李嘉

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的大發(fā)展和快發(fā)展，諸如“云計(jì)算、大數(shù)據(jù)”等數(shù)字化信息技術(shù)為社會(huì)各種領(lǐng)域帶來了令人欣喜的變化，由此而催生的“互聯(lián)網(wǎng)+”模式同樣在很大程度上改變了教育理念和教學(xué)行為。在撲面而來的教育“微時(shí)代”，合理化應(yīng)用信息技術(shù)不僅成為實(shí)質(zhì)性需要，而且形成一種無可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展態(tài)勢。如果選擇“遠(yuǎn)離或者淡化”，這不僅是優(yōu)質(zhì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象，從某種程度上來說，還是在與時(shí)俱進(jìn)下的教育失職甚或?yàn)^職現(xiàn)象。如何切實(shí)有效地構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)態(tài)下的學(xué)科活動(dòng)模式呢？筆者立足于高中生物課程活動(dòng)視野，擬就“大數(shù)據(jù)”教學(xué)策略構(gòu)建，試對(duì)此作出一些簡要性闡述。

關(guān)鍵詞：高中生物;“互聯(lián)網(wǎng)+”模式;大數(shù)據(jù)教學(xué);策略性構(gòu)建

伴隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛普及，建立在“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的“大數(shù)據(jù)”概念應(yīng)時(shí)而生，并快速有效地惠及到社會(huì)生產(chǎn)與生活的各個(gè)層面，無論在學(xué)習(xí)、生活還是工作上，在思想理念還是實(shí)際行動(dòng)上，都在不同程度上引發(fā)了令人可感的巨大變化。就教育領(lǐng)域而言，在“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)質(zhì)性支撐和促進(jìn)下，從教育理念到教學(xué)行為上，從教學(xué)資源到教學(xué)方式上，從學(xué)情分析到教學(xué)評(píng)價(jià)上，從素質(zhì)教育到核心素養(yǎng)培養(yǎng)上，各個(gè)方面都獲得了相應(yīng)的改變和發(fā)展。高中生物教學(xué)同樣也不例外。究竟如何借助大數(shù)據(jù)技術(shù)來優(yōu)化生物教學(xué)結(jié)構(gòu)和過程，更好地助力高中學(xué)生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)呢？本文在簡析大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)基礎(chǔ)上，試簡述自己的實(shí)踐做法和點(diǎn)滴反思。

一、簡析大數(shù)據(jù)涵義特點(diǎn)以及教學(xué)應(yīng)用意義

什么是“大數(shù)據(jù)”呢？顧名思義，就是大數(shù)據(jù)的應(yīng)用技術(shù)。具體說來，即是指在“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下，隨著“云時(shí)代”的到來，人們利用計(jì)算機(jī)集群來處理大批量的數(shù)據(jù)，它是涵蓋各類大數(shù)據(jù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)指數(shù)體系等在內(nèi)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)。其戰(zhàn)略意義不是指掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些含有信息意義的數(shù)據(jù)實(shí)行專業(yè)化處理。有人譬喻——把大數(shù)據(jù)技術(shù)比作一種產(chǎn)業(yè)，其實(shí)現(xiàn)盈利的關(guān)鍵因素，即在于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的“加工能力”，通過“加工”最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”現(xiàn)象。從整體上來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有“4V”基本特點(diǎn)，即“Volume（大量）/Vetecity（高速）/Variety（多樣）/Value（價(jià)值）”：所謂“大量”是指海數(shù)據(jù)量，從網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和通信工具所接收的數(shù)據(jù)規(guī)模非常龐大;所謂“高速”是指信息處理的快速高效，借助互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和微信、微博等新媒體處理方式，對(duì)大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速有效的處理;所謂“多樣”是指形式上的多樣化特征，既涵蓋不同類型半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)特征，又能通過媒介載體進(jìn)行儲(chǔ)存，從而顯示數(shù)據(jù)信息復(fù)雜多樣化;所謂“價(jià)值”，就是指對(duì)大數(shù)據(jù)的篩選、提煉和分析以及對(duì)這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行充分挖掘，具有非常重要的應(yīng)用性價(jià)值。

大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在教育與教學(xué)中有什么實(shí)質(zhì)性意義呢？首先，“精準(zhǔn)教學(xué)”的關(guān)鍵即在于——通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)于在教育與教學(xué)過程中應(yīng)有或獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)地測量，既可切實(shí)改變傳統(tǒng)意義上的手工記載、人腦統(tǒng)計(jì)的弊端，又能在有效保證這些數(shù)據(jù)“準(zhǔn)確性”的基礎(chǔ)上，著力提升教學(xué)數(shù)據(jù)采集的效率。其次，大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，在為精準(zhǔn)教學(xué)提供技術(shù)支持的同時(shí)，有力推動(dòng)它由“理論研究”走向“實(shí)際應(yīng)用”。再次，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，在不影響“教與學(xué)”過程前提下，對(duì)包括“課堂信息”在內(nèi)的各類信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集、實(shí)時(shí)記錄和正確處理，為促進(jìn)教學(xué)相長提供準(zhǔn)確而又實(shí)時(shí)的有效數(shù)據(jù)。一言以蔽之，把“大數(shù)據(jù)技術(shù)”積極有效地引入校園教育領(lǐng)域，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)教育和核心素養(yǎng)來說，既可提供“精準(zhǔn)教學(xué)”的支持和支撐，又能為促進(jìn)教學(xué)相長源源不斷地注入活力現(xiàn)象。

二、對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在高中生物優(yōu)化教學(xué)中的應(yīng)用性探究

在現(xiàn)代教育大背景下，“核心素養(yǎng)觀”為各類學(xué)科活動(dòng)作出了戰(zhàn)略性指向和戰(zhàn)術(shù)性指導(dǎo)。作為“先進(jìn)全能、快速高效、準(zhǔn)確有力”的大數(shù)據(jù)技術(shù)，教師善于把它充分而又合理地滲透到高中生物學(xué)科活動(dòng)的各類環(huán)節(jié)，有利于在孰能生巧中構(gòu)建善教樂學(xué)的基本性應(yīng)用策略。

（一）應(yīng)用在學(xué)情信息匯總上，為課程教學(xué)提供精準(zhǔn)依據(jù)

所謂“學(xué)情”，也就是指學(xué)生綜合素質(zhì)以及他們的學(xué)習(xí)情況。這是開展學(xué)科教學(xué)活動(dòng)的客觀前提和基本依據(jù)。在新課程教育理念下，“以生為本、以學(xué)為主”是始終不渝的指導(dǎo)思想。就高中生物課程教學(xué)來說，教師不僅應(yīng)根據(jù)學(xué)生需求而不是教師需要來選取課程資源，而且要認(rèn)真選擇有利于突出學(xué)生“主體地位”的教學(xué)方法。正因?yàn)槿绱耍覀儜?yīng)當(dāng)而且必須全面了解并有效把握精準(zhǔn)的學(xué)情信息。為了較好地達(dá)成這種目標(biāo)，教師可借助先進(jìn)科學(xué)的“大數(shù)據(jù)技術(shù)”，在精準(zhǔn)匯總?cè)?、?shí)時(shí)的學(xué)情信息基礎(chǔ)上，制定并確定最終教學(xué)計(jì)劃，認(rèn)真做到并努力做好這種“詩外工夫”，從而確保每一節(jié)課程教學(xué)都能提升學(xué)生現(xiàn)有水平。比如，教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)中的“云儲(chǔ)存”功能記錄班集體學(xué)生在學(xué)科活動(dòng)中的表現(xiàn)，定期更新學(xué)情信息，并據(jù)此設(shè)計(jì)契合學(xué)生實(shí)際需要的學(xué)科活動(dòng)。以“細(xì)胞中的糖類和脂類”為例。教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)記錄如學(xué)生問題回答的次數(shù)、有效解題的頻率以及合作探究的方法與效果、知識(shí)理解程度、自主質(zhì)疑的問題質(zhì)量與表現(xiàn)等學(xué)情，在此基礎(chǔ)上，教師設(shè)計(jì)課后練習(xí)，重點(diǎn)梳理“糖類的種類與作用”以及“大分子”等問題。這在傳統(tǒng)教學(xué)過程中是難以成功的。

（二）應(yīng)用在結(jié)構(gòu)過程優(yōu)化上，為提升質(zhì)效提供有效保障

“課堂”是教書育人的主戰(zhàn)場，更是學(xué)生體現(xiàn)學(xué)習(xí)主體地位的前沿陣地和舞臺(tái)中心。傳統(tǒng)教學(xué)決策完全依據(jù)教師的主觀意愿，大數(shù)據(jù)時(shí)代則可借助學(xué)生數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析，不僅有利于優(yōu)化結(jié)構(gòu)和過程，而且有利于更好地提升教學(xué)質(zhì)量和效果。以“教學(xué)設(shè)計(jì)”優(yōu)化為例。人所共知，生物是建立在“實(shí)驗(yàn)”基礎(chǔ)上的自然學(xué)科，這是學(xué)生獲取知識(shí)和能力的重要來源。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師依據(jù)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在深度加工、利用與分析的基礎(chǔ)上，獲取真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)資源需求診斷報(bào)告，據(jù)此對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的“可行性與可操作性”作出判斷，并根據(jù)實(shí)際情況作出合理改進(jìn)。比如，對(duì)材料特點(diǎn)、或缺多少、難易程度和價(jià)格信息等進(jìn)行解析，從中找出最合適、最佳化實(shí)驗(yàn)材料。再以“教學(xué)結(jié)構(gòu)”優(yōu)化為例。在大數(shù)據(jù)技術(shù)支撐下，教師通過在學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)基礎(chǔ)、認(rèn)知特點(diǎn)和情感風(fēng)格等方面的多類信息分析，把學(xué)生分為認(rèn)知水平較高的A類學(xué)生、認(rèn)知能力一般的B類學(xué)生和認(rèn)知能力欠佳的C類學(xué)生。有了這種客觀的信息和基礎(chǔ)，有利于教師更加切實(shí)地開展“因材施教”活動(dòng)。如此而為，能夠讓不同層面的學(xué)生都有獲得感，從潛移默化中贏得千里跬步的進(jìn)取效益。

（三）應(yīng)用在課程資源拓展上，為教學(xué)相長不斷增加厚度

在學(xué)校教育中，“教師、資源、學(xué)生”是開展學(xué)科活動(dòng)的三大環(huán)節(jié)因素，其中“教學(xué)資源”是基本載體和客觀現(xiàn)象。基礎(chǔ)教材具有普遍意義上的指令性和指導(dǎo)性，也正因?yàn)檫@種經(jīng)典或精髓性下的“例子”特質(zhì)，資源“普遍不足”甚至“嚴(yán)重短缺”現(xiàn)象成了限制學(xué)科思維能力發(fā)展的最重要的直接性因素。在大數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)代下，教師善于以此進(jìn)行課程資源的大力開發(fā)與充分利用，非常有利于豐富課程內(nèi)涵、拓展學(xué)習(xí)視野，不斷增加教學(xué)的“寬、廣、深、厚”度，為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)、激發(fā)無限活力。以“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”為例。教師在實(shí)際教學(xué)過程中，通過大數(shù)據(jù)這一優(yōu)質(zhì)平臺(tái)，整理并展示一些生物學(xué)家“還原”上述實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)視頻資料，為學(xué)生提供喜聞樂見的“視聽盛宴”，引導(dǎo)他們從中進(jìn)一步了解孟德爾在“豌豆雜交”實(shí)驗(yàn)過程中所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果，如相對(duì)性狀、遺傳規(guī)律及其對(duì)社會(huì)發(fā)展所產(chǎn)生的重大作用等，為完善相關(guān)知識(shí)進(jìn)行必要性儲(chǔ)備。不僅如此，還有一部分學(xué)生對(duì)“遺傳實(shí)驗(yàn)”和“分離定律”比較感興趣，教師還可借助生物大數(shù)據(jù)平臺(tái)另外整理一些相關(guān)資料，以此進(jìn)一步“激勵(lì)、喚醒和鼓舞”他們更好地進(jìn)行“拓展與延伸”式的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

（四）應(yīng)用在教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)上，為學(xué)生發(fā)展注入活力現(xiàn)象

在學(xué)校教育中，對(duì)教學(xué)對(duì)象及其學(xué)習(xí)情況作出相應(yīng)的評(píng)價(jià)活動(dòng)，其根本目的和主要任務(wù)不在于“甄別和選拔”，而是為了更好地“促進(jìn)和發(fā)展”。這不僅是學(xué)科活動(dòng)體系中的有機(jī)組成，更是即時(shí)反饋與教學(xué)促進(jìn)的重要途徑和有效手段。就高中生物學(xué)科活動(dòng)來說，以往對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)往往以“檢測分?jǐn)?shù)”為基準(zhǔn)，這種“重結(jié)果、輕過程”形式不利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育時(shí)代，教師善于借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)質(zhì)性支撐，為科學(xué)評(píng)價(jià)提供精準(zhǔn)性依據(jù)。比如，在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上開設(shè)“同步訓(xùn)練”，教師結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，形成同步練習(xí)題;在學(xué)生答題后，由系統(tǒng)自動(dòng)生成答案并顯示答題情況。在此基礎(chǔ)上，借助大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，教師在線知道各種情況，如學(xué)生答題用時(shí)、測試成績、答對(duì)人數(shù)、班均分?jǐn)?shù)等。有了這些詳細(xì)精準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)分析，教師就可以因人而異地幫助學(xué)生糾正補(bǔ)充，并作出差異性評(píng)價(jià)。不僅如此，還可以讓學(xué)生從中清楚地認(rèn)識(shí)到自身不足，幫助他們制定并調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃。值得一提的是，教師結(jié)合平常利用“云儲(chǔ)存”軟件所記載的學(xué)生資料進(jìn)行過程評(píng)價(jià)，以便于把“結(jié)論性評(píng)價(jià)”與“發(fā)展性評(píng)價(jià)”相互滲透并有機(jī)結(jié)合，為激勵(lì)性評(píng)價(jià)源源不斷地注入活力。

三、基本結(jié)論

在學(xué)校教育中，教師善于把“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的大數(shù)據(jù)技術(shù)積極有效地應(yīng)用于學(xué)科活動(dòng)，非常有利于從學(xué)情分析、課程教學(xué)、資源拓展和教學(xué)評(píng)價(jià)等各個(gè)方面更好地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)。就高中生物學(xué)科活動(dòng)而言，我們應(yīng)當(dāng)充分而又合理地借助現(xiàn)代信息技術(shù)資源，努力貢獻(xiàn)自己的智慧和力量，讓課程教學(xué)不斷地走向科技化、高效化發(fā)展道路。

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