基于大数据支持的农村初中生数学个性化自主学习研究

郑艳艳

［摘  要］ 当前农村初中生所表现出来的个性化特征对数学学习的影响越来越明显，在学习与生活当中形成的能够支撑数学学习的思维能力表现出很强的个性化特征. 大数据对农村初中生数学个性化自主学习具有明显的支持作用，文章基于教学实践，对其进行了阐述.

［关键词］ 大数据；农村初中生；数学个性化自主学习

面向当前的农村初中生，在数学教学当中尊重学生的个性化特征，并在此基础上促进学生自主学习，这是突破已有教学传统并取得更高教学效率的有效途径. 大量的教学经验表明，当前农村初中生所表现出来的个性化特征，对数学学习的影响越来越明显. 这里所说的个性化特征主要包括非智力因素和智力因素两个方面. 从智力因素的角度来看，农村初中生在学习与生活当中形成的能够支撑数学学习的思维能力（思维能力是智力的核心）表现出了很强的个性化特征，其根本原因是不同学生个体的学习经历存在着一定的差异，这种差异性体现在数学学习中，就是个性化的体现. 与此同时，农村初中生在数学学习中表现出来的自主学习能力，对数学学习的效果也有着越来越重要的影响，尤其是在农村家长越来越关注孩子学习成绩的背景之下，学生面对的影响学习的因素越来越丰富，而不少学生都认识到，要想让自己的数学成绩能够持续提升，最关键的还是要依赖自身. 这就意味着学生能够在诸多影响自身数学学习的因素当中，将自身因素作为最关键的因素，这也使得自主学习有了坚实的认知基础. 于是将个性化学习与自主学习结合起来，就可以得到面向农村初中生数学学习的一个新的研究抓手，那就是个性化自主学习.

对教师来说，把握学生的学习特点，最关键的一点是对学生的学习过程有准确的把握与判断. 如果说传统教学视角之下教师努力的方向是经验的积累，那么在信息技术飞速发展的背景之下，借助大数据来把握学生的学习过程，就是最重要的选择之一. 基于这样的认识，笔者尝试基于大数据对农村初中生数学个性化自主学习进行研究，并取得了一定的实践收获. 现结合人教版初中数学八年级下册“中心对称图形”这一知识的教学，阐述相关的研究思路与心得，希望能对同行起到抛砖引玉的效果.

大数据对农村初中生數学个性    化自主学习的支持作用

大数据原本是信息技术领域的一个重要概念，在相当长的一段时间里，人们普遍认识到了数据能起到的重要作用. 大数据相对于数据而言，首要特征是数据具有丰富性，而数据越丰富越完整，分析数据后得出的结论就越准确. 在当前社会的各个领域当中，大数据都有着或明或暗的体现，人们的很多行为也会在大数据的分析之下显现出更多的特征，而当这些特征能够被当事者或研究者所把握的时候，它们就可以发挥更大的作用. 在“互联网+教育”的时代背景之下，利用大数据精准地个性化地分析学生的学情，可以解决传统班级授课制中因学生众多无法做到因材施教的问题（因材施教与个性化自主学习的本质是一样的，因此利用大数据去分析学生的学情，确实可以促进学生的个性化自主学习）. 运用大数据分析手段可以针对具体学生分析其数学知识图谱的构建情况，数学核心素养的培养情况，这对教师做教学适应性调整起着参考作用［1］.

对农村初中数学教学而言，当把教学研究的着力点放到学生身上，从而开始关注学生的自主学习时，数学教师有必要思考大数据对学生的个性化自主学习究竟能起到怎样的支持作用. 在研究的过程中笔者通过梳理发现，大数据对农村初中生数学个性化自主学习的支持作用，可以从下面两个角度来理解：

第一，大数据对农村初中生数学个性化自主学习的促进作用首先体现在教师对学生学习过程的精准把握上.

学生的学习过程实际上是一个内隐的过程. 在传统的教学中，教师基于自身的教学经验去判断学生的学习过程，往往是通过学生的学习结果推理出来的. 这种间接性导致教师的判断有时候并不准确，而教学中的“误判”行为不仅会对学生的认知过程造成影响，还会对学生学习过程中的情感表现造成负面影响. 因此从这个角度来看，大数据在教师把握学生个性化自主学习的过程中能起到重要的积极作用. 具体来说，当教师能够借助大数据去反映学生学习过程的时候，大数据就能让教师对学生个性化自主学习的过程尤其是其中的细节做出更加准确的判断. 有了这一判断作为基础，在后续的教学当中教师就能真正做到著名心理学家奥苏伯尔所说的“弄清学生已经知道了什么，然后在此基础上进行教学”了.

第二，大数据对农村初中生数学个性化自主学习的教学策略选择有着重要的支撑作用.

任何有效的教学都离不开具体的策略. 对农村初中生的数学学习而言，个性化自主学习也离不开具体的教学策略. 个性化自主学习主要是面向学生个体的（当然有时候也关注学生的层次性），因此教学策略的应用也会表现出一定的个性化特征，以确保与所教学生的认知特点形成良好的对应关系. 在这种情况下，教师的教学策略选择自然就依赖于大数据的分析.

通过以上分析可以发现，大数据对促进农村初中生数学个性化自主学习有着明显的作用. 这种作用的具体体现需要在实践当中加以落实.

大数据促进农村初中生数学个    性化自主学习案例分析

通过上面的分析可以得出一个基本结论：大数据能够助力中学数学教育教学的精准化［2］. 精准化意味着个性化自主学习的实施空间更加宽泛，那大数据的作用又应当如何发挥呢？下面我们一起来看看“中心对称图形”的教学案例.

教学“中心对称图形”时面临的第一个障碍，是中心对称图形概念的建立. 尽管从数学描述的角度来看，这些定义比较简单，但需要学生在大脑当中有相应的数学图象作为支撑. 值得注意的是，中心对称图形相对于轴对称图形来说，其对学生的动态想象能力要求更高. 因为轴对称只需要学生在大脑当中完成对折即可，而中心对称却需要学生在大脑当中进行旋转，很显然，在大脑当中完成旋转要比完成对折困难得多. 如果注意不到这一点，而去对学生进行千篇一律的教学，那不同层次的学生乃至不同的学生个体，就会面临不同的学习挑战. 笔者注意到这一问题之后，借助大数据，先进行了一次摸底调查，具体的做法是给出学生一些轴对称图形和中心对称图形（考虑到篇幅，这里只呈现中心对称图形，如图1所示），然后让学生对这些图形进行分类（以选择题的形式），分类的结果可以借助大数据来统计. 同时设定：如果学生在研究图形的过程中能够给出自己生活经验当中与之相关的图形，就可以借助文字来表达（以填空题的形式）.

从后台的统计结果（大数据的重要体现形式）中可以发现：平均一个班只有30%左右的学生能够将这些图形归为一类，并且在举例的时候举出与之一致的例子；25%左右的学生能够将这些图形归为一类，却不能举出相应的例子；40%左右的学生既无法判断这些图形共有的特征，又不能举出相应的例子.

这个统计结果一定程度上出乎笔者的意料. 面对这一统计结果，笔者在设计教学的时候，重点运用了一个策略，那就是激活学生的生活经验. 其实，农村初中生的生活经验当中有不少中心对称图形，只不过他们缺少这样的研究视角，无法对这些图形进行重点注意，更无法做到有意识地归类. 事实证明，采用这一教学策略，效果是明显的：在最初呈现例子的时候，笔者是通过“做”（这也是一种教学策略）的方式，让学生观察通过旋转（借助教具），一个图形会表现出“原来的样子”（学生语）；然后尝试让学生自己到讲台上来旋转，结果无论是操作的学生还是观察的学生，他们都能发现“旋转是有角度要求的”（这也是学生判断的结果）；接着引导学生对旋转角度进行分类；最后，将“凡是旋转180°之后能够与原图形重合的图形”归为一类，并运用数学语言对这类图形进行概括，这样就顺利得出了中心对称图形的概念.

在这样的学习过程中，学生的个性化自主学习表现得非常充分，无论是学生基于自己生活经验举例，还是学生在“做中学”的过程中的相关表现，都有着明显的个性化特征. 学生所举的例子，可以成为自身构建数学概念的素材；学生在做中学过程中的表现，无论是对自身而言还是对他人而言，都是重要的资源.

从教学结果的角度来看，这一教学策略是行之有效的. 绝大部分学生大脑当中关于中心对称图形的表象都非常深刻，解决相关问题时，这些表象也能充分发挥作用. 显然，这一教学策略的有效得益于此前大数据的分析，如果没有大数据的分析，教师只凭自己的教学经验去判断，那从教学伊始，教师的教学策略与学生的认知基础之间就存在偏差，其后教学效果出现不理想的情况也就必然会发生. 而基于大数据分析所确定的教学策略，却能保证学生的个性化自主学习得到充分体现.

对大数据支持农村初中生数学    个性化自主学习的思考

通过分析类似上述的教学案例，可以得出这样的结论：面向当下农村初中生数学的个性化自主学习，教师需要借助大数据更加准确地把握学生的知识基础和经验基础. 在这一基础之上，学生的个性化自主学习需求可以得到满足，尤其是学生个体，可以从自身的个体经验与认知基础出发，选择自己用得得心应手的自主学习策略，从而深刻理解数学概念与规律. 其中最直接的表现就是，学生在理解这些数学概念与规律的时候，既能从个体经验系统当中调用相关的素材，又能将对数学概念与规律的理解迁移到新的问题解决情境当中. 显然，这样的个性化自主学习，不仅能促进学生当下数学学习能力的提升，而且对学生的可持续发展也有重要的促进作用.

總而言之，在“互联网+”时代的大数据背景之下，教师应该借助技术手段精准了解学生，并展开基于技术支持的个性化学习探究，以实现技术推动个性化学习的目标. 农村初中生的生活经验丰富，学生可以在生活当中形成很多可以促进自身学习的经验，这些经验都是重要的学习资源. 如果教师能够借助大数据将学生的经验系统进行更加细致的分析与应用，那么学生的学习过程就会更加符合他们的认知特点，学习效果也会更加理想. 值得一提的是，当前初中数学教学追求核心素养的发展，而数学学科核心素养强调培养学生数学的眼光、数学的思维以及运用数学语言的能力，对于这三者，学生有着怎样的基础，如何激活学生更多的经验来促进数学学科核心素养的发展，这些都可以在大数据的视角之下，通过学生的个性化自主学习来回答. 所以，基于大数据的农村初中生数学个性化自主学习研究，既具有理论价值，又具有实践价值，教师应在日常教学当中充分利用大数据，以发挥其应有的作用.

参考文献：

［1］郑培珺. 基于大数据分析的初中数学知识图谱构建研究［J］. 数学教学通讯，2020（17）：3-7.

［2］周建锋. 大数据下初中数学课堂精准教学模式的研究［J］. 安徽教育科研， 2022（21）：83-84.