基于数据分析的初中数学弹性作业实践与反思

何叶丹 段振富

摘 要：在“双减”的背景下，立足学生，精准把脉教学，通过前测弹性作业收集学习数据，基于数据分析，师生将反馈的问题进行补救性教与学，教师命制后测弹性作业，根据学生完成情况生成二次数据，通过两次数据的对比分析，发现教学中存在的问题，即可进行针对性教学改进，从而提升教育教学的质量.

关键词：数据分析;初中数学；弹性作业；精准教学

1 问题的提出

“双减”政策明确提出“鼓励布置分层、弹性和个性化作业”^［1］.现阶段学生的学业负担重，自主学习的时间有限，不同层次学生的学习态度有所区别，对知识的掌握程度不一样，促使一线教师主动思考如何有效、真实地感知与解决上述问题.

课题组采用的方法是立足学情编制适合不同层次的学生使用的作业，利用信息技术平台收集学生的学习数据，然后对学生学习数据进行整理、分析、描述，根据学生反馈的数据指导教学实践，编制以生为本、学生能自主选择的弹性作业，如单元弹性作业、阶段弹性作业、分层弹性作业、专项弹性作业、个案弹性作业、应对中考真题弹性作业等，激发学生自觉完成弹性作业的兴趣，通过查缺补漏，帮助学生有针对性地巩固知识，促进学生个性化发展.课题基于数据分析弹性作业设计流程图展示如下：

2 核心概念的界定

2.1 数据分析

数据分析是指用适当的统计分析方法收集学生通过前测弹性作业产生的原始数据，对收集来的数据进行分析，提取有用信息和形成结论.基于数据分析能做到精准教学，指导实践，命制后测弹性作业，再利用信息收集平台生成二次数据，最后对两次的数据进行对比，发现教学中存在的问题，以数据为依据反馈教学效果^［2］.

2.2 精准教学

利用信息收集平台深度挖掘数据，精准分析学情，基于数据分析反馈，在课堂上突破重难点和点评错题，课后及时反思总结，命制符合学情的弹性作业^［3］.

2.3 弹性作业

初中数学弹性作业主要是指学生在复习知识的过程中，根据教师教学情况及学生的学习情况、理解程度，给予一定的弹性安排和调整，以提高教学效果和学生的学习效果.弹性作业主要以作业内容的弹性、作业形式的弹性、作业时间的弹性、作业评价的弹性等方式体现.

基于数据分析及学生的答题情况，参照新课程目标、教学目标、学情目标预测学情，预判教学中的问题，解构教学目标与重难点，命制符合学情的“前测弹性作业”和“后测弹性作业”，形成两次数据进行对比，指导教学实践，提升教育教学质量.

3 基于数据分析的弹性作业设计案例

3.1 前测弹性作业

选择一个合适的数据主题，集备组教师根据教学目标、学生特点和课程要求共同探讨，经综合考虑与调整，以适应不同学习需求和教学环境，明确作业的目标和要求，命制考查多重维度的前测弹性作业.

根据《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称《数学课标（2022年版）》内容要求中对一次函数的相关要求^［3］，通过选择题、填空题、简答题等方式检测学生的学习情况，利用信息收集平台形成原始数据，通过数据分析指导教师的教与学生的学.

结合数据分析反馈，学生掌握比较薄弱的题有：选择题第8、10题，正确率低于50%，分别考查确定一次函数k的符号与图象的应用，填空题第12、16题，正确率低于35%，分别考查自变量的取值范围及函数的增减性，简答题第17、20、21、22题，正确率低于40%，依次考查正比例及正比例函数的概念、一次函数图象及与坐标轴围成的面积、有关行程问题的一次函数的应用及一次函数的综合提升题.因此，基于原始数据分析的结果，在授课过程中教师对于上述薄弱题目侧重讲析，同时该结果也是命制后测弹性作业的重要参考数据.

3.2 精准化教学

教师在备课过程中需要对测验结果从试题难易程度、一均三率、每道题的得分率及考查内容、学生答题情况等方面进行分析，通过学生的答题情况反馈试题的难易程度，以一均三率整体了解任教班级情况，在教学中侧重于得分率较低的题目与学生探讨，做到精准答疑，摸索富有针对性、科学性和切实可行的精准教学模式.根据数据的反馈，指导教师进行补救性教学与学生进行补救性学习，促进教师教学的不断反思，及时解决学生学习的疑惑.

通过收集和分析学生的学习数据，如考试成绩、数据分析呈现的各项指标数据、前测作业答题情况等，精准把脉教学，了解学生的学习状况和问题，知识薄弱的领域和学习困难，逐一击破学生的难点、疑点、易错点等.教师可以调整和优化教学策略，以便更好地迎合学生的学习需求，做到精准补救.学生基于数据及自身的答题情况，了解到自己的知识疑点，针对疑点进行有意识学习补救，及时反思总结，以答疑解惑、课堂认真听讲、课后整理错题、寻找相关度高的题目等方式进行补救性学习，做到有的放矢地个性化弹性学习.

3.3 后测弹性作业

根据前测作业的雷达图小题答题情况，再结合雷达图中出现的拐点，通过平均分、正確率等方式深度分析答题情况，反馈数据背后学生在哪些知识还存在问题.

对于学生未解决的疑点、难点，教师除通过针对学生掌握的薄弱知识进行课堂精讲外，还可以以学生前测弹性作业中暴露的薄弱知识题为导向，命制以一次函数的图象与性质、函数的综合应用等为内容的后测弹性作业，以求提高学生对函数主题的再认知，巩固学生运用一次函数知识的能力.当然，由于学生个体的差异性，鼓励学生针对自身的学习需求，灵活安排时间选做后测弹性作业中的相关内容，实现个性化解决问题.

3.4 二次数据对比

通过教师课堂精讲，课后适时答疑，学生后测弹性作业的训练后，补救性教与学的效果评价以第二次测评来实现，二次数据的分析展示如下（节选）：

两次均采用年段检测数据，样本容量为409，通过数据可以发现补救性教与学效果明显，体现在：（1） 正确率由40.26%提升至47.43%，满分人数从77人增至121人，零分人数从161人减少至101人，但从正确率的总体来看，还存在部分学生没有掌握相关题目，需要后期的教学再次跟进促提升.（2） 一次函数基础过关题的解题技巧还需加强训练.

4 基于实践的反思

基于数据平台的数据分析其主要作用在于及时、直观地反映学生在学习过程中存在的问题，以及教師教学过程中需要调整的行为^［4］.基于数据分析的初中数学弹性作业的初探，虽然具有一定的优势，但也存在一些潜在的不足，需要进行反思和不断调整：（1） 数据收集和处理的困难：数据收集的过程可能存在一些困难，比如学生不认真作答或数据记录不完整等.此外，大量数据的处理和分析也需要耗费较多的时间和精力，需要考虑如何简化或自动化这些过程.（2） 数据结果的解读和应用：获得数据分析结果后，需要对结果进行准确的解读，并将其应用到实际的教学实践中.这可能需要教师具备一定的统计和数据分析能力，同时需要与学生进行沟通和反馈，以实现个性化教学的目标.（3） 需要合理使用数据分析结果：数据分析只是辅助教学的工具和手段，教师仍然需要结合自身的教学经验和专业知识，进行综合判断和决策.

综上所述，尽管基于数据分析的初中数学弹性作业实践具有潜力和优势，但也需要面对一系列的挑战和不足.优化数据收集和处理过程、提高数据分析方法的准确性和有效性、全面评估教学效果以及合理使用数据分析结果，都是改进和提升精准教学的关键点.

参考文献：

［1］ 严育洪.指向“双减”的教学任务新变化与作业活动新设计［M］.北京：世界知识出版社，2022.

［2］ 周毅.基于大数据的初中数学精准教学［J］.福建中学数学，2018（12）：35-38.

［3］ 翁举闻，陈颖.基于智学网大数据的初中数学复习课探索——以《实数复习》为例［J］.福建中学数学，2020（6）：43-46.

［4］ 段振富，郭晓灵.大数据背景下基于过程性评价的初中数学教学实践［J］.数学之友，2023（2）：22-25.

基金项目：福州市教育信息技术2022年度立项课题“基于数据分析的初中数学弹性作业设计实践研究”（项目编号：FZDJ2022A21）.