基于大数据的高中数学分层教学的有效策略

张福庆

【摘 要】 随着信息技术的不断发展，大数据已经在教学中展现出了优势，改变了传统教学模式，推进了高效课堂的实现。学生的知识储备和学习能力存在着差异，传统的“一刀切”教学模式忽视了学生的个性，教师利用大数据进行分析会了解学生的差异，方便对学生进行分层教学。本文主要探究了基于大数据的高中数学分层教学的有效策略，方便教师分层指导，落实核心素养的培养目标。

【关键词】 高中数学  大数据  分层教学  有效策略

大数据作为推动教育变革与创新的力量正在形成。时代背景下教师积极地利用大数据的相关思维思考有效的教学方法和教学模式，对学生进行分层教学，突破了传统的“一刀切”，会提高教学的针对性，科学地指导学生。教师采用大数据分析的方式会更了解学生的学习情况，通过对数据的挖掘和拓展，了解学生知识存在的不足和缺陷，将学生分层指导，会帮助学生掌握知识规律，了解知识要点，形成客观性认识，达到理想的学习效果。

一、建构数据分析观念

新的课程改革提出了“数据分析”这一概念，教师在教学实践中不断地尝试数据分析，通过数据分析教师建构了数据分析的知识框架，了解了数据分析的方法，积极地把数据分析应用到教学过程中，深刻地感受到了数据分析带来的便利。例如教师进行一次课堂测试，通过数据分析，教师会清楚地看到学生的“正答率”情况。在数据统计表中会出现参考人数、平均分、最高分、最低分、及格率、优秀率以及每一道试题的正答率情况。通过对这些数据的挖掘和分析，教师会了解学生对知识的掌握情况，针对性地做出下一步的教学计划。如果学生在选择题部分失分较多，教师会关注更多的选择题教学;如果学生在解答题方面出错太多，教师会关注解答题教学。同时，教师会了解每一个分数段的学生有多少，具体是哪些学生，有利于教师科学指导，做到分层教学。

二、积极尝试分层教学

在传统的教学模式中，往往是教师采用统一的教学内容和教学方法来引导学生掌握数学知识。这种教学模式缺乏新意，不利于培养和发展学生的个性，也不利于挖掘学生的潜能。教师要看到学生的不同，针对学生的实际对学生进行个性化分层教学，通过因材施教的方式来提高教学有效性。教师通过大数据获得的信息就是对学生进行分层的依据和标准。大数据会直接反馈出学生对知识的掌握情况，是客观的，会方便教师更准确地对学生分层。例如教师可以根据学生的成绩采用盒式图的方式来对学生进行分层。盒式图是描述成绩分布的一种常用方式，通过对数据的观察，教师会了解学生的平均水平、离散程度和分布形态等信息，根据这些信息对学生进行分层，之后进行针对性指导。教师对学生的分层有数据作为依据会更客观，会把学生放到最适合他们的位置，进而针对分层的学生进行个性化指导，促进学生更好地理解知识。

三、运用数据分析信息

学生是课堂的主体，教师要调动学生的主动性，引导学生在课堂探究中主动思考，积极分析。教师要通过数据分析结果来科学指导学生，为学生制定适合他们的学习内容和学习计划，鼓励学生参与到对知识的探究过程中，在思考中活跃思维，理解知识。

例如在授课《三角函数的诱导公式》时，教师就可以给及格率以下的学生提供一些基础性的思考练习，鼓励学生阅读教材，通过自主思考的方式来了解基础性的知识，达到夯实基础的目的。如：诱导公式一sin（α+k2π）=   ;cos（α+k2π）=   ;tan（α+k2π）=   。任务并不难，只要学生认真学习教材，仔细思考，观察他们的规律就能够理解，并且顺利地完成教师布置的任务。对于成绩在及格率到优秀率之间的学生，教师可以增加难度，鼓励学生探究诱导公式的实质是什么？求负角的三角函数值，第一步应该怎样做？已知角求知的关键是什么？问题循序渐进，增加了学生探究的欲望和主动性，通过他们的思考，学生的逻辑思维能力和推理判断能力都会在探究中提高，有利于学生的全面发展。对于成绩在优秀率以上的学生，教师要关注他们对于知识的灵活应用能力。在本课的学习过程中，教师可以给学生提供一些拔高性的练习题，引导学生通过自主思考的方式来灵活应用课堂所学知识，如：已知cos（π+α）=-，求sin（2π-α）的值;已知sin（π-α）=-，且α为第四象限角，求cos（π+α）和tan（π-α）的值分別是多少。通过分层次的教学，教师为学生提供不同的学习任务设计，所有的学生都积极地参与到了课堂学习过程中，能够亲历学习过程，感受学习的快乐，在探究中习得知识。通过学生的逻辑思考，学生的潜能在探究中得到了挖掘，他们会了解诱导公式的基础知识，学会如何通过给角求值，如何通过给值求值，以及如何对三角函数式进行化简等等知识。有了这样的分层教学，所有的学生都有满满的学习成就感，无形中增加了学生的学习动力，有利于数学学习兴趣的增加和高效课堂的实现。

四、学会分类关注方法

数学知识对于学生来说是抽象的，逻辑性非常强。很多学生在教师讲授知识时可以理解，但是过一段时间就会忘记，或者不知所措。面对这种现象，教师要引导学生学会知识分类，关注数学解题方法的总结。例如通过大数据的分析，教师会了解学生具体的某一个方面知识的掌握情况。如试卷中出现了“函数的单调性与最值”“三角函数的图象与性质”“等差数列”“不等关系与不等式的性质”等知识，通过数据分析，教师会清楚地了解学生哪方面知识有不足。通过分类总结，教师会对学生的学习情况有更深刻的了解，做到“对症下药”。

总之，教师通过看大数据对学生进行分层教学，会使教师更加了解学情，有计划、有组织地设计教学活动，优化课堂教学过程。教师针对性的教学真正地做到了面向全体学生，实现了有价值的教学，使全体学生都学有所得，发挥潜能，体会到数学知识的奥秘和神奇，对课堂流连忘返。

※本文系福建省教育科学“十三五”规划2020年度立项课题“基于大数据的高中数学分层教学的策略研究”（立项批准号：FJJKCG20—245）的研究成果。