基于大数据的初中数学教学研究

摘 要：大数据时代的来临改变了中学数学课堂的教学形式，为学生提供了更加丰富的学习形式。课前，学生可以通过观看教师录制的微课进行预习，教师可以利用人人通系统发布在线作业，根据在线数据分析学情，确定新课的教学重难点，筛选出重点习题在课堂上进行讲解和分析。课后，教师不仅可以利用网络系统分析学生学习的情况，还可以绘制成绩曲线图，通过与以往学习成绩对比，及时掌握学生的学习动态，并调整教学进度和方法，从而调动学生学习数学的积极性。

关键词：初中数学;大数据;微课;网络信息技术

中图分类号：G43                        文献标识码：A                    文章编号：2095-624X（2020）46-0053-02

引 言

大数据时代是一个开放的、自主的、个性化的时代，我们的教育领域面临着新的挑战。电子书包、翻转课堂、慕课、微课不断涌现，学生、教材、教学方法、教学手段等都需要在新的环境中重新被定位、重新被思考。大数据时代的到来，改变了中学数学课堂教学的形式、方法等，教师不仅可以通过大数据提供的数字化信息，运用多媒体设备进行备课，给学生布置作业，还可以利用大数据分析每位学生的学习情况等。下面以“圆周角”的教学为例做具体说明。

一、基于大数据的教学前准备

教师在网络资源平台进入备授课资源库，选择学段、学科、来源、年级内容后，就会有相应教案、课件、试题、学案、教材等。教师既可以根据自己的需要选择相应的资源，又可以根据资源内容制作微课视频和配套的导学案并发布到相关平台上，让学生一边在线观看微课视频，一边完成与之配套的导学案。这样，学生可以根据自己的实际情况，自由安排学习时间，还可以反复观看，直到全部理解掌握，不必担心自己跟不上教师的节奏。

教师可以利用人人通系统发布在线作业，根据在线数据分析学情，然后确定新课的教学重难点。大数据下的信息传递是双向的，大数据会“反馈”给教师信息。学生提交作业后，系统会反馈给教师学生的作业情况，如准确率，还会筛选出错误率高的题目。教师可以根据数据分析找到學生出错的原因，在充分了解学情的基础上制订下节课的教学计划，明确教学重点和难点。

对于准确率高的试题和知识点，教师在课上无须花费过多时间去讲解;对于准确率较低的试题，除了让学生在学习小组内解疑外，还要特别关注学生是否可以把这类题的解题思路讲清楚，必要时需要在课堂上重点讲解和补充。教师可以根据班级成绩曲线判断出近一段时间的教学效果，并思考是否需要改进教学方式和方法。

应用大数据技术，教师可以全程实时分析学生个体和班级整体的学习进度、学情反馈和阶段性成果，从而找到问题所在并对症下药，实现对学习过程和结果的动态管理[1]。因此，教师应充分利用多媒体技术突破教学难点，展示学生的动态学情。例如，学习环节的微课可以满足不同层次学生的学习需求;翻转课堂让学生学在先，课堂教学的起点定位在学情的基础上。

二、基于大数据的课堂环节的设计

在实际的课堂教学中，教师可以利用小组合作的形式解决学生微课中的疑惑和线上练习的问题，部分试题可以采取小组内部生生答疑，或者师生答疑的办法。教师在巡视过程中，如发现小组讲解过程中的新思路、新方法，可以利用手机录成视频，利用iTools工具镜像展示在计算机上，并分享给全班学生，也可以传到网络平台，供学生复习时使用。

例如，在判断图1各图形中所画出的角是否为圆周角时，学生从题目中可以抓住解题的要点是圆周角，即角的顶点在圆上且角的两边都与圆相交。

对错误率高且小组内难以解决的问题，教师应及时进行讲解并补充。另外，对作业错误率高的题型，教师可以选择一些类似的题目让学生练习并独立探索。

此外，在学生掌握基础知识的前提下，教师可以结合学生所学内容提出不同的问题，帮助学生养成独立思考的好习惯，并利用问题来检验学生的学习效果。例如，在课堂教学中，教师可以设计让学生动手量一量的活动：测量图2中所对的圆心角和圆周角的度数。在学生完成测量后，教师可以设计两个问题：观察测量结果你有什么发现？你得出了什么猜想？教师也可以将手机的镜像设备和计算机相连，把学生在课堂上做练习或者实验时出现的问题用手机录下来投影到屏幕上，及时纠正问题并分析出现问题的原因。

在成果交流环节，经过小组合作学习，大部分学生能够掌握所学知识，因此，他们也愿意展示自己的学习成果。在这个过程中，教师要多关注后进生的展示，多给予他们激励性的评价，这样不仅能调动后进生的学习积极性，还能及时了解他们在这种教学模式中的收获。

在反馈评价环节中，教师应根据学生完成作业、自主学习及小组合作的情况，对学生的学习成果进行评价，不仅要重视评价学习结果，还应根据创建的学习档案，对学生的整个学习过程进行评价。

教师可以根据量一量活动设置练习题：已知所对的圆周角为∠ACB，所对的圆心角为∠AOB，求证：∠ACB=∠AOB。

首先，证明圆心在圆周角边上的情况（见图3）。

∵OC=OB，∴∠C=∠B.

又∵∠AOB=∠C+∠B，

∴∠C=∠AOB.

其次，证明圆心在圆周角内部的情况（见图4）。引导学生将图4通过画出过圆周角顶点C的直径转化为图3。过圆心角顶点C作圆O的直径CD。

∵∠1=∠2.∠3=∠4.

∴∠1+∠3=∠2+∠4，

即∠ACB=∠AOB.

最后，证明圆心在圆周角外部的情况（见图5）。过圆心角顶点C作圆O的直径CD。

∵∠1=∠2.∠BCD=∠BOD.

∴∠BCD-∠1=

∠BOD-∠2，

即∠ACB=∠AOB.

影响教育的价值主要在于预测，教师可以根据历史数据分析和预判学生对解答此类问题可能会出现的情况。还有聚类价值，即教师把相关问题进行归类，这种相关性挖掘对探知学生在寻求帮助后是否能够正确解答问题的可靠性很有帮助。学生家长也可以利用业余时间查阅学生作业，如果作业中仍出现问题或错误率没有降低，家长可以和教师沟通，一起商讨帮扶计划。

三、基于大数据的初中数学教学反思

几何直观和空间想象能力较差的学生学习初中数学知识时可能效率较低，若教师运用几何画板演示并录制成微课，学生就可以在家里反复观看。基于大数据，教师可以清楚地了解学生的问题所在，并针对学生错误率高的知识点和题型加强讲解，以提升练习的有效性。传统的数学教学中，教师通常是结合以往的教学经验来判断教学重难点，检测学生对知识的吸收程度也只能通过课后练习题，如果在批改作业时发现学生存在的问题，也只有等到下节课解决，因此課堂教学效率较低。这时，基于大数据的课前学习的优势就能充分体现出来。在线平台以学生为中心，由教、学、测三个环节组织线上学习内容与学习过程，加强了学生、教师、家长的互动和交流，形成了个性化的课堂教学、家庭辅导和自主学习管理环境[2]。

当然，基于大数据的初中数学教学也有一些值得注意的问题。比如，注意学生和教师的角色，学生利用网络和计算机开展研究性学习活动，并不是否定教师在课堂上的主导地位。事实上，教师的主导工作做得越好，学生的主体地位就越能体现。教师不仅要在课前准备大量的教学资源，精心设计课堂主题，有效地引导学生完成学习任务，还要对学生的活动给予及时的评价，所以，教师是一节课的设计者、组织者、引导者和评价者，要不断学习信息技术与课程整合的相关理论，掌握必要的计算机基础知识、网络知识、多媒体课件制作知识等。最重要的是，教师要掌握先进的教学理念和方法，将它们与信息技术结合。这样，课堂教学效率才能得到提高。

结 语

综上所述，教师要及时更新教学观念，勇于实践，运用各种网络资源辅助教学，在课堂上开展分层教学，还要学会获取数据中的有用信息并进行分类，在此基础上选取合适的教学内容、教学方法、教学手段，进而促进学生的良好发展。

[参考文献]

陈莉.基于大数据下的初中数学课堂教学研究[J].电子乐园，2018（05）：27.

王然.基于大数据分析的初中数学作业设计研究[J].读书文摘，2017（17）：48.

作者简介：程冲（1986.11—），女，四川泸州人，中学二级教师。