大數(shù)據(jù)在高中數(shù)學(xué)分層教學(xué)中的應(yīng)用分析

林鐘鵬

【摘要】分層教學(xué)的教學(xué)模式是現(xiàn)代教學(xué)的一種體現(xiàn)，尤其是在高中數(shù)學(xué)課堂中的使用受到了教師和學(xué)生們的重視.而隨著社會的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)的運用開始得到各行各業(yè)的關(guān)注，教育領(lǐng)域也逐漸對其重視起來.當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)基本是全班同學(xué)整體授課的統(tǒng)一式教學(xué)，使得有一些學(xué)生學(xué)習(xí)成績不佳.所以教師需要根據(jù)學(xué)生的特點進行區(qū)別性的教學(xué)設(shè)計，讓不同學(xué)生能夠通過良好的學(xué)習(xí)方式，充分認知內(nèi)容及其拓展知識.大數(shù)據(jù)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、日常表現(xiàn)、考試成績的數(shù)據(jù)進行科學(xué)的分析，找到不同學(xué)生的差異性和優(yōu)缺點，利用分層教學(xué)的課堂使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和練習(xí)的過程中，能夠根據(jù)知識內(nèi)容不斷地對學(xué)習(xí)路徑進行自我調(diào)整，并取得一定的進步.本文就大數(shù)據(jù)在高中數(shù)學(xué)分層教學(xué)中的應(yīng)用分析做出簡要分析.

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);大數(shù)據(jù);分層教學(xué);應(yīng)用價值;應(yīng)用策略

【基金項目】本文系福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度立項課題“基于大數(shù)據(jù)的高中數(shù)學(xué)分層教學(xué)的策略研究”（立項批準(zhǔn)號：FJJKCG20—245）的研究成果.

教育大數(shù)據(jù)就是教學(xué)活動過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并根據(jù)教學(xué)需求進行合理的收集與分析，符合個性化、科學(xué)化、具體化的教學(xué)需求，為數(shù)學(xué)分層教學(xué)設(shè)計提供了理論依據(jù).數(shù)學(xué)分層設(shè)計教學(xué)是在教育改革背景下，數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新模式的一種體現(xiàn)，也是行之有效的教學(xué)方式，其目的在于，讓不同的學(xué)生通過差異化的教學(xué)指導(dǎo)，能夠得到更多的知識感悟，促進學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提高.高中數(shù)學(xué)課堂的分層教學(xué)必須要做到根據(jù)學(xué)生的狀況來設(shè)計，因此教師一定要合理運用大數(shù)據(jù)，對自己的學(xué)生做出準(zhǔn)確的判斷，熟悉每個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、優(yōu)勢和缺點，并在課堂設(shè)計中做出較好的優(yōu)化，同時要啟發(fā)學(xué)生領(lǐng)悟更多的知識點.

一、大數(shù)據(jù)在高中數(shù)學(xué)分層教學(xué)中的應(yīng)用價值

（一）準(zhǔn)確找到學(xué)生定位

要想實現(xiàn)分層教學(xué)，精準(zhǔn)的學(xué)生定位無疑是第一要點，這也是大數(shù)據(jù)帶來的第一項重要價值.隨著教育的不斷發(fā)展，我們很容易發(fā)現(xiàn)，如何把學(xué)生變成課堂教學(xué)的主人是教師應(yīng)該努力的方向.教師根據(jù)學(xué)生的特點來規(guī)劃教學(xué)設(shè)計，通過有效的路徑能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加投入，這樣學(xué)生也能夠自發(fā)地去努力完成學(xué)習(xí)任務(wù)，沉浸在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中.在常規(guī)學(xué)習(xí)的狀態(tài)下，學(xué)生很難有自己思考的空間，完全都是跟隨著老師的思路，對數(shù)學(xué)題目的相關(guān)計算步驟缺少自己的思考，導(dǎo)致學(xué)習(xí)路徑狹窄，對知識的理解分析也不到位.大數(shù)據(jù)能夠為教學(xué)提供準(zhǔn)確的學(xué)生定位，讓教師了解學(xué)生的需求，促使學(xué)生帶著適合自身學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的學(xué)習(xí)方式走進課堂，給學(xué)生提供適宜的學(xué)習(xí)模式.在這樣的氛圍下，學(xué)生要去想一想知識的路徑，并能夠在無人監(jiān)管下自己去思考，從而發(fā)現(xiàn)自己的疑問，并根據(jù)思考的方向進行彌補和重點攻克.同時教師通過改善學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，從多個維度對學(xué)生做出指導(dǎo)，可對學(xué)生進行學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，讓學(xué)生在課堂里、生活中、實踐中都能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的所在，拓寬學(xué)習(xí)的寬度，改進一些不足，引導(dǎo)學(xué)生充分進行自我驅(qū)動式的學(xué)習(xí).教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和年齡特點來做出適合的指導(dǎo)，尊重不同學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力.

（二）幫助教師彌補教學(xué)不足

大數(shù)據(jù)提供的信息能夠反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、知識接受效果，可以為教師的教學(xué)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐.提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，關(guān)鍵在于學(xué)生的參與度和投入感.大數(shù)據(jù)為教師提供準(zhǔn)確的學(xué)生學(xué)習(xí)反饋，教師可以根據(jù)大數(shù)據(jù)的反饋及時修正自己在教學(xué)設(shè)計和教學(xué)過程中存在的問題，通過與課堂、與教材的呼應(yīng)來彌補課堂學(xué)習(xí)的不足.教師在教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用下進行教學(xué)優(yōu)化，能夠做到有的放矢，準(zhǔn)確擊中教學(xué)痛點，學(xué)生能夠積極地投入學(xué)習(xí)中并在學(xué)習(xí)過程中提升各項能力，學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生也能很好地適應(yīng)課堂的教學(xué)活動.很多課堂都是教師作為主講人，學(xué)生只能根據(jù)教師的語言來確定思考的內(nèi)容，這使得教師無法得到準(zhǔn)確的學(xué)生反饋.在融入大數(shù)據(jù)應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計中，教師能夠總結(jié)經(jīng)驗，給學(xué)生設(shè)計更加有效的教學(xué)步驟，學(xué)生就能更加積極地思考，會因新鮮感而激發(fā)出參與的積極性，能夠積極運用自己的思維去思考學(xué)習(xí)任務(wù).教師一定要注重教學(xué)活動中學(xué)生的參與度，務(wù)必要秉持公平一致的教學(xué)態(tài)度，發(fā)揮大數(shù)據(jù)的價值，保障優(yōu)等生和后進生都能融入學(xué)習(xí)過程中，創(chuàng)造活躍的教學(xué)氛圍.學(xué)生的情緒是主導(dǎo)行動的重要因素，在分層教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)大數(shù)據(jù)的指引，融入一定的教學(xué)創(chuàng)新模式，利用活動教學(xué)或者科技教學(xué)的方式，完成數(shù)學(xué)課堂的新模式拓展.教學(xué)工作的完成度在于優(yōu)等生和后進生的全部提升，修正教學(xué)設(shè)計也是評估教學(xué)成績的重點，這也是大數(shù)據(jù)為現(xiàn)代教育帶來的價值.

（三）有效實現(xiàn)教學(xué)拓展延伸

教育離不開生活，拓展延伸和生活實踐是教育的基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)知識的實踐更是學(xué)生深入學(xué)習(xí)的重要路徑.大數(shù)據(jù)能夠為教師提供更多學(xué)生亟須補充的知識和能力，能夠立足于學(xué)生的社會發(fā)展需求，將理論化的教學(xué)內(nèi)容滲透進靈活應(yīng)用和教學(xué)拓展課堂中，實現(xiàn)理論知識與實踐的完美結(jié)合，讓學(xué)生們以積極、健康的心態(tài)生活，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng).高中階段的學(xué)生對實踐運用的興趣是非常大的，數(shù)學(xué)教師可以利用大數(shù)據(jù)提供的準(zhǔn)確信息，找到學(xué)生日常學(xué)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題或者是不足，利用生動活潑的實踐化教學(xué)活動對學(xué)生進行教學(xué)引導(dǎo).在數(shù)學(xué)教學(xué)中，良好的解答和計算能力必須以良好的學(xué)科素養(yǎng)作為基礎(chǔ).學(xué)生在實踐性的學(xué)習(xí)過程中不斷尋找相關(guān)的資料，增加自身對概念性知識的應(yīng)用能力，并且開發(fā)出一些新的思路.教師應(yīng)結(jié)合大數(shù)據(jù)提供的信息，為學(xué)生設(shè)計一些輕松有趣的實踐活動，優(yōu)等生可以得到思維的發(fā)展，實現(xiàn)一種在實踐中領(lǐng)悟的效果，而后進生則可以通過實踐活動鞏固基礎(chǔ)知識，使學(xué)生對一些公式的理解更加深刻.與此同時，教師可以根據(jù)大數(shù)據(jù)信息設(shè)計開放性的數(shù)學(xué)實踐活動，應(yīng)依照學(xué)生的興趣和特長充分發(fā)揮想象力，自由延伸，不要把學(xué)生的思路固定在某一種特定的流程里，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)中變成老師的提線木偶，這樣無法起到很好的教學(xué)作用.

二、大數(shù)據(jù)在高中數(shù)學(xué)分層教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）結(jié)合大數(shù)據(jù)應(yīng)用進行差異化教學(xué)設(shè)計

機械化的教學(xué)模式顯然早已不符合現(xiàn)代教育理念，學(xué)生需要在良好的引導(dǎo)下實現(xiàn)自主思考和分析.教師尤其要主動激勵學(xué)生對學(xué)習(xí)難點的攻克.學(xué)生在自主思考中得到思維的啟發(fā)，并提升解析能力.在高中階段，大數(shù)據(jù)顯示：學(xué)生的解題想法不盡相同，而產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因在于，不同學(xué)生的理解方向不同，對于問題的分析角度也都有所不同.分層教學(xué)的真正目的是提升每位學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.為了確保課堂教學(xué)的有效性，教師還應(yīng)注重發(fā)揮大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)具體化價值，對學(xué)生層次進行準(zhǔn)確、細致的劃分，引導(dǎo)學(xué)生進行不同層次的學(xué)習(xí)，并給學(xué)生發(fā)散思維的空間，讓學(xué)生敢于進行有效的嘗試，以此來提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).教師必須對自己的教學(xué)對象的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)狀態(tài)做到了如指掌，利用大數(shù)據(jù)的支持，圍繞學(xué)生的不同情況展開教學(xué)內(nèi)容的布置.舉例來說，在立體幾何的教學(xué)設(shè)計中，大數(shù)據(jù)可以對學(xué)生進行準(zhǔn)確的定位，對于一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)非常好的學(xué)生，教師就可以讓他們完成自主探析式學(xué)習(xí)，減少基礎(chǔ)數(shù)學(xué)概念的傳授，為他們拓寬學(xué)習(xí)的寬度，比如完成生活化教學(xué)延展，讓學(xué)生找一些家電、玩具、建筑物等事物，嘗試用自己所學(xué)的知識進行實踐拓展，計算一下冰箱的體積，或者小亭子的表面積.同時對于大數(shù)據(jù)中顯示的接受能力一般的學(xué)生，教師應(yīng)對相關(guān)的基礎(chǔ)概念進行反復(fù)講解，或者通過輔助手段幫助學(xué)生打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，比如利用道具以及信息技術(shù)的動態(tài)畫面來展示數(shù)學(xué)概念，提升學(xué)生的理解能力.數(shù)學(xué)教師需要合理設(shè)計分層教學(xué)的內(nèi)容，通過大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)定位分析，找到不同學(xué)生存在的問題以及學(xué)習(xí)優(yōu)勢，根據(jù)實際情況給學(xué)生分層次的指導(dǎo)，既可以幫助后進生實現(xiàn)學(xué)習(xí)成績的提高，也能幫助優(yōu)等生實現(xiàn)拓展延伸，實現(xiàn)班級整體成績的提升.

（二）結(jié)合大數(shù)據(jù)應(yīng)用完成教學(xué)內(nèi)容分層

對學(xué)生的各個學(xué)習(xí)階段加以劃分后，教師便要對各個發(fā)展階段的學(xué)生加以內(nèi)容的劃分，這也是課程的關(guān)鍵.學(xué)生在任意一種學(xué)業(yè)發(fā)展階段中都具有較大的差異.在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，對于數(shù)理思維能力較強的學(xué)生而言，課本上的東西都能夠經(jīng)過自學(xué)以及教師的幫助學(xué)會，但有些學(xué)生卻進入了思考的死角，成績無法提升，再加上高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)更需要學(xué)生動腦思考、研究探索，并非通過誦讀、抄寫或是簡單計算就能夠?qū)W會的.所以，在課堂的教學(xué)內(nèi)容上，教師必須借助大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，摸清楚哪些是每個學(xué)習(xí)者都能夠快速接受的內(nèi)容，哪些是學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)習(xí)者能夠去自行摸索的內(nèi)容，哪些是需要對能力較差的學(xué)習(xí)者著重引導(dǎo)的內(nèi)容.大數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用可以有效地提高分層教學(xué)的教學(xué)設(shè)計效果，讓高中數(shù)學(xué)的教學(xué)計劃變得更加完善.在課堂教學(xué)過程中，要更好地實現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)，教師與學(xué)生在教與學(xué)的流程中就要高度協(xié)調(diào).假如在課堂教學(xué)中，只是教師在不停地講解，而學(xué)生卻只從事聽與記，教師缺乏參與性，勢必會使課堂教學(xué)效果大打折扣.所以教師在結(jié)合大數(shù)據(jù)實施分層教學(xué)時要重視與學(xué)生配合，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性.教師要在根據(jù)學(xué)生能力進行分層教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)上，完成教學(xué)內(nèi)容的分層設(shè)計，可以根據(jù)題目的漸進性，設(shè)計分層教學(xué)步驟，并逐一在課堂上進行落實：首先給學(xué)生一定的自主思考空間，讓學(xué)生基于自身思考形成對題目的理解和認知后，構(gòu)建屬于自己的思考角度和思考體系;接著引導(dǎo)學(xué)生依照相關(guān)概念結(jié)合題目進行驗證，驗證的過程就是幫助學(xué)生自主總結(jié)和反思的過程，這樣提升了學(xué)生對相關(guān)數(shù)學(xué)概念的理解和認知;最后利用一些數(shù)學(xué)習(xí)題的布置來鍛煉學(xué)生的實踐能力和總結(jié)能力，提升教學(xué)的實效性.比如在講解完“冪函數(shù)”知識點后，教師可以為學(xué)生布置以下試題：（1）a3+a3;（2）3a5-a5;（3）a5-a3.班里的某位同學(xué)解答3道題的答案分別為：（1）a6;（2）3;（3）a2.實際上，學(xué)生混淆了上述三題，（1）題為加法，但課堂并沒有講解過關(guān)于同底數(shù)冪加法的知識，（2）題為合并同類項問題，錯誤的原因在于無視運算法則，（3）題為減法，課堂同樣并未講解過相關(guān)知識.緊接著，教師讓學(xué)生完成以下兩道試題：（1）（-a3）2;（2）（-a2）3.根據(jù)大數(shù)據(jù)顯示，這兩道題最關(guān)鍵的地方在于符號的差異，也會有學(xué)生出現(xiàn)錯誤.面對上述情況，教師為學(xué)生補充講解教材中的知識，反復(fù)強調(diào)運算法則，讓學(xué)生思考解題的方法，多尋找正確解答方法來提升自身的數(shù)學(xué)解題能力，夯實數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ).扎實的基礎(chǔ)知識有助于學(xué)生為高階學(xué)習(xí)做好鋪墊.教師在活動過程中對重點、難點進行強化解讀，幫助學(xué)生熟練掌握公式的運用.教師通過應(yīng)用教育大數(shù)據(jù)，能深入了解每位學(xué)生對知識的掌握情況和學(xué)習(xí)的趨向性，而且能讓學(xué)生們感到數(shù)學(xué)應(yīng)用的多變性，學(xué)生在潛移默化中拓展了解題思維.

（三）結(jié)合大數(shù)據(jù)應(yīng)用構(gòu)建分層游戲?qū)嵺`活動

教育大數(shù)據(jù)不僅能顯示出學(xué)生的學(xué)習(xí)差異性、學(xué)習(xí)難點，還能顯示出學(xué)生的興趣趨向.教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣取向來設(shè)計分層實踐教學(xué)活動，比如根據(jù)教育大數(shù)據(jù)的調(diào)研得出，相比于枯燥的計算，游戲更加受到學(xué)生的歡迎.游戲雖然是教學(xué)中常用的教學(xué)手段，但是在高中教學(xué)中使用得比較少，因為一些教師認為高中生對游戲已經(jīng)失去興趣了.其實這是一種錯誤的觀點，根據(jù)大數(shù)據(jù)顯示的信息：第一，游戲教學(xué)可以給學(xué)生一個創(chuàng)新的平臺，也是鍛煉學(xué)生實踐能力和應(yīng)用能力的有效手段.第二，很多高中的后進生也想努力地參與到學(xué)習(xí)中，但是自身的基礎(chǔ)比較差，所以很多數(shù)學(xué)活動自己參與了容易出現(xiàn)“掉鏈子”的情況，這樣就會感覺沒有面子，怕被同學(xué)嘲笑，導(dǎo)致很多后進生不敢和優(yōu)等生一樣積極參與教學(xué)活動.但是游戲的教學(xué)可以讓全班同學(xué)平等地參與其中，無論學(xué)生的基礎(chǔ)怎樣，只要足夠勇敢都可以發(fā)揮出自己的能力.所以教師需要改變一些只考驗學(xué)習(xí)成績的教學(xué)活動，而是設(shè)計一些更加注重融入性的游戲教學(xué)活動，帶給學(xué)生不一樣的體驗.游戲教學(xué)活動的設(shè)計無論是對培養(yǎng)學(xué)生的理解能力還是提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力都有著積極的影響.所以數(shù)學(xué)教師需要在大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)反饋下，加強對高中數(shù)學(xué)游戲的設(shè)計，給學(xué)生帶來立體化的趣味學(xué)習(xí)活動.比如在“概率”這部分內(nèi)容的教學(xué)中，教師可在課前或課間利用數(shù)學(xué)問題集中學(xué)生的注意力，使得學(xué)生掌握現(xiàn)實中偶然發(fā)生的概率問題.教師可通過課前談?wù)撘胄抡n內(nèi)容：“同學(xué)們，老師的手里有一盒白色的粉筆，從中抽取一個在黑板上進行書寫，你們覺得會是什么顏色呢？”這時學(xué)生就會回答“白色”，為教學(xué)活動進行鋪墊.然后教師可以在班級與學(xué)生一起進行摸球游戲，規(guī)則如下：學(xué)生輪流摸球，然后放回盒子中.抽到白色球的學(xué)生拉手圍成一個圈，而抽到其他顏色球的第二輪再抽.很快，全班學(xué)生就都圍在了一起.此時教師就可以向?qū)W生發(fā)問：“為什么大家很快就都抽到了白球？”學(xué)生就會回答：“因為白球多，紅球和黃球少.”然后教師展示盒子內(nèi)容：7個白球，1個紅球和1個黃球，引導(dǎo)學(xué)生理解概率的定義.這種游戲的設(shè)計就保證了無論學(xué)生的成績?nèi)绾?，只要認真地參與其中，就能收獲知識，順利地完成任務(wù).在教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用輔助下，教師將教學(xué)方法觀念的改革與創(chuàng)新充分運用到分層教學(xué)中，增加了分層教學(xué)的趣味性，同時教學(xué)趣味性又促進了分層教學(xué)的進行，達到了相輔相成的作用.

隨著我國基礎(chǔ)教育的不斷改革與發(fā)展，人們對未來科技教育的重視度日益增加，很多傳統(tǒng)教學(xué)模式也必須革新與調(diào)整.分層教學(xué)相對于傳統(tǒng)課堂來講無疑是一種進步，而教育大數(shù)據(jù)的廣泛運用，使得教師在進行分層教學(xué)設(shè)計時能夠做到更加準(zhǔn)確、有效，是提升教學(xué)成績的好幫手.學(xué)生在適宜的教學(xué)內(nèi)容的輔助下，能更好地領(lǐng)悟知識，同時，對于后進生來講，他們能顯著地提升自信，保持努力進取的熱情，這樣可以提升學(xué)生的綜合能力，使學(xué)生獲得全方位的提高與發(fā)展，使高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)真正成為因材施教的主陣地，完成培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo).

【參考文獻】

[1]張明芬.大數(shù)據(jù)時代初中數(shù)學(xué)課后作業(yè)分層設(shè)計的策略探討[J].教師，2020（4）：54-55.