借助大数据优化高中数学教学生态

吴晓贤

【摘 要】“互联网+教育”背景下，高中数学教学应在坚持追求思维培养和实现育人目标的基础上，紧跟国家教育发展态势，以教育信息化促进教育现代化，借助现代信息技术优化学科教学生态。积极构建以探究、交流和互相学习为特征的新型学习氛围，注重学生数学核心素养逐步养成与提升。

【关键词】大数据;智学网;云课堂;高中数学教学

随着新高考“3+1+2”模式的敲定，江苏高考数学在分值、题型、题量上有所变化。一线教师面对高考新政策和新型考卷，要至少思考如下三点：其一，数学课程标准2017年版在2020年修订时指出：“高中数学评价，关注学生知识技能的掌握，更关注学科核心素养的形成和发展。”关于这一点，统观各市的2021届高三数学统考试卷就会深有体会。其二，新增选择题题型，所以用好网络教学资源对我们尤为重要，我们要认真学习和借鉴全国和其他省份试卷，并熟悉试卷特点和出题思路。其三，思考如何解决集体授课模式下的教学与学生个性化学习需求之间的矛盾。总之，在新政策和教育新形态下，教师备课、上课和学生学习都在发生变革。那么如何将信息技术的发展和高中数学教学融合，挖掘有效教学的增长点，是我们需要思考的新课题。笔者整合学校现有教学资源，坚持探索信息技术和教学大数据对高中数学教学带来的有效帮助和积极影响，整理成文，以期与同行交流。

依托网络资源加强备课的针对性

充分备课是高效上课的前提。教师在研读课程标准、把握教学内容、明确教学目标的基础上，借助极课大数据、智学网、学科网等优良资源，可以大大提高备课效率和针对性。以下论述以智学网为例。

1.数据驱动，精准备课

教学中，通常会根据教学进度安排每周一练，采用智学答卷形式采集数据，教师批阅扫描后，分析学生答题情况，收集必要的数据素材，主要包括数据分析和学生答题的图片影像。教师查看高频错题，分析原因，探究题目的可拓展性，有针对性地备好试卷讲评课，让错题最大限度发挥其教学价值。比如，2019届高三12月12日周练第14题（图1）。

点开“试卷评讲”界面下方的“答题名单”查看，就本题而言，我们还有很大的提升空间。查看66.7%的失分学生的答卷后发现，除计算失误外，对问题的等价转化是本题最大难点。纵观历年高考，“”与“”问题可以说是必考热点，所以帮助学生理解错题本质并正确订正是很有必要的。于是，笔者设计了一节关于单变量、双变量的“恒成立”与“存在”问题。由一道填空题引出一节专题探究课，引领学生在“究错”的过程中领悟问题内涵并成功完成“纠错”。这样的设计是建立在学生深度思考过的错题上，通过对错题的剖析，对同类题、变式题的精讲精练，鼓励学生自己设置问题并尝试解决。课后配以对应练习，及时巩固学习效果。

2.利用智学网选编试题

那么，针对高频错题的补救试题从哪儿来呢？智学网基本可以解决这一问题。只需找到一道题，然后选中“相似题”“变式题”，就会出现大量的同一类型、不同难度的试题，我们可以从中筛选出想要的题目，或者也可以从中获得题目变式的灵感。

另外，借助智学网“选题组卷”中的“精品卷库”“智能组卷”和“知识点组卷”等出卷功能，能够帮助教师高效完成教学中需要的各类练习讲义和检测试卷，切实提高教师工作效率。

3.设计教学过程

有了大数据支撑，教学更具精准性。有了智学网组卷功能，教师选题更准更便捷。备课时，认真完成前面两个环节后，再精心设计教学过程、选择合适的教学媒体，准备实施教学。

借助信息技术提高上课的时效性

笔者在日常教学中，注重依托大数据，尝试利用手机希沃授课助手、云课堂等教学手段，使课堂教学更紧凑、更高效。比如，在学习“圆锥曲线与直线”的综合问题时，不论是新授课还是作业讲评课，笔者都会选择在网络覆盖、设备先进的云课堂进行授课，意在尝试借助信息技术和同伴间协作学习，引领学生突破圆锥曲线解题中“想不到、消不掉、解不出”等难关。下面以周练19题（图2）拓展的“圆锥曲线中定点、定值问题”的教学实践为例。

1.原题回放

课堂上通过对原题的再审视，鼓励学生克服思维惰性，用好草稿纸，逐步夯实基本思维、提升数学运算能力。教师引领学生重新梳理计算过程，预判运算量，从而选择最优解题路径。受课堂时间限制，如果教师在课前准备好相关教学素材，利用恰当的媒体技术，会取得非常理想的教学效果。一方面，对一些简单步骤可以快速浏览，另一方面，对一些思路正确但是半途而废的过程，我们可以一起寻找计算方法和计算策略，潜在地鼓励学生坚持下去。

2.课堂评价，及时总结

本题的斜率已确定，所以计算是难点。教师在课堂上调出“学霸解析”，同屏展示两种标准答案进行对比分析。学生甲注重化繁为简，将分子中未知部分单独处理，非常机智的做法，大大提高了计算的准确性和速度。学生乙展现出超强的计算功底和锲而不舍的学习态度，这一点在解析几何中尤为重要，值得表扬。教师进一步追问，有没有其他处理办法？如果过程中代入消元，优势在哪里？从而激发学生思维，引导学生进行更进一步的探索。

3.当堂练习，拓展提升

教师利用Hiteach将备课时准备的对应练习发到学生iPad上，学生在Hilearning软件中打开练习，利用iPad书写功能答题，也可以在草稿纸上答题，然后拍照上传。

练习：椭圆C：的上顶点为A，若不过点A的动直线与椭圆C相交于P，Q两点，且·=0，求证：直线过定点，并求出该定点的坐标。

教师在学生解答的过程中，將发现的典型错误或优秀解答用手机希沃授课助手同屏投放到大屏幕上，以供集体辨析。这样既解决了板书浪费时间的问题，也解决了实物投影不能批注的问题。

上述练习题的解题思路是比较开放的：方法1：多数学生会选择直线的斜截式设法，即y=kx+b，这种方法可以放手让学生去尝试。方法2：个别学生可能会想到把直线方程设为x=my+t，因为这种设法的优势是已知直线在x轴上的截距，而本题不具备这一点，但是也能解，所以方法2如果没人想到，教师可根据课堂时间决定呈现与否。方法3：发现APAQ，两者的斜率互为负倒数，由此得出第三种解法。

在传统课堂中，三种方法都涉及肯定来不及，但是在云课堂，结合希沃授课助手，即可完美解决。考虑到时间因素和白板书写偶尔出现的延时性和不连续性，对方法3，笔者在课前录制好解题视频。就本题而言，方法1、方法2都优于方法3，但是方法3里蕴含着学生必须要掌握的计算技巧，所以重在分析问题和设计解题思路上，然后播放视频供学生理解。这样的教学过程既突出了重点又节省了时间。

4.课后作业强化效果

“只讲不练，等于白干。”笔者在智学网上找了两道相似题目进行课后练习，在下一次的周练中检验学习效果，根据扫描所得数据可以看出教学效果明显。再进行个别辅导，督促学生及时完成订正和再订正，继续巩固和扩大教学成果。

基于信息技术的教学反思

教学中，笔者深切体会到，信息技术对高中数学教学的积极影响至少体现在以下五点：（1）大数据使学校、教师和家长能更便捷地查看想要关注的数据及其分布情况，为多方合力教育提供科学依据。（2）大数据有效支撑分层差异教学。教师可以设计前情预测试卷，用于了解学生的学习需求，针对有需要的学生进行课堂内容的课前辅导，保证更多的学生跟上课堂节奏。（3）大数据帮助学生全面了解自己在班级、年级所处位置，通过各学科大数据分析，及时发现自己的优势和短板，从横向、纵向两个维度感知自己当前的学习状态，力争在下阶段的学习中，保证优势的稳定性，关注不足之处，将时间和精力合理分配，争取更大进步。（4）智学网为教师备课、组卷提供了丰富的试题资源，大大减轻了教师备课负担。（5）云课堂构建高效互动平台，切实落实课堂上“教师主导，学生主体”教学理念，灵活再造新的教学流程。

随着智慧校园和智慧课堂的开发与建设，各种能够辅助教学的电子产品、技术、设备为我所用，在解放教学生产力、提升教学效能上效果明显。但我们应牢记，技术之所以能够服务教学、助推教学更好发展，是需要教师积极学习、实践和探索的，我们还应坚持尝试探索线上教学的思路和实践，时刻为突发状况做好准备。

作者单位：江苏锡东高级中学