基于大数据的高中数学分层次教学研究

李国伟

摘 要：随着新课改和新高考的不断深化，高中教学改革进程随之推进，利用计算机技术创新改革高中教学设计与方式方法，逐渐成为高中数学教师急需完成的教学目标之一。随着大数据技术的不断发展与深入研究，将其应用在高中教育阶段，具有深远的影响，通过对高中生的学习习惯、兴趣、行为以及学习效率等相关数据指标进行大数据分析与挖掘，创新与改进高中数学教学方法。高中数学教学核心目标是将不同层次的高中生协同进步，尊重学生之间的个性和差异水平，以人本需求为中心推进高中数学教学改革。

关键词：大数据;高中数学;分层次教学

引言

高中数学的学习成绩分布情况主要受学生主观和客观两类因素影响，因此高中数学教师需要充分调动高中生的学习能动性，创新与改进教学形式，提升学生的课堂教学的主体性地位，采用优化分层次教学考核评价方式，提升学生的知识构建水平。此外，由于地域之间存在较大差异性，高中生的数学学习情况可以通过大数据分析挖掘技术进行深度分析，有利于教师深度了解学生的核心需求点，对下一步有针对性地实施教学方案提供基础。还需要数学教师充分利用多媒体技术，结合学生小组项目任务发布等多种形式，提升数学学习过程的生活化性质和实践性思维能力。

一、针对学生分层次

随着素质教育和新课改教学理念的不断深入，学生在课堂教学中的主体性地位逐步提升，因此首先需要根据学生接受知识的能力水平实施分层次教学设计。借助大数据技术，从数据采集步骤开始，对高中学生的数学学习情况和课堂表现进行深度调研，采用课堂兴趣调查问卷、教学评价调查问卷、课外学习调查问卷等形式采集高中三个年级的数学学习现状数据信息，在完成数据采集步骤之后，需要对问卷调查结果进行统计与筛选，删除有误导性的和不具有代表性的调查问卷数据，提取出有利于数学教学分层次改进方向的数据标签[1]。其次根据学生数学成绩分布情况以及各个知识模块掌握能力等相关数据标签，评估与判定学生层次，对不同层次的学生学习存在的问题进行数据分析，形成树状图或者柱状图表等可视化分析结果。在完成相关数据标签的分析后，需要有针对性地与不同层次学生进行深度沟通，了解其在高中数学学习中存在的困惑点，有利于数学教师在分层次教学中采用适当的教学方式方法。针对学生分层次，需要高中数学教师对高中生进行深度了解和数据分析挖掘，利用大数据技术完成初步教学计划与设计方案。

二、针对教学目标分层次

基于大数据的高中数学分层次教学，针对学生的实际需求，需要对教学目标实行分层。对知识接受能力较强的高中生可以在新教材基础上拓展教学目标，面向基础较为薄弱的高中生需要数学教师协助他们巩固基础知识体系，设立适合自身学习节奏的教学目标，逐步提升数学逻辑思维能力和解题运算能力[2]。例如教材中在集合概念基础上拓展到充分必要条件的基础运算，在一元二次函数和方程不等式运算的基础上拓展不等式证明方法和抽象解集的运算训练，需要数学教师根据学生接受程度实施调整教学目标层次。有些学生在大数据分析结果中比较擅长函数的生活实践问题运算，可以拓展幂函数指数对数函数的生活实际问题，多次巩固训练拓展学习内容。有些学生在大数据分析结果中对三角函数的恒等变换以及诱导公式掌握和理解能力很好，因此教师可以拓展学生建立三角函数模型的方式解决实际问题的能力。针对学生不同知识模块的掌握和理解程度，通过大数据分析结果，有选择性和针对性地分层次设置教学目标，能够实现有效提升学生的数学学习兴趣和积极性，也能帮助学生找到适合自己的学习节奏。

三、针对知识体系分层次

高中数学教师应当具有建立知识体系的教学理念，因此需要根据学生差异性能力水平，对知识体系的构建采用分层次原则。很多数学教师将高中知识体系分为函数、平面解析几何、立体解析几何、统计概率等多个分支[3]，每个知识体系分支中都需要建立基本主题和分支主题，对学有余力的学生来说可以适当拓展知识体系内容，或者从某一个知识模块入手深入探究，对数学基础较差的学生来说，只需要掌握基础知识体系即可完成教学任务。对每个学生的数学知识体系构建不能一概而论，数学教师需要充分尊重每位学生的知识理解能力和熟练掌握能力，因此需要分层次扩展和巩固高中数学知识体系。以人教版教材为例，立体几何初步章节对空间想象能力较好的高中生是需要深度理解的知识体系模块之一，但是数学基础较为薄弱的学生空间想象能力一般，只能初步计算几何体的表面积和体积，并不擅长计算空间点、直线以及平面之间的位置关系，可以协助学生选择自己较为擅长的知识模块，不需要更多拓展理解较弱的知识模块，只需要熟练运算相关计算公式和距离计算方法即可。

四、针对教学评价分层次

利用大數据技术改进高中数学教学过程的教学评价方式，根据高中生对不同知识体系领域的熟练掌握程度，形成六维能力雷达图，当高中生有效提升原本并不擅长的知识结构时，依据大数据筛选原则，适当提升对应能力的权重，实现教学评价结果的分层次体系。并且在教学评价全周期中，教师需要充分利用沟通手段，将不同层次的学生内心需求深入了解，深度挖掘大数据表现背后的真实情况，建立人本需求为中心的高中数学教学评价体系。对不同数学表现层次的学生，在最终结果呈现时，重点赋予思维能力提升的权重，提高学生对数学学习的自信心。

结束语

随着大数据技术的不断发展与深入研究，将其应用在高中教育阶段，具有深远的影响，通过对高中生的学习习惯、兴趣、行为以及学习效率等相关数据指标进行大数据分析与挖掘，创新与改进高中数学教学方法。高中数学教学核心目标是将不同层次的高中生协同进步，尊重学生之间的个性和差异水平，以人本需求为中心推进高中数学教学改革。

参考文献：

[1]王佳文.基于极课大数据精细化高中数学分层分类教学探讨[J].中学课程辅导（教师教育），2019（22）：67-68.

[2]杜世勤.大数据背景下高中数学采取分层教学的作用[J].年轻人， 2019（15）： 15.

[3]张成刚.基于大数据的高中数学分层次教学研究[J].新课程导学， 2018（32）： 1.