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大数据背景下的中职数学课堂教学质量提升策略

2023-06-27 75 上传者：管理员

摘要：大数据背景下中职数学课堂教学如何提质增效，成为中职教学中应该思考的问题。故探讨中职数学课堂教学的现状以及大数据在数学课堂教学中的作用，并重点研究大数据背景下中职数学课堂教学质量的提升路径：教师要因材施教，采用分层教学方式；加强对数据分析方法和数据挖掘算法的应用，根据数据分析结果适当调整教学策略；采用精准教学模式或翻转课堂教学模式，利用个性化教学和微课教学提高数学课堂的教学质量，通过大数据的应用提高中职数学课堂教学质量，使数学课堂呈现出更好的教学效果。

关键词：
中职数学
大数据
教学策略
教学质量
数学教学
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云时代的到来促进了大数据的发展。在中职院校数学课堂教学中运用大数据，将互联网和教育深度融合，利用大数据进行精准教学，实现个性化教学，使每个学生的学科素养和数学水平都能得到提升，在数学课堂教学中发挥大数据的优势，通过大数据提供准确的数据分析结果，为数学教师提供参考依据，适当调整数学课堂教学策略。

一、中职数学课堂教学现状

中职学生数学基础较差，自律性和自制力较差，在数学课堂中很难集中精力，部分学生数学基础差，中职数学对于这些学生来说难度较大，在课堂中存在听不懂的情况，学生越听不懂，越不愿意学习数学，形成了恶性循环，教师也没有过多的时间教学生小学初中的数学知识。中职数学课堂的环境氛围比较沉闷和压抑，教师没有对教学方式进行创新，采用千篇一律的模式进行教学，很少关注学生的学习状态。中职数学教师过于注重理论知识的教育，很少从实践能力和学科素养等方面培养学生。

二、大数据在中职数学课堂教学中的作用

首先，大数据有利于调整数学课堂教学策略。每隔一段时间，教师就要对课堂教学效果进行评价和分析，大数据具有反馈功能，可对课堂教学质量做出精准的评价，为教师提供参考，当教师发现教学效果较差时，就会变换教学策略，采用不同的教学方式，让学生更加专注认真，顺利完成日常的学习任务。其次，大数据能够满足学生个性发展的需求。中职数学教师可运用自适应学习技术，通过数据分析判断各个学生的基础水平和能力素养，根据学生的个性特征制定教学方案，为学生布置个性化的作业，激发每个学生的潜能，让不同水平学生都能找到自己的目标和动力，坚持不懈地学习数学知识，逐步提高数学学科的综合能力与核心素养。最后，大数据有利于促进师生互动，在传统的数学课堂教学中，师生之间缺少沟通和交流，在大数据的帮助下加强教师和学生之间的互动，教师可根据数据分析快速了解学生的不足和需求，主动帮助学生解决问题，学生还可通过微信等平台向教师提问，在线上提交作业，通过师生之间的互动交流提高课堂教学质量。

三、大数据背景下中职数学课堂教学质量提升路径

（一）因材施教，分层教学

中职学生的基础水平、思维方式和学习能力有很大差异，对所有学生采用同样的教学方式，只能让一部分学生掌握数学知识，为了提高数学课堂教学质量，应当遵循因材施教的教育理念，对学生进行分层教学。为了更好地实施分层教学，中职院校数学教师可利用数据分析技术研究学生的数学水平和学习能力，根据数据分析结果对学生进行划分，在分层工作中发挥大数据的优势，综合分析每一个学生各个方面的能力水平，按照一定的标准将学生划分到不同的层级中。教师可根据数据分析掌握各层级学生的特点，判断学生对数学知识的掌握程度，根据各个层级的基本情况制定个性化的教学方案，采用不同的教学方式和评价方式，使中职数学课堂教学更具有针对性。数学教师可对学生进行基础测评，根据测试成绩进行分层，学生的知识水平处于不断的变化中，教师可每个月进行一次测试，根据每个月的成绩进行调整[1]。

在大数据的应用中，中职数学教师可利用箱形图分析数据集，箱形图包含几个关键点：表示分布状态的高位和低位，表示上下四分位数的Q1和Q3，还有一个关键点是中点。箱形图能够表现出班级学生的平均成绩和分布情况，有些学生的成绩处于高位，有些学生的成绩处于低位，教师可准确判断学生在整个班级中的位置，对不同层级的学生进行因材施教，在分层教学中体现出大数据的优势，通过个性化教学提高每一个学生的数学水平，全面提高数学课堂的教学质量。

（二）通过数据分析调整教学方式

中职数学教师要树立数据分析理念，数据分析是大数据的重要内容，要想在中职数学课堂中运用大数据技术，需要强化数据分析理念，根据数据分析转变数学课堂教学策略，明确下一个阶段的数学课堂教学目标。数学教师不仅可根据数据分析对学生进行分层，还可利用数据分析技术对教学效果进行分析，了解学生对不同数学知识的掌握程度，了解学生的弱项和强项，比如，一次考试之后，第一个题型的正确率为60%，第二个题型的正确率为40%，第三个题型的正确率仅为20%，通过数据分析，教师能够快速掌握学生对不同题型的掌握情况，在讲解试题的过程中，教师能够合理分配各个题型的讲解时间，重点对正确率较低的题型进行讲解，并且在接下来的数学课堂教学中，适当调整教学策略，集中精力讲解学生难以理解的知识。在下一次考试中，继续对考试的相关数据进行分析，教师可从数据分析中得到反馈，如果在下一次考试时，各个题型的正确率均有所提高，说明教师的教学策略取得了一定成效，教师要根据这一次的数据分析结果继续调整教学策略，不断提高数学课堂的教学质量和学生的数学成绩。

大数据和数学学科有紧密的联系，教师不仅要强化自身的数据分析理念，还要培养学生的数据分析理念，使中职学生掌握大数据分析的相关知识，具备数据分析能力，能够利用大数据分析解决数学问题。大数据分析能够提高学生的问题分析能力和问题解决能力，培养学生的解题思维，遇到抽象复杂的问题时，学生可利用大数据分析找到数学问题的关键条件，将其具象化和简单化，利用各种条件推导出问题的答案。例如，在指数函数和对数函数的课堂教学中，先让学生自主分析两种函数的差异，再让学生研究两种函数的性质，当学生掌握指数函数和对数函数的基本知识后，需要在平台上解答习题。教师可根据学生的回答情况分析学生对两种函数相关知识的掌握程度，找出具体的问题。比如，对函数奇偶性进行判断时，很多学生都没有判断出正确的奇偶性，说明学生对函数奇偶性不够了解，教师要反思自己的教学方法，不再使用同样的方法讲解函数奇偶性，转换思路，确保学生全面掌握函数奇偶性的相关知识，能够准确判断出函数的奇偶性。在日常学习中，学生也可自主进行数据分析，每次练习结束后，总结错误的题型，复习该题型有关的数学知识，对特定的知识进行巩固复习，有针对性地进行练习，通过数据分析明确自身的不足，在查缺补漏的过程中逐步提高数学成绩[2]。

（三）运用数据挖掘算法

中职数学教师可利用大数据中的数据挖掘算法，利用该算法分析数据之间的关系，在数据挖掘算法的帮助下实现数学课堂的教学目标。数据挖掘算法能够有效提高学生的综合能力，使中职学生具备更强的举一反三能力、数学运算能力以及归纳总结能力，利用一定的技巧进行运算，快速得到准确的答案。例如，求两条异面直线间的距离，初学时，学生完全不知道该问题的解答方法，教师可通过大数据引导学生，先确定公共法向量，在两条直线上各选取一个点，连接两点，组成一条线段，学生可根据数据分析得到线段在公共法向量上的射影长度。当学生掌握大数据分析方法时，就可根据自身的分析得到明确的求解步骤，自主探究两条异面直线之间的关系，利用公共法向量解决问题，通过大数据培养中职学生的逻辑思维能力，在异面直线距离的求解过程中，数据分析还能锻炼学生的空间思维能力和数学运算能力，利用各种算法计算数据，得到异面直线的距离。

中职数学教师可将大数据作为教育的内容，将数据分析方法和数据挖掘算法渗透到数学课堂的教学过程中，对学生进行培养，提升数据挖掘能力，当学生需要参考某些知识的时候，学生可利用数据挖掘方法获取资源，自己对知识进行研究，利用自己找到的资源解决问题。以微面积公式方法为例，先绘制散点图，学生可观察散点图，分析大统计的变化规律，判断统计变化规律，通过数据挖掘确定重点知识，利用大数据方法提高统计质量，正确判断大统计的变化情况，确保中职学生具备更强的统计分析能力[3]。

（四）实施精准教学

中职数学教师可利用大数据实施精准教学，构建组合式平台，借助大数据平台进行精准教学。中职学生可在慕课平台上查找资源，学习不同教师讲解的数学课程。学校还可在雨课堂平台上进行课前预习和课后检测，课前预习以新课知识为主，学生可在慕课等学习平台上自主学习数学（基础模块）新课程的数学知识，在学习的过程中完成随堂练习；在课后检测中，教学平台会根据本堂课知识设置练习题，学生可直接解答习题，完成学习测评。数学教师需要在教学过程中判断学生对数学知识的掌握程度，可利用智慧教育云平台分析学生数据学习题的完成情况，还可利用微信平台回答学生的问题，做到实时反馈和精准讲评。为了顺利应用大数据，中职院校需要对全校师生进行培训，为精准教学奠定良好的基础。中职院校邀请专家对教师进行培训，在讲座中讲解SPSS数据统计分析方法，对部分教师进行一对一辅导，让教师下载各个教学平台，研究各个平台的使用方法。

在精准教学的数学成绩设置中，包含60%的平时成绩，还包含40%的期末成绩。在精准教学期间，要在课程开始前进行数据分析，明确培养目标，提高学生的运算能力、逻辑能力、数据分析能力、建模能力，根据教学目标和教学内容制定教学方案。以正弦函数精准教学为例，正弦函数图像处于变化的状态，可借助专业的数学绘图软件进行分析，为学生展示直观的函数图像。教师还可利用几何画板讲解正弦函数知识，使学生了解变量对正弦函数图像的影响。

在数学课程教学过程中，要采用个性化的教学方法，分析每个学生的数学水平和学习能力，让学生在学习平台上答题，直接统计结果，通过数据分析判断学生的个体差异，为不同水平的学生设置不同的题目，实现精准教学和因材施教。以数列的教学过程为例，在习题检测中，发现部分学生的基础题出现错误，综合题的解题思路是正确的，但是最终答案是错误的，经过分析，总结这些学生的问题，可知道，这些学生的指数运算能力较差，可专门进行指数运算练习，提高学生的指数运算能力和答案的正确率[4]。

（五）采用翻转课堂教学模式

中职数学教师可采用翻转课堂教学模式，引导学生在课前自主学习新课程的理论知识，主动发现问题，尽量解决问题，实在无法理解的知识，可在课堂上提出来。教师可利用大数据分析学生的课前学习情况，统计学生对各个知识点的掌握程度，为数学课堂教学提供参考，明确课堂教学的重点。教师可在课前制作微课视频和PPT课件，学生根据教材、视频、课件进行学习，还可在图书馆和网络上查找资料。例如，在等比数列的课前学习中，教师将视频和课件分享到QQ群，教师先在视频中简单复习了等差数列的相关知识，逐渐引导到等比数列的知识，最后对两者进行对比，为学生布置一项作业，让学生总结等差数列和等比数列的异同处。

在数学课堂教学期间，主要采用了小组合作的学习模式，同组学生需要共同探究和解决数学问题，让学生互相交流，分享经验和解题思路。教师要经常和各组学生进行互动，了解各个小组的研究进度。在翻转课堂模式下，教师不要过度干预学生，要在恰当的时候引导学生，尽量让学生独立解决问题。在等比数列的教学中，让各组学生思考如何用迭代法推导出等比数列的通项公式。当各组学生得到答案后，再提出银行存款复利计算问题，让学生利用所学知识进行计算。在课后复习环节，教师可录制复习视频，回顾本堂课的知识点，讲解例题，还可让学生在线上平台进行复习，在线上平台完成本堂课的习题，教师可利用数据分析技术分析各个习题的正确率，重点对错误率较高的习题进行讲解。在翻转课堂结束之后，教师需要对学生的学习情况进行评价，根据课前作业完成情况、课堂小组活动参与情况、课后习题检测情况进行评价，通过大数据评价课程教学效果，提高中职院校数学课堂的教学效率和教学质量[5]。

大数据是新时期先进的科学技术，将其应用在教育行业，准确采集和分析学生的信息，根据学生的能力和成绩进行分层，为不同层级的学生设定不同的目标，制定个性化的教学方案，教师要在数学课堂教学中运用数据采集、数据统计、数据分析等大数据方法，分析学生对数学知识的掌握程度和应用水平，有针对性地进行指导和教学，切实提高数学课堂教学质量。

参考文献：

[1]陈亚囡.大数据背景下提升中职数学课堂教学质量的研究[J]数学学习与研究,2021(35):98.

[2]刘学勤基于大数据环境开展中职数学精准教学[J]数据,2021(12):117.

[3]赵艳,潘艳玲大数据支撑下的微课堂在中职数学教学中的应用研究[J]数学学习与研究,2021(24):16.

[4]刘海霞大数据背景下中职数学新型教学模式研究[J]科技资讯,2020(19):14.

[5]葛梅凤.“大数据”背景下中职数学精准教学的研究[J]东西南北,2019(24):204.

文章来源：陈金福.大数据背景下的中职数学课堂教学质量提升策略[J].学周刊,2023,(21):21-23.