基于数据分析的高中数学精准教学实践

发表时间:2020/9/10   来源:《中国教师》2020年10期   作者:葛立英
[导读] 数据分析普遍存在于人们的生产生活中,国家管理、企业生产经营皆需要数据分析提供强力的支撑。

         葛立英
         山东省德州市第一中学  山东德州  253500
         摘要:数据分析普遍存在于人们的生产生活中,国家管理、企业生产经营皆需要数据分析提供强力的支撑。数据分析也是高中数学核心素养的重要内容,在高中数学教学过程中,通过培养学生的数据分析能力,能够较好地锻炼学生的样本抽取、数据运用和分析的能力,强化总体估计的抽象思维与逻辑推理能力,提升数据分析与数学运算水平,高中数学教学质量也能够得到明显提升。
         关键词:数据分析;高中数学;精准教学实践
         1导言
         在新高考背景下,为全面提升学生的数据分析素养,教师需要不断加强“概率统计”理论教学,要充分利用现有的软件、硬件,实现信息技术与课堂的深度融合,特别是学生要参与数据收集、数据整理、数据分析、数据解读的全过程,达到既有理论学习,又有实践机会的学习目标。教师在课程设计的时候,要充分体现课程的应用性、趣味性,既有数学的严谨。
         2高中数学教学现状
         2.1教材呈现出学科整合趋势,冲击传统教学理念
         新编高中数学教材的编排整合,新增了许多内容,呈现出学科融合的趋势。这种融合涉及了数学学科内部的整合:将传统的代数、几何基础知识、概率统计和微积分初步知识,总和为一门数学课,不再各自分科单独开设。这种融合对于整体教学起到精简效果,但对于教师的要求却进一步提高:要注重加强各部分知识之间的相互联系,对各方面的数学思想和方法进行相互渗透。这是教师在教学中要应对的新的挑战。新编数学教材的另一个亮点是与新兴的计算机学科融合,它体现了数学学科的时代性与实用性。但是,对这部分内容,教师需要擦亮“慧眼”,透过现象,看本质,防止教学出现不应有的偏差。例如,在“算法的初步”中,加入了计算机学科的相关内容。从表象上看似乎是计算机专业的知识,实际上是说明算法的实现包括了多个环节和步骤,强调如果要将算法程序放到计算机上运行,则必须保证步骤的全面性。这种学科融合很有迷惑性,让教师觉得有些内容不属于数学学科的范畴,可以简略或弱化,在教学中出现偏差和遗漏,影响数学教学的效果。这个问题,对于年龄大的教师表现得尤为突出。
         2.2学生两极分化严重,数学程度参差不齐
         分层教学是“因材施教”教学理念的具体表现。许多学校为了优化教学效果,会根据学生的成绩开设不同层次的班级,其目的是有利于教师的教学和学生的学习。但是,分班是按照学生的总成绩进行划分的,一般不兼顾具体学科,而学生偏科现象普遍存在。这就导致了同一个班级内的学生差异更加明显,甚至出现两极分化现象。非重点高中的这种状况尤其明显。数学是一门知识衔接紧密的学科,学生之间过大的差异会导致课堂教学不能按预设进行,教师难以兼顾每个层次的学生,从而导致教学效果打折,影响整个教学进度的推进和学生的整体提升。
         2.3课堂教学方法有待改善
         在教学中,教师只重视讲解个别知识点,并且仅使用传统教学方法即讲授法进行教学,不能充分吸引学生的学习兴趣。教师教授新课时忽略了公式背后的统计和概率思想,对于相对复杂的知识点,教师只是给出了相应的公式。教师强调公式的记忆,让学生套用公式进行计算,但是学生无法理解公式背后的含义,看到公式就有畏惧心理。例如,利用最小二乘法公式求回归直线方程,学生甚至不清楚最小二乘法是什么,而在教学中教师直接抛出公式,然后讲解例题套用公式,没有启发学生学习最小二乘思想,忽略了概率部分的概率中事件与集合的关系,学生的统计思想也没有得到启发。


         3基于数据分析的高中数学精准教学实践途径
         3.1“互联网+教育”时代,精准教学成教育新变革
         当下的教学环境不仅教师教得辛苦,学生也学得辛苦。过去教师批改作业和课外辅导耗费了大量的精力,错题数据统计速度慢、难度大,使得教师面对大班很难做到个性化教学。随着“互联网+教育”时代的到来,教育正面临着难得的发展机遇。大数据改变着人们的生活,人们也意识到数据的重要性。许多行业正依托着数据分析做决策,如医院基于大量的临床诊疗数据分析,较好地提升了治疗水平;时代推动教育朝着基于学习数据的精准教学迈进,学校积极探索依托数据分析开展教学,提高教学的有效性。近年来国家先后出台一系列纲领性文件指导教育改革,为学校深入开展教学研究指明方向,对互联网背景下基于数据分析的精准教学提供参考。
         3.2引导学生感知数据分析的重要性
         数据分析的价值在于,以样本数据为支持,能够对总体情况进行估计,尤其是在总体数量较大的情况下,数据记录存在一定难度,样本数据分析就成为一项重要内容,基于此能够对总体进行估计。为确保估计的合理性,必须正确运用抽样思想方法,加深学生对于随机抽样的理解,逐层递进引入生活案例,让学生感知数据分析,激发对数据分析学习的积极性.例如,在高中数学教学过程中,可提出这样的问题:如何了解班级内学号为1-15的同学的平均身高?如何了解全班同学的平均身高?如何了解整个年级同学的平均身高?如何了解整个高中年组同学的平均身高?通过此种逐层递进的提问方式,学生的范围不断扩大,数量不断增多,在数据分析过程中无法一一进行记录,数据处理的工作量较大。此时可正确运用抽样方法,获取样本数据,以样本数据为支持来估计总体情况,确保数据分析的科学性与合理性。在高中数学教学过程中,要注重学生主体作用的发挥,通过生活例子的引入,激发学生的生活体验,促使学生认识到数据分析的重要性,强化学生的抽样思维,促使学生更好地参与到数学学习活动中。
         3.3理解数据的统计功能,关注数据成教育新常态
         教学评估最直接最有效的手段就是考试,按照传统的方法,对每场考试改卷及成绩细致分析,都需要耗费大量的时间与精力.若借助大数据对考试进行精准分析,就会让学生的成绩一目了然。数据可以多维度立体化地呈现成绩。从统计角度来说,既能统计每个学生的进退情况,也可统计班级或整年段的考试情况;从分析维度来说,既可横向分析,也可纵向成绩对比跟踪;从数据分析结果来说,既有学生个人的分析结果,也有学生全体的分析结果。借助数据平台每次考试都会生成考试报告,图表展示的分析结果形象地体现了班级之间的差异和变化,个人的成长变化等。教师可根据分析结果发现不足,找到改善教学的方法,因材施教,提高学生学习能力和教学效率。更重要的是大数据能够让我们更全面地看待学生的发展,发现以往考试成绩所反映不了的深层次问题,从而为精准教学的实施提供了可能。
         3.4发挥数据的诊断功能,让教学精准到“点”
         经过“数据采集---知识点筛查”环节,老师备课时能准确定位学生的知识薄弱点,备课时便可以重点关注,合理准备教学内容,课堂教学时集中力量攻克薄弱知识点.从考题的分析反馈了解学生对知识点的理解偏差,做好巩固性练习精讲,配套习题的选择要能巩固学生失分知识点,加深对知识点的记忆和理解,实现问题的精准突破。
         4结束语
         总之,基于数据分析背景的精准教学有助于实现高中数学教学的针对性、有效性。通过班级学生知识薄弱点的分析,教师可以对所在班级的所有知识薄弱点有所把握。通过对学生知识点掌握的分析,结合考纲和考点的分析。教师能在新授课阶段、讲评复习阶段等多种情景下,重新优化教学设计和备课教案,以数据为导向实现精准备教。在集体备课过程中,将各项数据导出,也能利用班级和年级共同知识薄弱点进行集体教学教研,针对年级中典型知识难点进行深度教学教研,从而实现真正的科学教学决策。
         参考文献:
         [1]张玉环,姚丹.关于数学教材中数据分析核心素养的研究——以南非高中数学统计教材为例[J].教学月刊·中学版(教学参考),2020(03):33-36.
         [2]张丽娟.基于大数据分析下的数学课堂教学研究[J].教育教学论坛,2016(06):271-272.
         [3]倪翠.中学数学课程改革背景下数据分析的婵变[J].课程教育研究,2019(39):163-164.
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