大数据背景下提升中职数学课堂教学质量的研究

◎陈亚囡

(江苏如皋第一中等专业学校，江苏 如皋 226500)

随着科技的不断发展，我们迎来了一个崭新的大数据时代.大数据是互联网发展到现阶段的一种表象或特征，它具有多样化，信息量大，富有价值等特点.大数据驱动影响并改变着传统教育和教学，逐渐成为教育变革与创新的重要支撑，它不仅有助于我们以全新的眼光看待当前中职数学教学中的不足，把握教育的本质，促进学生个性化的发展，而且还有利于将抽象的数学知识系统化，直观化，加深学生对知识的掌握和理解，从而突破数学知识中的重难点，提高课堂教学效率和质量.

一、中职数学课堂教学中运用大数据的原因分析

1.基于部分中职学生的数学基础较差的因素

中职学生是一个特殊群体，他们大多数是由于中考成绩不理想，只能选择进入中职学校.然而在进入学校后，中职学生由于学习基础较差，目标不明确，自控能力较低，导致数学能力停滞不前甚至一落千丈.针对上述现状，教师可以通过大数据分析并引导学生重新认识数学在未来职业中的重要性和不可替代性，从而激发学生学习数学的内驱力.中职学生虽然知识基础比较差，但是智力并不低，他们的思维灵活，容易接受并适应新事物和新环境，将大数据分析运用于数学教学中，不仅可以帮助学生学好理论知识，夯实基础，而且还有利于学生数学操作能力的提高.

2.基于中职数学教学方式单一枯燥的因素

在传统的中职数学教学过程中，教师一般采取机械的教学方式，将所有数学知识一股脑地传授给学生，而没有意识到学习的本质，导致教学效果并不理想.而大数据的分析影响，不仅有利于教师灵活运用教学方式，引导学生主动去学习，而且还能促进师生之间的互动，使学生不断地汲取更多的数学知识.

3.基于中职数学教学过程中学生应用能力的因素

在当前的中职数学教学中，教师只是着重强调了数学理论和运算的重要性，而忽视了培养学生活学活用的重要性，理论联系实际的实践能力.导致学生的应用能力极其低下.但大数据分析可以给学生清楚的呈现数学在职业中重要性和实用性.

二、中职数学课堂教学中运用大数据的价值分析

1.调整课堂教学策略

大数据具有一定的反馈作用，其反馈结果对未来的教学效果具有一定的预测功能.这就意味着中职数学教师，不但可以运用大数据洞察群体学习情况，对知识的掌握情况，而且还可以随时随地利用大数据所反馈的信息，改进教学策略，努力提高数学课堂教学的有效性，从而有利于帮助学生在短时间内掌握更多的数学知识、数学技能，数学思维方法，促使学生不断突破自我的局限，在数学学习上取得更大的进步.

2.关注学生个性发展

自适应学习技术是大数据的一大特点，教师可以利用这一特点，向不同偏好、不同学习能力的学生，布置和推送不同的学习任务和内容，让每一位学生根据自己的学习能力和基础，自主学习教师所布置的学习任务，巩固已经学习的知识，预习将要学习的新知，这样可以保证每个学生的志趣得到最大化地发展，每个学生的潜能也能得到充分的发展，每个学生的学习动力得到更大的激发，从而可以促进学生的个性得到良好的发展，以此让学生能够灵活运用所学的知识，学会并掌握知识以及运用能力，不但促进学生的自主学习能力得以提升，数学综合知识和学科核心素养也得到真正地提高.

3.提供教学活动教材

大数据的到来让教师有了了解学生的途径与方法，在日常生活中职数学课堂学习中，学生的需求，通过大数据的处理可以及时反馈给教师，教师就会立马会意，然后可以设计相应的课堂教学活动，满足学生的需求.因此，教师在教学中，可以运用自媒体拍摄学生的作业传递到屏幕上，和大家一起来进行研究，研讨，分析作业的优缺点，及时反馈学生的学习情况，让学生对新知予以加深理解，促使学生更快地学习和掌握.这样的教学活动，需要教师以“学生的需求”为鲜活的教材，促使中职数学学习真正发生，让学生积极参与到学习中去，挖掘学生的学习能力，充分发挥学生的驱动力，营造学生学习的氛围，不仅可以拉近师生之间的关系，而且还可以增强学生学好数学的自信心，让学生不断取得进步.

三、基于大数据背景下中职数学教学实践运用

1.构建数据分析理念下的中职教学模式

学科核心素养已经成为中职数学教师研究的重要话题，特别是在大数据背景下的中职数学，更要从培养全面发展的中职学生的角度去思考.因此，教师首先需要更新教学观念，将新型的大数据分析教学模式融入中职数学教学中去，使学生的被动学习变为主动有意义的学习.同时还有利于帮助学生构建数据分析观，培养其独立思考，自主学习的能力.比如：月考结束之后，利用大数据分析可以统计各个不同类型的题目得分情况，如A题型做对的人数有45%；B题型做对的人数有55%；C题型做对的人数有23%；D题型做对的人数有28%……教师根据上述数据分析可以清楚地了解学生对各个题型的掌握程度，从而进行有针对性的施教.然后利用大数据对第二次的月考成绩进行分析，根据分析结果可以了解之前的教学策略是否奏效，以便于不断改进教学方式，促进学生的发展.通过上述数据分析，不仅可以改变教师传统的教学方式，消除教学误区，而且还能让学生的成绩不断提高，增强学习数学的自信心.

2.探索数学教学中尝试分层教学的因材施教

目前，中职数学课堂教学中，教师的教学方法缺乏新意，单调枯燥.长此以往下去，学生的个性得不到培养，学习潜能也得不到激发，从而阻碍学生的能力发展.而运用大数据分析的全新教学模式，可以帮助教师运用分层教学方法进行因材施教.教师在分层教学时，根据学生的学习基础，进行分层，每一个学习小组选好一名学习骨干，进行组织，一起交流探讨，在这样的活动中，教师巡回辅导，在学生学习过程中进行指导，从而发现每个学生的优势和劣势，制定有针对性和合理性的教学方案，保证每个学生的个性都能得到充分的发展，学习能力得到不断的提升.比如：期中考试结束之后，我利用大数据分析并根据学生的成绩制作了箱线图，通过箱线图不仅可以了解学生成绩的分散情况，掌握每个学生的学情，而且还可以比较学生之间的成绩，激发学生的竞争心，产生学习的动力.箱形图清晰的提供了班级的5个重要点：中点、Q1、Q3、高位及低位，通过箱型图形象地看出班级的成绩中心、延伸以及分布状态.借助于箱型图的数据分析，教师可以更好地了解学生在团体中的位置，针对学生成绩采取个性化的教学方式，从而提高整个班级的数学成绩.利用大数据分析了解每个学生的特点，可以有效展开因材施教，因人而异，针对性进行教学，缩小班级学生的差距，促进学生共同进步.

3.融合中职数学教学中学生专业特点的大数据分析

在中职数学教学中，大数据分析与数学知识密切相关.教师通过引导学生学习大数据分析知识，不仅可以帮助学生获取数据中的有用信息，找到解决问题的关键所在，而且还能够培养学生观察，分析问题的能力，提高学生解决问题的速度和质量.同时运用大数据分析还能够将抽象的数学问题具体化，加深学生对各个知识点的理解，有助于学生形成数据分析思维，利用关键信息，顺利地解决问题.比如：在教学“指数函数和对数函数”时，我首先运用多媒体给学生呈现了指数函数和对数函数，要求学生观察并说出这两个函数的不同之处，五分钟之后，学生给出了答案，我并没有着急肯定或者否定学生，而是引导学生循序渐进的学习本节课的重难点知识，学完之后，学生可以掌握指数函数和对数函数的性质.然后，我设计了相应的练习题目，并运用大数据分析制作饼状图统计学生在求解函数时所犯的错误，如函数在限定定义域上求值域有困难；函数奇偶性判断出错；求函数的单调递增、递减区间错误……然后根据饼状图所传递的信息，了解学生是否真正掌握知识，对于学生不懂的函数知识进行细化讲解，采用不同的教学方法将抽象的函数关系转换为直观的图像法，从而有利于中职学生的理解.同时利用饼状图还能让学生更加清楚自己存在哪些不足之处，在本节课的教学中，教师利用大数据所绘制的饼状图可以及时反映学生的学习状况，继而在此基础上实施科学合理的教学策略，提高课堂教学质量.

4.提升中职学生数学运算能力的数据挖掘算法的教学

中职数学新课程标准要求，教师不仅需要懂得利用大数据分析完成教学目标，还需要培养学生的数学运算能力.优秀的数学运算能力，不仅有利于学生收集和分析数据，根据数据之间的关系挖掘算法，而且还能引导和帮助学生在计算过程中提升数学运算能力，从而有助于教师培养学生举一反三和反三归一的综合归纳能力，习得数学运算运用技能，可以促进学生创新能力的提升.比如：在教学“求两条异面直线间的距离”时，以教室为例，要求学生思考如何计算“两条异面直线的距离”，思考了好一会，学生都无任何头绪.面对抓耳挠腮的学生，教师可以让学生先求两条异面直线上一个公共的法向量，然后利用数据分析求出两条异面直线上的两点连线段在公共法向量上的射影长.第一步.设向量a和向量b是异面直线,第二步向量n是向量a和向量b的公共法向量.第三步求异面直线的向量a和向量b的距离d.通过大数据分析教学，学生可以直观地感受异面直线的关系，并且找出他们之间的公共法向量，从而找到解决问题的突破点，完成本节的教学目标.本节课的教学内容和方式，不仅可以锻炼学生的数学逻辑思维和空间思维，而且还有助于学生在计算距离的过程中提升数学运算能力，促进学生灵活的运用算法，提高解决问题能力.

四、大数据背景下中职数学教学策略的保障措施

1.创新教学理念

教师是中职数学课程实施的基本条件,应引导老师摒弃“完成任务、数学难教”等教育理念,并运用课程讲座、交流会等方法,使老师认识数学课程,为教学实施打下基础.在中职的数学教育中,通过确定课程目标,将学生理论知识与实际操作技能紧密结合,突出学生的自主学习性,给学生提供了良好的学习空间.因此,在介绍指数函数的基本特性时,老师还可以应用计算机画图软件,为学生展示指数函数图形的变换过程,并指导学生观察图形变换的特性,进而确定函数的基本特性,例如:值域、非奇非偶函数等.在这一过程中,学员们不但能够理解基本数学知识,还能够使学员熟悉应用软件画图使用功能,训练学员的观察分析能力,从而培养学生的空间逻辑思维.同样,注重中职数学知识点的使用价值,培养研究问题、解决的能力,也是中国中职教育数学专业改造的重要方面.在中职的数学课程中,教师必须明确“数学教育不仅是理论知识,更是实践生活的工具”,以指导学生正确地认识中职数学,从而调动学生的学习积极性.采用这样的方法,有助于改善“偏向理论”的教育现状问题,进一步发掘数学教育的使用价值,提高数学质量.

2.培养学生的数据分析能力

在大数据挖掘背景下,数据挖掘资源有着不可估量的教育价值,培养中职学生的数据挖掘能力,也能够推动学生全面发展.所以,在中职的数学课程中,把训练数据挖掘能力纳入课程中,使中职学生基本掌握数据挖掘的特点,从而养成学习者良好的教学习惯.因此,中职学生在学习微面积公式方法时,教师可通过绘制散点图来观测统计的变化趋势,并指导学生通过观察大统计变化特点,从中总结出知识重点.通过采用这样的方法,不但能够使学习者更加了解知识学习方式,提高统计质量,还能够对大统计变化形成一种更加准确的认知,从而训练学习者的统计分析能力.

3.营造良好的数学教学氛围

在大数据背景下,中职数学教育资源越来越丰富,而海量的现代数学教育资源、大数据挖掘,也能够给中职教育带来良好的服务和支持,这对于优化授课、调整教学模式都具有积极作用.所以,在中职教育中,营造良好的现代数学教育课堂气氛,积极培育中职学生的大数据分析意识,充分发挥学校大数据资源优势,以保证数学教学活动的高效进行.比如,在每日数学课堂中,老师们能够科学合理运用翻转课堂、网上教研平台等方法,通过大数据记录的学生所学知识、复习状态和教师反馈建议等内容,使得数学课堂更加的数据化、科学化.在这一流程中,老师们能够通过观察数据信息的变化,了解学员的掌握状况,对比于传统凭经验的教学模式来说,更适合于学生的复习需要.

4.确保相关的教学设备充足

近年来，国家对职业教育的重视度不断提升，中职院校的整体数量、教学质量、教学条件得到了很好的发展.然而，仍然有一部分中职学校缺少能够支持开展大数据教学模式的相应设备.因此，保障大数据背景下数学教学策略的有效实施，基础就在与设备的充足.首先，中职院校校领导、管理人员应充分认识到在大数据背景下信息化教学设备对教学工作的重要性；其次，加强信息化教学设备的投入力度，将购买、租赁信息化教学设备的费用列为专门款项.同时，部分中职学校虽然设备充足，但是对设备不能进行良好维护，导致这些信息化教学设备成为“摆设”，不能支持大数据数学教学策略的实施和开展，所以学校必须聘请专门人员，对设备进行定期维护，确保设备性能良好、功能全面、运行稳定.最后，从外部保障上，不断提高大数据在数学教学中的应用.

结 语

综上所述，随着时代的高速发展，计算机、大数据、云计算等全新的科学技术被应用在社会的各行各业当中，改变着我们的生活，为人类生产力的提升做出巨大贡献.其中，大数据作为一项集数据采集、数据统计、数据分析等于一体的网络技术，对于中职学校的教学来说具有重要意义.大数据背景下的中职数学教学，有利于推动传统教学的创新发展，为中职数学课堂注入活力，充分调动学生学习数学的积极性和主动性，促进师生之间的互动，从而在教师开展高效的教学工作的同时，还能促使教师加强自我学习，深度研究教材教法，采用多样化的教学手段，提高学生的数学综合素养，为未来的职业做好准备，为培养适应未来社会发展的中职高科技人才而努力奋斗.鉴于此，广大中职学校应不断提升对大数据技术应用的重视度，合理利用大数据技术，探索出一条能够有效提升数学教学质量和效率的道路，为国家职业教育的发展奠定基础.