借助大數(shù)據(jù)優(yōu)化高中數(shù)學教學生態(tài)

吳曉賢

【摘 要】“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下，高中數(shù)學教學應在堅持追求思維培養(yǎng)和實現(xiàn)育人目標的基礎上，緊跟國家教育發(fā)展態(tài)勢，以教育信息化促進教育現(xiàn)代化，借助現(xiàn)代信息技術優(yōu)化學科教學生態(tài)。積極構建以探究、交流和互相學習為特征的新型學習氛圍，注重學生數(shù)學核心素養(yǎng)逐步養(yǎng)成與提升。

【關鍵詞】大數(shù)據(jù);智學網(wǎng);云課堂;高中數(shù)學教學

隨著新高考“3+1+2”模式的敲定，江蘇高考數(shù)學在分值、題型、題量上有所變化。一線教師面對高考新政策和新型考卷，要至少思考如下三點：其一，數(shù)學課程標準2017年版在2020年修訂時指出：“高中數(shù)學評價，關注學生知識技能的掌握，更關注學科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。”關于這一點，統(tǒng)觀各市的2021屆高三數(shù)學統(tǒng)考試卷就會深有體會。其二，新增選擇題題型，所以用好網(wǎng)絡教學資源對我們尤為重要，我們要認真學習和借鑒全國和其他省份試卷，并熟悉試卷特點和出題思路。其三，思考如何解決集體授課模式下的教學與學生個性化學習需求之間的矛盾?？傊?，在新政策和教育新形態(tài)下，教師備課、上課和學生學習都在發(fā)生變革。那么如何將信息技術的發(fā)展和高中數(shù)學教學融合，挖掘有效教學的增長點，是我們需要思考的新課題。筆者整合學?，F(xiàn)有教學資源，堅持探索信息技術和教學大數(shù)據(jù)對高中數(shù)學教學帶來的有效幫助和積極影響，整理成文，以期與同行交流。

依托網(wǎng)絡資源加強備課的針對性

充分備課是高效上課的前提。教師在研讀課程標準、把握教學內(nèi)容、明確教學目標的基礎上，借助極課大數(shù)據(jù)、智學網(wǎng)、學科網(wǎng)等優(yōu)良資源，可以大大提高備課效率和針對性。以下論述以智學網(wǎng)為例。

1.數(shù)據(jù)驅動，精準備課

教學中，通常會根據(jù)教學進度安排每周一練，采用智學答卷形式采集數(shù)據(jù)，教師批閱掃描后，分析學生答題情況，收集必要的數(shù)據(jù)素材，主要包括數(shù)據(jù)分析和學生答題的圖片影像。教師查看高頻錯題，分析原因，探究題目的可拓展性，有針對性地備好試卷講評課，讓錯題最大限度發(fā)揮其教學價值。比如，2019屆高三12月12日周練第14題（圖1）。

點開“試卷評講”界面下方的“答題名單”查看，就本題而言，我們還有很大的提升空間。查看66.7%的失分學生的答卷后發(fā)現(xiàn)，除計算失誤外，對問題的等價轉化是本題最大難點?？v觀歷年高考，“”與“”問題可以說是必考熱點，所以幫助學生理解錯題本質并正確訂正是很有必要的。于是，筆者設計了一節(jié)關于單變量、雙變量的“恒成立”與“存在”問題。由一道填空題引出一節(jié)專題探究課，引領學生在“究錯”的過程中領悟問題內(nèi)涵并成功完成“糾錯”。這樣的設計是建立在學生深度思考過的錯題上，通過對錯題的剖析，對同類題、變式題的精講精練，鼓勵學生自己設置問題并嘗試解決。課后配以對應練習，及時鞏固學習效果。

2.利用智學網(wǎng)選編試題

那么，針對高頻錯題的補救試題從哪兒來呢？智學網(wǎng)基本可以解決這一問題。只需找到一道題，然后選中“相似題”“變式題”，就會出現(xiàn)大量的同一類型、不同難度的試題，我們可以從中篩選出想要的題目，或者也可以從中獲得題目變式的靈感。

另外，借助智學網(wǎng)“選題組卷”中的“精品卷庫”“智能組卷”和“知識點組卷”等出卷功能，能夠幫助教師高效完成教學中需要的各類練習講義和檢測試卷，切實提高教師工作效率。

3.設計教學過程

有了大數(shù)據(jù)支撐，教學更具精準性。有了智學網(wǎng)組卷功能，教師選題更準更便捷。備課時，認真完成前面兩個環(huán)節(jié)后，再精心設計教學過程、選擇合適的教學媒體，準備實施教學。

借助信息技術提高上課的時效性

筆者在日常教學中，注重依托大數(shù)據(jù)，嘗試利用手機希沃授課助手、云課堂等教學手段，使課堂教學更緊湊、更高效。比如，在學習“圓錐曲線與直線”的綜合問題時，不論是新授課還是作業(yè)講評課，筆者都會選擇在網(wǎng)絡覆蓋、設備先進的云課堂進行授課，意在嘗試借助信息技術和同伴間協(xié)作學習，引領學生突破圓錐曲線解題中“想不到、消不掉、解不出”等難關。下面以周練19題（圖2）拓展的“圓錐曲線中定點、定值問題”的教學實踐為例。

1.原題回放

課堂上通過對原題的再審視，鼓勵學生克服思維惰性，用好草稿紙，逐步夯實基本思維、提升數(shù)學運算能力。教師引領學生重新梳理計算過程，預判運算量，從而選擇最優(yōu)解題路徑。受課堂時間限制，如果教師在課前準備好相關教學素材，利用恰當?shù)拿襟w技術，會取得非常理想的教學效果。一方面，對一些簡單步驟可以快速瀏覽，另一方面，對一些思路正確但是半途而廢的過程，我們可以一起尋找計算方法和計算策略，潛在地鼓勵學生堅持下去。

2.課堂評價，及時總結

本題的斜率已確定，所以計算是難點。教師在課堂上調出“學霸解析”，同屏展示兩種標準答案進行對比分析。學生甲注重化繁為簡，將分子中未知部分單獨處理，非常機智的做法，大大提高了計算的準確性和速度。學生乙展現(xiàn)出超強的計算功底和鍥而不舍的學習態(tài)度，這一點在解析幾何中尤為重要，值得表揚。教師進一步追問，有沒有其他處理辦法？如果過程中代入消元，優(yōu)勢在哪里？從而激發(fā)學生思維，引導學生進行更進一步的探索。

3.當堂練習，拓展提升

教師利用Hiteach將備課時準備的對應練習發(fā)到學生iPad上，學生在Hilearning軟件中打開練習，利用iPad書寫功能答題，也可以在草稿紙上答題，然后拍照上傳。

練習：橢圓C：的上頂點為A，若不過點A的動直線與橢圓C相交于P，Q兩點，且·=0，求證：直線過定點，并求出該定點的坐標。

教師在學生解答的過程中，將發(fā)現(xiàn)的典型錯誤或優(yōu)秀解答用手機希沃授課助手同屏投放到大屏幕上，以供集體辨析。這樣既解決了板書浪費時間的問題，也解決了實物投影不能批注的問題。

上述練習題的解題思路是比較開放的：方法1：多數(shù)學生會選擇直線的斜截式設法，即y=kx+b，這種方法可以放手讓學生去嘗試。方法2：個別學生可能會想到把直線方程設為x=my+t，因為這種設法的優(yōu)勢是已知直線在x軸上的截距，而本題不具備這一點，但是也能解，所以方法2如果沒人想到，教師可根據(jù)課堂時間決定呈現(xiàn)與否。方法3：發(fā)現(xiàn)APAQ，兩者的斜率互為負倒數(shù)，由此得出第三種解法。

在傳統(tǒng)課堂中，三種方法都涉及肯定來不及，但是在云課堂，結合希沃授課助手，即可完美解決?？紤]到時間因素和白板書寫偶爾出現(xiàn)的延時性和不連續(xù)性，對方法3，筆者在課前錄制好解題視頻。就本題而言，方法1、方法2都優(yōu)于方法3，但是方法3里蘊含著學生必須要掌握的計算技巧，所以重在分析問題和設計解題思路上，然后播放視頻供學生理解。這樣的教學過程既突出了重點又節(jié)省了時間。

4.課后作業(yè)強化效果

“只講不練，等于白干?！惫P者在智學網(wǎng)上找了兩道相似題目進行課后練習，在下一次的周練中檢驗學習效果，根據(jù)掃描所得數(shù)據(jù)可以看出教學效果明顯。再進行個別輔導，督促學生及時完成訂正和再訂正，繼續(xù)鞏固和擴大教學成果。

基于信息技術的教學反思

教學中，筆者深切體會到，信息技術對高中數(shù)學教學的積極影響至少體現(xiàn)在以下五點：（1）大數(shù)據(jù)使學校、教師和家長能更便捷地查看想要關注的數(shù)據(jù)及其分布情況，為多方合力教育提供科學依據(jù)。（2）大數(shù)據(jù)有效支撐分層差異教學。教師可以設計前情預測試卷，用于了解學生的學習需求，針對有需要的學生進行課堂內(nèi)容的課前輔導，保證更多的學生跟上課堂節(jié)奏。（3）大數(shù)據(jù)幫助學生全面了解自己在班級、年級所處位置，通過各學科大數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢和短板，從橫向、縱向兩個維度感知自己當前的學習狀態(tài)，力爭在下階段的學習中，保證優(yōu)勢的穩(wěn)定性，關注不足之處，將時間和精力合理分配，爭取更大進步。（4）智學網(wǎng)為教師備課、組卷提供了豐富的試題資源，大大減輕了教師備課負擔。（5）云課堂構建高效互動平臺，切實落實課堂上“教師主導，學生主體”教學理念，靈活再造新的教學流程。

隨著智慧校園和智慧課堂的開發(fā)與建設，各種能夠輔助教學的電子產(chǎn)品、技術、設備為我所用，在解放教學生產(chǎn)力、提升教學效能上效果明顯。但我們應牢記，技術之所以能夠服務教學、助推教學更好發(fā)展，是需要教師積極學習、實踐和探索的，我們還應堅持嘗試探索線上教學的思路和實踐，時刻為突發(fā)狀況做好準備。

作者單位：江蘇錫東高級中學