智慧教育典型案例：基于大数据技术下的初中数学教与学方式变化-以一次交互课堂教学为例

基于大数据技术下的初中数学教与学方式改变

——以一次交互式课堂教学为例一、案例主题与背景

大数据，是指无法利用常规软件工具来获取、管理和处理的数据集合，通过高速捕捉、发现、分析，从大容量数据中获取价值的一种新的技术。基于大数据的统计分析技术，建构起“以学生为主体、教师为引导”的多元创新教学模式，能够在最大程度上挖掘学生的深层潜力，有效地培养学生主动探索、主动发现和相互合作的能力，从而推进创新型人才的培养。大数据平台能够为教学过程提供数据分析，可以帮助学生利用数据分析进行自主学习诊断，促进学生深度自主学习，也能为授课教师实现精准教学提供重要依据。本案例以学生平板电脑为教学辅助工具，借助该工具中所包含的大数据统计分析平台技术，对课堂教学进行的实时练习产生反馈数据，进而借助该系列数据对每一位学生的个体差异进行分析，从而可以引导学生掌握薄弱知识点，强化该类型练习，形成以学生为主体，教师为引导的教学模式。二、案例描述

（一）数据分析，奠定基调

师：本次考试中，我们班级的平均分为74.68分，其中90分以上的同学有5位，但是我们处于60-75的同学较多，希望各位同学能继续努力学习提升自己。接下来看到的是本次班级前6名同学的成绩，让我们掌声鼓励一下这些同学，继续加油！（多媒体课件展示班级成绩，包括各分数段人数、平均分以及光荣榜名单。）考试结束就意味着成绩已经过去了，我们更要关注的是在这次考试中的问题所在，首先来看看我们的答题情况如何。（多媒体课件展示答题情况统计）在上面的表格中，我们能够发现客观题的第8题、第10题我们的得分率是较低的；在主观题中，第20题、第24的第三小题、第26的2、4小题以及27的3、4小题的得分情况是比较不理想的。那么这些题目主要集中在数的变化规律、有理数的混合运算的应用、计算等知识点中。（多媒体课件展示对应知识点的统计分析图）

生：听教师讲解班级各分数段的分布情况，从而明确自己成绩所在位置。通过图表发现答题的问题所在以及对应知识点的欠缺，明确自身问题以及改正方向。【教学分析】在课堂伊始，将某次测试的班级所有数据呈现在课堂上，包括班级成绩分段图，知识点得分统计表，部分个人数据等。从多个维度的数据上分析该测试中集体反应出来的知识盲点以及个别学生的典型问题，借此为整节课的教学重点和难点奠定数据基础，更准确把握教学导向。（二）错题重现，归纳反思

借助大数据技术的支持，共得到四种类型的集体错误较多的题目，本案例中以类型一：基本功不扎实，计算失误以及类型四：探索规律性的题目为例进行案例分析：

（类型一：基本功不扎实，计算失误）

火眼金睛来找茬：多媒体课件展示学生答题卷中出现的计算错误，让学生自己观察纠错。请个别同学找错误（找对应答题卷的同学）。（1）异号两数相加法则；

师1:先观察他的错误在哪一步？为什么会出现这样的错误呢？生1:最后一步，符号判断错了。师2:这是两个怎么样的数相加？那结果的符号如何选择呢？生2:异号两数相加。生3:选绝对值较大的数的符号。师3:非常好。（2）多个数相乘或相除的符号判断、倒数的概念；师4:这上面展示的三个同学的问题分别出在哪里？生4:第一个是符号判断错误，后面两个是倒数概念不清。 师5:很棒，那为了减少这类错误的发生，我们可以第一步先确定计算结果的符号。我们知道多个数连乘或连除或同时含有乘除时，可以通过？来判断结果的符号。当负数的个数是？时，结果是？的；当负数的个数是？时，结果是？的。那针对这道题目我们可以怎么做呢？（黑板板书正确解题步骤）

生5（集体）：负数的个数；当奇数个，是负的；偶数个，是正的。生6（集体）:判断分配律计算中的负号。（3）分配律的使用，符号判断错误导致计算错误。师6:这种分配律的题目做了非常多次了，老师经常强调，为了减少符号判断的错误我们一般是一步到位确定符号，写成和的形式。那这道题我们一起来做一下，（黑板板书正确解题步骤同时一边提问学生符号一边书写）。（类型四：探索规律类型的题目）

先重温考试原题，引导学生发现题目中的关键信息，从而找到解题思路。 原题：原题：在一列数：a1，a2，a3，…，an中，a1=3，a2=7，从第三个数开始，每一个数都等于它前两个数之积的个位数字，则这一列数中的第2019个数是（）

A.1B.3C.7D.9

师：这道题目的关键语句是哪一句？那我们按照它的要求一起来写an的值，看看有没有规律。（学生集体回答解题过程）可以发现它是几个一循环？（6个），因此第2019个看2019÷6的余数是3，答案选择A。 师：我们现阶段常碰到的规律题一般有两种，一是数字的规律，二是图形的规律，那我们原题中是关于数字的，我们来练习看一道关于图形，你能否准确找到它的规律呢。 归纳：关于找规律的题目一般有图形与数字两种。图形规律要去看它对应位置的变化规律；数字规律要找它的循环节。【教学分析】依据电子数据的分析，找出集体的共性错误题目，再通过后台对于学生答题卷的扫描收集将学生的错误解答展现在课堂中。第一步让学生集体找出每一张图片对应的错误解答中的问题，找到其产生错误的根本原因；第二步教师经过引导将学生们所找到和提及的错误原因进行归纳和归因分析，借此机会对全班同学做一提醒，防止下次再犯类似的错误。（三）跟踪训练，巩固提升

在错题重现讲评后，需配套相应的针对性助学练习，否则学生也只是寥寥听过便将这些内容抛之脑后。在本案例中依然以类型一与类型四为例进行分析：

（类型一讲评之后）

师:同学们会找别人的错误了，你自己会不会犯同样的错误呢，请你完成老师给你的四道巩固练习的计算题，将你的解题过程以及答案通过你手中的平板电脑进行上传。生：完成四道计算题练习，并拍照上传。 师：根据练习过程中的巡视观察，明确个别学生存在的错误，并通过筛选多媒体软件后台所收集的学生当堂练习结果，将错误典型的一些解答再呈现在课堂中进行集体讲解。 （类型四讲评之后）

师：归纳了这些常见的规律题之后，请大家完成两道规律的选择题，完成后点击提交答案。生：完成练习并提交选择题答案。师：实时展示学生提交的答案批改情况，并在选择正确和错误那一栏点开查看学生名单，分别由选择错误和正确的同学上讲台来讲讲他们的想法、做法，从而深刻讲评练习，尽可能使每一位学生能够理解。【教学分析】借助学生平板电脑的使用以及软件的技术支持，能够在课堂中实时反馈学生的练习情况，特别是选择题的反馈是最及时的。这是由于软件后台可以直接根据提前设定的答案进行批改，一旦批改完成就计入统计。而计算题虽然不能够像选择题一样直接给出批改正确与否，但在教师巡视过程中，能够抓住一些典型问题，可以通过大屏幕直接将学生的答案投影在多媒体上，便于学生辨别和教师讲解。通过实时数据与前者考试数据对比，也能够发现学生在经过典型错误归因分析以后，正确率有明显的上升。（四）课堂小结，布置练习

最后，学生对本节课所强调的一些典型错误进行回忆和表述，教师对学生们的发言做一总结性的归纳。当然，课后的针对性练习也是必不可少的，布置课后巩固练习。【教学分析】将课堂内容进行整体的脉络梳理，有利于学生理清思路，掌握知识点或解题思路、技巧等。虽然当堂练习通过数据反馈正确率的确有所上升，但这也可能是学生的短时记忆，因此还需要加强学生对类似问题的记忆，所以布置课后的针对性练习，辅助学生更好地掌握知识点。三、案例诠释

（一）数学教学方式的改变

1.教师角色的转变

在传统教学过程中，教师主要承担主导者的角色，学生在整个课堂中是听从于教师的教学安排，而随着现代化技术的发展，教师逐渐转化为引导者和归纳者的角色。例如，在本案例中，教师展示学生的各种答题情况，请学生在图片中寻找错误，而不会直截了当地点出哪里错了，给予学生时间，引导他们一步一步去挖掘问题所在，最后将学生们所表述的语言经过精炼概括作一总结归纳。2.教学方式的变化

教学方式上，由常规地讲授法逐渐转化为合作学习以及翻转课堂的形式。例如，在本案例中，教师将知识点的传授交还给学生，让学生发言或者集体回答，在集体合作之下接受课堂所需要讲授的知识；另外，在跟踪训练时，类型四的选择题也会请选择正确地学生上台分享他的做题思路，让每个学生都有可能成为一个小老师。（二）数学学习方式的改变

1.学生角色的转变

学生从被动地接受者转变为主动参与者，甚至是课堂的主导者。例如，在本案例中，教学发生的起因来源于学生在某次测试中所展现出来的问题，并且在课堂中时时以学生的一点一滴变化为教学导向，当学生表现已经掌握该类型题目时，便进入下一阶段的教学过程；同时，学生主动参与教学活动各个流程，主动自发地找出错误原因、归纳分析、讲解习题等。2.学习方式的变化

学习方式上，学生从被动到主动，从独立型学习到协作型、参与型学习。基于个性的学习，使得学生在学习上有自主性、独特性和创造性，能够充分体现学生的个性特质，最有利于发挥学生个性特长，并取得最佳的学习效果。例如，在本案例中，典型学生的错误解答被展示在课堂当中，将其个性特质展露无疑，并且通过班集体的协作交流，共同挖掘典型的错误，当然，也有典型学生的优秀解答可以展示在平台上，分享其优秀的、甚至是独一无二的解题思路给每一位学生，在学习过程中最大限度地发挥每个人的特点。四、案例反思

第一，借助于大数据技术能够直观地发现问