基于大数据的中学数学教育创新路径探究

胥庆

摘 要：新时代教育教学的发展，有赖于当代科学理论与先进科技手段的有机结合。本文通过研究大数据在数学教育方面的应用，提出应用的实施策略，举出实际例子，为广大基础教育工作者提供借鉴。

关键词：大数据; 数学教育; 过程性评价; 数学

中图分类号：G633.6  文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2020）2-004-001

一、教育大数据概述

教育大数据是指贯穿于教育活动中的所有行为表现，如教育管理中的学生家庭情况、教学设备资源;教学过程中的课堂活动、师生互动;教研活动中的集体备课、科研材料购置以及校园生活中的借书、餐饮消费、校园卡操作等数据。在教育信息技术的支持下，教学活动中将会有更多的信息化软件工具与资源被运用，数据的采集渠道和方式将会更加多样。

大数据在不同的行业里，有不同的特征表现。就教育领域来说，主要体现在以下几个优点：

1.实时提供信息。与传统教育信息的记录相比，教育大数据的采集是通过移动通信、传感设备、云计算等新技术手段对教育的全过程进行持续追踪，以此捕获学生各个活动时间段的信息，具有更强的实时性。

2.提供真实的信息。传统模式中收集信息主要以问卷等主观填表获取，而大数据基础下的教育信息搜集，可以在学生比较自然真实的状态下进行，更具真实性。

3.提供多维的信息。教育是一项多维、立体、随时发生发展的事业，有不确定因素是我们“预备”不到的，大数据可以随时记录这些多方面的信息。

4.可以根据信息进行预测。大数据的核心是根据现在，“预测”未来。寻找事物的相关性。“学习记录系统”通过对来自不同平台的海量数据进行记录分析，以此判断可能发生的教学结果，为教育者的教学计划调整提供了有效根据。

二、中学数学对教育大数据的应用需求

数学教学课程标准对评估的要求是：“数学学习评价，既要重视学生知识、技能的掌握和能力的提高，又要重视其情感、态度和价值观的变化;既要重视学生学习水平的甄别，又要重视其学习过程中主观能动性的发挥;既要重视定量的认识，又要重视定性的分析;既要重视教育者对学生的评价，又要重视学生的自评、互评。总之，应将评价贯穿数学学习的全过程，既要发挥评价的甄别与选拔功能，更要突出评价的激励与发展功能。[2]”

大数据应用于教育中，可以在教学开始前提供诊断性评价，在教学活动过程中，提供形成性评价，在教学结束后，给出总结性评价，以便教师评估教学成果、学生进行自我总结。教育大数据的这些技术优势，符合了数学教学评估的要求，笔者将中学数学教学中的数据需求进行分类，如表所示：

三、数学学习数据捕获、分析和储存平台举例

根据目前各个学校信息化教育建设、教育大数据挖掘与分析平台建设方案，笔者针对中学数学教学特点，设计相应大数据应用平台须满足以下需求[3]：

（一）能够随时采集数据：该平台可以跟踪采集数学教育教学活动中的教学行为数据，能对学生学习记录进行动态采集和汇聚。

（二）能够及时处理数据：该平台可以对采集到的相关教学数据进行降噪储存和关联分析，能相对有效地评估和指导教学，做出合理预测。

（三）能够将数据可视化展现：能以直观的方式呈现数学分析结果，合理利用表格、各种图形（折线图、雷达图、柱状图等）和可视树，方便非专业人士快速明了地了解学生状况、教学效果。

（四）能够将数据沉淀，积累资源：能够将中学数学教育的资源，如教师备课、教学视频、教学文档、教学图库、学生学习交流等积累下来。系统采用互联网和大数据技术记录各类语文资源的访问量、下载量等，以此对不同学生的学习兴趣给出预测。

（五）能够将数据在不同范围能共享：能实现教师、学生、教育管理者、家长等多种角色在平台自由交流，有权限共享搜集整理来自各方教学经验和建议。

（六）能够对教师的教和学生的学产生切实的帮助：每个教学日，每个教學环节（如备课、教学、练习、测试等等）都能够用上，提供智能统计分析平台。

（七）能够较好地根据数据进行评价和预测。能够提供发展的数据、活动的可持续的数据，能够最大可能寻求数据中的规律。

本文是北京市教育科学研究“十三五”课题《大数据与中学生综合素质评价结合的应用研究》的实践成果

参考文献：

[1]本文设计已经参与北京市教育科学研究“十三五”一般课题《大数据与中学生综合素质评价结合的应用研究》的具体实践

[2]中华人民共和国教育部.普通高中课程方案（实验）[S]北京：人民教育出版社，2003

[3]祝智庭，沈德梅.基于大数据的教育技术研究新范式[J]电化教育研究.2013，（10）：5-13