浅谈如何应用大数据提高课堂教学的有效性

■天津市西青区杨柳青第二小学 白 雪

一、大数据下课堂教学的发展现状

随着教育技术的进步和教育信息化的发展，天津市开放了教育资源公共服务平台，优质的教育资源与网络平台进行有机整合，学生的学习管理系统、课程管理系统存储了大量的学生学习数据，比如平均分、升学率等，利用大数据分析比传统方法更科学、更有价值。

在有些学校的课堂上，平板电脑、网络白板代替了传统的纸和笔，成为主要的学习用具和教学用具，实现了由静态的、抽象的文本教材向动态的、形象的数字化教材的转化。多媒体的使用，让学生感到生动直观、耳目一新，把枯燥的课本知识变为了喜闻乐见的视听盛宴，确实能引起学生的兴趣和优化他们的情感体验，提升课堂效果。

二、大数据下课堂教学有效性的探索

（一）为备课提供丰富的教育资源

大数据的运用，可以为教师备课提供丰富的学习资料，如全国优秀教学课件的共享、优秀教学设计的分析、各种比赛做课视频的录制，都有助于缩短一名新教师成长为一名骨干教师的时间。又如，网络远程教学培训方便了教师的继续教育，使地点和时间的选择更灵活、受教群体更广泛、培训内容更优质。它的显著特点是体现了双向性、实时性和交互性，让教师足不出户就可以与专家、学者直接对话，并上交作业，及时得到反馈，这是传统的教育培训做不到的，对于促进教育公平也起到了积极的作用。

（二）课堂教学更加个性化

近年来，翻转课堂为教育界带来了新的视角，知识的学习不仅仅局限在三尺讲台，不仅仅局限在课堂的40分钟，它可以更加个性化、自由化、人性化。

1.前置性学习，更好地收集学情。

教师的教学设计有一个重要的参考依据就是备学情，而学情的分析又往往因为时间、精力的不足而被忽略。在传统的教学模式下，知识的输出变成了单向的程序化进程，鲜活的学生思维也在整节课的灌输下变得千篇一律，学生的个性化问题只有通过课后的练习、复习才能一点点暴露出来，从而贻误了最佳的知识生成时间点，教学效果事倍功半。

而在大数据下，我们可以将导学单、微视频等通过互联网有机地结合起来，让每个学生进行前置性学习，并上传自己的学习报告。通过互联网家校互动平台自动生成数据分析，教师根据分析报告，了解学生在学习中的共性和个性问题，努力使自己的教学符合学情，有的放矢，充分体现了“先学后教，以学定教”的教育理念。如，在学习《认识时间》这节课中，学生通过导学案、微视频提前进行了自主学习，并通过线上的同步练习反馈到教师客户端，显现出来的一个共性问题就是对“几时55分”的认识总是出错，原因是直观的感知经验告诉他们时针指向几就是几时。基于这个问题，我及时调整教学设计，课上设计了精巧的游戏环节帮助学生加深印象，重建思维结构，做到了步步为营。又如，在讲《比例尺》这节课时，通过大数据分析，我发现单位换算对学生们来说是一个共性的易错点，而这个知识是三年级时就学过的，没想到会在这里出现问题，这是我始料不及的。根据数据的反馈结果，我及时调整教学思路，在上课时加上了对单位换算知识的复习，收到了很好的学习效果。

2.课堂上因材施教，针对性更强。

前置性学习就是通过微视频，让学生把课堂上需要程式化的知识学习放到了课下，而用课上的宝贵时间来真正实现答疑解惑。

用于通过草酸等药物沉淀、收集稀土矿的池子，多建于山沟等地势较低、相对平坦的地方，形状上较为规则，有方形、圆形，色调上由于池内液体形状不一而呈现不同颜色，有蓝绿色、灰白色等色调。近年来出现绿网、茅草等遮盖。沉淀池典型影像，见图4(a)。

教师可以摒弃臃肿的情景导入，开门见山，直切主题，提高课堂学习的效率；而学生因为进行了前置性学习，在课堂上就会有话说，这里就成了他们展示的舞台。于是，每一节课都成为了一场头脑风暴。

大数据的广泛使用有利于建立一种新型的师生关系，即改变了传统的人—人关系，建立了人—机—人的关系。大数据成为知识生成的一个重要媒介，它作为学生的另一任教师存在于课堂上，由此师生之间变成了一种对知识探究的合作者、讨论者的关系。教师的角色由传统的传道、授业、解惑转换成了学生的“学习助手”，从三尺讲台上解放出来，真正走到学生中间。这种鲜活的知识互动、合作研究关系，为培养学生的创新思维注入了无限的活力。

（三）为教师减负

为了更好地做到对教学的把控，教师往往会采取题海战术，批改大量的作业、测评卷、练习题，这累苦了教师，累哭了学生，并且收效甚微；而在大数据下，教师可以根据学生在课堂上的学习情况，结合课上练习的数据反馈，通过家校联系的网络平台，布置和学情相匹配的作业，实现分层练习。第一层次是针对学生的共性问题，进行作业集中布置；第二层次是根据个性问题，单独生成针对某个学生的个性化作业。两个层次相辅相成，更好地激发了学生的学习兴趣和学习主动性，也能帮助家长和学生更好地了解自己的不足，实现真正意义上的自我发展。

（四）呈现更便捷的家校沟通协作

大数据让家长更多地参与到孩子的学习中，如教师将学生课堂上回答问题的表现、在班里成绩的排名、课下游戏活动的参与程度等在学校的信息完整地反馈给家长，使家长更好地参与到学生的学习管理中，从而作出科学的判断。

三、课堂教学的发展建议

（一）存在的不足

1.当前单纯的网络学习还存在很多弊端，如不能建立完整的知识结构脉络，不利于学生情感态度价值观的培养，不被某些传统观念根深蒂固的家长和教师接受，尤其是目前各种在线教育存在质量参差不齐、评价系统不科学、知识更新不及时等诸多问题，使得形式大于内容。

2.教师不顾实际需要，盲目地使用多媒体教学课件。有些教师将课件的展示作为主体，忽略了学生的主体地位，虽然课堂活动丰富多彩，但学生的能力得不到发展，课堂的有效性得不到保证。

（二）方向和建议

如何让大数据下的网络教育模式与传统教育模式相结合，更好地服务于学生，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，让每一个学生都有所发展，是我们目前要关注的焦点。

1.增加教学过程中适合的监测节点，在每个节点搜集学生实时的、融合的数据，并进行跟踪、分析，建立适合本校的教育模型。这样，以后就可以在每一个节点，将收集到的数据注入已经建立好的教育模型中，预测出相应的教育结果，从而进行实时的修正和改进。这种结果是不依赖于经验分析的客观分析，可以帮助学生和教师明确教育的方向，从而做到有的放矢。

当然，这些教育节点的数据收集也可以追踪到学生特长、兴趣爱好等个性化数据，如经常回答开放性问题还是常规性问题、对理科感兴趣还是文科感兴趣、喜欢哪类课外活动等，这几种数据融合以后可以体现出学生在成长过程中的某个阶段的整体素质。当家长和教师获取这些信息以后，就可以根据学生的兴趣为其制订个性化的学习方案，即使以后会有偏差，也可以及时修正，不会出现将所谓的“好学生”学习模式在自己的孩子身上强制实行的情况。

2.教师要注重发挥引导—协助的功能。在大数据下的新型课堂活动中，学生大部分的时间应该是个别化的学习，因此教师要有先进的教育理念作指导，要有先进的教育方法来实践，注重发挥自己引导协助、画龙点睛的作用。此外，任何教学模式都有其优势和劣势，我们不能一味追求革新、赶时髦，将传统的方法完全摒弃。传统的教学模式虽然不利于学生发散性思维的发展，但是教师细致周全的讲解对于学生完整知识的建构和脉络的把握是不可替代的。因此两者要进行有机地结合，避免为了创新而创新的虚假繁荣，做到真正替学生着想，让课堂这潭水流动起来。

在当今这样一个技术发展日新月异的时代，终身学习、按需学习是一种必然趋势，知识要共享、经验要共享。大数据的分析，有利于优化教育教学模式，从而对学生作出个性化的分析，制订出更加科学合理的学习方案，这对于提高课堂教学的有效性、培养学生的核心素养具有积极的意义。