高中数学课堂中大数据处理的实践研究

高中数学课堂中大数据处理的实践研究

曹李

四川省成都市石室天府中学 610041

摘要：数据处理能力主要是指收集、整理和分析数据的能力，以便获得有效的信息和作出正确的判断。数据与我们的生活密切相关，特别是在现代社会环境中，在这种环境中，需要具备数据处理能力，以便提取有用信息和作出决策。在中学数学教学中，教师需要进一步发展学生的数据处理技能，以便为今后的发展奠定稳定的基础。

关键词：高中数学；大数据处理；实践策略

引言

数据处理能力是现代社会发展中对学生提出的一项新要求。《普通高中数学课程标准(实验)》对数学能力的要求有所提高，增加了数据处理能力。数据处理能力是指会收集、整理、分析数据，能从大量数据中抽取对研究问题有用的信息，从而作出正确的判断与决策的能力。每一个数学问题都是由数据组成的，提高数据处理能力，能够帮助学生找出正确的解题思路。完善的数据处理能力包含多个方面的内容，它要求学生在正确审题的基础上能运用相关的数学方法分析数据，能利用图象和数字等整合数据，同时能够熟练应用计算机等辅助工具处理数据，并能够通过计算准确得出结果等。数据处理能力不只是一般的数据统计问题，它在高中数学的很多分支上都体现出来，能够对题目中所给的数据由识别、理解，到筛选、归类，再到运用、发挥作用，就有可能比较完美的解决这道题．

一、数学课堂中大数据处理的意义

首先，有助于培养学生数学学科核心素养。大数据处理包括收集数据、整理数据、提取信息、构建模型、进行推断、获得结论这些过程，其实就是数据分析的过程。数据分析也是新课标中提出的数学学科核心素养之一。通过在数学教学活动中对大数据进行处理，可以很好地培养学生数据分析的能力。同时，在处理大数据时，我们必须具备足够的数学知识和数学能力，这些其实也就是数学学科核心素养。其次，实现“互联网＋”路径。数学新课程标准指出，要把“互联网＋”作为促进高中生数学学科核心素养发展的路径。大数据的处理需要一定的信息技术工具来实现，互联网上有丰富的资源和工具可供我们选择。这堂课我们在对大数据处理时利用了互联网上的词云系统实现了对所有问题的处理，借助了“互联网＋”路径突破了数学建模教学中的难点。再次，为课后延伸做充分的准备。本堂课利用动态网页技术收集记录了所有学生提出的问题数据，记录了整个建模过程中每个学生的思维路径。这些数据对于教师和学生而言都是有价值的。

教师方面，因为记录下了所有学生的问题，教师可以通过这些问题来反思课堂教学，从而改进提问质量。教师也可以通过这些问题了解学生的思考情况，通过每个学生的反馈判断出学生思维水平，再根据其课后完成作业的情况给出对每个学生的客观评价。教师也可根据学生提出问题中的可行思路给学生布置拓展性的课后作业。学生方面，学生可以通过数据记录看到其他同学提出的问题，通过对这些问题的观察和思考，可以让学生开拓自己的思路，这样能更好地培养学生的数学学科核心素养，提高数学建模的能力。

二、高中数学课堂中大数据处理的实践策略

（一）利用大数据新课讲授，实现精准的数学教学

在传统的数学课堂教学中，大多数教师都采用讲授、提问、总结、作业布置的一套“万能式”教学模式，在整个教学活动中师生缺少互动，学生始终处于被动的地位，学生的注意力集中程度不高，缺乏学习积极性。相比之下，极课大数据的应用则可以增加师生间的互动，教师结合大数据反馈出的信息量化“教”与“学”的行为，将学习的主动权还给学生。如在《任意角的三角函数》教学中，为了让学生理解任意角三角函数的概念、定义，教师可以登录极课系统，向学生展示锐角三角函数与直角坐标系的概念，通过学生对两个概念的分析与对比引出主题，并让学生发现知识点之间存在的联系。接下来，查看学生的课前预习情况，掌握学生对数学概念的理解情况，结合学情与预习材料讲解“给角求三角函数”的问题，在这一过程中坚持以教师为主导、以学生为主体的原则，参与学生的新知探索过程，并适当地帮助学生突破概念理解上的难关，给予学生及时的、适度地指导。

（二）创新教学模式，完善教学结构

良好的教学模式是取得理想教学效果的关键因素之一。教师创新教学模式，完善教学结构，能够准确找到学生在学习中的薄弱环节，有针对性地帮助学生解决问题，使其重拾学习信心，从而提高学习质量。环闭式教学是当前受到教师和学生青睐的教学模式之一，环闭式教学如同一个循环的结构，以“知识点筛选——薄弱点精讲——课堂反馈——布置作业”为步骤，并且每天循环上述步骤，教师再适时收集相关数据。在这样的教学步骤中，学生的所有学习信息都会被如实地记录在大数据中，同时，这样的数据收集能够避免学生主观因素的影响，具有一定的客观性。比如，有些学生存在一些不良的学习习惯。针对这一情况，教师可以结合数据分析，制订合理的教学策略，帮助学生改正不良学习习惯。此外，数据会记录学生每次的考试成绩和考试情况，从而使教师更加直观地了解学生的问题，为学生提供更客观、合理的教学评价。结合数据分析，教师能够明确下一阶段的教学重点，从而更好地帮助学生巩固薄弱知识点，实现精准教学。

例如，在教学“三角函数”的相关知识时，这部分知识对于学生而言难度较大，学生往往难以快速找到解题思路。通过对近期考试的数据进行分析，教师能够发现很多学生在考查三角函数知识的题目上丢了分。基于此，教师应主动询问学生，对哪一部分知识存在疑问，找到学生的困惑之处，从而有针对性地帮助学生解决问题。利用数据分析，教师能够不断完善教学结构，更好地找到学生在学习过程中的薄弱环节。教师可以根据学生存在的问题，让学生当“小老师”，上台讲解题目，调动学生的学习积极性，营造活跃的课堂氛围。同时，一些学习能力较弱的学生往往不愿也不敢主动请教教师，此时，教师可以安排几名“小老师”，实现学生之间的互帮互助，从而更好地提升学生的整体学习质量。

（三）增强学生的逻辑推理能力，强化学生对于数据的应用

逻辑推理能力是中学数学的核心能力之一，也是提高学生应用数据能力的关键。学生只有具备良好的逻辑推理能力，才能在分析数据后解决问题，计算推理目的的方法以及分析数据的应用。

例如，在研究常用的逻辑术语一章时，学生的逻辑推理能力可以很好地发挥。例如，柏拉图的希腊学院门口有一个“不懂几何者禁入”的商标。这一天在那里，一群懂得几何的人。在这种情况下，他们可以:(a)获准进入；(b)不得允许进入；(c)必须允许进入；(d)无法进入；(e)不得拒绝进入。为了回答这些问题，学生们需要一定的逻辑推理能力从课题的角度来看，不懂得几何的人是被禁止进入的，那么懂得几何的人可以被允许进入，而懂几何的人组，所以答案a是正确的。通过学习通用逻辑语言一章的内容，教师们处于很好的地位来培养学生的逻辑推理能力。作为日常教学的一部分，教师还可以使用其他科目，使学生更好地利用分析的数据，从而提高他们的数据处理能力。

结束语

综上所述，正确有效的数据处理有时是解决问题的关键，我们必须正视发展数据处理能力在高中数学中的重要性，而作为教学人员必须提醒同学们，在做题时严肃对待每一个数据的处理，通过足量的练习，就能使数据处理能力得到提高。

参考文献

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[2]张敬忠.高中数学教学中如何培养学生数据处理能力[J].新课程导学,2019(36):60.

[3]黄梦颖.基于大数据的高中数学教学设计研究[D].苏州大学,2019.