大数据在高中生物学教学中的应用

福建省三明第一中学 黄晓明

现代科技高速发展，对教师教学也提出了新要求，教师不仅要熟悉教材、教纲，还要懂得利用新技术、新手段来提高教学质量，为社会培养个性化的复合型人才。近几年，“大数据”分析在众多新技术、新手段中脱颖而出，成为教师教学的新“利器”。“大数据”一词最初起源于互联网和IT行业，《上海推进大数据研究与发展行动计划》对大数据的概念做了较全面的概括，大数据有三层内涵：1.数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集；2.新型的数据处理和分析技术；3.运用数据分析形成价值。

在生物学教学中如何利用好大数据资源，打造高效、优质的教育平台，是值得广大教育工作者认真思考的问题。在高中生物学教学中大数据的应用主要有：

一、试卷分析

在阅卷系统中利用机器扫描试卷并在终端阅卷，可以精确统计每题甚至每空的得分率，对于选择题更是可以统计到每个选项的选择率和选择人数。针对一个班级或是年段，教师可以根据大数据分析准确了解学生的掌握情况，从而调整教学方向，使教学更高效。对于区域性的考试，如地区联考，甚至高考都可以借助于大数据分析，来得知本地区或本校学生的答题情况，并可以同其他地区或学校进行横向对比、分析，取长补短。用数据说话已经成为检验各个学校、教师教学效果的标准了。

教师对生物学科学业水平分段统计可以看出，所教班级学生分数主要集中在哪个分段，方便老师有针对性地进行教学辅导。例如，某次月考，教师通过大数据，发现所教班级学生在涉及有丝分裂这个内容的题目时失分率较高，在分析时除了考虑该知识点较难理解外，还需反思是不是教学时讲得不够透彻，学生平时练习得不够等方面。除此之外，教师利用改卷系统可以随时调出某位学生的答题情况，在第一时间准确了解学生对各个知识点的掌握程度。这种详细、快速的数据处理和分析，能让教师在最短的时间内同时了解班级的整体情况和学生的个别情况，讲评试卷时就更具针对性，也让教师更清楚地认识到自己的教学效果。

二、差异化指导

大数据的应用不仅在试卷分析中能发挥出传统改卷方式所不能比拟的优点，在日常教学中还能获取传统手段无法提供的信息。很多学校都建立了教师教学与学生学习的网络数据平台，这种平台不仅可以长期保存学生的手阅作业、在线作业及相关数据，便于教师查看学生的学习情况，针对学生薄弱项定制练习，实现差异化指导，还可以让学生及时反馈学习过程中存在的问题，利用数据系统自动生成错题汇总，形成针对各个学生薄弱点的个性化错题本。

例如，某学生甲做作业时，做对了第3题有关于呼吸作用的题目，系统提示可以跳过第4题和第6题，因为做对第3题意味着关于呼吸作用原理和计算的内容已经掌握，几乎不可能会做错第4题和第6题。相反的，如果学生甲做错了第3题，系统会提示继续练习第4题和第6题，因为数据显示做错第3题很可能是该知识点掌握不牢，需要反复练习巩固。同时，系统还可以根据每个学生的做题情况点击生成错题本。网络平台大数据的应用，让教师能更好地把握学生学习情况及学习效果，并实行精准的差异化的学习指导，为每位学生量身定制学习课程，同时学生能及时调整学习策略和状态，使学习效率事半功倍。

三、教师教研提升

网络数据平台通常具有海量的教辅资源和试题，里面囊括了全国各地多年的教学案例、高考真题、模拟试题等，很多试题还具有详细解析。教师利用大数据技术可以优化备课，并针对学生现阶段的知识掌握情况出卷等，既节约了时间，又提升了教师教研能力。网络大数据可以直接显示出教师所出试卷的难易程度、考试的稳定程度、试卷对考生水平高低的区分程度等。

例如，在备课时高中生物“遗传的基本规律”这个内容是学生普遍比较薄弱的知识点，采用传统的讲授法可能不利于学生对知识的深度掌握，教师在教学时可以借鉴网络上丰富的成功教学案例，再结合学生自身情况，制定一套适合本校学生的教学策略。网络数据平台不仅在备课上能提供丰富的参考，在试题筛选上还能详细地显示各个题目考查的知识点、题型、难易程度、来源、日期等，教师在组题或组卷时可以根据网络平台提供的数据选择符合学生水平的题目。这种组题或组卷方式快速、便捷，比较考验教师对学生学习情况的了解程度和对试题的把握程度。教师利用网络数据提供的资源进行备课出题，并对比分析，能第一时间掌握全国各地的考试特点和考试方向，提升了教师的教研能力。

信息时代教学所呈现出大数据的时效性和全面性是前所未有的。大数据的应用能有效提高试卷的讲评效率，对个性化学生进行差异化指导，有利于教师提升自身的教研能力。

卢琳琳，邵晨.大数据时代生物学案例教学开发策略之变革.中学生物学，2016，32(03)：8-11.