大数据在高中信息技术教学中应用

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大数据在高中信息技术教学中应用

如今的我们身处于信息化时代,数字化、网络化、多媒体化、全球化是当今时代的显著特征。而数据正是信息的主要载体,各行各业都以海量的数据作为依托,我们也越发感受到数据给生产生活和思想理念带来的影响,这便是大数据的力量,而且这种力量将不断壮大并带来更大的影响。之于教育领域,大数据的应用必定会给教育教学的改革创新和水平提高提供前所未有的机遇,本文欲以高中信息技术学科为例,探讨大数据对教学产生的巨大效应。如今的我们身处于信息化时代,数字化、网络化、多媒体化、全球化是当今时代的显著特征。而数据正是信息的主要载体,各行各业都以海量的数据作为依托,我们也越发感受到数据给生产生活和思想理念带来的影响,这便是大数据的力量,而且这种力量将不断壮大并带来更大的影响。之于教育领域,大数据的应用必定会给教育教学的改革创新和水平提高提供前所未有的机遇,倘若教师能够借助大数据技术,构建教育信息化平台,全方位收集教育教学信息并整合成数据库,利用大数据思维设计教学方案实现精准化教学,再加以线上线下教学互补模式,定能促进班级学生的整体提升。本文欲以高中信息技术学科为例,探讨大数据对教学产生的巨大效应。

1深入了解大数据,培养数据思维

普通高中目前所面临的教育对象主要是00后的学生,他们大多成长于网络环境之中,对于计算机、手机早已是司空见惯,获取信息的途径绝不会仅仅局限于教师课堂讲授,还有很大一部分是来自于虚拟网络,他们能够适应网络环境下信息容量大、价值密度低、更新速度快等新时代特征,而这无论是对大数据技术的实施还是高中信息技术课堂教学的开展都有着巨大的帮助。

1.1身先士卒,培养教师数据思维。大数据时代最典型的特征便是用数据说话,教师可以利用统计数据信息的方法来客观理性地反映学生的具体情况。传统教育中,教师往往只会把学生的平时测验和考试成绩作为分析的数据,将名次上升视为教学改进最重要的指标。而在大数据时代,高中信息技术课堂为每位学生配置了安装有数据收集程序的计算机,每个学生都有自己的账号和密码,一旦登录全程受到教师端的监控,教师可以通过学生在线操作时间的长短和流畅程度来判断学生的课堂表现,能够随时收集记录整理学生在课堂上的程序操作、作业完成等情况,继而利用数据思维将反映学生水平的操作信息数据化,将这些真实的,大容量的,有价值的数据进行归纳分类整合,分析计算学生的思维方式,将学生的操作步骤及操作方式细化成一个个的具体数据。通过比较分析便可归纳出学生对于哪方面已经熟练掌握,在哪方面仍存在瓶颈,甚至可以通过数据推断出学生在下一个步骤将会如何操作。利用现代信息技术全程观察学生的学习过程,将其课堂行为表现细化透明化,教师可以更好地掌握班级每一位学生的实际情况,并为学生提供更为准确有效的辅导,这将使得高中信息技术教育由粗犷走向精细化,由按照经验办事走向理性实际,由模糊化教学走向精准化教学。

1.2言传身教,培养学生的数据思维。数据分析能力在高中信息技术课程中的重要性是不容置疑的,在开学的第一堂课,信息技术教师就会强调数学与信息技术学科的密切联系,可以说,信息技术能力的高低是建立在学生数学水平之上的,无论是算法还是编程,亦或是其他,信息技术课程的大部分问题自产生到解决都是建立在对数据进行分析和筛选的基础之上的。所以,培养学生的数据思维显得尤为重要。在培养的过程中,教师除了口头上介绍大数据、数据思维、数据价值等相关概念,强调大数据的重要性,更要将大数据教学落实到实践中,让学生感受到大数据的力量。例如:在学习信息技术基础教材中《Excel的排序和筛选》一课时,教师事先收集好2020年普通高校各个专业在浙江省的投档线和录取分数线以及学生模拟考的考试成绩数据表,在教学过程中,让学生通过查询自己的成绩,利用Excel排序和筛选功能对数据进行整理和分析,找到自己当前可以就读的大学。这一教学任务贴近学生的实际生活,既能激发学生的学习兴趣,又能让学生感受到大数据的魅力,并且可以为日后的志愿填报提供经验。

2结合大数据分析,实施精准化教学

立足大数据开展教学的基本模式是“收集学生数据——分析整理数据——推测分析结论——应用于实际——再一次反馈数据”,该模式是无限循环不断精确的,在实施过程中,数据无疑是这一环节的灵魂和核心,教师通过有效地收集分析和整理数据,挖掘其背后隐藏的学生思维模式,推断出结论,并制定相应的解决措施,使大数据在教学中充分发挥价值。

2.1班级整体,分层次教学。一个班级里,学生层次水平各异,对信息技术的掌握程度和接受能力也有所不同,根据学生的实际情况分层次教学能够更好地促进学生的进步与发展。传统教育中也强调因材施教,但是划分的依据主要是凭借教师的直观印象及考试成绩,而这两者都存在某些方面的误差,不一定能带来最好的教学效果。利用大数据实施分层次教学,则可以使得误差最小化。首先,利用大数据记录学生的实际状况,包括家庭情况、个性特征、身体状况、社会关系、学习成绩、信息技术掌握程度、逻辑思维水平、兴趣爱好等信息,建立关于学生的详备信息数据库。其次,根据数据库中显示的资料统计分析学生所具备的信息技术能力,进行合理分层。继而,展开分层次教学,教学过程中再次利用大数据记录每个层次的学生在每一阶段的学习状况和学习效果,统计课堂教学任务中学生个人的作业完成率、优秀率以及班级集体作业完成率、优秀率等,实时更新数据库,并加以统计分析得出最新结论,根据最新信息及时调整教学方式,适当调整不同层次的学生。实践证明,立足于大数据展开教学,可以照顾到各个层次的学生并施以最恰当的教学模式和教学难度,有效地突破重难点,更有利于学生自身的发展,做到真正的因材施教。

2.2学生个人,针对性教学。“个性化教学”,“个性化培养学生”也是近年来一直在强调的教育理念,但是在传统教育中具体实施起来显得尤为困难,教师一般会采用个别谈话、单独辅导等方式加以落实。但是这些方式需要教师提前了解学生信息,比如找周边同学谈话,电话联系家长,找任课老师了解情况等等,如此会耗费大量的时间精力,也不可能照顾到每一位学生。所以对于班级学生,教师直观印象中就有了诸如优等生中等生后进生等分类,而在分类中,占班级人数绝大多数的中等生是最容易被忽视的。倘若能够借助大数据的力量来推进“个性化教学”,结果必定会事半功倍,一方面采用大数据统计和反馈学生信息的方式可以节省前期大量的调查和了解学生情况的时间;另一方面,对于学生个人教学辅导,教师过去往往是把学生的试卷、作业本等拿来一个个比较分析研究,先统计哪类题目存在较大问题,然后逐个解决,无论是优秀率错误率亦或是否掌握题型都依赖于教师和学生的直观感受。而通过大数据,可以在不到几分钟的时间里迅速得出学生在各类题目中的得分率,系统会自动评价优良及格等第,并且还会统计出更多的信息,比如,学生在每道题目的作答时间、做题中是否修改过答案、答题过程是否流畅(有没有跳跃做题),这些都可以作为判断学生是否熟练掌握题型,擅长本学科的依据。立足于大数据统计结果展开针对性教学,更加贴近学生实际,更能给予学生恰当的辅导,从而促进学生更大的进步。

3发挥大数据价值,提升教学成果

大数据时代的到来为我们提供了全新的思维视角,大数据本身就与信息技术密切相关,将大数据应用于高中信息技术教学中,是教育方式和教学手段的改革创新,教师不仅可以利用大数据了解学生信息,立足于大数据开展精准化教学,同时也可以借助大数据来反馈学生的学习成果和教师的教学效果。

3.1搭建数据平台,实现资源共享。“授人以鱼不如授人以渔”。数据化时代,信息和资源便是财富,教师借助大数据的方式提升教学,推动学生成长,倘若教师能将大数据助力学习的方式交给学生,让学生自己掌握利用大数据实现自查自纠自我提升,学生的学习效果必定会大大增强。首先,教师要利用局域网搭建师生在线学习平台,在平台上为学生提供筛选过的优质教育资源,学生也可以分享优质资源,但是要先经过教师端的过滤,以确保平台资源的安全有效,当然在建立大数据的过程中也可以实现校内外强强联合,建立与其他教师的共同合作,促进教育教学大数据资源和应用的共享;其次,关于学生的各种学习统计数据要实时反馈给个人,以便学生准确掌握自己的短板所在,对症下药;再者,要在立足于大数据分析的基础上,实现“以强扶弱”,使已经掌握的同学在帮助同伴的同时又可以巩固自身,“互帮互助”,可能你的强项恰是我的短板,我擅长的题目你恰好不会,从而实现优势互补。通过在线学习平台,学生更能切身体会大数据的魅力与用途。

3.2借助大数据,提升教学成果。测验和考试是紧紧着伴随着教学的,其目的主要有两个,一个是考查学生对所学知识的掌握程度,另一个则是作为衡量教师教学质量的重要标准,无论是哪一个,根本目的都是为了寻找存在于教学过程中的问题并加以解决。利用大数据来统计考试和测验的情况,更能准确反映以上的问题,一方面可以通过大数据统计的准确率分析出学生尚未掌握的题型,如果人数寥寥那么可能是学生个人的问题,需要加强对该生的个别辅导,但是如果出现班级大面积学生在某一题型上沦陷的情况,教师则要反省自身,是否没有讲透这个知识点,或者自身是否存在盲区,教学的方式和语言组织是否得当。另一方面,大数据是不断增加及时更新的,可以通过比较数次考试中教师所任课的班级在年级段甚至于县里市里的排名来反馈教师的教学效果,如果大数据显示排名不断上升,学生做题准确率直线提高,那么说明教师的教学取得了较好的效果,教学方式是比较适合所在班级的,反之,教师则要思考问题的症结出在何处,及时调整自己的教学方式,若有必要可以向前辈请教经验。总之,大数据作为新型信息技术的代表产物,已经对我们的生产生活带来了许许多多的影响,而且其影响程度将不断深化,未来社会的趋势必定是信息化、数字化、全球化,教师作为社会发展的引领者和推动者,尤其是工作在第一线的高中信息技术教师,更要紧紧抓住时代潮流,及时更新教育理念,培养大数据思维,掌握与大数据相关的技术,使大数据理念为我所用,推动教学的不断发展。

作者:吕洪宇 单位:浙江省仙居县城峰中学