大数据时代初中数学线上教学互动模式的构建与实践*

苏 婷

(合肥市五十中学西校 安徽合肥 230000)

初中数学线上教学最大的缺点是互动少，教师要积极探索利用大数据技术，促进线上教学的互动交流。先进技术的支持与辅助,给初中数学线上教学互动带来广阔的发展前景。因此，以大数据时代为视角，研究初中数学线上教学互动的问题，具有一定的理论意义和实际价值。

一、初中数学线上教学互动的理论基础

当代教育理论研究受到人本主义的冲击，越来越多的学者对教学互动进行研究。从教学互动的影响要素层面看，在传统的教学研究中，关于教学互动的讨论相对零散，缺乏深度。与过去的教学环境相比，线上互动教学环境下除了教师与学生之间的互动、学生与学生之间的互动之外,还应该考虑教师和学生分别与教学媒体之间的互动。本文将视角转向大数据时代初中数学线上教学互动,依据建构主义和联通主义理论，分别从建立互动环境、发挥教师主导作用、调动学生互动的积极性和促进互动方式多样化等不同方面对初中数学线上教学互动展开比较全面的描述。

(一)建构主义理论

建构主义是面向互联网时代的学习理论，其以培养学生的自主建构和自主创新能力为目标，通过知识的内部建构，运用“零存整取”的方式，鼓励学生基于自身经验建构适合于自身发展的知识体系，反思和探索自身的学习过程。在数学教学中，建构主义理论能很好地帮助学生建立开放式基础框架，在特定的数学情境中促进学生对知识的理解和规律的探究。

(二)联通主义学习理论

联通主义学习理论是由加拿大学者乔治·西蒙斯(加拿大)提出的，通过建立社会化认知网络和帮助学生在互动的过程中，借助外部联系去拓宽自己的知识体系。对于初中生来说，学习具有多样性与连通性，要对碎片化知识进行联通，建构知识网络。运用联通主义学习理论就是在信息爆炸中基于已有的知识去建立新的知识节点，通过个性化的方式获取有效的信息，从而进行深度交流与合作。

二、初中数学线上教学互动的现状

为探寻初中数学线上教学互动的现状，笔者用问卷星对合肥市五十中学西校学生进行了问卷调查。结果发现，与线下教学相比，线上教学的最大挑战是无法实现充分互动。本次调研中，笔者收到有效问卷334份。结合问卷调查和实地访问，初中数学线上教学存在以下问题。

(一)互动不充分

教学互动是指教学时，通过师生情感交流和课堂提问等方式，提升学生课堂参与度和教学效果的一种教学组织形式。传统线下教学中，师生之间以及学生之间的互动不单是语言和文字的交流，更能够提供一种“在场感”，增强实践体验的同时还可以对问题进行即时交互反馈。然而，在初中数学线上教学中，互动和肢体语言的表达受到了屏幕的限制，教学互动的效果可能会下降。例如，当学生画图时，教师看不到学生具体的画图过程和推理步骤，因此在讲解上缺乏针对性。此外电脑屏幕呈现的只是单个学生主体基于自身的学习成果，学生之间缺乏探讨，缺乏“头脑风暴”的交流互动，不利于培养学生团队合作精神和与人交流的社会技能，也限制了解题思维的广度和深度。

(二)缺乏情感互动

大多数数学教师认为教学互动主要以学生与学习资源的互动为主，只要开展围绕数学内容的讨论活动，聚焦于理论知识，学生就可以得到更好的成绩，忽视了情感交流和社会互动等社会技能的培养。根据问卷调查结果可知，如果学生在线上进行数学学习时遇到困难，虽然他们能够寻求教师的帮助，但是缺少来自教师的鼓励。此外，笔者发现有部分学生(约占全校学生的18.56%)会向班长及学习榜样求助，但是班长和课代表等学习榜样的作用并没有得到应有的发挥。在线上学习活动与讨论中，一些初中生缺乏教师或同伴的情感鼓励与关注，且由于网络的匿名性特征，需要帮助的同学并不能将自身的情感需求快捷直观地呈现，导致了线上教学的去情感化倾向，影响了线上教学的实际效果。

(三)缺乏教师指导

在数学线上教学互动中，教师只是提供和更新数学学习资料、连麦答疑、布置和批改作业，很难监督学生是否独立完成；教师不能了解学情，缺乏对学生的直接指导，互动效果难以保证。而在合作探究、讨论交流等线上学习活动中,数学教师只发布学习任务清单，缺乏结合学生具体问题的针对性指导,不能有效地引导互动活动。仅仅将教学资料上传，学生的主体性没有得到充分发挥，学习动力不足，态度消极，就不能积极开展有效的线上教学活动。

三、大数据时代初中数学线上教学的互动模式构建

(一)借助大数据创建互动环境

初中数学线上教学互动环境主要是依托互联网，连接教师、学生和学习资源的人机交互环境。初中数学线上教学需借助教学平台如腾讯课堂、钉钉和QQ等，作业反馈可以借助相关的app,还能随时推送优质教育资源，如安徽省基础教育资源网、合肥市教育云平台、名师工作室和公众号等。首先，丰富的学习资源能够满足学生对知识容量的硬性需求。其次，依据数学特质和学生认知规律设计平台界面，以方便学生操作，吸引师生、生生参与互动，从而保证初中数学线上教学互动的顺利进行。最后，平台能够记录学生的学习过程数据，适时而精准地评价数学学习情况，调动其学习积极性。

例如，进行“平方差公式”线上教学前，教师借助大数据不仅要准备好“平方差公式”的学习资源，还要熟悉所用平台的互动功能，这样有利于创建互动环境。教师可以先从应用多项式乘法法则得到平方差公式开始，设计学生活动：(1)引导学生独立进行平方差公式推导；(2)在线直播，对解题思路和方法进行解析；(3)视频互动，合作交流，解决学生平方差公式运用中遇到的困惑。教师指导学生学习平方差公式，并在互动平台上积极参与讨论，提高互动的有效性。在巩固练习阶段，设计平方差的变式练习，使学生认识到公式中、的结构特征，是相同项，是相反项。计算教学中，留下充分的时间让学生自主计算，学生算好后拍照上传到QQ群应用“作业”里，教师点评作业。教师借助平台记录学生的学习过程数据，还可以实时了解学生对“平方差公式”知识的领会情况，这样就能够有针对性地对学生进行个性化指导。

(二)借助大数据发挥教师主导作用

数学教师作为线上教学互动的设计者和组织者,是线上教学互动的主要参与对象。课前，教师利用大数据的学习资源，精心设计教学内容。初中数学教师可以通过云端大数据提供的信息，筛选并获取线上教学的内容。初中数学线上教学互动的内容不仅要针对本节课的教学目标，还要针对本节课的重难点。课中，关注学生的参与程度。通过大数据，教师掌握线上互动的呈现时间是否与数学学习进度相符，线上互动的方式是否有效。课后，教师对互动及时评价。教师的评价要简明清晰、重难点突出，对学生问题的解答与作业的反馈要及时。教师可以借助“小管家”布置作业，学生完成后拍照上传，教师批改并评价，并对班级优秀作业进行展评。学生收到反馈会更有学习动力。

以讲解“平面内点的坐标”为例，线上教学开始前，教师借助大数据收集相关的教学资源，发布在QQ群中，再以任务单的形式让学生们按规定及时完成。本课是沪科版八年级上册第十一章的起始课，教师设计的任务单里会出现本章的结构导图，让学生知晓所学知识及前后知识的逻辑关系。本次线上教学的任务单内容是：(1)回忆数轴的相关概念，知道任意一点的位置在数轴上确定的方法；(2)了解本章的结构导图；(3)构建平面直角坐标系模型。线上教学时，教师在平台上用PPT展示电影院座位的平面图，让学生在评论区描述小明座位的位置。教师根据学生的回答情况，了解学生的参与程度，调整线上教学内容。找到任意点的坐标是本节课的难点，教师可以运用几何画板线上动态直观演示过点作垂线，引导学生独立得出问题的结论。

(三)借助大数据调动学生互动的积极性

学生是整个线上教学互动的主体，促进学生的学习是大数据时代初中数学线上教学互动的最终目的。初中生已掌握基本信息技术知识和技能，数学教师可以提供“线上学习指南”。教师了解学生自身所具有的认知水平和兴趣爱好，合理设计初中数学线上教学互动的内容。在线上教学互动过程中，通过大数据，不仅可以及时了解学生对数学知识的掌握情况和学生完成数学学习任务的路径，还可以知晓不同程度的学生线上参与和完成情况。学生在数学线上教学互动中知识、能力和品格的需求是否得到满足，生生之间是否深度交流，学生的个性化学习需要是否得到满足等,都将影响其对线上教学互动的积极性。

例如,教师在“二元一次方程组的应用”内容的线上教学中，设计出如下两个例题。

例1：合肥市举办了一场中学生辩论赛，规定胜利一场得5分，平一场得2分。我们学校的辩论队一共打了9场比赛，一场也没有输，总共得了21分。问我校辩论队平几场，胜几场？

例2：学校为获奖同学买奖品，买了15本笔记本和21个文具盒，共计475.5元。2本笔记本的价格比1个文具盒的价格高5元7角。那么一本笔记本、一个文具盒的价格各是多少？

例1需要学生用两种不同的方法来解决,学生完成后拍照上传到“班级小管家”,教师根据“班级小管家”统计数据，了解学生完成情况。然后让学生比较这两种方法并在平台上讨论它们各自的特点和联系，以便他们独立选择解决方案。这时，教师可以追问：任何可以用二元一次方程组处理的问题，都可以用一元一次方程来处理。对此，你的看法是什么？学生可以通过连麦、在评论区表达自己的观点等方式进行深入交流。在学生认知产生碰撞时，教师解释引入二元一次方程组的必要性，然后展示例2。

例2用一元一次方程来解答时，可能难以建立方程模型。这是因为由两个未知量找到等量关系是比较容易想到的，但是由一个未知量找到等量关系是不容易想到的。与建立一元一次方程相比，建立二元一次方程组就方便多了，但它的缺点是计算量大。这样通过互动与反馈，理解引入二元一次方程组的必要性，强化学生线上学习的获得感,进一步激发学生线上学习的积极性。

(四)借助大数据促进互动方式多样化

初中数学线上教学互动的方式有三类：一是回答问题。获得数学知识需要学生回答问题。教师可以通过音视频连麦、在评论区聊天等方式让学生回答问题。二是观点认同。获得情感态度需要观点认同。情感互动是最高级别的互动，教师带着爱去讲课，学生也容易全身心投入学习中。三是辨析问题。获得思辨能力需要辨析问题。互动的过程需要及时反馈，安排学习委员做好统计，及时公布相应的互动数据。此外，在互动过程中注意引导与追问，及时反馈与提升，以推动后续线上教学互动的有效开展。

结语

线上互动平台提供了大量的用户数据，教师可以掌握学生的学习动态，了解课程的重难点，合理安排课程内容，明确线上教学方向。教师利用大数据分析结果，能够对学生进行全面分析，便于进行精准化教学设计。同时，教师及时公布学生相应的互动数据，学生从反馈中得到督促，更加积极参与到线上教学中来。

在大数据背景下，数学教学的模式和理念都有了新的变化，网络为技术与教育的有机结合提供了契机。在大数据环境下依托丰富的网络资源，发挥教师的主导作用，调动学生的学习互动积极性，促进互动方式多样化，能有效提高线上教学的互动性。