大数据应用于教育教学已是大势所趋，信息技术学界甚至认为，大数据具有变革人类的教育方式与学习方式的能力。以大数据为代表的信息技术将推动教育在未来变得越来越精准化，进而实现教育的个性化。本文以在2019年武汉教育云规模化应用现场推进会暨“信息技术与课堂教学深度融合”主题月活动上展示的《中国山地自然带》一课为例，通过大数据在课前课中的应用，探索高中地理精准化教学的路径，以期促进教师针对地理核心素养的精准备课、课堂问题的准确诊断以及学生的高效学习。

一、利用大数据进行精准教学的路径

有学者用“核磁共振成像”技术阐述大数据精准教学，认为教育有了大数据，就像医学有了“核磁共振成像技术”，学生的思维在一定程度上是可分析、可预测的。几个学生的学习数据看似杂乱无章，很难发现其中的相关关系，但当学生数据累积到一定程度时，学生的群体特征就会呈现出规律，教师可以根据数据呈现出的问题进行有针对性的教学。

1.整合分析数据，提供适合学生的精准化课堂前置学习任务

教师在课前通过大数据分析发现，中国山地自然带在近几年高考试题中考查分值呈明显增加的趋势。相关试题主要考查学生描述和阐释地理事物的能力，特别是阐释地理事物特点和成因的能力。通过对近500道中国山地自然带相关试题的统计分析发现，天山、喜马拉雅山、横断山、秦岭等山脉考查频度最高、其山地垂直自然带的分布最具典型性和代表性。教师根据上述数据分析命制课堂前置学案，主要检测上述四座考查最多的山地和高考中本内容试题所涉及的主要能力。对学生完成情况的数据分析发现，学生对天山和横断山的掌握情况较差，在阐释地理事物的能力上表现最不理想。天山和横断山，一南一北，一东西走向、一南北走向；热量、水分等自然要素的垂直分异复杂，具有很高的地理规律探究价值。对此类问题进行对比研究，有助于学生综合思维能力、区域认知能力等地理核心素养的形成。根据以上分析，教师制定了有针对性的教学方案，即以天山和横断山为例促进学生对知识难点的理解掌握，进而提升关键能力。

2.基于数据分析，精准突破难点知识

天山的垂直自然带较为复杂，学生难以判断和理解，针对这一问题教师在课前做好交互式学习动画和微课视频。教师课上向学生的平板电脑传输动画文件，要求每个学生在平板上塑造自己心中的天山垂直自然带，并请学生代表上台完成，引导学生得出正确结果。教师请学生进一步观察刚才完成正确的天山自然带分布图，在组内讨论找出天山自然带的分布特点，然后通过弹幕的形式发表自己的观点。每个学生在自己平板上发送的弹幕观点都会显示在大屏幕上，教师点评、总结学生的弹幕观点，并转承提问，天山自然带的分布为什么会呈现这样的特点呢？接下来播放微课视频，分析讲解天山自然带形成的原因，突破知识难点。如果学生还有问题，可在课堂上提出，教师鼓励其他同学帮助解答。

教师引导学生以天山为例，总结出影响山地自然带形成的主要因素：阴阳坡、迎背风坡、地理位置、高度等，通过此环节帮助学生建立起山地自然带形成的普遍原理框架。在建立起基础知识体系后，教师请学生就自己课堂前置学案中做错了的题目谈谈自己的新体会，与全班分享，找到正确的解答思路，以此来帮助学生对课堂前置学案进行反思提升，同时锻炼学生对原理进行迁移应用的能力。

3.依据大数据分析结果，在掌握知识的基础上有针对性地提升关键能力

前述已提到，从数据对比分析可看出阐释地理事物特点及成因的能力是高考相关试题考查最多但学生目前较薄弱的能力，因此以学生失分较多的横断山为例来提升此项关键能力。

探究题：金沙江河谷为干热河谷，底部发育了亚热带干旱灌丛，请用图示的方法解释河谷底部亚热带干旱灌丛形成的原因，并判断图中A、B两坡哪一坡森林覆盖率较高。（图略）

教师将问题发送到学生平板电脑，请同学们用学生演示的功能在平板上绘制示意图（该功能可实时动态呈现学生的绘制过程），并要求学生在绘制过程中解释其成因，加深学生对地理原理和过程的理解，提升阐释能力。探究题完成后，教师请学生谈谈自己的感想，怎样提高阐释地理事物这一关键能力。在教师的引导下，学生总结出只有结合问题的具体情境和图文资料、具体区域的地理环境条件，灵活运用地理基础知识和原理才能准确地阐释地理事物。

4.课堂检测反馈

给学生推送关于天山、喜马拉雅山、横断山、秦岭的适量检测题，难度较课堂前置学案稍大，学生当堂限时完成后提交，将学生的正确率数据与课堂前置学案完成情况数据进行比对，分析学生本节课的收效和出现的新问题，为下一步教学和学生的个性化学习提供依据。

二、教学流程总结

根据上述教学过程，本次课堂教学可以总结为以下几个教学环节：

三、关于本次基于大数据课堂教学的的反思

基于大数据分析的课堂教学大大提高了教与学的针对性和有效性，从而减轻了学生的课业负担和教师的工作量。大数据在教育教学中还应有更广泛、更深入的应用，我们还可以在以下方面拓宽和加深。

1.更加重视个性化问题的解决

本节课主要是针对数据反应出的共性问题进行教学，虽然教师在课前已在教育云空间准备了大量资料和前置学案的答案、解析供学生自学，但课堂上学生进行个性化学习的时间较少。教师可以根据前置学案中呈现出的问题对学生进行分组，不同组别的学生主要薄弱点不同，课上教师向各组推送不同的学习任务，请学生在组内交流讨论完成，然后请小组代表上台展示交流，其他小组提问、点评、补充。这样既有利于个性问题的解决，也有利于学生整体的提高。

2.更加注重数据来源的广泛性、代表性和有效性

虽然大数据无时无处不在，但目前地理教育教学数据存在专业整合不够、分析不深入、数据重复低效、高端关键数据不公开、共享程度差的问题。因此，正如湖北省地理特级教师龚红安在评课时所讲，每位地理教师都要做大数据资源的搜集者、整合者、建设者和提供者。在日常教学中要做有心人，不断坚持搜集、整理大样本数据，增强大数据对教育教学的指导作用，帮助学生在形成地理核心素养上精准发力。

教师在教学中还可根据学生的学习过程数据对其学习方法和过程提供及时的指导和帮助。学习过程数据的获取需建立完善的学习网络平台，所有学生的学习过程全部在网络平台和学习终端上完成，如此就可以分析出学习行为与学习效果的相关关系，教师可针对具体学习内容向学生推送有效的学习方法，同时能根据个别学生的学习行为进行结果预测和风险评估，及时介入，增强教育教学的精准性和时效性。

综上所述，信息技术特别是大数据技术的进步和应用显著推动了教学观念和方法的革新。学在教前、数据分析等手段让教师真正做到“以学定教”。发送弹幕功能将每个学生课堂生成的新问题、新观点即时呈现在大屏幕上，师生、生生互动质疑、解决问题，数据的即时传输促进了思维的流动、碰撞，增强了课堂的开放性。网络平台上的交互式学习，使学习过程数据可记录、学习过程可反复、可比较，学生在一定程度上可按照自己的问题和节奏进行个性化学习。课堂测评数据与大数据进行对比分析和评价，可发现学生的共性和个性化问题，进行有针对性的点评。上述手段凸显了课堂教学中的问题导向和学生主体地位，促进了教与学的有效对接，随着“互联网+教育”的发展和学校设施配备的逐渐完善，大数据环境下的精准教学将会大放光彩，显著提升教和学的质量与效率。