大数据在小学数学教学中的作用

第伟

摘 要：随着时代的发展，大数据正在迅速地发展着，基于在线学习和学习分析技术，大数据平台在教师教学与学生学习过程中发挥着重要作用。大数据可以了解、评估教学行为，创设学习空间，推进教与学的高效。

关键词：小学数学；大数据；教学作用

当今社会面临全球化和信息化的挑战，技术教育变革已迫在眉睫。在这样的背景下，技术与教育应融合，通过不断完善教学模式，实现现代化的教学目标。大数据是指用于同时进行批量处理或分析的大量数据集，具有高效的数据处理速度。若将其应用于课堂教学中，既为学生创造了一种新的学习方式，也拓展了课程资源，大大提高了课堂教学水平。所以，当前小学数学教学改革应以技术改革为主，通过构建大数据平台，激发学生学习数学的兴趣，不断提高学生的数学水平。

一、大数据评估教学行为，实现“因材施教”

信息时代背景下，数据信息似乎比你自己更了解自己。例如，淘宝网站可以根据你的购买记录和浏览记录分析出你的喜好，判断出你未来的购买方向，从而向你推荐具有针对性的产品。让大数据与课堂教学相结合，就必须发掘出大数据平台中的“因材施教”因素，也就是说基于互联网和大数据分析，对不同学生进行能力测评，最大限度地满足每个学生的学习需求，使数学水平和学习效率得到提高。

以小学数学“解决问题的策略”教学为例，在本章训练题中，为了巩固学生的知识基础，加深学生对重要知识点的理解和掌握，在结束课堂教学活动之后，教师设计了一系列数学问题，如下：

习题1：甲、乙两人同时以各自不變的速度打字，2分钟共打了240个字，甲每分钟比乙多打10个字，甲、乙两人每分钟各打多少个字？

习题2：甲仓库存粮是乙仓库的5倍。如果从甲仓库运12吨粮食到乙仓库，两个仓库的存粮量就一样多，原来甲、乙两个仓库各存粮多少吨？

课后，学生自主在大数据平台上处理了这些强化训练题目，当完成第一道题目后他们发现，系统给出了不同的提示。对一部分学生的提示是：请跳过第2题接着做第3题（理由为：两道题目属于同类型）。学生做对第一道题，说明已熟练掌握了此类问题的解题方法，跳过同类型问题的训练，一方面可以提高学生的学习效率，另一方面也可以让学生保持探究的热情。对另一部分学生的提示是：请继续第2题（理由为：学生对此类型题目的解题方法及其相关知识理解不够深刻）。针对学生的问题，通过反复强化训练，不断加深学生对重要数学知识点的理解，从而提高学生的数学水平。两部分学生的计算结果如下：

（1）根据已知“两分钟共打240个字”，可计算出一分钟共打240÷2=120个字；又因为甲每分钟要比乙多打10个字，所以甲每分钟分打130个字，乙每分钟分打120个字。

（2）由已知“甲、乙两人同时以各自不变的速度打字，2分钟共打了240个字，甲每分钟比乙多打10个字”，可计算得出乙每分钟打（240-10×2）÷2÷2=55个字，甲每分钟打55+10=65个字。

由此可见，借助大数据可以对学生的知识掌握和运用情况进行评估，从而为其“对症施治”，有针对性地推进教学。课堂教学中，加强同一类型数学问题的强化训练，一方面可以巩固学生的基础知识，提高学生的整体学习水平；另一方面，针对学生的学习能力和个体差异而实施专项训练，可以提高学生的学习效率，激发学生的学习兴趣。

二、大数据调控学习进程，引导学生自主学习

学校教育普遍采用统一的教学模式，教师难以及时发现每个学生的问题，也不利于高效课堂教学的开展。而大数据与课堂教学的融合，则能有效推动学生自主学习和教学开展。在学生自主学习方面，大数据将追踪学生的整个学习过程，分析出学生的学习习惯、兴趣、爱好等，有助于学生了解自己的学习情况，根据问题提示自主进入下一阶段的学习。在教师教学方面，基于大数据支撑的课堂，通过大数据的分析可以随时掌握学生的认知能力和学习能力，从而及时调整教学方案，使教学更具针对性。对于年轻教师来讲，更是一种短时间内的“经验”积累。

以六年级“解决问题的策略”教学为例，苏教版小学教材的每一册都会涉及“解决问题的策略”这个单元。随着数学知识的不断积累，“解决问题的策略”这部分内容的综合性越来越强，难度也越来越大。课堂教学中，巧用大数据，教师就可以及时发现学生的问题，再通过数据化的处理，可以为教师的教和学生的学提供重要参考。以习题3为例加以说明。

习题3：有16支足球队参加比赛，比赛以单场淘汰制即每场比赛淘汰1支球队进行，一共要进行多少场后产生冠军？

大数据呈现出来的学生解题过程出现了三种情况：（1）直接写出答案“15”；（2）列出了等式“8+4+2+1=15”，但没有解释等量关系；（3）详细说明了解题思路：16支球队两两比赛，分成8场，胜者进入8强，再分成4场，胜者进入4强，再分成2场，胜者进入决赛，即争夺冠军赛，这样总共要进行8+4+2+1=15场比赛。

由此可见，大数据对三种学生的解法进行了深层分析，发掘出了学生解答问题的思维方式和做题方法，便于教师找出学生的问题。对于给出（1）和（2）答案的学生，他们只注重了结果，忽视了对解题思路的梳理，容易出现漏洞，不利于对重要知识点的深入理解。对于给出（3）答案的学生，他们有效利用了大数据，找到了适合自己的学习方式，提高了学习效率，也提升了自身能力。因此，巧用大数据平台跟踪学生的学习过程，也是培养学生自主学习能力的重要策略。

三、大数据提供多元课程，激发学生潜能发挥

大数据的特点是容量大、类型多、存储速度快、应用价值高，在教学应用中教师可以从中发现新知识、创造新价值、提升新能力，为学生创设多元、有效的学习空间，让他们根据自己的兴趣选择课程和学习方式，更好地提高学习效率和质量。

以苏教版六年级“统计”单元教学为例，教学结束后，教师可整理出重要知识点，并设计相关练习题，让学生在大数据平台上自主完成学习任务，递进式的学习与复习，最终完全掌握所学知识。以习题4为例进行说明。

习题4：希望小学要买60个足球，现有甲、乙、丙三个商店可以选择，三个商店足球的价格都是25元，但优惠办法不同：甲店买10个足球免费赠送2个，不足10个不赠送；乙店每个足球优惠5元；丙店购物每满200元，返还现金30元。问：你希望到哪个商店购买，一共需要多少钱？

大部分学生选择了小组合作学习方式，由组员共同商讨，找出条件之间的等量关系，最终解决数学问题。其中一组学生经过深入探讨，给出了解题思路：分别计算出三个商店买60个足球需要多少钱；根据已知“甲店买10个足球免费赠送2个”，可求得一个足球多少钱；根据已知“乙店每个足球优惠5元”，可求得一个足球多少钱；根据已知“丙店购物每满200元，返还现金30元”，可求得总共花的钱，再减去返还的钱，就是实际花的钱。根据分析列出算式。

甲店：买10个足球赠送2个，实际上买了10+2=12（个），60÷12=5，所以总共花了5×10×25=1250（元）；

乙店：总共花了60×25×（1-20%）=1200（元）；

丙店：总共花了1500-60×25÷1200×30=1290（元）；

因为1200<1250<1290；

所以到乙商店购买足球最省钱，一共需要1200元。

大数据的多元化能促使学生自主选择学习方式，最大限度地发挥自我潜能和积极性。教师应教会学生使用大数据平台，借助大数据推荐的学习轨迹，进入适应性学习的状态，进一步加深对数学知识的认识、理解和掌握，提高解决数学问题的能力。

总之，大数据技术与教育的融合，是大数据时代引发的教育变革，数学教学也要顺应这一趋势，在教学中不断地探索教学方法、教学模式、教学评价，让大数据对教育进行全面的、动态的监控，以促进教学质量的完善和提升，学生学习能力的提高和发展。