利用数据驱动实现小学数学课堂教学设计有效增值的研究

张玉红

摘  要：本研究课题，以小学数学“图形和几何”教学设计为例，着重于小学数学的有效增值运作策略，来指导小学数学教学的实践，从而更好地提高小学数学教学的质量。

关键词：数据驱动;小学;数学课堂;教学设计;有效;增值

1962年匹斯堡大学的格拉泽（R.Glaser）首先提出了“标准参照测验”（Criterion-Referenced Test，CRT）概念，“标准参照测验”因其侧重于测验的内容以及测验的掌握水平而被广泛应用于大规模教育测评和专业技能测试等各个领域。根据教育部颁发的《关于推进中小学教育质量综合评价改革的意见》的精神，学校紧紧围绕郑州市中小学综合评价体系中的品德行为、身心健康、学业发展、兴趣爱好和学业负担等全面反映学生发展的五大重要维度和影响学生发展的个体、家庭、学校、社区等四个主要方面，建立学校教育的“健康图谱”，通过数据分析和评价结果的运用，促进教师更加客观、理性、全面地看待复杂的数学现象，为有效地诊断和改进教学，规范教学行为，形成正确的教育质量观提供依据。

一、研究背景

1. 问题和原因分析

在知网上，与“小学数学学科”相关的论文有37项，涉及的领域有：数据辅助、数学教学、分科教学法、调查研究、教学学习、核心素养等，而关于“数据驱动数学”方面的论文仅有8篇，但没有一篇涉及小学领域。随着数字化时代的到来，数据分析在数学课堂中的引用越来越频繁，读懂数学，读懂教材，读懂儿童，是教师应具备的基本素质，要精准把握这些，就需要合理有效地利用数据分析。

2. 立足于学生发展的数据驱动

数据驱动就是在采集真实数据的基础上，通过对比分析形成信息，然后抽取信息中的关键要素，做出决策为下一步提供有效的指导行为，以提高工作和学习效率，达到减负增效的目的。例如，在学习统计图的时候，让学习和生活、数字联系起来，培养学生的数感。首先引导学生做一个服装方面的市场调查——怎样判断某个品牌的服装越卖越好;再次利用数据对比分析是否销量越大利润就越大;最后通过统计图进行对比分析确定下一步销售的服装款式。借助生活中易见的现象，收集数据、整理数据、分析数据，将学到的数学知识与生活充分结合，达到学以致用的目的。

二、数据驱动的研究目标和教学策略

1. 利用数据呈现调整课堂教学

（1）2012级质量分析数据（2014-2017年）。以下是2014-2017年关于学校教育教学质量各项指标分析图表（表1、表2、图1），从本次教育质量健康指数各项数据情况来看，学校的教育教学发展情况良好。可以看出，学生对数学任课老师的满意度逐年下降，学生学习的主动性不高，直接影响到整个课堂教学效果和儿童学业水平。优化策略：精准地读懂教材，读懂儿童;重视“图形与几何”数学情境的创设;重视学生的自主探究和合作探究。

2. 借助数据驱动精准课堂教学

（1）借助数据分析，调整课堂教学流程。教师的教和学生的学是一个动态变化的过程，教师在课堂上通过学生对知识掌握情况不断生成数据的处理与分析，随时调整教学方法与策略，提高课堂教学成效。首先在教的过程中，增加学情调查环节，通过课前学情数据收集分析，及时调整教学目标和教学手段，不断引导教学的优化与改进;再次在学的过程中，引导学生利用数据开展互评互学，提高学习效率，带来课堂形态的新变革。

（2）通过数据分析促进教学设计创新。例如，圆环的面积是在圆面积的基础上进行教学的，它的认识和面积计算不算太困难，关键要让学生理解环形是由内、外两个同心圆形成的，会准确灵活地计算环形的面积。教学时，先出示一个圆形纸片，引导学生复习如何找圆心、测半径、求面积，接着提问：“在圆形纸片上任意减去一个小圆，你会求剩下的面积吗？”学生动手操作，剪出各式各样的图形，提醒学生总结，无论怎么剪，剩下图形的面积都可以用大圆的面积减去小圆的面积来计算。总结完剩余图形的计算方法后，接着让学生“选美”，认为哪一种剪法剪出的图形最美。经过对比，同学们一致认为从大圆里剪去一个与之同心的小圆，剩余的图形最美！在此基础上揭示什么叫环形以及环形面积的计算方法，就这样通过图形“选美”突破本节课的重难点！

通过数据驱动有针对性地对学生数学课堂教学掌握情况进行调查，可以看出，大部分学生还是喜欢“图形与几何”知识的。但是对于学生来说这一领域公式的推导、空间想象、解决生活中的实际问题都是有难度的。同时对老师课堂教学情况进行调查，从数据中也反映出一些问题，比如选项最多的是“老师讲，学生听”，说明部分数学教师还在运用这种教学模式;也反映出大部分教师在上新课时运用的是复习导入，即在复习相关内容后直接进入新知，没有重视情境的作用。

三、数据化驱动对课堂教学的影响

1. 通过运用作业盒子的数据辅助学生学习数学

对学生2019年1月“六年级期末数学测试”进行分析（图3），从整体来看，参加测试的五个班总人数是346人，优秀率分别为53.45%、52.05%、28%、57.75%、36.99%，全年级优秀率为45.38%;合格率分别为100%、97.26%、83%、95.77%、89.04%，全年级合格率为93.06%。五个班横向对比优秀率和合格率仍然保持以前的状态，仍然是三班、五班两个班与其他三个班存在一定的差距;整体与五年级纵向对比优秀率和合格率有所降低，经分析是由命题题量的增加、题目难易程度的变化所造成的，属于正常范围。

其中“数与代数”部分五个班的得分率分别为80.06%、77.27%、71.34%、78.36%、72.88%。五个班横向比较差异在缩小，最高与最低的两个班相差由10%以上下降为8.72%;整体与五年级纵向对比得分率有所提高，这说明学生对“数与代数”部分的理解、计算、应用都有了进步，特别是三班、五班两个班的进步更大一些。根据分析，绝大部分学生对“分数和百分数”的认识、互化、计算以及“比的性质和应用”的得分较高，说明学生在五年级对分数理解的基础之上，进一步系统扎实地理解了它的意义以及与百分数和比的关系。通过平时的有效训练，对分数的计算能力也有了很大的进步。存在的问题是少数学生不能正确理解分数、百分数应用题的含义，并存在一些不良习惯，导致类型特点分不清，希望老师们在补差过程中通过示范、对比、纠正习惯等方法提高这些学生的应用能力。

通过数据驱动对学生进行调查佐证，发现学生开放性问题失分较多，所以在今后的教学过程中，我们既要保持双基教学的优势，同时要学习新的教育理念，在探究知识形成的过程和知识的运用方面多下功夫，提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，注重学生综合能力的培养。

2. 教师专业素养的提升

课前对学生的调查：图4。

课后对学生的调查：图5。

通过研究情况来看，学生偏爱课堂情境的创设。结合数据分析和课堂实践，针对在课堂教学中存在的问题，学校初步摸索出改进课堂教学的策略：首先，教师要精准地读懂教材、读懂儿童，要用数据去分析本班学生的学习情况。在课前、课后对学生进行问卷调查、谈话或是用作业盒子软件进行数据分析，有针对性地了解本班学生对某个知识点的掌握程度。其次，重视数学情境的创设，正如孩子们所希望的，创设的情境要能貫穿整个课堂，用此来支撑理解数学的道理和本质。第三，重视学生的自主探究和合作探究，重视学生知识形成的过程。