潮澤儀

摘要：隨著大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析時代的到來，教育逐漸被認(rèn)為是大數(shù)據(jù)分析可以大有作為的重要應(yīng)用領(lǐng)域。大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析可以為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)帶來很多改變，通過收集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的一系列有價值的數(shù)據(jù)，以此多方位多層面地評價學(xué)生成績，為改善學(xué)生的學(xué)習(xí)提供依據(jù)。那么在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上如何將大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析恰如其分地運用呢？如何正確選擇適合大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析時代的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式和教學(xué)策略;如何在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動的基礎(chǔ)上發(fā)展個性，學(xué)習(xí)評價尊重個性。這是大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析時代下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)需要改善和討論的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué);大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析;改革

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，教育信息化進(jìn)入2.0時代， 人工智能、大數(shù)據(jù)等科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)對小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)產(chǎn)生了潛移默化的影響。在大數(shù)據(jù)時代下，教育信息不斷涌現(xiàn)，一方面為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)帶來了新鮮活力，另一方面，如何有效地運用大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析技術(shù)搜集匯總相關(guān)數(shù)據(jù)并使其教學(xué)更加科學(xué)合理化，這是對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出了新的要求。因此，大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的使用，其重要性日益顯現(xiàn)。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方式與大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析的區(qū)別

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式往往形成了老師單向灌輸、學(xué)生被動接受知識的狀況。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式下，所收集的學(xué)生數(shù)據(jù)具有兩個顯著的特征：一是宏觀整體概括性。即通過考試、量表考察、問卷調(diào)查等方式獲得學(xué)生總體的學(xué)業(yè)成績水平，身體發(fā)育與體質(zhì)狀況，社會性情緒及適應(yīng)性發(fā)展等信息。二是經(jīng)驗感知性。即教師根據(jù)多年的課堂教學(xué)經(jīng)驗和日常的觀察總結(jié)出對學(xué)生的整體評價。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析方式是在學(xué)生知情的情況下獲得的周期性、階段性的評估，帶有很強(qiáng)的刻意性和壓迫性，因此也會給學(xué)生帶來很大的壓力。而大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析的四大特征會更加傾向于適應(yīng)教學(xué)的科學(xué)分析。一是數(shù)據(jù)采集多樣化，大數(shù)據(jù)分析采集學(xué)生的數(shù)據(jù)來源十分全面細(xì)致，大體包括學(xué)校學(xué)生管理系統(tǒng)、移動終端平臺中所記錄的學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，內(nèi)容管理系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)記錄數(shù)據(jù)和學(xué)生學(xué)習(xí)成果數(shù)據(jù)收集，如作業(yè)、作品、成長檔案記錄袋。這些不同來源的多樣性數(shù)據(jù)通過第三方分析軟件整合并導(dǎo)入到同一個分析框架系統(tǒng)中，就可得出學(xué)生學(xué)習(xí)整體性或階段性情況的分析結(jié)果。二是大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析技術(shù)多角度化。大數(shù)據(jù)分析從師生交流、平臺與學(xué)生的交互、平臺與教師的交互等多角度出發(fā)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)挖掘、集中聚合、深度分析，運用定性、定量相結(jié)合的研究方法，總結(jié)出個性化的數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供自動化和針對性的學(xué)習(xí)提供了支持。三是大數(shù)據(jù)分析結(jié)果可視化，通過可視化分析結(jié)果，使學(xué)生對自身學(xué)習(xí)狀況、教師對教學(xué)情況以及學(xué)生的狀態(tài)能夠直觀地了解，并作出有效的判斷及決策。四是服務(wù)對象多層次化，從教師、學(xué)生以及管理者等多角度對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行客觀的預(yù)測，方便教師優(yōu)化教學(xué)方式和教學(xué)手段，改進(jìn)教學(xué)過程評價手段，幫助學(xué)生進(jìn)行自我評價、自我診斷，給教育機(jī)構(gòu)和管理者提供決策依據(jù)。

二、大數(shù)據(jù)分析在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用

目前，采取小組討論法是現(xiàn)代小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中十分常用的方法，但不同層次的學(xué)生產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果也會有所不同。如果將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中，它就可以有能力地去關(guān)注每一個學(xué)生的微觀表現(xiàn)。以北師大版三年級上冊的《年月日》為例，這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗，認(rèn)識年、月、日，了解它們之間的關(guān)系，掌握每個月天數(shù)的記法;學(xué)會判斷平年和閏年。這是一節(jié)生活實踐性比較強(qiáng)的數(shù)學(xué)課，在課前環(huán)節(jié)，老師告知學(xué)生下堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，落實學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。學(xué)生課下對照移動終端顯示的預(yù)習(xí)內(nèi)容，對《年、月、日》MOOC短片進(jìn)行學(xué)習(xí)觀看和完成課前習(xí)題，網(wǎng)絡(luò)平臺記錄下學(xué)生了解新知識點的程度，同時學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)平臺上寫下自己對本節(jié)知識點的疑問和想法。在這個過程中，大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)會監(jiān)測和測量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，然后系統(tǒng)根據(jù)已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對學(xué)生的特征進(jìn)行一個歸類，把收集到的數(shù)據(jù)及時反饋給教師。

課堂環(huán)節(jié)中，教師借鑒大數(shù)據(jù)系統(tǒng)給的數(shù)據(jù)歸類情況，依據(jù)調(diào)整后的教學(xué)方案進(jìn)行教學(xué)。然后根據(jù)大數(shù)據(jù)平臺收集的學(xué)生課前問題，開展問題的討論，既顧及整體的學(xué)習(xí)進(jìn)度又可以針對性地解決個體問題。比如，學(xué)生可能會問到：是不是判斷平年和閏年就是年數(shù)后兩位除以4，那1900年、2000年這些整百年是不是閏年呢？這時，教師可以運用任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)方式，鼓勵學(xué)生們猜想用什么方法可以判斷平、閏年;在足夠的學(xué)生發(fā)表看法后，讓學(xué)生們一起驗證，最后得出判斷平年閏年看年份的后兩位是否能被4整除，若年數(shù)是整百數(shù)的話，則需要被400整除的結(jié)論。之后再衍生到日常生活中，形成解決實際問題能力的智慧。

本堂課另一個重要知識點就是每個月天數(shù)的記法，教師可采用頭腦風(fēng)暴的方式，組織同學(xué)們進(jìn)行交流，讓同學(xué)們將自己的想法通過信息平臺匯總給教師，教師通過反饋平臺，分析評價學(xué)生們的想法。這個過程就是實現(xiàn)創(chuàng)造知識，發(fā)揮想象力、形成創(chuàng)新性思維的過程。最后，由教師總結(jié)兩個比較實用的方法記住天數(shù)：拳頭記憶法和口訣記憶法，鞏固強(qiáng)化所學(xué)知識點。課后環(huán)節(jié)，教師可以適度拓展，布置一些具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。借助大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，使教師對每一個學(xué)生的個性和特點都有充分的了解，就可以有針對性地布置作業(yè)，對學(xué)生們強(qiáng)化和鞏固知識點是十分有效的，對課堂教學(xué)起到了強(qiáng)化、督促、糾正的作用，進(jìn)而實現(xiàn)因材施教的目的。

三、在大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析時代下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式改革又該何去何從

（一）構(gòu)建智能教育學(xué)習(xí)環(huán)境

在當(dāng)前的小學(xué)課堂建設(shè)中，應(yīng)充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)打造智能、高效的課堂;以“云—臺—端”為核心支撐，構(gòu)建新一代智慧課堂服務(wù)平臺;提升和利用課堂教學(xué)大數(shù)據(jù)智能。開發(fā)應(yīng)用智能化檢索、測評、推薦、交互等技術(shù)，創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化、交互化、智能化，營造協(xié)作交流和意義建構(gòu)的智能學(xué)習(xí)環(huán)境。現(xiàn)在的學(xué)生們可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺輕松地獲取國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)的線上學(xué)習(xí)資源，而學(xué)生們學(xué)習(xí)行為的大數(shù)據(jù)將自動留存，更易于后期的學(xué)習(xí)行為評價和評估，教師不再基于自己的教學(xué)經(jīng)驗來分析學(xué)生，只要通過分析整合學(xué)生的行為記錄，就能輕而易舉得到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及其反饋。翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC和微課逐漸進(jìn)入小學(xué)課堂，改變了傳統(tǒng)的教育模式。學(xué)生可以根據(jù)大數(shù)據(jù)給出的建議，自行制定個性化的學(xué)習(xí)計劃，教師通過平臺終端匯總的學(xué)生學(xué)習(xí)情況，更全面地了解學(xué)生的需求，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和提高教學(xué)內(nèi)容的趣味性。在微課、網(wǎng)絡(luò)平臺、MOOC、TED等信息技術(shù)的支撐下，培養(yǎng)學(xué)生主動思考和綜合運用的能力，讓學(xué)生能夠主動地動態(tài)地確定自己的學(xué)習(xí)方向，擁有獨特的創(chuàng)造性意識。

（二）提倡互動化教學(xué)

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在此基礎(chǔ)上將不同類型的課堂教學(xué)過程進(jìn)行數(shù)字化、可視化保存，對教學(xué)過程及觀察信息進(jìn)行數(shù)理分析，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)分析與理性思考的全方位的課堂觀察分析研究。這不僅可以分析課堂上的教學(xué)行為，還可以通過開展與師生的深入對話、反思等途徑，獲取不易察覺的課堂教學(xué)行為，將其作為改進(jìn)課堂教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量的依據(jù)，使教師和家長以更直觀、更方便的方式觀看到學(xué)生的數(shù)據(jù)及其變化趨勢。擁有良好的互動化教學(xué)也會更利于促進(jìn)師生關(guān)系的增進(jìn)以及和諧的教學(xué)氛圍。

（三）更新教師教學(xué)理念

在大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析的時代里，教師們需要更新理念，學(xué)會接受和掌握大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析技術(shù)。通過大數(shù)據(jù)分析來科學(xué)地指引選出最有效的、最適合學(xué)生的教學(xué)資源。大數(shù)據(jù)將學(xué)生的一些學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)放大，教師可以從對這些數(shù)據(jù)的分析中獲取讓學(xué)生學(xué)得更好、更有價值、更有效率的信息，了解不同學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式對不同類型學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助，從而在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時從宏觀上把握大局，設(shè)計出有益于學(xué)生之間自主與合作學(xué)習(xí)的教學(xué)活動。在教學(xué)實施與評價方面則發(fā)揮每個學(xué)生的能動性、創(chuàng)新性、主動創(chuàng)造性，將個性化與差異化教學(xué)、因材施教變成現(xiàn)實。教師們的角色也因此從講臺上的傳授者逐步轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、助學(xué)者。另外，學(xué)校之間、教師之間還可以通過大數(shù)據(jù)分析平臺進(jìn)行資源共享，引導(dǎo)教師利用數(shù)據(jù)改進(jìn)教學(xué)，更新教學(xué)內(nèi)容與方法。

目前主流的在線教育產(chǎn)品只是將線下的課程錄制好搬到線上，有些人認(rèn)為這種模式實際上只是線下學(xué)習(xí)方式的簡單粘貼復(fù)制，甚至還衍生了一些教育上的新問題：如何保證學(xué)習(xí)過程不會被中斷、怎樣將課上課下教學(xué)內(nèi)容完美地銜接、學(xué)生線上線下的學(xué)習(xí)態(tài)度如何等。但是大數(shù)據(jù)時代的到來，使學(xué)生在課堂中的需求與問題，經(jīng)由大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析的處理變得可視化、價值化，幫助教學(xué)工作者更好地了解學(xué)生，對學(xué)生的發(fā)展進(jìn)行多元評估，挖掘?qū)W業(yè)成績背后的原因。大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析時代下小學(xué)數(shù)學(xué)模式的改革過程是漫長的，小學(xué)數(shù)學(xué)課堂更是學(xué)生創(chuàng)新思想迸發(fā)出火花的源泉，所以大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析時代下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的改革仍需要繼續(xù)努力。

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