大数据发展在实现高中数学精准教学中应用分析

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大数据发展在实现高中数学精准教学中应用分析【摘要】精准教学能够促进学生的学习综合能力的发展，实现教学质量和教学效果的提升。大数据技术的不断发展为实现高中数学的精准教学提供了技术质量。教师进行高中数学的课堂教学时要有效利用大数据进行学情分析，做好精准教学，促进学生学生数学综合能力的发展。【关键词】大数据；高中数学；精准教学前言大数据技术的不断发展与变革既给人们的社会生活提供了便利，也给学校教育带来了新的机遇，它一方面能够拓展学生获取知识的途径，另一方面也为教育教学模式的改进创造了更好的发展机会[1]。在传统的高中数学课堂教学的过程中，教师主要通过常态化的测验和考试来获取学生的学情数据，再依据这些数据有针对性地制定计划，实行数学的精准教学，这个过程需要耗费大量的时间与精力，难以及时地帮助学生提高学习成绩，而使用大数据技术则可以有效改变这一现状。在高中数学教学中教师要充分利用大数据技术，及时结合学生的实际情况进行学情分析，制定对应的学习计划，不断改进课堂教学的形式，对学生进行精准教学，可以有效提升高中数学的教学质量，进而有效提高学生的数学素养。1.精准教学的含义“精准教学”是在上世纪60年代由奥格里·林斯利基于斯金纳的的行为主义学习理论提出的教学理论[2]。精准教学的内涵是指在信息技术支持下，通过跟踪、记录和分析学生学习过程的数据及其产生的原因，为教师教学设计、教学决策、教学指导、个性化干预和学生的学习补救及改进提供科学依据的一种教学形式，其核心是“以测助学”。就结果来说，精准教学能够在充分掌握教学科目的具体内容以及学生的实际发展需求基础之上,精准构建教学目标以及实施模式，主要涵盖教学的具体形式以及详细内容等,精准地描绘出学生在课堂学习中的表现，令教学过程实现精准需求，保证学生能够全面发展，同时老师实现更高的教学质量以及教学效率。

1精准教学需要依靠信息技术的支持，因而大数据技术可以成为其有效的支持力量。2.精准教学的发展现状以及意义2.1精准教学的现状近年来，国内多位学者和教师对精准教学进行了愈发深入的实验和研究，不断进行调整和改进，使精准教学呈现出越来越多的优势。但是精准教学仍然没有在高中课堂教学中得到广泛的应用，究其原因可以包括两个方面：一方面是因为国内教育资源有着明显的地区差异，阻碍了精准教学的广泛推广。在经济水平相对发达的地区，政府和社会对教育资源的投入相对较多，高中课堂教育教学活动的大数据化和高新技术化的水平就相对越高，有了信息技术的支持，精准教学也就得以在课堂教学中被积极应用；在经济水平相对落后的地区，政府和社会对教育资源的投入相对较少，高中课堂教育教学活动的大数据化和高新技术化的水平也相对越差，没有足够的信息技术的支持，精准教学也就无法在课堂教学得到应用。另一方面是因为受应试教育的影响，不仅是相对落后的地区，即便是在发达地区的高中课堂教学也往往会将更多的注意力集中在学生的学习成果上，对学生具体的学习过程的注意程度不高，也就无法看到学生在学习过程中所表现出的个性化特征，教师也没有依据学生实际情况有针对性地对课堂教学策略进行调整的教学意识，而是盲目追求同一种教学方式下学生取得统一的教学效果，教师们普遍存在的这种思维也不利于精准教学的推广。为了在高中数学教学中更广泛地推广精准教学，需要提高教育资源的信息化水平，也需要改变教师的教学思维。2.2在高中数学实现精准教学的意义随着我国高中数学教育改革的不断推进,将“精准教学”模式应用到数学教学过程中,是当前行之有效的提升高中生数学学习兴趣的方法。教师要根据学生的实际学习情况、思维认知情况等,结合“精准教学”的具体方法和实施策略,来科学制定出高效的教学计划,促使教师的教学方案得以顺利实施，进而增强高中生的数学学科整体水平[3]。3.大数据实现高中数学精准教学的原则3.1个体性原则

2学生是高中数学课堂的主体，教师要充分尊重学生在教学过程中的主体性地位。在课堂教学的过程中，教师要注重激发学生对数学的学习兴趣，调动学生对数学研究的积极性，引导学生主动思考、主动学习，令学生都能发挥出知识的思维能力和内在潜力，再借助大数据技术对其进行测试，大数据再以测试结果为基础对学生进行学习层次的合理划分，教师在根据不同层次的学生进行有针对性的指导与帮助，引导学生尽快通过自身成绩完成学习层次的调整，全面提升教学质量。3.2系统性原则高中精准教学的各个环节是一环接一环连续开展的，每一个教学环节的展开都需要与么一个层次的学生的实际情况息息相关，所以应用大数据进行高中数学精准教学的过程中也需要注重系统性，对教学方案进行整体规划，协调教学主要、教师和学生之间的关系[4]，系统性地设置教学环节与教学内容，最大程度地实现教学效果的提升，夯实精准教学的基础。3.3学生个体差异性原则每一个学生都是独一无二的，都有学生自己的个性。不同学生在学习基础、学习兴趣和学习能力等方面都存在着差异，教师要尊重学生的个体差异性，结合学生的不同特点选择合适的教学方法，对学生进行精准施策，充分满足学生的学习需求，做到教师教学手段与学生学习特点的充分匹配。在实际的操作过程中，教师要利用大数据技术收集每一个学生学习情况的相关数据，为每一位学生建立数据库，依据数据库的支撑对不同学生进行有针对性地教学，做到高中数学的精准教学。4.利用大数据进行学情分析，做好精准教学的方法4.1以测试为手段，收集学生的学习数据在高中数学课堂结合大数据技术进行教学，利用大数据进行学情分析，实现精准教学，首先需要做的就是收集学生的学习数据。而收集数据可以通过大数据测试手段来完成。在高中数学的实际教学活动中，教师可在每一章节的教学结束后，或者新章节的教学开始前，组织学生开展一次测试，且这一测试不同于传统的纸质试卷测试，而是运用网络平台和大数据技术[5]。教师有效利用大数据技术在网络平台整合同一单元的测试习题资料，挑选出几套有代表性的、难易程度呈阶级式分布的习题集，让学生在网络平台进行线上测试，再运用大数据技术对全体学生的测试结果和错题情况进行分析，并将测试结果存储在网络平台系统之中。

3例如，在进行《交集与并集》的课堂教学时，需要注重让学生理解交集与并集的概念，掌握与交集、并集相关联的数学知识，能够判断某一集合是交集或者并集，并能求解相关的练习题。为此，教师要在《交集与并集》的课堂教学开始之前，利用大数据技术收集好学生对集合基础知识的掌握情况的资料，为开展交集与并集的精准教学提高数据依据。在课前，教师可以将已经教学过了的《集合的概念与表示》、《子集、全集、补集》两课的相关内容设计出测试题集，将题集上传至网络平台让学生练习，大数据收集学生的测试情况，整理出相关数据在发送到教师端口。测试题集可以包含以下几种题型：①判断与集合相关的多个命题中的正确命题个数。例如已知四个命题，i：集合N的最小元素是0；ii：若b∈N，则-b∉N；iii：x2+2=2x的解集是{1,1}；iiii：1.3∈Q，其中正确的命题有几个？②求解集合。例如求解不等式-2X<1的解集。③已知集合求元素中的未知数。例如已知集合A={1,2a,3b}，B={a,2a2,3ab}，且A=B，求a跟b的值，④已知集合求元素中未知数的取值范围。例如已知集合B={x|bx2+2x+1=0,x∈R}，b为实数，若B为空集求b的取值范围。教师按照测试题的数量和难易程度安排适宜的测试时长，由学生使用网络平台在规定时间内完成测试题集作答并上传答案。教师在网络平台上审阅、批改学生的试题情况，大数据技术收集、整理、分析学生的实际作答情况，提取出相关数据并反馈给教师，让教师能系统性地、有对照性地掌握学生对集合基础知识的学习情况，为教师精心设计《交集与并集》的教学环节与教学内容，对学生实行精准教育做好基础。同时，教师也可以将大数据的分析结果发送给学生，让学生对自己的学习情况做好分析和自查工作，让学生了解到自己的长处与不足，学生就会针对自身情况展开复习，这就能提高学生的自主学习能力。4.2以数据为导向，分析学生的掌握情况在高中数学课堂结合大数据技术进行教学，利用大数据进行学情分析，实现精准教学，第二个步骤就是

4分析学生对数学知识的掌握情况。教师可以借助大数据手段的配合，将数据作为一种媒介来深入分析学生对某个特点知识的掌握情况。具体来说就是教师在完成大数据收集学生测试信息后，再借用大数据信息将测试结果依照不同要素进行划分和对照，对学生测试的情况进行深入分析，输出分析结果，教师就能通过分析结果来把握学生对知识的掌握程度。在分析的过程中教师要侧重整理两个方面的数据，一方面是学生答题正确率的数据，对比解答相同问题是不同学生的正确率情况来判断学生的理解情况和知识薄弱之处；一方面是学生完成测试的时间数据，对比完成系统内容是不同学生所用时间的长短来判断学生对某一数学知识的熟练程度。教师以这两类数据为导向来分析学生的掌握情况。例如，在《基本不等式》的课堂教学结束后，教师要利用网络平台布置与基本不等式相关练习题集，来对学生进行测试，利用大数据收集学生的测试情况，教师以测试情况的数据为导向来分析学生对不等式概念、不等式性质、不等式解法和线性归纳知识的掌握程度。基本不等式的课后测试题可以包含三种题型，第一种是简单的求极值，例如已知x>0,y>0,且x+3y-5xy=0，求3x+4y的最小值。第二种是求最大面积的实际应用题，例如已知一段长为36米的篱笆围成一个矩形菜园，问这个矩形的长、宽分别为都是米菜园的面积最大？最大面积是多少？第三种是难度较高的，结合几何图形求解不等式，例如在三角形ABC中，有三个角A、B、C，分别所对的三条边a、b、c，已知角ABC等于120°，有线段e平分角ABC且与AC边相交与D点，BD=1，则4a+c的最小值是多少。教师设置多题型、难度由低到高的测试题集让学生在网络平台中测试，再利用大数据收集、统计学生的答题情况数据，包括答题正确率的数据和完成测试所用时间的数据，再将他们整合成一份数据框架图来对全体学生进行对照。教师以这些数据为导向来分析每一位学生对不等式性质、不等式计算、不等式应用和综合分析等数学知识的掌握程度，检验每一位学生的学习效果，进一步了解每一位学生的数形结合、归纳等数学思维能力的发展情况，为教师能及时对全体学生进行精准教学与指导，帮助学生突破数学学习中的重难点，帮助学生巩固与提升数学知识打下基础。4.3以结果为依据，设计合理的教学方案在高中数学课堂结合大数据技术进行教学，利用大数据进行学情分析，

5实现精准教学，第三个步骤是设计合理的数学课堂教学方案。教师在设计高中数学的教学方案时需要以大数据所测试得的学生的学习结果数据为主要依据，从数据充分针对学生的的实际情况设计科学的、能有效促进课堂效果的教学方案，实现对学生的精准教学。当教师获取到学生完整的学习数据结果后，就可以准确分析不同学生在某个数学知识点、某个解题思路、某个计算方法上的掌握程度[6]，教师就能有针对性地寻找教学方法，设计科学合理的教学方案，从而改变传统的单一枯燥而又效果欠佳的高中数学教学形式，有效实现精准教学的开展。同时，设计教学方案时还需要考虑学生的个体差异性和实际学习情况，以保障所设计的教学方案能更加贴合教学实际，有效促进教学效果。例如，要进行《函数的单调性》的课堂教学时，教师在上新课之前已经利用大数据技术测试了学生们对函数基本知识的理解和掌握情况，以及对函数单调性的预习情况，得出了学生学习结果的数据，知道了不同学生在函数基本知识的学习方面存在的优势与不足，以及学生的接受和掌握程度的情况，由此教师可以选择合适的教学方法，为《函数的单调性》课程设计科学合理的教学方案。首先，教师先进行久知识的复习与新课程的导入环节，此环节中要展示出教师使用大数据收集到与内含函数基础知识的代表性性例题来帮助学生回忆函数的相关概念与求解技巧，为新知识的教学做铺垫，然后教师展现出递增函数与递减函数的坐标图来引出新知识——函数的单调性。然后进入第二个环节函数单调性的介绍。因为教师已经通过大数据测试了解到大部分学生已经进行了预习，所以不会在讲解函数单调性概念上花费较多时间，而把时间花费在函数单调性的判断方法、单调递增递减区间的计算、求证单调函数的递增递减区间等重点的讲解上。而教师因为利用大数据分析出了不同学生对函数学生的介绍和掌握情况，所以教师会特别注重单调递增递减区间的计算，和求证单调函数的递增递减区间这两个内容的例题讲解与方法教学之上。其中会包含诸如求函数f(x)=-的单调性、求证y=x5+x在R上是单调递增函数。最后再总结函数单调性的知识，并布置练习让学生巩固。教师通过大数据获取学生在数学学习能力、对基础知识的理解与掌握程度、对新课程的预习效果等方面的数据信息，以此为依据寻找合适的教学切入点，针对学生实际情况合理地分配课堂教学时间，设计科学合理的教学方案，对学生进行高中数学的精准教学，让学生的薄弱之处能得到有效提高，促进课堂教学效果。4.4以目标为引领，构建分层的教学模式在高中数学课堂结合大数据技术进行教学，利用大数据进行学情分析，

6实现精准教学，最后是需要构建分层次的数学教学模式。有了大数据技术的支持，高中数学的分层教学就能够得到更高效的开展。在实际构建教学模式时，教师需要根据学生的学习能力和学习特点来对教学目标进行分解，结合不同学生的情况设置不同的内容，将教学目标和教学模式划分成多个层次，以便加强不同层次学生对数学知识的接受和掌握，让所有学生都能对数学学习有更深层面的认知与理解，帮助所有学生通过数学成绩。例如，在进行《平面向量》的课堂教学时，总体的教学目标是让学生掌握平面向量的基本表示方法和运算规律，并让学生学会构建平面直角坐标系，以此来培养学生的想象能力和数形结合的能力。为了对学生进行平面向量的精准教学，教师要基于大数据分析构建分层教学模式，将平面向量基本锻炼以及平面向量的坐标表示法拆解，也将运用平面向量解答问题的思路进行拆解，分层次地传授给学生。教师课前利用大数据进行测试分析，掌握不同学生的数学思维发展情况和学习能力情况，有针对性地划分学习目标，以满足不同层次学生的学习需求。具体来说，对于数学学习能力较差的学生，应以掌握平面向量的基本表示方法和运算规律为主；对于数学学习能力中等水平的的学生，应以掌握运用平面向量知识解答问题的能力为主；对于数学学习能力较好的学生，应以训练综合运用平面向量知识解决复杂的数学题型为主。对教学目标与教学模式进行分层，对不同层次的学生进行有效教学。教师通过大数据技术获取学生学习能力和学习特点的信息，结合高中数学知识本身的难易情况，设置不同层次的教学目标，并以目标为引领构建分层的教学模式，对学生进行精准教学。通过构建分层的教学模式，使不同层次的学生都能加强对数学知识的理解，从中获得成长。结语精准教学为高中生探究数学学科知识、锻炼数学学科技能，提供了详细的参考素材，为推行个性化、规范化教学奠定了坚实基础。而大数据技术的不断发展让高中数学的精准教学有了技术保障。教师在实际教学过程中，要有效利用大数据进行学前分析，对学生进行数学的精准教学，从而实现高效率的课堂教学，发展学生的数学核心素养。