基于數(shù)據(jù)分析的高中數(shù)學(xué)個性化作業(yè)設(shè)計實踐研究

摘 要：教育改革背景下，高中數(shù)學(xué)的育人方向也發(fā)生了改變.作業(yè)是鞏固學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、延伸學(xué)習(xí)活動的重要途徑，融合數(shù)據(jù)分析技術(shù)，基于個性化視角開展數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計，更能迎合不同高中生的學(xué)習(xí)需求.教師應(yīng)在提高作業(yè)設(shè)計與實踐有效性的前提下，推進(jìn)學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展.為此，本研究基于數(shù)據(jù)分析功能，詳細(xì)分析高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計面臨的困境，并從實踐角度制定以數(shù)據(jù)分析為支持的高中數(shù)學(xué)個性化作業(yè)實踐策略，望研究能夠充分發(fā)揮個性化作業(yè)功能，為提升高中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力奠定基礎(chǔ).

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析；高中數(shù)學(xué)；個性化作業(yè)

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）36-0035-03

收稿日期：2023-09-25

作者簡介：許衛(wèi)俊（1979.10-），男，碩士，中學(xué)高級教師，從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.

信息技術(shù)的發(fā)展改變了傳統(tǒng)教與學(xué)的方式，也為教師提供了更多學(xué)科育人資源.數(shù)據(jù)分析是基于信息技術(shù)發(fā)展下所延伸出的一種技術(shù)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生學(xué)情、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的有效追蹤，為明確學(xué)生不同階段的學(xué)習(xí)重點和學(xué)習(xí)方向奠定基礎(chǔ).作業(yè)屬于高中數(shù)學(xué)教育的重要組成部分，但受傳統(tǒng)教育觀念影響，作業(yè)大多以統(tǒng)一化的布置形式為主，并且常采用題海戰(zhàn)術(shù)，一定程度上影響了學(xué)生作業(yè)實踐效果.為此，基于數(shù)據(jù)分析展開高中數(shù)學(xué)作業(yè)的個性化設(shè)計具有一定的實踐意義.

1 數(shù)據(jù)分析下高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計面臨的困境

高中數(shù)學(xué)有助于發(fā)展學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力，對于啟發(fā)其科學(xué)思維具有積極的促進(jìn)作用.作業(yè)屬于高中數(shù)學(xué)教育的重要組成部分，可在鞏固學(xué)生知識印象的同時，驅(qū)動其實現(xiàn)知識的靈活化運(yùn)用.但在信息化、智能化、新課標(biāo)等多種社會環(huán)境和教育改革背景下，高中數(shù)學(xué)作業(yè)中存在的問題開始逐漸顯露，具體表現(xiàn)在以下幾個方面.

1.1 缺乏智能化作業(yè)布置

現(xiàn)代化背景下，諸多以數(shù)據(jù)分析為支持的教學(xué)手段走進(jìn)高中數(shù)學(xué)課堂，改變了傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式，也為數(shù)學(xué)作業(yè)的布置帶來較大便利^[1].具體而言，相較于其他學(xué)科作業(yè)而言，高中數(shù)學(xué)作業(yè)帶有較強(qiáng)的抽象性特征，并且包含許多隱晦的數(shù)量關(guān)系，在解析數(shù)學(xué)作業(yè)時，學(xué)生需要經(jīng)歷具體-抽象-具體的實踐過程.這種情況下，教師需要結(jié)合數(shù)學(xué)分析，為學(xué)生布置智能化作業(yè)，如針對立體幾何等相關(guān)知識點布置作業(yè)，組織學(xué)生通過電子手動繪制的形式完成；依托數(shù)據(jù)分析把握學(xué)生現(xiàn)階段學(xué)情和學(xué)習(xí)中遺漏的知識點，設(shè)計與其能力相符且?guī)в醒a(bǔ)充性特征的作業(yè)任務(wù)^[2].但結(jié)合目前教師對于數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用情況來看，并未充分發(fā)揮其智能化功能，大多僅依托數(shù)據(jù)分析收集作業(yè)資源，并未充分考量此類作業(yè)是否迎合學(xué)生成長需求，一定程度上影響了作業(yè)設(shè)計的有效性.

1.2 未凸顯個性化作業(yè)特性

個性化、精準(zhǔn)化教學(xué)始終是教育領(lǐng)域所追求的理想教學(xué)方式，也是高中數(shù)學(xué)作業(yè)布置的根本訴求^[3].作業(yè)能夠延續(xù)課堂學(xué)習(xí)并凝練知識內(nèi)容，為學(xué)生提供更多實踐和應(yīng)用機(jī)會.學(xué)生成長環(huán)境不同，學(xué)習(xí)能力也存在明顯差異，作業(yè)能否與學(xué)生需求相對接，也直接影響其總體設(shè)計的有效性.數(shù)據(jù)分析背景下，教師需要在調(diào)查學(xué)情基礎(chǔ)上，同步考量教學(xué)要求，在保障作業(yè)內(nèi)容符合教學(xué)目標(biāo)的情況下，按照學(xué)生需求調(diào)整作業(yè)數(shù)量和難度，由此形成個性化作業(yè)，助力學(xué)生的多元化成長.但基于高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計情況來看，數(shù)據(jù)分析更多是對接教學(xué)要求，即常以教學(xué)為根本改變作業(yè)題型，卻并未充分考量學(xué)生共性和個性化特征，導(dǎo)致在作業(yè)實踐中出現(xiàn)優(yōu)等生“吃不了”、學(xué)困生“吃不飽”的局面.

1.3 缺少多元化作業(yè)反饋

評價是檢驗教與學(xué)成果最為有效的途徑之一.在數(shù)據(jù)分析背景下，教師可依托大數(shù)據(jù)改變傳統(tǒng)評價模式，確保評價活動更為高效、精準(zhǔn)地實施.但結(jié)合數(shù)據(jù)分析在高中數(shù)學(xué)作業(yè)評價中的應(yīng)用情況來看，多以簡單的“對錯”反饋為主，作業(yè)批改后所形成的數(shù)據(jù)更多指向結(jié)果性評價^[4].也就是說，部分教師并未將數(shù)據(jù)分析融入過程性評價中，無法清晰直觀地展現(xiàn)學(xué)生完成作業(yè)的過程或解題的思路，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢無法充分發(fā)揮，也無法帶來理想的作業(yè)評價效果.

2 數(shù)據(jù)分析下高中數(shù)學(xué)個性化作業(yè)實踐策略

個性化作業(yè)主要為適應(yīng)個體或是特定群體需求而設(shè)計的作業(yè)任務(wù).以數(shù)據(jù)分析技術(shù)輔助個性化作業(yè)設(shè)計，不僅能夠迎合不同層次學(xué)生的發(fā)展需求，更能提供海量、多類型的作業(yè)資源，并轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)作業(yè)實踐、評價等形式.基于此，文章基于數(shù)據(jù)分析視角，開展高中數(shù)學(xué)個性化作業(yè)設(shè)計實踐策略研究.

2.1 結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果，實施“滾動復(fù)習(xí)”作業(yè)

結(jié)合以往高中數(shù)學(xué)作業(yè)布置方向來看，更多是以教學(xué)目標(biāo)為首位，并且未充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析帶有的智能化功能，一定程度上影響作業(yè)設(shè)計與實踐效果.事實上，作業(yè)不僅是課堂學(xué)習(xí)活動的延伸，也是實現(xiàn)高效復(fù)習(xí)的重要渠道^[5].基于高中生的記憶規(guī)律來看，在新知識進(jìn)入學(xué)生大腦后，便已開啟“遺忘”之旅.這種情況下，需要依托作業(yè)達(dá)成及時復(fù)習(xí)、鞏固記憶知識點的目標(biāo).“滾動復(fù)習(xí)”作業(yè)是基于數(shù)據(jù)分析輔助下所形成的智能化作業(yè)形式，其主要依托大數(shù)據(jù)平臺，在每周、每月或是每學(xué)期，定期向?qū)W生提供相應(yīng)的滾動練習(xí)作業(yè).此類作業(yè)能夠根據(jù)學(xué)生完成情況，如遺漏的知識點、未攻破的重難點內(nèi)容，調(diào)整下次“滾動復(fù)習(xí)”作業(yè)內(nèi)容，真正在迎合學(xué)生個性化發(fā)展的前提下，確保作業(yè)設(shè)計的有效性.為此，在個性化作業(yè)設(shè)計要求下，教師可充分利用數(shù)據(jù)分析功能，綜合不同課程教學(xué)目標(biāo)，向其提供“滾動復(fù)習(xí)”作業(yè)，以此滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求.

以高中數(shù)學(xué)“立體幾何”課程為例，本課教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生掌握點的位置向量的概念，并能夠結(jié)合向量語言，完成線面、面面的垂直、平行關(guān)系的表述方法，了解求直線的方向向量與平面的法向量方法.為確保個性化作業(yè)設(shè)計能夠與教學(xué)目標(biāo)相對接，亦為凸顯數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢，教師可搭建大數(shù)據(jù)平臺布置“滾動復(fù)習(xí)”作業(yè).為迎合學(xué)生學(xué)習(xí)特征，在前期作業(yè)布置中可凝練本課概念內(nèi)容，以此驅(qū)動學(xué)生對概念知識進(jìn)行回顧，再逐步提供練習(xí)實踐型作業(yè)內(nèi)容.同時，為確?！皾L動復(fù)習(xí)”作業(yè)設(shè)計的有效性和長期性，可遵循前期每次作業(yè)間隔1～3天、后期每次作業(yè)間隔一周或是一月的規(guī)律，以此深化學(xué)生對知識的記憶效果.在題型的設(shè)計上也可堅持個性化原則，即基于立體幾何知識特征，為學(xué)生提供一些可手動繪制的作業(yè)，并根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成情況，調(diào)整下次作業(yè)的難度和時長.假設(shè)學(xué)生在概念知識的理解中存在阻礙，可加大概念作業(yè)的占比，增加“滾動復(fù)習(xí)”的頻率，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)帶有的自動提醒功能，定期提醒學(xué)生完成作業(yè)時間.此方式不僅充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)分析帶有的智能化功能，也在某種程度上減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，使作業(yè)更為高效、科學(xué)、智能.

2.2 基于數(shù)據(jù)采集功能，開展分層作業(yè)布置

以往的高中數(shù)學(xué)作業(yè)大多以統(tǒng)一化的形式進(jìn)行布置，此布置方法雖能在某種程度上迎合教學(xué)目標(biāo)，卻并未充分考查每位學(xué)生學(xué)習(xí)需求，導(dǎo)致出現(xiàn)作業(yè)難度、完成時長與學(xué)生能力不符的情況出現(xiàn).數(shù)據(jù)采集功能屬于數(shù)據(jù)分析技術(shù)中的重要組成部分，通過數(shù)據(jù)采集能夠隨時跟蹤學(xué)生的作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)能力水平.同時，基于學(xué)情數(shù)據(jù)結(jié)果制定分層作業(yè)，更能滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，助力學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展.為此，教師應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢，及時利用數(shù)據(jù)采集功能，跟進(jìn)學(xué)生作業(yè)完成情況、基本學(xué)情，等等，為實現(xiàn)個性化作業(yè)設(shè)計目標(biāo)打好基礎(chǔ).

如在高中數(shù)學(xué)“函數(shù)”相關(guān)課程教學(xué)中，教師需要幫助學(xué)生把握函數(shù)的概念和性質(zhì)，了解冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)特征，并掌握函數(shù)的應(yīng)用方法.為迎合個性化作業(yè)設(shè)計需求，教師可結(jié)合數(shù)據(jù)分析功能搭建校本數(shù)據(jù)庫，并在數(shù)據(jù)庫中設(shè)計不同的板塊內(nèi)容，以對接函數(shù)的相關(guān)知識點.同時，結(jié)合數(shù)據(jù)庫內(nèi)容和教材資源，向?qū)W生提供帶有綜合性特征的單元檢測題，再根據(jù)學(xué)生的完成情況，如完成時間、準(zhǔn)確率等，推送不同的作業(yè)任務(wù).此類形式真正以數(shù)據(jù)分析作為支持，配合校本題庫的建設(shè)，可幫助教師編制出更多能反映學(xué)生學(xué)情且?guī)в袊?yán)謹(jǐn)性、針對性特征的分層作業(yè).同時，學(xué)生在完成作業(yè)的過程中，也可利用校本數(shù)據(jù)庫中的各個知識板塊，對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行鞏固與復(fù)習(xí)，真正在發(fā)揮作業(yè)最大化效益的基礎(chǔ)上，確保數(shù)學(xué)作業(yè)的個性化實施.

2.3 依托數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢，落實多元化評價

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出應(yīng)以立德樹人為目標(biāo)，發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、邏輯推理等核心素養(yǎng).在新的教學(xué)目標(biāo)下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)、作業(yè)布置等環(huán)節(jié)均發(fā)生不同程度的改變，以適應(yīng)新課標(biāo)要求.但結(jié)合實踐結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有關(guān)于核心素養(yǎng)的評價較少.評價是檢驗教學(xué)成果最為有效的途徑之一，高中數(shù)學(xué)作業(yè)也需要以評價檢驗學(xué)生的完成結(jié)果.受高考壓力的影響，高中生的學(xué)習(xí)時間相對有限，這種情況下大多只能以結(jié)果性評價檢驗其學(xué)情，一定程度上限制了學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.為此，在數(shù)據(jù)分析背景下，教師可結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)高效率、精準(zhǔn)性地檢驗學(xué)生學(xué)情，并將過程性評價和結(jié)果性評價同步融合到作業(yè)實踐中，為達(dá)成個性化作業(yè)設(shè)計與實踐目標(biāo)奠定基礎(chǔ).

可將作業(yè)評價分為多種形式，具體而言，將階段性考核與作業(yè)記錄相融合.階段性考核是診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、制定下階段作業(yè)計劃的重要基礎(chǔ)，其主要以成果性評價的方式出現(xiàn)，在教與學(xué)的過程中起到不可替代的作用.但一味地注重成果性評價容易導(dǎo)致評價結(jié)果出現(xiàn)偏差，為此，教師應(yīng)將不同階段，如每天、每周和每月學(xué)生作業(yè)完成情況進(jìn)行整理，以數(shù)據(jù)分析技術(shù)中帶有的儲存功能，整理出學(xué)生作業(yè)記錄，再定期開展階段性考核，匯總作業(yè)記錄和考核結(jié)果，形成綜合性數(shù)據(jù)，為直觀、全面展現(xiàn)學(xué)生學(xué)情打好基礎(chǔ).除此之外，教師還可融合多種評價模式，即自評和他評.實踐過程中，可發(fā)布一些小組合作型作業(yè)任務(wù)，組織學(xué)生共同完成并展開互評和自評活動.為增加評價主體，還可邀請家長加入評價行列，評價學(xué)生在家作業(yè)時的完成情況，將評價數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果形成對學(xué)生下階段學(xué)習(xí)方向的指導(dǎo).為提升評價的有效性，針對一些復(fù)雜且周期較長的評價活動，可在線上即數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中開展.系統(tǒng)帶有即時性功能，能夠在短時間內(nèi)合成學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù)，并且學(xué)生也可在任意時間、任意地點展開評價活動，一方面確保評價的有效性和精準(zhǔn)性，另一方面提高評價的高效性.

總而言之，作業(yè)屬于高中數(shù)學(xué)教育的重要組成部分，從數(shù)據(jù)分析的視角推進(jìn)作業(yè)的設(shè)計與實施，能夠在增強(qiáng)作業(yè)實踐效率基礎(chǔ)上，提高作業(yè)設(shè)計的有效性.但數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用并非一蹴而就，許多教師在應(yīng)用數(shù)據(jù)分析開展作業(yè)設(shè)計的過程中依然面臨諸多困境問題.為此，應(yīng)從個性化作業(yè)設(shè)計視角，凸顯數(shù)據(jù)分析功能，結(jié)合數(shù)據(jù)分析實施“滾動復(fù)習(xí)”作業(yè)、開展分層作業(yè)布置、落實多元化評價，最終解決高中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計存在的問題，為助力學(xué)生在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ).

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[責(zé)任編輯：李 璟]