大数据在高中生物实验教学中的应用分析

来源:用户上传      作者:豆广宁

　　摘  要：在最近这几年大数据的发展受到了各个领域的重视，特别是在教育方面大数据的有效运用，能够在一定程度上提高教学的效果，但是就目前我们了解到的情况来看，我国在教育方面的大数据使用情况仍然值得深入研究。特别是在高中生物学科方面，大数据的使用能够分别从实验设计、实验组织以及实验结果评价3个方面来产生巨大的应用价值。该文主要针对传统的实验教学的现状进行简单的阐述，然后基于大数据的基础之上为生物实验教学的优化过程提出科学合理的教学手段和教学思维。
　　关键词：大数据  高中生物  实验教学
　　中图分类号：G633.91   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）03（b）-0106-02
　　在最近这几年，互联网等多种多样的新的信息化技术的成果开始逐渐地与教育进行有效的融合，该现象在很大一定程度上提高了我國教育的效果。而且通过对收集到的数据进行分析，可以发现在未来几年之内，数据分析驱动教育以及变革教学的大数据时代，会在很大一定程度上推动我国教育发展，也将会是我国教育发展的现实需求和未来的趋势。目前全国各地正在申请大数据的实验室管理系统，这种系统能够借助信息管理技术来对实验教学的相关数据进行有效的管理，并且展开实际的教学操作。
　　1  大数据及其特点
　　不同领域的学者对于大数据的内涵具有不同的见解，但是我们普遍认为大数据是数据的对象、数据的技术以及数据的应用这3个内容进行统一结合的一个内容。从研究对象的角度进行分析，大数据之所以能够称为大数据，其主要原因是它的大小远远超出了典型数据的大小，而且在软件的采集、储存、管理以及分析等多个环节方面能够有效地进行数据集合的过程。从大数据的技术的角度进行分析，大数据技术能够从各种各样的大数据当中快速地获取到有效的信息，并且将这些信息进行集成，使得他们能够成为对于人们生产生活产生积极意义的数据。最后从应用的角度进行分析，把数据能够对于一些储存容量非常大的特定的大数据进行有效的集合，集成并且应用的一个技术，也能够在短时间内获取到大量有价值的信息的一个环节。但是大数据并不仅仅是一种技术手段，更是一种思维方式，也可以用这种思维方式来解决现实当中的多种问题。
　　综上所述，我们可以将大数据的特点总结成四大内容：首先是大数据的信息量非常庞大，这是大数据最基本的特征之一。其次是大数据的增长速度非常快，它能够为一些储存量比较高的原始材料进行有效的分析操作。再次是学习的资源、收集的方法以及表述的方法多种多样。最后是大数据的使用价值非常大。但很多种大数据当中，银行里有一些有用的信息，如果能够得到有效的利用，那么它的价值将会撼动到世界的方方面面。
　　2  高中生物实验教学的现状
　　2.1 取得的进展
　　经过新课程改革之后，教育部门强调，高中生物教师在今天具体教学的过程当中，必须要全面提高学生的生物科学的素养，并且引导他们主动地学习各种知识探讨的能力，并且倡导他们进行探究性的学习操作。这也要求教师在进行课堂教学时，注重传授学生学习的方法，并且引导他们将课堂当中的知识与现实生活进行密切的联系。当然在进行实验教学时，教师还可以通过大幅度地增加实验的内容来让学生亲自探索科学，并且让他们在实验的过程当中掌握一系列的技能。但是就目前我们了解到的情况来看，从2006—2016年关于高中生物试验的中国知网发表的期刊论文，一共有461篇左右和有关于生物实验教学的论文的数量对少之又少，由此我们可以看出，高中的生物教师对于高中生物教学的改革并没有进行深入的探索以及实践。
　　2.2 存在的问题
　　通过对收集到的数据进行分析，可以发现我国自从进行了新课程改革之后，国内的生物实验教学研究的成果相对较高，但是在对某一个高中进行实际教学状况的调查，以及通过对各个地区进行问卷调查之后，可以发现有部分高中的生物教学实验，永远存在较多的问题，这些问题主要可以总结为3个方面的内容：首先是实验设计存在较多的漏洞;其次是实验在组织过程当中存在效果不理想的情况;最后是实验的结果分析与评价不被重视。从实验设计上存在漏洞的内容进行分析，可以发现很多学校在进行高中生物实验室教学的过程当中，存在操作过于繁琐的情况，比如在对细胞的分布结构，进行观察的时间当中，有部分实验必须要对细胞进行长时间的培养之后才能看到某一些现象。从实验的组织效果不理想的角度进行分析，因为很多学校的实验设备相对较少，所以学生在进行实际的实验教学过程当中，需要对某些仪器进行轮流的使用，但是一个班级的人数相对较多，经常会存在实验设备分布不均的问题，这也会直接导致学生在生物实验教学当中的认知水平存在差异的情况。而且作为教师在开展具体的实验教学时，因为个人的精力有限，也不能够对每一个学生的具体操作情况进行实时的指导，最终导致实验的组织效果并不理想。
　　3  大数据对生物实验教学的优化
　　通过对高中生物实验教学存在的问题进行简要的分析之后，我们提出有几点优化措施，希望能在一定程度上提高我国大部分地区的高中生物实验教学的效果。
　　3.1 改进实验设计
　　在进行实际的实验室生物教学时，教师通过对实验相关的数据进行深度的加工之后再进行利用，比如使用大数据当中具有的储存能力、管理能力以及分析能力来形成一个相对可靠的等方面报告，然后在该报告的基础上，设计出科学合理并且具有针对性的实验设计方案。比如说在对生物组织当中的糖类、脂肪以及蛋白质的实验检测注意小结进行教学时，教师可以通过使用大数据的方法来了解到该实验难易程度的学习、架构的信息以及实验效果的信息，然后根据这些信息来选择实验操作的材料以及分析实验的效果。
　　3.2 优化实验组织
　　所谓的优化就是实验，其实就是使用大数据的技术来对学生的个人信息以及学习信息进行具体的分析，以后对他们的具体需求和认知情况进行评价之后，指导他们学习不同的内容。其实从某一个角度进行分析，优化实验组织的过程，其实就是因材施教的一个过程。在使用不同的方法以及对学生进行不同内容的教育之后，教师也要采取针对性评价以及精准分析的方法，来对学生的学习效果进行综合性的评价。
　　4  结语
　　该文所分析的大数据与现代的信息化技术的主要成果之一。其中大数据，第一次出现是在2010年，直到2015年之后，我国才开始将大数据应用在教育的领域当中，并用其对各个学科进行指导。而且有关学者认为要想迎合时代的发展，我国必须要在教育方面进行重大的改革和改革的内容就是使用大数据驱动教育的过程，并且明确了大数据在教育领域当中能够产生的价值。在此背景之下，我们必须要合理地使用大数据，进行具体学科的教学操作，而从高中生物实验教学的角度进行分析，大数据的有效应用能够让学生们更加了解实验开展的过程以及最终的实验结果等多种基本的知识。
　　除此之外，大数据的使用能够为我国生物实验教学带来一定的改革力量、创新力量，并且在一定程度上提高了教学的信息化水平，同时也给高中的生物实验室教学提供了更加科学化、合理化以及准确的数据信息。如果学生们在进行学习的过程当中，能够收取到更多准确科学合理的数据，那么实验设计的过程，实验组织等多个环节都能得到有效的优化。当然在实际操作的过程当中，各项环节的优化能够有效地突破传统实验教学存在的各种漏洞，最终达到有效提高实验教学效果以及效率的目的。
　　参考文献
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　　[2] 杨辰.南京雨花台高中生物学实验教学方法的调查与对策研究[D].南京师范大学，2011.
　　[3] 杨桂兰，苏云凤.大数据在高中生物实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2017，34（8）：162-164.
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