大數(shù)據(jù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

第偉

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，大數(shù)據(jù)正在迅速地發(fā)展著，基于在線學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，大數(shù)據(jù)平臺(tái)在教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。大數(shù)據(jù)可以了解、評(píng)估教學(xué)行為，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)空間，推進(jìn)教與學(xué)的高效。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；大數(shù)據(jù)；教學(xué)作用

當(dāng)今社會(huì)面臨全球化和信息化的挑戰(zhàn)，技術(shù)教育變革已迫在眉睫。在這樣的背景下，技術(shù)與教育應(yīng)融合，通過(guò)不斷完善教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的教學(xué)目標(biāo)。大數(shù)據(jù)是指用于同時(shí)進(jìn)行批量處理或分析的大量數(shù)據(jù)集，具有高效的數(shù)據(jù)處理速度。若將其應(yīng)用于課堂教學(xué)中，既為學(xué)生創(chuàng)造了一種新的學(xué)習(xí)方式，也拓展了課程資源，大大提高了課堂教學(xué)水平。所以，當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革應(yīng)以技術(shù)改革為主，通過(guò)構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。

一、大數(shù)據(jù)評(píng)估教學(xué)行為，實(shí)現(xiàn)“因材施教”

信息時(shí)代背景下，數(shù)據(jù)信息似乎比你自己更了解自己。例如，淘寶網(wǎng)站可以根據(jù)你的購(gòu)買記錄和瀏覽記錄分析出你的喜好，判斷出你未來(lái)的購(gòu)買方向，從而向你推薦具有針對(duì)性的產(chǎn)品。讓大數(shù)據(jù)與課堂教學(xué)相結(jié)合，就必須發(fā)掘出大數(shù)據(jù)平臺(tái)中的“因材施教”因素，也就是說(shuō)基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析，對(duì)不同學(xué)生進(jìn)行能力測(cè)評(píng)，最大限度地滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使數(shù)學(xué)水平和學(xué)習(xí)效率得到提高。

以小學(xué)數(shù)學(xué)“解決問(wèn)題的策略”教學(xué)為例，在本章訓(xùn)練題中，為了鞏固學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，加深學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，在結(jié)束課堂教學(xué)活動(dòng)之后，教師設(shè)計(jì)了一系列數(shù)學(xué)問(wèn)題，如下：

習(xí)題1：甲、乙兩人同時(shí)以各自不變的速度打字，2分鐘共打了240個(gè)字，甲每分鐘比乙多打10個(gè)字，甲、乙兩人每分鐘各打多少個(gè)字？

習(xí)題2：甲倉(cāng)庫(kù)存糧是乙倉(cāng)庫(kù)的5倍。如果從甲倉(cāng)庫(kù)運(yùn)12噸糧食到乙倉(cāng)庫(kù)，兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)的存糧量就一樣多，原來(lái)甲、乙兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)各存糧多少噸？

課后，學(xué)生自主在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上處理了這些強(qiáng)化訓(xùn)練題目，當(dāng)完成第一道題目后他們發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)給出了不同的提示。對(duì)一部分學(xué)生的提示是：請(qǐng)?zhí)^(guò)第2題接著做第3題（理由為：兩道題目屬于同類型）。學(xué)生做對(duì)第一道題，說(shuō)明已熟練掌握了此類問(wèn)題的解題方法，跳過(guò)同類型問(wèn)題的訓(xùn)練，一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，另一方面也可以讓學(xué)生保持探究的熱情。對(duì)另一部分學(xué)生的提示是：請(qǐng)繼續(xù)第2題（理由為：學(xué)生對(duì)此類型題目的解題方法及其相關(guān)知識(shí)理解不夠深刻）。針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題，通過(guò)反復(fù)強(qiáng)化訓(xùn)練，不斷加深學(xué)生對(duì)重要數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。兩部分學(xué)生的計(jì)算結(jié)果如下：

（1）根據(jù)已知“兩分鐘共打240個(gè)字”，可計(jì)算出一分鐘共打240÷2=120個(gè)字；又因?yàn)榧酌糠昼娨纫叶啻?0個(gè)字，所以甲每分鐘分打130個(gè)字，乙每分鐘分打120個(gè)字。

（2）由已知“甲、乙兩人同時(shí)以各自不變的速度打字，2分鐘共打了240個(gè)字，甲每分鐘比乙多打10個(gè)字”，可計(jì)算得出乙每分鐘打（240-10×2）÷2÷2=55個(gè)字，甲每分鐘打55+10=65個(gè)字。

由此可見(jiàn)，借助大數(shù)據(jù)可以對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握和運(yùn)用情況進(jìn)行評(píng)估，從而為其“對(duì)癥施治”，有針對(duì)性地推進(jìn)教學(xué)。課堂教學(xué)中，加強(qiáng)同一類型數(shù)學(xué)問(wèn)題的強(qiáng)化訓(xùn)練，一方面可以鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平；另一方面，針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和個(gè)體差異而實(shí)施專項(xiàng)訓(xùn)練，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、大數(shù)據(jù)調(diào)控學(xué)習(xí)進(jìn)程，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

學(xué)校教育普遍采用統(tǒng)一的教學(xué)模式，教師難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的問(wèn)題，也不利于高效課堂教學(xué)的開(kāi)展。而大數(shù)據(jù)與課堂教學(xué)的融合，則能有效推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教學(xué)開(kāi)展。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面，大數(shù)據(jù)將追蹤學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，分析出學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、興趣、愛(ài)好等，有助于學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)問(wèn)題提示自主進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)。在教師教學(xué)方面，基于大數(shù)據(jù)支撐的課堂，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析可以隨時(shí)掌握學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)能力，從而及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，使教學(xué)更具針對(duì)性。對(duì)于年輕教師來(lái)講，更是一種短時(shí)間內(nèi)的“經(jīng)驗(yàn)”積累。

以六年級(jí)“解決問(wèn)題的策略”教學(xué)為例，蘇教版小學(xué)教材的每一冊(cè)都會(huì)涉及“解決問(wèn)題的策略”這個(gè)單元。隨著數(shù)學(xué)知識(shí)的不斷積累，“解決問(wèn)題的策略”這部分內(nèi)容的綜合性越來(lái)越強(qiáng)，難度也越來(lái)越大。課堂教學(xué)中，巧用大數(shù)據(jù)，教師就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題，再通過(guò)數(shù)據(jù)化的處理，可以為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供重要參考。以習(xí)題3為例加以說(shuō)明。

習(xí)題3：有16支足球隊(duì)參加比賽，比賽以單場(chǎng)淘汰制即每場(chǎng)比賽淘汰1支球隊(duì)進(jìn)行，一共要進(jìn)行多少場(chǎng)后產(chǎn)生冠軍？

大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來(lái)的學(xué)生解題過(guò)程出現(xiàn)了三種情況：（1）直接寫(xiě)出答案“15”；（2）列出了等式“8+4+2+1=15”，但沒(méi)有解釋等量關(guān)系；（3）詳細(xì)說(shuō)明了解題思路：16支球隊(duì)兩兩比賽，分成8場(chǎng)，勝者進(jìn)入8強(qiáng)，再分成4場(chǎng)，勝者進(jìn)入4強(qiáng)，再分成2場(chǎng)，勝者進(jìn)入決賽，即爭(zhēng)奪冠軍賽，這樣總共要進(jìn)行8+4+2+1=15場(chǎng)比賽。

由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)對(duì)三種學(xué)生的解法進(jìn)行了深層分析，發(fā)掘出了學(xué)生解答問(wèn)題的思維方式和做題方法，便于教師找出學(xué)生的問(wèn)題。對(duì)于給出（1）和（2）答案的學(xué)生，他們只注重了結(jié)果，忽視了對(duì)解題思路的梳理，容易出現(xiàn)漏洞，不利于對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的深入理解。對(duì)于給出（3）答案的學(xué)生，他們有效利用了大數(shù)據(jù)，找到了適合自己的學(xué)習(xí)方式，提高了學(xué)習(xí)效率，也提升了自身能力。因此，巧用大數(shù)據(jù)平臺(tái)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，也是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的重要策略。

三、大數(shù)據(jù)提供多元課程，激發(fā)學(xué)生潛能發(fā)揮

大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是容量大、類型多、存儲(chǔ)速度快、應(yīng)用價(jià)值高，在教學(xué)應(yīng)用中教師可以從中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、創(chuàng)造新價(jià)值、提升新能力，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多元、有效的學(xué)習(xí)空間，讓他們根據(jù)自己的興趣選擇課程和學(xué)習(xí)方式，更好地提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

以蘇教版六年級(jí)“統(tǒng)計(jì)”單元教學(xué)為例，教學(xué)結(jié)束后，教師可整理出重要知識(shí)點(diǎn)，并設(shè)計(jì)相關(guān)練習(xí)題，讓學(xué)生在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)，遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)，最終完全掌握所學(xué)知識(shí)。以習(xí)題4為例進(jìn)行說(shuō)明。

習(xí)題4：希望小學(xué)要買60個(gè)足球，現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)商店可以選擇，三個(gè)商店足球的價(jià)格都是25元，但優(yōu)惠辦法不同：甲店買10個(gè)足球免費(fèi)贈(zèng)送2個(gè)，不足10個(gè)不贈(zèng)送；乙店每個(gè)足球優(yōu)惠5元；丙店購(gòu)物每滿200元，返還現(xiàn)金30元。問(wèn)：你希望到哪個(gè)商店購(gòu)買，一共需要多少錢？

大部分學(xué)生選擇了小組合作學(xué)習(xí)方式，由組員共同商討，找出條件之間的等量關(guān)系，最終解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。其中一組學(xué)生經(jīng)過(guò)深入探討，給出了解題思路：分別計(jì)算出三個(gè)商店買60個(gè)足球需要多少錢；根據(jù)已知“甲店買10個(gè)足球免費(fèi)贈(zèng)送2個(gè)”，可求得一個(gè)足球多少錢；根據(jù)已知“乙店每個(gè)足球優(yōu)惠5元”，可求得一個(gè)足球多少錢；根據(jù)已知“丙店購(gòu)物每滿200元，返還現(xiàn)金30元”，可求得總共花的錢，再減去返還的錢，就是實(shí)際花的錢。根據(jù)分析列出算式。

甲店：買10個(gè)足球贈(zèng)送2個(gè)，實(shí)際上買了10+2=12（個(gè)），60÷12=5，所以總共花了5×10×25=1250（元）；

乙店：總共花了60×25×（1-20%）=1200（元）；

丙店：總共花了1500-60×25÷1200×30=1290（元）；

因?yàn)?200<1250<1290；

所以到乙商店購(gòu)買足球最省錢，一共需要1200元。

大數(shù)據(jù)的多元化能促使學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)方式，最大限度地發(fā)揮自我潛能和積極性。教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生使用大數(shù)據(jù)平臺(tái)，借助大數(shù)據(jù)推薦的學(xué)習(xí)軌跡，進(jìn)入適應(yīng)性學(xué)習(xí)的狀態(tài)，進(jìn)一步加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、理解和掌握，提高解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。

總之，大數(shù)據(jù)技術(shù)與教育的融合，是大數(shù)據(jù)時(shí)代引發(fā)的教育變革，數(shù)學(xué)教學(xué)也要順應(yīng)這一趨勢(shì)，在教學(xué)中不斷地探索教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)評(píng)價(jià)，讓大數(shù)據(jù)對(duì)教育進(jìn)行全面的、動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的完善和提升，學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高和發(fā)展。