第一章 绪论
1.1 研究背景
近年来，中共中央印发了关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量意见相关文件，文件书中明确指出要提高信息技术和教育教学之间的融合与使用。不仅如此，其他相关文化组织也发布了关于人工智能等可持续发展所面临的机遇和挑战文件书，在文件书中认为人工智能当前在人们的生活中使用较为广泛，通过人工智能的使用。可以保证居民能够获得公平公正的教育机会，提高教学方式丰富人们的学习内容，以此来提高教学质量。
随着科学技术水平的不断提高，人们无论是在生活还是生产方面都发生了翻天覆地的变化，科技不仅改变了人们的生活方式，还提高了教育等方面的改革，传统的教育方式主要以课堂教育为主，由于信息化技术的发展当前人们通过手机，电脑等。就可以进行课堂学习，对这种学习方式也从侧面改变了传统的教学模式。教育部当前新颁布的关于基础教育课程改革试行等相关文件中明确指出，要推进信息技术的使用力度，尤其是在整个教学中要加强应用，将信息技术和学科课程之间进行紧密结合，提高教学内容的多样化，以多样的形式来传达给学生，这种方式不仅可以提高信息技术的自身优势，还能促进学生学习兴趣。构建丰富多彩的教育环境和教学方式，基于这一原因，教师作为教育的传播者更应该加强对信息技术的了解以及使用，将信息技术融合到自身教育的过程中，将传统教学与信息技术之间进行紧密结合，以新颖的方式将知识点传播给学生，提高学生的学习兴趣，这种信息加教育的方式也成为教育改革的新形势。当前一些教育工作者由于自身觉悟能力参差不齐，对于信息和教育结合的新型教育方式认识程度较低，这也成为当前教学工作遇到的一大教学难题。
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1.2 研究现状
“极课大数据”的概念产生于 2011 年，由江苏省某高校在进行教育教学规划的课题中提出。该学校教师工作通过自身多样性的教学经验。在关于高中生学业成就诊断与评价中经过系统的分析，提出了具有较强发展性的教学建议。基于这一原因。也将这所高校划分为教学变革技术实验的指定学校。在这所学校后期教学中，使用信息技术大数据计算。将这些和传统教学模式进行紧密结合，开发了符合学生接受能力的人工智能极课学业评价系统，这也是前期极课大数据的形成阶段。随着极课大数据系统的使用时间逐渐拉长。该系统在整体内容上不断完善，借助高校的数据反馈以及数据分析被众多学校所使用。通过极课大数据的使用，是否可以高效的帮助教师准确教学，教师能否从中提取高效的教学价值，这些未知性也促使更多学者开始借助极课大数据进行教学研究。
笔者通过网络查询，借助对极课大数据的搜索。发现多篇相关内容，关于数学文献总共高达 21 篇，文献在整体发表时间和总体篇数具体情况如下表 1-1 所示：
表 1-1 极课大数据相关研究统计
第二章 相关理论基础概述
2.1 极课大数据的概念
2.1.1 大数据的概念
“大数据”这一理念并非来自我国，而是从国外传入，该词最早产生于国外相关学者所写的《第三次浪潮》一书中，将大数据热情赞誉为第三次浪潮的华彩乐章。后来随着科学技术的逐渐发展一直到 2009 年开始。“大数据”被人们所熟知。也成为科学技术研究领域的重要词汇。该词汇在使用时具有一定的局限性。只能表示特定的数据组合内容。在《大数据时代》本书中作者认为不能借助抽样调查法对获取的信息数据进行分析，这种分析方式缺乏严谨性，所以在进行大数据分析时，要从整体分析着手，最早使用大数据的是世界著名的麦肯锡公司，该公司借助大量的人力物力对网络现有平台信息进行详细调调研，并在 21 世纪初期发布了调研报告，该报告在金融界产生了较大现实意义，与此同时大数据也开始被众多行业所关注。
从近年来中国发布的关于互联网络发展状况统计数据可以看出，中国当前现存网民已经有八亿人居多，这些人在进行网络使用中不仅涉及到网络信息的获取，还存在一定的物流交易等。这些数据在进行收集整理的过程中都要借助了大数据。我国政府对于大数据的使用重视程度较高，国务院现有的关于大数据促进办法中明确指出，要将大数据发展划分到国家战略的重要地位中，在这种国家促进的社会背景下，大数据应用前景逐渐增大，谁能对大数据的解读更为深刻，谁就会在行业发展中抢占先机，在教育领域同样也是如此，这为极课大数据的产生提供了可能。
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2.2 理论基础
2.2.1 建构主义教学理论
该主义由著名心理学家皮亚杰所提出，他在研究中认为学习者在学习过程中受到周围环境的影响，通过周围环境之间的功能作用，使自身认知结构进行完善和补充，整个过程经历两个基本阶段，这两个基本阶段为同化和顺应。同化是把外部环境中的有关信息吸收进来并结合到学习者已有的认知结构中，顺应是指个体的认知结构受外部环境的影响而发生改变的过程。以上两个方面体现了以学生为中心的教师“教”的外力影响和学生“学”的内化过程。
构建主义教学理论具有以下几个基本观点（1）知识观：构建主义者在研究过程中任务，课本知识只是对某种现象的一种假设，并不是具备绝对参照的知识内容，所以从个体角度来说任何知识在没有对外传播之前整体意义较低。基于这一原因，在整个教学过程中不能把知识直接对学生进行传授，教师也不能借助自己的理解来向学生传达知识，学生要以学习为基本背景，再对知识具备充足的了解和感受以后，构建出属于自己的知识框架，以此来加强对新知识的学习。（2）学习观：关于学习并不是单一知识的积累，教师在向学生进行知识传达时，并不是简单的将知识传播给学生，而是将知识进行经验性的汇总和提取。将较为精良的部分进行传达，整个传达过程要形成双向构建。（3）教学观：教学并不是单一的知识传播，而是需要将知识进行转化和分析，教师作为知识的讲授者也并不是单一的对知识进行性表述，而是要注重学生对知识的理解程度，以他们能够接受的方式进行知识的传播，让学生懂得自己的学习行为真正成为知识的接受者和使用者。教师作为知识的传播，不仅要为学生提供知识还要为学生提供良好的教学环境。关注学生成绩的同时，还要了解他们的身心健康发展，真正做到了解学生需求，以他们的需求为教学目标，这种方式不仅可以提高学习效率，还能促进学生，全面发展的高效性。（4）师生观：学生在经济实习过程中应该处于主体地，但这时并不能削弱教师的重要作用。学生在学习过程中要配合教师的教和学生的学，使两者之间进行紧密互动，不能将两者进行孤立对待，要将两者形成学习共同体，只有这样才能更好地将知识进行转化。
图 2-1 极课大数据的数学教学模式
第三章 极课大数据产品在教学质量管理中应用现状分析 ......14
3.1 极课大数据的简介................................ 14
3.1.1 极课大数据的概况 ........................... 14
3.1.2 极课大数据的特点 ........................... 15
第四章 极课大数据产品在教学质量管理中的应用成效：实证研究.............26
4.1 研究假设............................ 26
4.2 研究方案........................ 26
第五章 极课大数据在教学质量管理中应用建议 ..............37
5.1 借助大数据学情诊断技术实现个性化教学 ............. 37
5.2 借助大数据学情诊断技术支撑教学评价 ............... 39
第五章 极课大数据在教学质量管理中应用建议
5.1 借助大数据学情诊断技术实现个性化教学
大数据为探索个性化群体教学模式提供了数据支撑，有利于有效促进群体教学向学生个体化的学习方式转变。教师可以利用高端大数据分析技术，可以实时关注每个阶段学生的整体微观学习表现，比如每道选择题的学生作答成绩情况，长期的学生在校学习表现等。大数据学习平台将给在校教师及时提供真实、独特的教学信息，以便帮助教师在课堂教学管理过程中因材施教——在教师课堂上的学习管理过程中，哪些阶段学生甚至应特别注意复习基础知识部分，哪些阶段学生甚至应特别注意结合实践课的内容，哪些阶段学生甚至应注意加强综合练习，哪些阶段学生甚至可以专心阅读老师推荐好的书目，等等。不仅如此，学生在顺利完成学校教师精心布置的数学作业后，还有可能通过使用智能学习测评系统来不断强化自主学习。智能推荐系统是在推荐数学作业时，如果部分学生对某一个类型的推荐题目几次全部都能答对，就自然可以直接跳过类似的推荐题目;反之，则其效应更加强化，这样不仅它既能大大提高考生学习上的效率，而且它还能大大减轻部分学生后期学习上的负担。通过日常作业和考试的数据采集，了解班级共性问题及个别问题，老师通过数据的透析，挖掘学生的短板。在数据解读的过程里，老师可以去比对每个班级的小题均分，分析每小题的差距，找到班级的共性问题和个别问题，老师针对共性问题的题型加强学生的训练。个别问题可以单独指导。试卷或作业中的题目信息和学生目标达成度之间可能还存在某些障碍，而这些障碍的发现， 可以通过极课大数据产品进行数据透析，基于人工采集难以挖掘。学生群体的高频错、易错题，也正是他们知识、解题能力不足的体现。随着学业数据的采集，每个学生在学业诊断评价中所处的层次会自动划分。结合学生层次、得分率，找出共性问题，抓好培优和后进生的转化。随着学业数据的采集，每个学生的“极课同学”账号中会累计学科的错题，形成每个学生电子诊断的学业档案，启用“极课同学”在手机、平板上可以订正，也可以导出错题，打印成册，真正的适合学生本人的一种宝贵资源，对开展自适应学习研究及个性化辅导奠定了扎实的基础，做到有据可依。
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第六章 结论与展望
6.1 结论与建议
本文主要是针对极课大数据在高中数学教学的实施效果方面开展的研究。通过对极课大数据的开发背景、开发过程以及极课大数据在教育领域的发展情况进行了解，掌握极课大数据的实际操作过程，熟悉其在数学教学过程中如何辅助教学，笔者深切体会到极课大数据对数学教学产生的巨大变革。极课大数据辅助教师高效出卷、有效阅卷、极致数据分析到精准反馈处理的过程对数学教师来说是非常有效的。通过对极课大数据在讲评课、新授课、复习课中的辅助作用进行案例研究，发现精准的薄弱知识点定位可以为教师在课堂上的讲评提供方向，学生在课上课下的学习也更加高效。教师对学生的了解越深入，在课堂的讲解才能更有效，学生的学习也才更受益。通过与汝阳县第一高级中学五位比较有代表性的一线数学教师的交流，可以知道极课大数据凭借高效的学情诊断有效地促进了精准教学的实施。而且，极课大数据中全面性的数据分析和常态化的学业追踪能够帮助学生查漏补缺，进行个性化学习。通过对一所使用极课大数据一所未使用的两所高中的学生进行问卷调查，笔者也发现了极课大数据可以使教师讲评针对性更高;更有利于师生间交流;学生主观能动性有所提高，学习目的性更强。覆盖考务，快速得到学生成绩排名汇总表、横向分析、名次分布、班级均分对比、分数段、难度与区分度、知识点分析、雷达图等各项数据之外，从而解放了教师分析成绩的过程，教师整合数据统计写考试分析也变得轻松。在教学管理中，可通过电脑、手机可以查询每位教师、每个班级的作业批改、作业量、作业密度、学科成绩、均分、排名、优良率等学情指标。适时给出指导意见，做到了教学管理中过程性监控。也可以根据校情设计学生问卷，调查教师任教状况，对教师进行评估。有助于促进教师的角色转型，逐步从单一转向多元。从事大数据的教学研究，为教师向信息提供者、资源开发者、学习促进者、学习评估者的角色转变奠定了良好的基础。信息化时代，利用科技辅助教学已经是一线教师普遍关注的问题，事实证明极课大数据辅助一线数学教师教学具有积极有效的影响，在高中数学教学方面值得一线教师引进使用。
参考文献（略）