浅析大数据技术在数学教学中的应用

蒋吟秋

当前信息化时代，大数据技术被广泛应用于教育领域，不仅提高了工作效率，而且提高了教学质量。就初中数学教学而言，教师在日常教学中，需全面、客观、及时了解学生对所学知识的掌握程度，并根据实际情况来调整教学模式。而采用传统的教学方式，教师很难全面地掌握和分析学生的学习状况，不能做到精准地因材施教、因生施教。如果将大数据技术能很好地应用于教学，通过采集学生在学习过程中的相关数据，加以综合分析，最终做出详细的数据表格，综合分析学生知识的掌握程度及存在问题等，并作为教师教学内容的基础支撑数据，最终为教师“因情施教”“精准教学”，提升教师教学效益和学生的学习效率起到积极的作用。

  一、大数据与智慧教育

所谓大数据，就是指需要利用新型数据处理模式才能具有较强的决策能力、分析能力和流程优化能力的海量、高增长及多元化、多样化的信息。其中，大数据具有大量、高速、多样、价值密度、真实性五大特点。相对当前现有的其他信息处理技术而言，大数据的“优化、迅速、廉价”三方面的综合成本是最优越的。

随着大数据技术的不断深入应用，智慧教育因此而诞生。这一种全新的教育模式势必对教育事业产生积极、长远的影响，从而实现教学行业的改革和创新，使教育更加趋向个性化和订制化。

首先，在现代教育体系中提出的智慧教育理念，其核心是要充分体现信息技术，尤其是大数据技术在教育实践活动中所发挥的作用。因此，大数据应用的可行性是首要考虑的问题。其次，智慧教育中综合性原则也显得尤其重要。因为智慧教育模式不仅考虑学生的学习方面，也要考虑教师及家长的因素。大数据技术应用于智慧教育模式下，通过大数据分析，找到不同使用对象之间的共性、个性及差别，最终让教师、家长、学生，均能充分感受大数据技术应用下智慧教育带来的优势和好处。从最初的多媒体教室构建，到如今的“微课”时代，智慧教育已经逐渐深入现代教育的各个阶段，并不断创新、衍生和发展。最后，智慧教育的侧重点就是“智慧”，即让受用者可以通过一系列的软件产品，进行简单的操作，实现更多灵活的功能。我们在享受大数据给学习带来便利的同时，也要考虑智慧教育所产生信息安全隐患，将受用者的信息安全作为智慧教育模式设计的重中之重，确保受用者的信息安全，以防止病毒侵害，是大数据智慧教育设计及应用中的关键所在。

  二、大数据技术对传统教学方式的影响

传统的教学方法包括讲授法、阅读法、谈话法、讨论法、自学辅导法、引导发现法、研究性教学法等。它们曾经是行之有效的教学方式，所强调的是教师队伍个人的知识储备、人格魅力甚至影响力，以及学生自身的思维能力和自觉性学习能力。但这些方法会因为个体的差异而不尽相同。随着大数据技术在智慧教育中的广泛应用，传统的教学方式必须转变，不然将成为制约现代教学的瓶颈。

如果引入大数据技术分析，改变传统的教学模式，那么将大大提升教与学的效率。通过大数据技术对教学知识点进行分析，可以让我们获得科学提问、情景设定等信息，并將其很好地应用到教学当中，从而避免出现“满堂灌”和“填鸭式”教学;同时通过大数据分析还可以获得多种知识点和相关的教学方法，使学生从多层面、多角度、多视角获取知识。比如传统教学中的“谈话法”，它要求老师针对知识点提出相应的“问题”，引导学生进行学习。但数学问题常常蕴含着某种思想和方法，且比较抽象，不仅要求知识逻辑严谨，还与老师的知识结构、教学经验、认知水平有着很大的关联。如果引入大数据分析技术，可以使老师提出的“问题”更为科学、合理，而且能针对学生不同的接受能力提出不同的“问题”，从而使教学目的更明确、更到位。例如：一份数学试卷或作业中涉及知识点很多，教师很难在短时间内进行有效的统计，为了赶上教学进度，往往从头讲到尾，没有侧重点，效率低下。如果有了大数据的诊断与分析，老师就可以做到精准定位重点、难点，有的放矢，提高工作效率。

  三、大数据技术为教学中老师和学生提供便利

在数学教学工作中，我认为“教”与“学”同等重要，有好的老师、好的方法，也要学生肯学、会学，不断总结学习方法，及时与老师进行互动交流，才能真正达到教学的目的。我发现，在以往的数学作业或考试试卷中，学生只关注了自己的总分，了解题目的对与错，不会认真、细致地分析产生错误的原因及自身知识点的掌握程度。如果采用大数据处理技术，可以通过智能分析学生作业或考试的数据，为学生提供具有针对性的考试和学习“诊断”报告，并进行知识点的归类与解析，全程跟踪学生情况，定期总结学生在特定学习知识点上的问题，为学生以后针对性的复习巩固提供有效的数据依据，也为教师开展针对性较强的学习辅导提供数据支撑。

如学生在作业或考试后，通过大数据分析自己在班级甚至年级的位次，及时了解成绩波动情况，分析成绩波动的原因，查找不足，巩固自己的优势，弥补自己的劣势。数学科目中知识点众多，且重要的知识点出现的频率较高，学生很易出现错误，需要进一步的强化练习。大数据信息技术引入数学教学后，可以根据教学中知识点类型，将高频出现的题目汇总、归纳、整理，学生根据归纳整理好的知识，有针对性地进行强化训练，达到提升学习能力、加深知识巩固、提高学习效率的目的。同时，教师还可以根据学生知识掌握情况设置针对某个学生的试题，让学生完成，避免学生不必要的重复和浪费时间，提高学习效率。此外，通过大数据技术的应用，学生能根据大数据分析结果，掌握自己对数学学习知识点的薄弱环节，有重点地加强训练，提高学习效率。

大数据技术在数学教学中的应用还很多，在未来的教育中，需要我们去更多、更好地探索、研究，使大数据对教学的影响和产生的巨大效能越来越明显，会更好的服务教育工作。据预测，到2025年教育领域所累积的数据规模将达到现在的50倍，我们作为新时代的教育工作者，应该在思想上牢固树立“大数据服务意识”;在日常的教学工作中，要逐步将关注点从“数字”向“数据”转变，不断学习，努力掌握大数据在教学中应用的技术手段，使教师的教和学生的学更具有针对性，最终达到转变和提高教师的教学方式和学生的学习效率的目的。

责任编辑 钱昭君