大數(shù)據(jù)環(huán)境下中學(xué)物理個(gè)性化教與學(xué)的實(shí)踐研究

摘 要： 在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，信息數(shù)據(jù)的價(jià)值越來越明顯。將數(shù)據(jù)信息與初中物理教學(xué)有效結(jié)合，可以客觀地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，了解各個(gè)物理板塊的教學(xué)效果，形成系統(tǒng)化的教學(xué)數(shù)據(jù)，有利于開展個(gè)性化教學(xué)，提升物理課堂的有效性。在此基礎(chǔ)上，本文將基于大數(shù)據(jù)背景，分析物理個(gè)性化教與學(xué)的策略，制定精準(zhǔn)教學(xué)的策略，為初中物理教學(xué)發(fā)展提供參考和幫助。

關(guān)鍵詞： 大數(shù)據(jù)環(huán)境;中學(xué)物理;個(gè)性化教學(xué)

一、 引言

在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)中，教師只能依靠教學(xué)經(jīng)驗(yàn)“劃重點(diǎn)、講要點(diǎn)”，無法有效掌握學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)，導(dǎo)致教學(xué)課程、教學(xué)效果受到不利影響。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，將采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)應(yīng)用于各階段學(xué)生學(xué)習(xí)物理中，如：考試數(shù)據(jù)、教學(xué)數(shù)據(jù)等等，借助于數(shù)據(jù)分析結(jié)果指導(dǎo)教學(xué)工作開展，可以提升物理教學(xué)的科學(xué)性。因此，如何正確利用數(shù)據(jù)信息指導(dǎo)教學(xué)工作，如何制定個(gè)性化教與學(xué)，成為中學(xué)物理改革的重點(diǎn)。

二、 中學(xué)物理個(gè)性化教與學(xué)的現(xiàn)狀和問題

（一）教學(xué)理念陳舊，忽視學(xué)生個(gè)體差異

隨著新課改教學(xué)理念的深入，中學(xué)物理教學(xué)改革也在穩(wěn)步推進(jìn)，但是受到傳統(tǒng)教學(xué)模式和應(yīng)試教育理念的影響，中學(xué)物理教學(xué)仍然存在許多問題。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，“統(tǒng)一式”課堂占據(jù)主導(dǎo)，無論是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，還是教學(xué)理念都忽視了個(gè)性化教學(xué)，不僅阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還導(dǎo)致學(xué)生之間差距越來越大，影響了學(xué)生的健康成長。同時(shí)，傳統(tǒng)物理教學(xué)中，理論教學(xué)占據(jù)主導(dǎo)，忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手操作能力弱，不符合綜合性人才培養(yǎng)要求。

（二）教學(xué)效率不高，缺乏針對(duì)性教學(xué)指導(dǎo)

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師掌握的教學(xué)數(shù)據(jù)信息都是短期性的，缺乏長期有效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)機(jī)制，無法掌握學(xué)生能力變化的趨勢，影響了教學(xué)方針的優(yōu)化工作。例如，在每次考試之后，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的錯(cuò)題情況，分析學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果，然后再講解試卷時(shí)，重點(diǎn)講解知識(shí)難點(diǎn)和混淆點(diǎn)。但是這樣的數(shù)據(jù)分析結(jié)果比較片面，無法掌握學(xué)生整體能力變化狀況，無法為物理教學(xué)提供針對(duì)性指導(dǎo)。同時(shí)，當(dāng)前數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析缺乏專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)施，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析結(jié)果缺乏科學(xué)性，這也影響了數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，無法精準(zhǔn)指導(dǎo)物理教學(xué)活動(dòng)。

（三）教學(xué)師資資源不足，缺乏“大數(shù)據(jù)”意識(shí)

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)據(jù)信息具有不可估量的價(jià)值。只有教師掌握數(shù)據(jù)信息的分析方法、利用途徑，才能挖掘其中的教學(xué)價(jià)值，才能讓其更好地服務(wù)于物理課堂。但是，當(dāng)前中學(xué)物理教師不僅缺乏“大數(shù)據(jù)”意識(shí)，忽視數(shù)據(jù)信息的利用價(jià)值，還存在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)弱、數(shù)據(jù)分析能力差等問題，無法為中學(xué)物理教學(xué)提供幫助。因此，想要充分利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，改善中學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，強(qiáng)化師資資源實(shí)力非常必要。

三、 大數(shù)據(jù)環(huán)境下中學(xué)物理個(gè)性化教與學(xué)策略

（一）借助數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化教學(xué)方針

物理學(xué)習(xí)狀況診斷離不開大數(shù)據(jù)，將“線上數(shù)據(jù)采集”和“線下數(shù)據(jù)采集”兩種方式相結(jié)合，其中“線上實(shí)際數(shù)據(jù)采集”主要是電子數(shù)據(jù)，教師可以通過數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)、學(xué)習(xí)終端記錄的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，采集有效的物理數(shù)據(jù)，而“線下數(shù)據(jù)采集”則是紙質(zhì)數(shù)據(jù)，是通過總結(jié)教學(xué)課堂、學(xué)生課堂表現(xiàn)等內(nèi)容獲取的數(shù)據(jù)。例如，在中學(xué)物理教學(xué)中，為了檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，學(xué)校會(huì)定期開展周考、月考、學(xué)期考，考核學(xué)生各個(gè)階段的學(xué)習(xí)效果。這些數(shù)據(jù)便可作為“線下數(shù)據(jù)”采集到系統(tǒng)中。根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的答題狀況、整體學(xué)習(xí)狀況變化、學(xué)生個(gè)體變化等多方面進(jìn)行分析，形成多樣的、多層次的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為后期試卷評(píng)價(jià)、教學(xué)開展提供參考。根據(jù)調(diào)查顯示，考試結(jié)果所形成的數(shù)據(jù)具有價(jià)值密度低、可信度高等特點(diǎn)，可以展示學(xué)生各階段對(duì)物理科學(xué)知識(shí)掌握效果，反映近期課堂教學(xué)質(zhì)量。例如，在月考數(shù)據(jù)中，學(xué)生整體物理成績不錯(cuò)，但是少數(shù)學(xué)生存在知識(shí)混淆、理解不全面等問題，做錯(cuò)了一些簡單的概念題。還有部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示，物理公式應(yīng)用題型錯(cuò)誤率高，但是有的學(xué)生是由于單純計(jì)算錯(cuò)誤，而有的學(xué)生是公式記憶不牢。針對(duì)這樣的狀況，教師可以為其開展個(gè)別輔導(dǎo)教學(xué)，幫助學(xué)生理清知識(shí)概念、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)公式的記憶，然后再布置一些針對(duì)性訓(xùn)練作業(yè)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)要點(diǎn)的記憶和認(rèn)知。通過這樣的方式，不僅可以避免浪費(fèi)課堂時(shí)間，提升課堂教學(xué)效率，又可以解決少數(shù)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)混淆問題，有利于促進(jìn)學(xué)生物理能力的提升。同時(shí)，將數(shù)據(jù)采集應(yīng)用到中學(xué)物理教學(xué)中，不僅可以觀測學(xué)生短期學(xué)習(xí)狀況，開展針對(duì)性教學(xué)課堂，還可以體現(xiàn)學(xué)生長時(shí)期學(xué)習(xí)狀態(tài)、能力的變化，非常具有推廣價(jià)值。

（二）借助數(shù)據(jù)結(jié)果，改進(jìn)教學(xué)方法

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)據(jù)信息蘊(yùn)含著豐富的價(jià)值。對(duì)于教育領(lǐng)域而言，教學(xué)數(shù)據(jù)不僅反映了課堂教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，還體現(xiàn)了各學(xué)校教學(xué)差異、教育的變化趨勢，是改進(jìn)教學(xué)工作的重要資源。在中學(xué)物理教學(xué)中，根據(jù)日常采集的數(shù)據(jù)、考試數(shù)據(jù)，教師可以掌握課堂教學(xué)效果，結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果，及時(shí)改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)方法，不斷提升教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，教師也可以全面掌握每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)效果，如學(xué)生錯(cuò)誤率較高的題目、個(gè)別學(xué)困生的問題所在等等，為教師教學(xué)提供參照和依據(jù)。例如，在分析其中考試數(shù)據(jù)結(jié)果時(shí)，大氣壓強(qiáng)類題型的錯(cuò)誤率非常高，一些平時(shí)成績優(yōu)異的學(xué)生也做錯(cuò)了。針對(duì)這樣的現(xiàn)象，教師可以借助試卷講評(píng)的機(jī)會(huì)，再次鞏固大氣壓強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的理解。與此同時(shí)，教師還需要反思教學(xué)課堂，從教學(xué)方法、教學(xué)策略等角度分析原因，加強(qiáng)與學(xué)生的溝通和交流，構(gòu)建符合學(xué)生能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣的教學(xué)課堂。通過這樣的方式，不僅可以完善學(xué)生的物理知識(shí)體系，提升試卷講評(píng)的針對(duì)性，還可以逐步優(yōu)化物理教學(xué)課堂，推動(dòng)物理教學(xué)工作改革創(chuàng)新。

（三）借助網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，優(yōu)化教學(xué)效果

在信息技術(shù)的支撐下，數(shù)據(jù)采集和管理工作越來越便利，尤其是一些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的興起。根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)狀來看，微課教學(xué)、多媒體教學(xué)已經(jīng)深入物理教學(xué)課堂，物理學(xué)習(xí)不再局限于傳統(tǒng)課堂空間，學(xué)生可以借助網(wǎng)絡(luò)工具，觀看視頻教學(xué)、在線反饋學(xué)習(xí)疑問，對(duì)于難點(diǎn)知識(shí)講解時(shí)，學(xué)生還可以進(jìn)行反復(fù)觀看理解。在這樣的模式下，微課系統(tǒng)可以自動(dòng)收集學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)信息，教師便可以根據(jù)反饋內(nèi)容，在線下課堂進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué)，進(jìn)一步提升了線下課堂的教學(xué)有效性。同時(shí)，數(shù)據(jù)信息對(duì)物理教學(xué)的輔助作用不僅僅局限于教學(xué)方法和內(nèi)容的優(yōu)化，還可以加深教師對(duì)學(xué)生的了解，有利于從更深層面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，拉近教師與學(xué)生的距離，構(gòu)建友好的師生關(guān)系。這樣的數(shù)據(jù)信息下，教師可以全面掌握學(xué)生的能力水平，為學(xué)生制定更具有針對(duì)性的教學(xué)方法，布置符合學(xué)生能力水平的個(gè)性化作業(yè)，既可以克服“統(tǒng)一化”的教學(xué)弊端，又可以確保教學(xué)質(zhì)量，有利于促進(jìn)學(xué)生整體物理水平的提升。

（四）強(qiáng)化師資資源實(shí)力，完善數(shù)據(jù)分析設(shè)施

為了加快落實(shí)大數(shù)據(jù)的教學(xué)價(jià)值，提升中學(xué)物理教學(xué)的精準(zhǔn)性，學(xué)?？梢约訌?qiáng)教師資源建設(shè)，加大教師的計(jì)算機(jī)技能培訓(xùn)、大數(shù)據(jù)采集能力和分析技能的培養(yǎng)，強(qiáng)化教師的“大數(shù)據(jù)”意識(shí)，這樣才能創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的物理課堂。例如，針對(duì)數(shù)據(jù)收集、分析，學(xué)?？梢越M織專業(yè)的培訓(xùn)課堂，鼓勵(lì)教師參與其中，不斷強(qiáng)化教師的信息技術(shù)能力，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析技巧，有利于提升數(shù)據(jù)應(yīng)用的效率。同時(shí)，為了更好地掌握物理數(shù)據(jù)，學(xué)校之間可以構(gòu)建“大數(shù)據(jù)教學(xué)研討會(huì)”，構(gòu)建教學(xué)分享平臺(tái)，教師可以相互分享大數(shù)據(jù)物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分享物理教學(xué)數(shù)據(jù)，探討更好的教學(xué)方法，進(jìn)一步優(yōu)化物理教學(xué)課堂。除此之外，健全數(shù)據(jù)采集、分析系統(tǒng)，完善大數(shù)據(jù)教學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施，可以為中學(xué)物理課堂奠定基礎(chǔ)。例如，學(xué)?？梢云刚?qǐng)專業(yè)的大數(shù)據(jù)人才，根據(jù)各學(xué)科教學(xué)需求，構(gòu)建功能健全的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，如：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)檢測、數(shù)據(jù)分析、變化趨勢分析等功能，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)結(jié)果利用效率。在這樣的模式下，教師可以借助數(shù)據(jù)分析結(jié)果，精準(zhǔn)把握講評(píng)的重點(diǎn)，優(yōu)化物理教學(xué)方案設(shè)計(jì)，充分考慮各個(gè)學(xué)生的差異，提升試卷講評(píng)的有效性，優(yōu)化物理課堂教學(xué)效果。

四、 結(jié)語

總而言之，將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入中學(xué)物理教學(xué)非常重要，是提升教學(xué)有效性的重要途徑。通過分析當(dāng)前中學(xué)物理個(gè)性化教學(xué)現(xiàn)狀，總結(jié)出優(yōu)化教學(xué)方針、改進(jìn)教學(xué)方法等策略，不僅充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化教學(xué)，提升了學(xué)生的物理能力和水平，還優(yōu)化了物理教學(xué)效果和質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)工作在不斷地反饋、調(diào)整中發(fā)展。

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作者簡介：

陳向平，福建省福州市，福建師范大學(xué)第二附屬中學(xué)。

本文系福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度常規(guī)課題“大數(shù)據(jù)環(huán)境下的個(gè)性化教與學(xué)的實(shí)踐研究”系列成果之一。課題批準(zhǔn)號(hào)：2017XB09199。