淺析大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

文/廣州大學(xué)附屬中學(xué)

當(dāng)前信息化時代，大數(shù)據(jù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，不僅提高了工作效率，而且提高了教學(xué)質(zhì)量。就初中數(shù)學(xué)教學(xué)而言，教師在日常教學(xué)中，需全面、客觀、及時了解學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度，并根據(jù)實際情況來調(diào)整教學(xué)模式。而采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教師很難全面地掌握和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，不能做到精準(zhǔn)地因材施教、因生施教。如果將大數(shù)據(jù)技術(shù)能很好地應(yīng)用于教學(xué)，通過采集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，加以綜合分析，最終做出詳細(xì)的數(shù)據(jù)表格，綜合分析學(xué)生知識的掌握程度及存在問題等，并作為教師教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)支撐數(shù)據(jù)，最終為教師“因情施教”“精準(zhǔn)教學(xué)”，提升教師教學(xué)效益和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率起到積極的作用。

一、大數(shù)據(jù)與智慧教育

所謂大數(shù)據(jù)，就是指需要利用新型數(shù)據(jù)處理模式才能具有較強(qiáng)的決策能力、分析能力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長及多元化、多樣化的信息。其中，大數(shù)據(jù)具有大量、高速、多樣、價值密度、真實性五大特點。相對當(dāng)前現(xiàn)有的其他信息處理技術(shù)而言，大數(shù)據(jù)的“優(yōu)化、迅速、廉價”三方面的綜合成本是最優(yōu)越的。

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷深入應(yīng)用，智慧教育因此而誕生。這一種全新的教育模式勢必對教育事業(yè)產(chǎn)生積極、長遠(yuǎn)的影響，從而實現(xiàn)教學(xué)行業(yè)的改革和創(chuàng)新，使教育更加趨向個性化和訂制化。

首先，在現(xiàn)代教育體系中提出的智慧教育理念，其核心是要充分體現(xiàn)信息技術(shù)，尤其是大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育實踐活動中所發(fā)揮的作用。因此，大數(shù)據(jù)應(yīng)用的可行性是首要考慮的問題。其次，智慧教育中綜合性原則也顯得尤其重要。因為智慧教育模式不僅考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)方面,也要考慮教師及家長的因素。大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于智慧教育模式下，通過大數(shù)據(jù)分析,找到不同使用對象之間的共性、個性及差別，最終讓教師、家長、學(xué)生，均能充分感受大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用下智慧教育帶來的優(yōu)勢和好處。從最初的多媒體教室構(gòu)建，到如今的“微課”時代，智慧教育已經(jīng)逐漸深入現(xiàn)代教育的各個階段，并不斷創(chuàng)新、衍生和發(fā)展。最后，智慧教育的側(cè)重點就是“智慧”，即讓受用者可以通過一系列的軟件產(chǎn)品，進(jìn)行簡單的操作，實現(xiàn)更多靈活的功能。我們在享受大數(shù)據(jù)給學(xué)習(xí)帶來便利的同時，也要考慮智慧教育所產(chǎn)生信息安全隱患，將受用者的信息安全作為智慧教育模式設(shè)計的重中之重，確保受用者的信息安全，以防止病毒侵害，是大數(shù)據(jù)智慧教育設(shè)計及應(yīng)用中的關(guān)鍵所在。

二、大數(shù)據(jù)技術(shù)對傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響

傳統(tǒng)的教學(xué)方法包括講授法、閱讀法、談話法、討論法、自學(xué)輔導(dǎo)法、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法、研究性教學(xué)法等。它們曾經(jīng)是行之有效的教學(xué)方式，所強(qiáng)調(diào)的是教師隊伍個人的知識儲備、人格魅力甚至影響力，以及學(xué)生自身的思維能力和自覺性學(xué)習(xí)能力。但這些方法會因為個體的差異而不盡相同。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧教育中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的教學(xué)方式必須轉(zhuǎn)變，不然將成為制約現(xiàn)代教學(xué)的瓶頸。

如果引入大數(shù)據(jù)技術(shù)分析，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，那么將大大提升教與學(xué)的效率。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對教學(xué)知識點進(jìn)行分析，可以讓我們獲得科學(xué)提問、情景設(shè)定等信息，并將其很好地應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中，從而避免出現(xiàn)“滿堂灌”和“填鴨式”教學(xué)；同時通過大數(shù)據(jù)分析還可以獲得多種知識點和相關(guān)的教學(xué)方法，使學(xué)生從多層面、多角度、多視角獲取知識。比如傳統(tǒng)教學(xué)中的“談話法”，它要求老師針對知識點提出相應(yīng)的“問題”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。但數(shù)學(xué)問題常常蘊(yùn)含著某種思想和方法，且比較抽象，不僅要求知識邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，還與老師的知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)經(jīng)驗、認(rèn)知水平有著很大的關(guān)聯(lián)。如果引入大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以使老師提出的“問題”更為科學(xué)、合理，而且能針對學(xué)生不同的接受能力提出不同的“問題”，從而使教學(xué)目的更明確、更到位。例如：一份數(shù)學(xué)試卷或作業(yè)中涉及知識點很多，教師很難在短時間內(nèi)進(jìn)行有效的統(tǒng)計，為了趕上教學(xué)進(jìn)度，往往從頭講到尾，沒有側(cè)重點，效率低下。如果有了大數(shù)據(jù)的診斷與分析，老師就可以做到精準(zhǔn)定位重點、難點，有的放矢，提高工作效率。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)為教學(xué)中老師和學(xué)生提供便利

在數(shù)學(xué)教學(xué)工作中，我認(rèn)為“教”與“學(xué)”同等重要，有好的老師、好的方法，也要學(xué)生肯學(xué)、會學(xué)，不斷總結(jié)學(xué)習(xí)方法，及時與老師進(jìn)行互動交流，才能真正達(dá)到教學(xué)的目的。我發(fā)現(xiàn)，在以往的數(shù)學(xué)作業(yè)或考試試卷中，學(xué)生只關(guān)注了自己的總分，了解題目的對與錯，不會認(rèn)真、細(xì)致地分析產(chǎn)生錯誤的原因及自身知識點的掌握程度。如果采用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以通過智能分析學(xué)生作業(yè)或考試的數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供具有針對性的考試和學(xué)習(xí)“診斷”報告，并進(jìn)行知識點的歸類與解析，全程跟蹤學(xué)生情況，定期總結(jié)學(xué)生在特定學(xué)習(xí)知識點上的問題，為學(xué)生以后針對性的復(fù)習(xí)鞏固提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，也為教師開展針對性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)提供數(shù)據(jù)支撐。

如學(xué)生在作業(yè)或考試后，通過大數(shù)據(jù)分析自己在班級甚至年級的位次，及時了解成績波動情況，分析成績波動的原因，查找不足，鞏固自己的優(yōu)勢，彌補(bǔ)自己的劣勢。數(shù)學(xué)科目中知識點眾多，且重要的知識點出現(xiàn)的頻率較高，學(xué)生很易出現(xiàn)錯誤，需要進(jìn)一步的強(qiáng)化練習(xí)。大數(shù)據(jù)信息技術(shù)引入數(shù)學(xué)教學(xué)后，可以根據(jù)教學(xué)中知識點類型，將高頻出現(xiàn)的題目匯總、歸納、整理，學(xué)生根據(jù)歸納整理好的知識，有針對性地進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，達(dá)到提升學(xué)習(xí)能力、加深知識鞏固、提高學(xué)習(xí)效率的目的。同時，教師還可以根據(jù)學(xué)生知識掌握情況設(shè)置針對某個學(xué)生的試題，讓學(xué)生完成，避免學(xué)生不必要的重復(fù)和浪費(fèi)時間，提高學(xué)習(xí)效率。此外，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生能根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，掌握自己對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)知識點的薄弱環(huán)節(jié)，有重點地加強(qiáng)訓(xùn)練，提高學(xué)習(xí)效率。

大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用還很多，在未來的教育中，需要我們?nèi)ジ?、更好地探索、研究，使大?shù)據(jù)對教學(xué)的影響和產(chǎn)生的巨大效能越來越明顯，會更好的服務(wù)教育工作。據(jù)預(yù)測，到2025年教育領(lǐng)域所累積的數(shù)據(jù)規(guī)模將達(dá)到現(xiàn)在的50倍，我們作為新時代的教育工作者，應(yīng)該在思想上牢固樹立“大數(shù)據(jù)服務(wù)意識”；在日常的教學(xué)工作中，要逐步將關(guān)注點從“數(shù)字”向“數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)變，不斷學(xué)習(xí)，努力掌握大數(shù)據(jù)在教學(xué)中應(yīng)用的技術(shù)手段，使教師的教和學(xué)生的學(xué)更具有針對性，最終達(dá)到轉(zhuǎn)變和提高教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率的目的。