基于数据分析的数学个性化教学研究设计

王丹

【摘要】

结合信息化教学平台进行学习情况检测系统的设计；利用检测系统收集学生学习情况的数据并同步分析，对教师课堂教学的行进速度和知识点的拓展广度及时干预；通过长期数据的分析，总结学生在不同学段数学学习的整体特点，科学的确定教学难点，为校本教材的开发提供科学依据.

【关键词】Moodle教学平台、个性化、数据收集与分析、学生学习特点研究、研究方法、研究路线.

教育信息化，要求在教育过程中较全面地运用以多媒体和网络为基础的现代信息技术，促进教育改革，从而适应正在到来的信息化社会提出的新要求，对深化教育改革，实施素质教育，具有重大的意义.本研究力求以信息化教学平台为媒介，以小学数学“图形与几何”部分教学内容为载体，通过学习情况检测系统收集课堂生成数据并进行科学分析，以期找到新媒介下个性化教学发展的新的增长点.其中Moodle是一个开源课程管理系统（CMS），也被称为学习管理系统（LMS）或虚拟学习环境（VLE）.在本研究中，拟应用Moodle中的测验模块、作业模块和问卷调查模块.通过这些模块即时收集学生的学习数据，并进行数据处理.基于以上想法，我设计了“基于数据分析的数学个性化教学实践研究”的研究内容及思路.

一、研究内容

（一）数据分析模型的研究

1.学习系统的架构

①课堂教学过程中，学生生成学习行为数据.

② 数据存入学生数据库.

③通过分析工具对数据进行分析.

④根据数据分析结果，为学生提供适合的学

习指导和学习策略.

⑤数据分析结果即时传递给教师，以便教师

及时调整教学，科学的确定教学难点.

2.模型开发与应用

①学习情况检测系统的设计：检测内容的开发，检测标准的制定，检测软件的开发.

②预设分析结果，设计对应教学干预方案.（课上指导、分层作业）

3.学生个人数据建档与分析

①短期数据收集

将学生课上检测和课后作业中的错题自动建档，方便学生随时学习、查阅.

②长期数据分析

通过一年甚至更长时间的数据跟踪记录，分析学生在数学学科学习的特点.

（二）图形与几何领域个性化教学研究

1.梳理1—4年级“图形与几何”部分的知识框架，进行教学设计，研发与之配套的数字资源，利用信息化教学平台进行实际教学.

2.应用学习检测系统对学生的学习情况进行同步数据采集，根据数据分析的结果，即时调整教学，包括自动生成发展卡、提示卡，自动实现分层作业.

3.对全体学生的数据进行分析，总结本年段学生图形与几何知识的学习特点，科学确定教学难点，为今后的教学提供更科学的学情分析.

4.总结形成完整的、动态的个性化教学模式，并尝试推广到全校，达到学生个性化发展的目标，同时提升学生的“信息化学习能力”.

二、研究方法

1.文献研究法——查阅有关资料进行研究.

2.课例研究法——即在学校中开展对数学教师“图形与几何”课堂教学进行全面分析，形成《常规图形与几何课堂教学亟待解决的问题》研究报告.该方法包含有问卷调查法、观察法、测验法、访谈法、数据分析法等.

①通过课堂观察详细记录“图形与几何”课堂教学中，学生回答不全面、不准确的问题或者学生无法顺利回答的问题，分析其出现的原因，结合信息化教学平台直观形象的特点，寻找解决办法.

②对“图形与几何”课堂中的所有学生需要进行的操作进行梳理，针对学生操作困难的环节进行研究，结合多媒体和网络技术，开发突破难点的相关教学资源，增加操作的直观性和学生动手操作的机会.

3.行动研究法——在信息化教学平台下开展教学，结合课堂生成数据及时对课堂教学进行干预，并实现自动化分层作业.

4.经验总结法——将研究中得到的经验性、结论性成果应用于教学设计中，开发科学系统的教学资源，应用到以后的实际教学中.

三、研究步骤

第一步：准备阶段

（1）学习MOODLE平台在小学教学中的应用现状，探讨MOODLE在个性化教学实践中可能起到的促进作用.

（2）研讨MOODLE平台在数学学科教学过程中可以预期的推动作用.

第二步：实验阶段

（1）MOODLE信息化教学平台参与课堂前测、知识学习、课后分层作业等方面的技术设计与开发.

（2）结合信息化教学平台的数学教学内容的教学设计和数字资源的开发.

（3）实验教师在实验班级开展应用信息化教学平台的实验课.

（4）对生成数据进行收集，同时为学生建立数据分析档案.

（5）每一教学周期结束对学生课堂生成数据进行分析和整理.

（6）定期进行交流、展示和阶段总结.

第三步：总结阶段

（1）总结信息化教学平台下及时收集课堂生成数据对教师课堂教学产生的积极作用，对未来信息化教学平台和课堂教学的融合提出合理的建议和发展预期.

（2）在分析大量数据的基础上，总结学生在低学段图形与几何领域内容的学习特点.