李泰來

【摘要】處于大數(shù)據(jù)時(shí)代的現(xiàn)今社會，科學(xué)技術(shù)日新月異，在科技快速發(fā)展的同時(shí)，化學(xué)技術(shù)的發(fā)展為科研事業(yè)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，培養(yǎng)化學(xué)方面的人才，成為了當(dāng)務(wù)之急。而在大數(shù)據(jù)背景下對高中生化學(xué)學(xué)習(xí)模式的改善，又是培養(yǎng)化學(xué)人才的第一步。高中化學(xué)的抽象性使不少高中生覺得化學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)科，而這種抽象性又給教師的教學(xué)帶來不少困擾，如何轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)習(xí)模式已成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)性問題。大數(shù)據(jù)是繼云計(jì)算后IT行業(yè)又一個(gè)顛覆性的技術(shù)革命，所以應(yīng)用大數(shù)據(jù)知識來提高高中化學(xué)的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率，是轉(zhuǎn)變高中化學(xué)學(xué)習(xí)模式的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】化學(xué) 大數(shù)據(jù) 教學(xué)模式

一、引言

隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，現(xiàn)代社會逐漸步入大數(shù)據(jù)時(shí)代。由此人們需要新的處理模式才能應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，發(fā)掘他們的價(jià)值。面對復(fù)雜的大數(shù)據(jù)問題時(shí)，我們需要處理圖片信息、視頻共享、網(wǎng)站日志、地理定位等眾多類型的信息。同時(shí)，我們還需要面對巨量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的計(jì)量單位達(dá)到EB、ZB甚至是YB級別，數(shù)據(jù)的調(diào)動量巨大。由此，大數(shù)據(jù)技術(shù)便有了一些新的要求，它需要具有極快的數(shù)據(jù)篩選速度，幾秒內(nèi)便能對數(shù)據(jù)做出海量的分析，并且篩選的數(shù)據(jù)實(shí)用且有價(jià)值，這樣才能讓“秀才不出門，便知千里事”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。大數(shù)據(jù)既為學(xué)校未來教學(xué)的規(guī)劃提供新方法，又為教育理論的革新帶來了思路。面對復(fù)雜的教學(xué)問題時(shí)，在大數(shù)據(jù)協(xié)助下，學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度等情況可以及時(shí)地反饋給老師，進(jìn)而調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，同時(shí)大數(shù)據(jù)拓寬了教學(xué)資源的獲取途徑，讓學(xué)生獲取更多有價(jià)值的試題。大數(shù)據(jù)背景下，一來改變了教師的教學(xué)模式，使教師由傳授學(xué)生知識向引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。教學(xué)模式的改變，又能推動現(xiàn)今教育體制的改變；二來可以使學(xué)生完成自我學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，在數(shù)據(jù)任務(wù)驅(qū)動下完成既定任務(wù)，既增強(qiáng)了學(xué)生的合作學(xué)習(xí)關(guān)系，又培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)迅速發(fā)展的教育體制。

二、傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)模式分析

高中化學(xué)教學(xué)的信息化應(yīng)用程度遠(yuǎn)低于其他傳統(tǒng)行業(yè)。受高中教育大眾化的影響，普通高中由于資源限制，仍舊沿襲“千人一面”的批量生產(chǎn)模式。信息技術(shù)與高中教育的結(jié)合依舊處于較低的層次，信息化教學(xué)模式陳舊，投資不菲的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，對學(xué)生學(xué)業(yè)的貢獻(xiàn)度并不高。最突出的問題是，教師難以了解每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師難以有的放矢地提高自己的教學(xué)效率。學(xué)生難以定量地了解自己的狀態(tài)，學(xué)生難以針對自己的狀態(tài)改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)?，F(xiàn)有學(xué)校信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、挖掘和分析技術(shù)不足，不能對個(gè)性化自主學(xué)習(xí)提供支持。高中化學(xué)注重實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，具有復(fù)雜抽象的特點(diǎn)，傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)方式較難使學(xué)生獲得滿意的效果。因此，化學(xué)學(xué)習(xí)模式在大數(shù)據(jù)時(shí)代需要與時(shí)俱進(jìn)，積極探索適應(yīng)時(shí)代的教與學(xué)模式。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的日漸成熟，技術(shù)成本和門檻的下降，分析工具選擇日益增多，數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)正在成為現(xiàn)實(shí)。因此，大數(shù)據(jù)時(shí)代高中化學(xué)教學(xué)的方向應(yīng)該是數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)，把抽象的數(shù)字變?yōu)榫唧w的教學(xué)決策依據(jù)。

三、大數(shù)據(jù)在化學(xué)教學(xué)模式上的應(yīng)用

1.有利于教師改進(jìn)教學(xué)方法

大數(shù)據(jù)背景下，教學(xué)已經(jīng)演化到數(shù)據(jù)密集模式，在數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)中起決定性作用的是教師。因此，教師一定要具備大數(shù)據(jù)思維，做到“看數(shù)據(jù)說話”。高中化學(xué)教師通過大數(shù)據(jù)這一媒介，得以突破常識、經(jīng)驗(yàn)和主觀臆測的局限，從而全面地了解每個(gè)學(xué)生，做出正確的教學(xué)決策。合理地運(yùn)用教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，老師可以高水平地提升教學(xué)質(zhì)量。首先，大數(shù)據(jù)可憑借日常點(diǎn)滴的信息記錄，跟蹤每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，使用嚴(yán)密細(xì)致的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能真實(shí)客觀地展現(xiàn)一個(gè)較為完整的學(xué)生形象。例如，教師可通過記錄的鼠標(biāo)點(diǎn)擊量追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)活動的路徑，探究不同學(xué)生對不同知識點(diǎn)的熟悉情況。或通過他們答題的正確率，判別他們對知識點(diǎn)的掌握程度，回頭復(fù)習(xí)情況，然后據(jù)此引導(dǎo)他們的學(xué)習(xí)行為。學(xué)生在平臺學(xué)習(xí)的過程中，會留下一系列的數(shù)字足跡，這些數(shù)據(jù)被整合、挖掘和分析后，教師就會清楚地知道需要重復(fù)和強(qiáng)調(diào)的知識點(diǎn)以及最有效的陳述方式。應(yīng)用教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，老師對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更加了解，并有助于改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)順序；其次，教師還可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)因材施教，針對學(xué)生的不同特點(diǎn)采用不同的教學(xué)方式與策略，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題，從而對學(xué)生進(jìn)行有效干預(yù)和做出全面正確的評價(jià)，以提高教學(xué)的質(zhì)量與效率。

2.大數(shù)據(jù)能幫助學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的自適應(yīng)學(xué)習(xí)

一方面，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)生個(gè)人信息（年齡、性別、興趣等），自動將不同情況的學(xué)生分類，向其推送不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，準(zhǔn)確評價(jià)學(xué)習(xí)過程和結(jié)果并給出學(xué)生學(xué)習(xí)建議，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。比如，某個(gè)學(xué)生通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺提供的自適應(yīng)環(huán)境進(jìn)行化學(xué)知識在線測試，平臺數(shù)據(jù)庫能完整記錄學(xué)生解答每個(gè)題目的用時(shí)、對錯(cuò)情況；另一方面，學(xué)生通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)能更準(zhǔn)確地分析自身的長項(xiàng)與不足，自己選擇更符合自身特點(diǎn)的學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)內(nèi)容更多。學(xué)習(xí)平臺記錄了大量精確的學(xué)習(xí)活動信息，學(xué)生據(jù)此形成可視化報(bào)告對自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行定量全景分析，全面地了解自己的學(xué)習(xí)情況，更好地分析自身的學(xué)習(xí)活動，并據(jù)此調(diào)整自己的學(xué)習(xí)行為，取得更好的學(xué)習(xí)效果。

四、大數(shù)據(jù)教育平臺的建設(shè)

大數(shù)據(jù)時(shí)代，線上線下的內(nèi)容可以合理地被老師管理，增加反思辯論和研究討論等深度學(xué)習(xí)的時(shí)間，使課堂能被高效地利用。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，顛覆了傳統(tǒng)的師生關(guān)系和教學(xué)關(guān)系，因此，教師需要改變觀念，適應(yīng)新時(shí)代的變化。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)也要在大數(shù)據(jù)背景下與時(shí)俱進(jìn)，做好學(xué)習(xí)的知識和人才儲備，并根據(jù)學(xué)校本身的教育定位，選擇合理實(shí)用的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，積極融入到現(xiàn)有的數(shù)字型教學(xué)平臺中。依靠專業(yè)數(shù)據(jù)公司的技術(shù)，在一個(gè)搭建良好的教育平臺系統(tǒng)的幫助下，教師和學(xué)生能夠積極自主地使用數(shù)據(jù)支撐教學(xué)，讓大數(shù)據(jù)分析技術(shù)有效地幫助更加精細(xì)化的教學(xué)任務(wù)的開展。傳統(tǒng)教育系統(tǒng)與新興技術(shù)緊密結(jié)合的同時(shí)，高效地記錄教學(xué)過程中豐富的信息，并利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法，更加系統(tǒng)和科學(xué)地實(shí)施教學(xué)計(jì)劃，是大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域系統(tǒng)化綜合運(yùn)用的一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)。

五、大數(shù)據(jù)應(yīng)用于高中學(xué)習(xí)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和潛在問題

首先，是技術(shù)和人員的短缺。身為發(fā)展中國家的我們運(yùn)用大數(shù)據(jù)的技術(shù)尚不成熟，和世界先進(jìn)國家相比，大數(shù)據(jù)軟件平臺的構(gòu)建能力有待提高。而且，我們還缺少能熟練運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行教研工作的人員，大數(shù)據(jù)教育體系普及緩慢。

其次，就是大數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)生的個(gè)人隱私安全問題。應(yīng)用大數(shù)據(jù)應(yīng)用程序來收集的學(xué)生數(shù)據(jù)必然涉及學(xué)生的隱私問題，學(xué)生在享受大數(shù)據(jù)帶來的便利的同時(shí)，這些隱私數(shù)據(jù)有可能暴露給不法分子，然后被利用或者轉(zhuǎn)手販賣以獲取利益。因此學(xué)生個(gè)人隱私數(shù)據(jù)保護(hù)應(yīng)該提前規(guī)劃，防范于未然。

六、結(jié)束語

在這個(gè)中國教育進(jìn)入DT時(shí)代的當(dāng)今，大數(shù)據(jù)教育體系的形成既需要教師用數(shù)據(jù)了解和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，又需要學(xué)生自身積極主動地適應(yīng)大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)。大數(shù)據(jù)教育是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，只有不斷審視新時(shí)期高中教育的需求，不斷將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入高中化學(xué)教育，不斷改進(jìn)教與學(xué)的方式，不斷完善大數(shù)據(jù)教育漏洞，才能更好地促進(jìn)高中教育改革。

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