那判斷結(jié)果難免出錯(cuò). 筆者注意到，隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)越來(lái)越成為眾多教育和科技工作者研究的重要課題. 那么在精準(zhǔn)教學(xué)的研究當(dāng)中，現(xiàn)代教育技術(shù)能夠發(fā)揮什么樣的作用呢？大數(shù)據(jù)之于精準(zhǔn)教學(xué)又能發(fā)揮什么樣的作用呢？回答這兩個(gè)問(wèn)題，首先要認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)在促進(jìn)高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)方面的意義. 對(duì)此筆者是這樣理解的：

大數(shù)據(jù)的運(yùn)用依賴于智能終端的普及，今天的學(xué)生家庭擁有多部智能手機(jī)，相關(guān)的APP也能提供與大數(shù)據(jù)相關(guān)的調(diào)查手段，如果教師的教學(xué)設(shè)計(jì)科學(xué)，那就可以借助于大數(shù)據(jù)思想，通過(guò)一定的調(diào)查手段運(yùn)用，以判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程與結(jié)果，并且能夠達(dá)到精準(zhǔn)的水平. 概括地講，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，借助于大數(shù)據(jù)思想以及智能終端的匹配，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)把握，還有可能生成一些自適應(yīng)的學(xué)習(xí)技術(shù)等等，這在很大程度上能夠提高精準(zhǔn)教學(xué)的精準(zhǔn)度.

精準(zhǔn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生而言也有著重要的意義，大量事實(shí)表明，高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)致力于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，只有有了自主學(xué)習(xí)能力的支撐，學(xué)生才能在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中有效地分配自己的學(xué)習(xí)注意力，才能準(zhǔn)確地選擇學(xué)習(xí)方式，而這些正是精準(zhǔn)教學(xué)所追求的目標(biāo). 而且需要強(qiáng)調(diào)的是，站在學(xué)生的角度認(rèn)識(shí)并思考精準(zhǔn)教學(xué)是非常有必要的. 眾所周知，精準(zhǔn)教學(xué)源自斯金納的行為學(xué)習(xí)理論，其強(qiáng)調(diào)通過(guò)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，來(lái)形成相關(guān)的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的教學(xué)提供支持. 那相應(yīng)的在信息技術(shù)的背景之下，借助于大數(shù)據(jù)思想，自然可以形成更為精確的數(shù)據(jù)，從而支撐起精準(zhǔn)教學(xué).

■基于大數(shù)據(jù)促進(jìn)高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)踐

精準(zhǔn)教學(xué)與智慧教育教學(xué)密切相關(guān)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)地不斷發(fā)展，智慧教育理念已經(jīng)越來(lái)越走入教育者心中，教學(xué)模式也由教師經(jīng)驗(yàn)型向數(shù)據(jù)指導(dǎo)型轉(zhuǎn)變. 對(duì)比傳統(tǒng)教育中的分層教學(xué)與智慧教育環(huán)境下的精準(zhǔn)教學(xué)，不斷有研究者提出精準(zhǔn)教學(xué)在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)監(jiān)督與干預(yù)以及教學(xué)評(píng)價(jià)方面的實(shí)施策略，以期推動(dòng)精準(zhǔn)教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展. 作為高中數(shù)學(xué)教師，更多地應(yīng)當(dāng)在教學(xué)實(shí)踐中尋找運(yùn)用大數(shù)據(jù)支撐高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的方法.

以“指數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)”為例，這是一個(gè)比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)，借助于精準(zhǔn)教學(xué)策略的運(yùn)用，可以突破學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的相關(guān)困難. 在運(yùn)用精準(zhǔn)教學(xué)策略的過(guò)程中，大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮這樣一些作用：

首先，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的問(wèn)題.

“指數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)”這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，重在理解指數(shù)函數(shù)的概念、把握指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)、運(yùn)用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解決問(wèn)題. 從知識(shí)形式的角度來(lái)看，y=ax（a>0且不等于1，定義域?yàn)镽）;從指數(shù)函數(shù)的表征形式來(lái)看，除了指數(shù)函數(shù)的解析式之外，還包括其圖像. 事實(shí)上學(xué)生在理解指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的過(guò)程中，也是借助于指數(shù)函數(shù)圖像來(lái)進(jìn)行的. 在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中，教師往往是指導(dǎo)學(xué)生基于指數(shù)函數(shù)的解析式，然后運(yùn)用描點(diǎn)法去作圖，這是一個(gè)學(xué)生體驗(yàn)的過(guò)程. 結(jié)合學(xué)生的這些學(xué)習(xí)過(guò)程，筆者設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題是：結(jié)合你所學(xué)過(guò)的函數(shù)，思考指數(shù)函數(shù)的變量位置在哪里？——這個(gè)問(wèn)題是為了讓學(xué)生掌握函數(shù)的解析式特點(diǎn);從指數(shù)函數(shù)的解析式到指數(shù)函數(shù)的圖像，你能否總結(jié)出函數(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)的規(guī)律？——這是為了從學(xué)習(xí)規(guī)律把握的角度，促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到解析式與圖像是掌握函數(shù)性質(zhì)的兩個(gè)基本途徑.

這兩個(gè)問(wèn)題的設(shè)計(jì)看似普通，但實(shí)際上卻是筆者在對(duì)學(xué)生進(jìn)行了普遍調(diào)查的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的. 調(diào)查的對(duì)象具有一定的代表性，對(duì)調(diào)查結(jié)果的分析（實(shí)際上就是大數(shù)據(jù)思想的產(chǎn)物），表明學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，必須從函數(shù)特點(diǎn)的角度去建立理解，于是就設(shè)計(jì)了上述兩個(gè)問(wèn)題.

其次，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的問(wèn)題.

由于學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)過(guò)程各不相同，因此在課堂上，教師想把握學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是存在困難的. 在學(xué)生學(xué)習(xí)之后，在學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生的問(wèn)題解決結(jié)果，判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，這是可行的思路. 借助于大數(shù)據(jù)思想，設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題，可以讓教師比較準(zhǔn)確地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程. 比如上面提到的“指數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)”這一內(nèi)容的教學(xué)，筆者以課堂上的相關(guān)例題的變式設(shè)計(jì)問(wèn)題，然后借助于白板技術(shù)（某品牌的具有大屏與手機(jī)互動(dòng)的功能，且具有統(tǒng)計(jì)功能，能夠體現(xiàn)大數(shù)據(jù)思想），設(shè)計(jì)出相關(guān)的問(wèn)題并統(tǒng)計(jì)結(jié)果. 結(jié)果表明，64%左右的學(xué)生能夠處理指數(shù)函數(shù)的基本問(wèn)題，42%左右的學(xué)生能夠順利地將指數(shù)函數(shù)的解析式與圖像結(jié)合起來(lái)，有了這樣的結(jié)果，后續(xù)的跟進(jìn)措施就比較明確了，這也就實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)教學(xué).

■面向?qū)W生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需要的精準(zhǔn)教學(xué)的反思

無(wú)論是在傳統(tǒng)的教學(xué)語(yǔ)境當(dāng)中，還是在當(dāng)前核心素養(yǎng)培育背景下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)所追求的根本，有兩個(gè)含義：一是讓學(xué)生掌握高中數(shù)學(xué)知識(shí)，并獲得運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力;二是讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，生成一定的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而演變成數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，于是學(xué)生也就具有了數(shù)學(xué)眼光、數(shù)學(xué)邏輯以及對(duì)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的掌握. 而要達(dá)到這些目的，精準(zhǔn)教學(xué)的作用不可替代.

精準(zhǔn)教學(xué)本質(zhì)上是面向?qū)W生的學(xué)習(xí)需要的，雖然說(shuō)精準(zhǔn)教學(xué)的概念早就被人提出，但實(shí)際上在推進(jìn)的過(guò)程中困難還是不少. 正如有研究者通過(guò)跨時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)，精準(zhǔn)教學(xué)自誕生以來(lái)，受限于技術(shù)條件，無(wú)論是理論研究還是實(shí)際應(yīng)用都不容樂(lè)觀. 而信息技術(shù)的發(fā)展特別是大數(shù)據(jù)的興起，為精準(zhǔn)教學(xué)提供了可能. 今天是一個(gè)大數(shù)據(jù)的社會(huì)，大數(shù)據(jù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中也應(yīng)當(dāng)有運(yùn)用的地方，將大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)結(jié)合起來(lái)，可以為精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)施尋找到有效的支撐. 當(dāng)精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施的策略明確指向?qū)W生本身，進(jìn)而為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要時(shí)，大數(shù)據(jù)就能發(fā)揮宏觀上掌握學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律、微觀上把握學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)特點(diǎn)的作用，這也就使得精準(zhǔn)教學(xué)能夠名副其實(shí).

綜合以上闡述，可以得出的結(jié)論是：高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)需要大數(shù)據(jù)的支撐，精準(zhǔn)教學(xué)策略的運(yùn)用需要與大數(shù)據(jù)銜接，做到這一點(diǎn)，可以讓大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)之間形成相互促進(jìn)的關(guān)系.