張麗娟

摘要：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)分析也應(yīng)運(yùn)而生。將大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是一種全新的嘗試。本文簡(jiǎn)要分析了大數(shù)據(jù)分析的概念，從不同方面對(duì)基于大數(shù)據(jù)分析下的教學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行了深入研究，結(jié)合筆者豐富的教學(xué)實(shí)踐，最終提出了一些基于大數(shù)據(jù)分析下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的策略。希望通過(guò)本文的分析研究，能夠?yàn)楦玫剡M(jìn)行數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，提供一些有益的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析;數(shù)學(xué)課堂;教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G633.6 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）06-0271-02

如今，我們已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)校、分析改革教育”的大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)正影響著傳統(tǒng)教育與傳統(tǒng)教學(xué)，未來(lái)大數(shù)據(jù)必將改變傳統(tǒng)教育的面貌[1]。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)分析也相應(yīng)地產(chǎn)生。因而，研究基于大數(shù)據(jù)分析下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)具有較為重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

一、大數(shù)據(jù)分析的概念

1.大數(shù)據(jù)的概念。就數(shù)據(jù)本身而言，其是記載信息的一種載體，當(dāng)然，也是知識(shí)的來(lái)源。數(shù)據(jù)的不斷增加，表示其相應(yīng)的記錄范圍、測(cè)量范圍和分析范圍在不斷擴(kuò)大，表示人類獲取的知識(shí)越來(lái)越多，獲取的信息量越來(lái)越大，而知識(shí)的邊界也在相應(yīng)地不斷擴(kuò)展與延伸。所謂大數(shù)據(jù)，可以從宏觀和圍觀兩個(gè)角度來(lái)進(jìn)行理解，有不少國(guó)內(nèi)外學(xué)者選擇從宏觀角度理解和研究大數(shù)據(jù)，其對(duì)于大數(shù)據(jù)的概念做了以下定義，即需要新處理模式才可以具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)，大數(shù)據(jù)具有4V特點(diǎn)，分別是Volume（數(shù)據(jù)量大）、Velocity（實(shí)時(shí)性強(qiáng)）、Variety（種類多樣）、Veracity（真實(shí)性），另外還有一部分學(xué)者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)再加兩個(gè)V，即Value（價(jià)值）和Visualization（可視化）[2]。而維基百科給出的定義則是無(wú)法在可承受的時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。

2.大數(shù)據(jù)分析的概念。所謂大數(shù)據(jù)分析，即對(duì)規(guī)模巨大、數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。其具有四個(gè)非常顯著的特征：首先，數(shù)據(jù)量大;其次，速度很快;再次，種類繁多;最后，真實(shí)性。而大數(shù)據(jù)分析的目的就是要通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和挖掘，科學(xué)總結(jié)與發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)藏的規(guī)律和模式，并結(jié)合源源不斷的動(dòng)態(tài)流式數(shù)據(jù)去預(yù)測(cè)事物未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)[3]。

二、基于大數(shù)據(jù)分析下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略

1.更新教學(xué)觀念，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析觀念。物質(zhì)決定意識(shí)，意識(shí)是物質(zhì)的反映。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師在課堂教學(xué)的過(guò)程中，教學(xué)方法、教學(xué)模式難免會(huì)受其自身教學(xué)觀念的影響，因而數(shù)學(xué)教師首先必須先更新教學(xué)觀念，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析觀念。在新課標(biāo)中提出了“數(shù)據(jù)分析觀念”一詞，這一詞是由“統(tǒng)計(jì)觀念”變更而來(lái)。由此可見，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，數(shù)據(jù)分析也日益受到人們的關(guān)注與重視。因而，有必要在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)構(gòu)建相應(yīng)的背景，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析觀念，使學(xué)生樹立數(shù)據(jù)分析的意識(shí)，并對(duì)其予以重視[4]。

2.勇于探索，在數(shù)學(xué)教學(xué)中嘗試分層教學(xué)。在現(xiàn)行的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)上，一般采取班級(jí)統(tǒng)一上課的模式，這樣的教學(xué)模式比較固定，缺乏新意，不利于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，更不利于挖掘?qū)W生的潛能。我國(guó)古代教育師祖孔子曾提出“因材施教”，就是要求教師根據(jù)每個(gè)學(xué)生不同的情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行不同類型的教育。在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師可以對(duì)學(xué)生嘗試分層教學(xué)。一個(gè)班有眾多的學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間存在著個(gè)體、個(gè)性差異，對(duì)不同的學(xué)生進(jìn)行不同類型的教學(xué)，能夠促進(jìn)有效教學(xué)。對(duì)于個(gè)性化差異和個(gè)體化差異比較明顯的小學(xué)生，也可以嘗試不同的教學(xué)方法，嘗試全新的教學(xué)模式，對(duì)于不同基礎(chǔ)和不同背景下的學(xué)生，要正視其存在的個(gè)體差異，對(duì)他們進(jìn)行分層次的教學(xué)，這樣有利于促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，也有利于充分挖掘?qū)W生的數(shù)學(xué)潛能。

3.學(xué)會(huì)運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析和獲取數(shù)據(jù)中的有用信息。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)注意引導(dǎo)和幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析和獲取數(shù)據(jù)中的有用信息，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性。通過(guò)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生提高他們的學(xué)習(xí)效率，這樣既有助于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，也有助于提升高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率[5]。舉例來(lái)說(shuō)，教師可以結(jié)合高中數(shù)學(xué)教材內(nèi)容，大數(shù)據(jù)分析工具制定教學(xué)計(jì)劃，例如在學(xué)習(xí)《空間向量》這一章時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活，充分發(fā)揮想象力，對(duì)空間向量進(jìn)行思考，還可以引入與空間向量相關(guān)的內(nèi)容，通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解。同時(shí)，帶動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考，積極參與課堂互動(dòng)。此外，教師還應(yīng)教學(xué)生學(xué)會(huì)獲取數(shù)據(jù)中的有用信息。以高中數(shù)學(xué)《統(tǒng)計(jì)》這一章為例，在學(xué)習(xí)《統(tǒng)計(jì)》這一章時(shí)涉及抽樣方法以及總體分布的估計(jì)，教師可以在具體教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生利用大數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后從中獲取有用的信息，以幫助解題。

4.引入數(shù)據(jù)挖掘算法，提升數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。數(shù)學(xué)教師除了按照教學(xué)大綱要求完成教學(xué)任務(wù)之外，還要注意在數(shù)學(xué)課堂中引入數(shù)據(jù)挖掘算法，注意提升學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。一方面，數(shù)學(xué)教師要利用大數(shù)據(jù)分析工具密切關(guān)注學(xué)生對(duì)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握情況;另一方面，還要密切關(guān)注學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的掌握。引導(dǎo)和幫助學(xué)生學(xué)會(huì)收集數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)挖掘算法，培養(yǎng)數(shù)學(xué)解題能力。對(duì)于高中學(xué)生而言，數(shù)學(xué)運(yùn)算能力是其必須掌握的，數(shù)學(xué)運(yùn)算能力是學(xué)好數(shù)學(xué)的前提和基礎(chǔ)。因而，數(shù)學(xué)運(yùn)算能力非常重要。舉例來(lái)說(shuō)，在高中數(shù)學(xué)的運(yùn)算中，涉及函數(shù)、指數(shù)和向量等計(jì)算，而這些計(jì)算相對(duì)而言又比較復(fù)雜，如果在計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)失誤，將導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)算結(jié)果錯(cuò)誤。這就要求學(xué)生具備較強(qiáng)的運(yùn)算能力，在運(yùn)算過(guò)程中保持細(xì)心、認(rèn)真和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行運(yùn)算。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要教學(xué)生運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三。

5.學(xué)會(huì)分類，重視數(shù)學(xué)知識(shí)的積累。高中數(shù)學(xué)學(xué)科是一門具有較強(qiáng)的抽象性和較強(qiáng)的邏輯性的學(xué)科，知識(shí)點(diǎn)還比較多，這就要求學(xué)會(huì)分類，對(duì)各類數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分門別類，這樣有助于加深對(duì)知識(shí)的理解，也有助于理清數(shù)學(xué)知識(shí)的脈絡(luò)，促進(jìn)學(xué)生更好地進(jìn)行下一階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。此外，還應(yīng)重視數(shù)學(xué)知識(shí)的積累。高中數(shù)學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的連貫性和銜接性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中如果出現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)斷層問(wèn)題，很容易影響下一階段的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，致使前期所學(xué)的知識(shí)與后期將要學(xué)習(xí)的知識(shí)無(wú)法較好地銜接，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也會(huì)在一定程度上影響學(xué)生的整體成績(jī)。因而，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師要注意幫助學(xué)生做好相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)和鞏固，加深學(xué)生對(duì)前期所學(xué)知識(shí)的印象。例如：在初中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師對(duì)十字相乘法已經(jīng)不作要求了，同時(shí)對(duì)三次或三次以上多項(xiàng)式因式分解也不作要求了，但是到了高中教材中卻多處要用到。另外二次根式中對(duì)分子、分母有理化這也是初中不作要求的內(nèi)容，但是分子、分母有理化卻是高中函數(shù)、不等式常用的解題技巧，特別是分子有理化應(yīng)用更加廣泛。所以，教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該多復(fù)習(xí)以前學(xué)生學(xué)過(guò)的知識(shí)，將其進(jìn)行一定的積累，同時(shí)，也能為其今后數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。此外，還要養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和數(shù)學(xué)知識(shí)積累意識(shí)，在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中，充分重視數(shù)學(xué)知識(shí)的積累，通過(guò)各種不同的方式促進(jìn)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，并且學(xué)會(huì)運(yùn)用自己所學(xué)的數(shù)學(xué)方法來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，通過(guò)這種方法能夠使學(xué)生不斷地鞏固所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)，提升數(shù)學(xué)解題能力，提升整體數(shù)學(xué)素質(zhì)。

6.感悟數(shù)字化的便利，學(xué)以致用，提升數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，改變了人們以往的生活方式，改變了人們生活的方方面面，也在一定程度上改變了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，舉例來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨改變了高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的形式、方法等。教師可以通過(guò)大數(shù)據(jù)提供的數(shù)字化信息，運(yùn)用多媒體設(shè)備進(jìn)行備課以及給學(xué)生布置作業(yè)，還可以利用大數(shù)據(jù)分析班里每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生在感悟數(shù)字化的便利的同時(shí)，還要學(xué)會(huì)將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)以致用。當(dāng)然，有一點(diǎn)必須強(qiáng)調(diào)的是，無(wú)論哪一學(xué)科，都有其自身的特性及作用。以高中數(shù)學(xué)學(xué)科為例，數(shù)學(xué)是一門科學(xué)性與綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，其作用之一就是能夠培養(yǎng)人的邏輯思維推算能力。并且，數(shù)學(xué)還是一門與我們生活息息相關(guān)的學(xué)科。因而，在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)這門課程時(shí)，教師要當(dāng)好向?qū)У慕巧?，注意培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)意識(shí)，要讓學(xué)生學(xué)以致用，注重提升他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于大數(shù)據(jù)分析下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略主要有：第一，更新教學(xué)觀念，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析觀念。第二，勇于探索，在數(shù)學(xué)教學(xué)中嘗試分層教學(xué)。第三，培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，學(xué)會(huì)獲取數(shù)據(jù)中的有用信息。第四，引入數(shù)據(jù)挖掘算法，提升數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。第五，學(xué)會(huì)分類，重視數(shù)學(xué)知識(shí)的積累。第六，感悟數(shù)字化的便利，學(xué)以致用，提升數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。筆者希望有更多的有志之士，能夠投身到這個(gè)課題的研究之中，指出筆者在文中的不足之處，同時(shí)也可以為基于大數(shù)據(jù)分析下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)這一課題的研究，做出自己應(yīng)有的一份貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟小峰，慈祥.大數(shù)據(jù)管理：概念、技術(shù)與挑戰(zhàn)[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2013，（1）：146-169.

[2]姜強(qiáng)，趙蔚，王朋嬌，王麗萍.基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化自適應(yīng)在線學(xué)習(xí)分析模型及實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)電化教育，2015，（1）：85-92.

[3]李金昌.從政治算術(shù)到大數(shù)據(jù)分析[J].統(tǒng)計(jì)研究，2014，（11）：3-14.

[4]徐鵬，王以寧，劉艷華，張海.大數(shù)據(jù)視角分析學(xué)習(xí)變革——美國(guó)《通過(guò)教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析促進(jìn)教與學(xué)》報(bào)告解讀及啟示[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2013，（6）：11-17.

[5]王麗.關(guān)于高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有效性策略分析[J].亞太教育，2015，（22）：71.