苏肖玉

摘 要：随着高科技发展的突飞猛进，大数据技术在各领域的发展中得以有效应用，并取得可喜成绩。教育大数据为我国教育事业提供个性化服务的同时，还为一线教学的创新发展创造了优越条件。立足于初中数学一线教学，结合丰富的教学经验，就基于大数据下的初中数学课堂学习，以及“蚁群算法”理念等，展开教学研究，从研究中探索大数据法则的拓展应用。

关键词：初中数学；大数据；蚁群算法；拓展应用；去中心化

我国物联网发展速度之快，推动了大数据法则的应用与发

展。在教育大数据的基础上，初中学生从“蚁群算法”理念中掌握到学习数学知识的窍门与捷径。这表示，借助大数据法则，推动初中数学课堂学习，值得数学教师深入研究。笔者现从多年的教学实践出发，就基于大数据的初中数学课堂学习进行初步的教学

研究。

一、大数据概念综述与延伸

所谓大数据指的是，大量相关数据信息的集合，多用于宏观数据的分析、统计、计算等。马云说：“21世纪的竞争是数据的竞争，谁掌握数据，谁就掌握未来。”这句话被当成金句，影响了整个世纪的人，充分表明大数据信息于当代社会发展的重要意义。21世纪的数据是一个庞大无比的数据，而马云口中的数据具体应该怎么理解呢？我们不妨以教育平台为例，来详细解释大数据的意思。比如，我校某班级有36名学生，站在某一高度而论，这是一个狭义的数据；而我国现有的学生人数则需要将不同地区的小学生、中学生、大学生等具体人数进行汇总、统计，从而得出的数据信息便可称之为大数据。

“蚁群算法”同大数据关系密切，是一种用以优化路径的概率型计算方法。恰如一群蚂蚁在寻找食物，其集体的力量可以应对不同环境，并在较短的时间内获取食物信息。这一算法的提出者是MarcoDorigo，1992年他在博士论文中对于“蚁群算法”进行分析之后，逐步被应用于一线教学课堂中。比如，八年级学生需要在一天的时间内完成全部数学知识的复习，以迎战校区数学知识比赛。数学教师通过将知识内容进行分类，并统计学生对知识板块的掌握情况，再结合统计数据，将不同类别的知识板块分配给不同学生，进行有针对性的复习，以解决时间紧、任务重等问题。这便将“蚁群算法”理念进行了有效应用。

二、基于大数据的初中数学课堂学习

（一）借用大数据的引导，开发初中学生的智慧潜能

鉴于“上学是开发智慧的全过程”这一理念，开发初中学生的智慧潜能便成了数学教师义不容辞的职责。而大数据法则恰恰集统计、分析、计算、探索等于一体，对于初中学生的思维发展、综合能力的提升等均可提供积极帮助。笔者在平日的教学实踐中，借用大数据的引导，开发初中学生的数学潜能，最终效果值得点赞。如，在学习“有理数”一章的导学环节，我借助相关课件，在课堂上给大家展示了不同省市2017年初级中学期末考试成绩，以及不同学校学生人数的统计数据，并要求班上的学生计算出不同学校的平均成绩，大家算出的结果分别为85分、78分、90分、65分、70分……“同学们，如果将80分作为既定成绩，谁能说出这些平均成绩中哪些是有效的？哪些又属于无效成绩？”听到我的话，大家显得茫然失措，个别学生试探着举手回答：85分、90分……都是有效成绩，78分、65分……都是无效成绩。我对于这样的回答给予了充分肯定，当问及有效成绩同无效成绩的区别时，学生便争先恐后地说：“有效成绩高于既定的成绩线，无效成绩低于既定成绩线……”我继续提问：“如果将0作为既定成绩……”未等我说完，学生便齐声回答：“所有大于0的成绩都是有效成绩！”课堂氛围超乎想象，当我将话题转移到所学知识主题中时，大家纷纷对“有理数”的定义做出了总结，且口述得条理清楚、理据确凿。这让我们的数学课堂在学生的自行理解中收获了高质量的学习效果，他们的智慧潜能因而得以有效开发。

（二）掌握大数据分析原理，探索学习数学知识的捷径

唐代著名诗人韩愈有句治学名联：书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。说的是在知识的海洋里没有到达彼岸的捷径，只有勤奋学习、刻苦努力，学问才能与日俱增。然而，在高科技应用全面深入的当今时代，古人之治学理念便有被推翻的极大可能。因为，当代的初中学生只要能够理解大数据分析的简约原则、宏观原则、解释原则、智慧原则这些黄金法则，并从深入理解中掌握大数据分析原理，懂得将其原理同课堂学习相互联系，且巧妙应用到学习当中，往往可以从中探索出学习知识的捷径。鉴于此，一线教师在进行课堂教学实践活动中，督促学生熟练掌握大数据法则及其分析原理，并引导他们同课堂学习进行有机结合，显得至关重要。笔者在开展初中数学课堂教学实践中，便通过引导学生借助大数据分析原理来掌握课堂学习的知识点，最终收获到极好的课堂效果。比如，在学习某些较为复杂的概念公式时，借助学生所掌握的大数据分析原理，引导他们站在数学知识的最高点，结合概念知识的自身属性，将所要掌握的知识内容进行简化处理，并将简化的知识内容进行科学加工，成为直观性较强的图形，或者是简单易懂的文字。如此便有助于将复杂深奥的知识变得简单易懂，让学生轻松地掌握复杂难懂的数学知识，这便是学习数学知识的捷径。事实上，笔者借助大数据分析原理，不仅指导学生掌握了学习数学知识的捷径，而且还合理减轻了他们的学习负担，以至于初中学生毫不犹豫地喜欢上数学课。

（三）借用“蚁群算法”发展初中学生的数学素养

基于大数据本身具备丰富性之特征，一线教师在课堂教学实践中，借助大数据法则推进“蚁群算法”技术的应用，从而培养并发展学生的综合能力与文化素养，便显得极为睿智、高明。因而，笔者在平日的教学实践中，通过各种渠道，建立一个大数据信息资源库，以备学生将时代信息技术应用到初中数学学习当中，并引导他们分析各种数据间的关系，借助“蚁群算法”优化相关数据的路径，从而发展学生的数学素养。比如，在“统计调查”实践中，为了解人类食用水现状，学生通过班级信息资源库，了解到人类用水之大数据信息，并借助“蚁群算法”技巧，将所掌握的数据信息进行分类、优化，对于人类每年、每季度、每月，以及每日、每时的用水情况进行统计、分析、研究，最终将各种数据指标具体化、明了化，并得出“人类食用水资源紧张”的结论。很显然，学生在这一统计调查实践与研究的过程中，有效发展了数学素养。充分证明，在大数据法则的作用下，一线教师借助“蚁群算法”推动初中学生的课堂学习，对于他们综合素养的提升具有积极作用。

三、大数据法则的拓展应用

（一）借助大数据原理构建初中数学课堂去中心化学习系统

所谓去中心化指的是，a、b、c...大家地位平等、不需要以谁为中心，这是基于互联网发展所形成的一种生产关系模式，是相对于“中心化”而言的新型网络生产关系形态。这一形态不仅可以应用于商务管控之区块链的建模当中，而且还可以借助教育大数据环境应用到初中数学教学中。笔者在利用教育大数据环境的基础上，借助于大数据法则，从而构建出一套完善的去中心化学习系统，这个系统在我班的数学课堂学习中扮演了不可替代的重要角色。比如，笔者在去中心化学习系统的建模中，不仅借助大数据原理将学习系统构建得由浅至深、点面结合、内容丰富，具有很强的使用价值，而且还充分借鉴了区块链技术的建模方案，从知识板块的策划到讲解方案的输入，从检测功能的设置到不同数据的展示，再从学生不同的学习需求到不同的学习目标等，每个环节都制定了科学合理的方案，以保证学生在去中心化的学习系统中能够找到适合自己的学习方法，并有效发展数学素养及学以致用的能力。如此，笔者在开展初中数学课堂教学中便可以切实做到，利用有限的课堂时间传授学生丰富的数学知识；学生也可以借助去中心化学习系统，将老师在课堂上所阐述的知识内容进行巩固学习，自行检测对课堂知识的掌握情况，并利用老师构建的学习系统将不易理解的知识进行明了化处理，从而深入全面地掌握数学知识。

（二）借助去中心化学习系统，调动初中学生学习数学知识的积极性

激发学生学习的热情，远比教会他们有限的知识有意义得多。没错，学生处于积极主动的学习状态，不但可以做到注意力的高度集中、大脑思维的异常活跃等，而且还有助于克服種种学习困难，让学习氛围变得轻松愉悦，并在积极主动的学习中收获意外的惊喜。事实上，笔者精心构建的去中心化学习系统，便可以有效调动学生学习数学知识的积极性。其原理在于，学习系统既不需老师的监督，又不用担心学不会，更无需考虑时间方面的问题等，诸多特有功能可让学生放心、大胆，并且身心愉悦地进行学习，大家对此情有独钟。比如，由于不同个体的差异，老师在课堂上讲解的知识内容，并不能让全班同学都熟练掌握，课下补课本属于正常现象，但是，有些初中学生由于唯恐授人以柄、被人取笑，纵然在课堂上没有明白老师的意思，也不愿意张口提出补课的请求，以至于他们的学习成绩不容乐观，久而久之便产生了消极情绪，甚至厌倦学习。然而，应用去中心化学习系统进行学习，便可以将这些问题迎刃而解，学生可以利用课余时间，解决课堂上未解决的问题，不用担心会受到任何人的取笑。事实上，我班的学生为了能够在学习中名列前茅，同时也为了满足强烈的自尊心，往往进行暗中使劲，悄悄地从学习系统中找到适合自己的学习方法，不知不觉便将数学成绩提了上去。

总而言之，数据信息时代，数学教师借助大数据法则推动课堂学习，并建立先进的学习系统，这对于开发初中学生的智慧潜能、发展他们的数学素养，以及调动学生学习数学知识的积极性等，均能提供积极帮助。笔者在平日的教学实践中，借助大数据法则不仅创建了知识资源库，而且还科学设计了去中心化学习系统，从而在有效提高课堂教学质量的同时，还切实推进了初中数学教学的新高度。

参考文献：

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编辑 谢尾合