分層作業(yè)數(shù)據(jù)分析助力初三物理復(fù)習(xí)課精準(zhǔn)教學(xué)

【摘 要】隨著人工智能的快速發(fā)展，各種現(xiàn)代化技術(shù)被應(yīng)用于教學(xué)中。通過數(shù)據(jù)分析，教師能夠更精準(zhǔn)地把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。筆者應(yīng)用云思智學(xué)平臺對初三物理復(fù)習(xí)課教學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況，診斷班級整體的薄弱之處，進(jìn)行高效精準(zhǔn)教學(xué)。本文將從實(shí)施背景、實(shí)施過程和后期展望三方面進(jìn)行具體闡述，對于實(shí)施過程，筆者提出“六步法”，能有效提高初三物理復(fù)習(xí)課的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)分析；初三物理復(fù)習(xí)；精準(zhǔn)教學(xué)

【中圖分類號】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）011-095-02

精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施背景

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）課程理念中提出，倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化，鼓勵教學(xué)中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活選用教學(xué)方式，合理利用信息技術(shù)[1]。

2023年3月教育部辦公廳在《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動方案》中提出，充分利用數(shù)字化賦能基礎(chǔ)教育，優(yōu)化課程內(nèi)容與教學(xué)過程、優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)方式、精準(zhǔn)開展教學(xué)評價助力提高教學(xué)效率和質(zhì)量[2]。

人工智能的迅速發(fā)展為精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)提供有力支持。依據(jù)課標(biāo)要求和學(xué)生現(xiàn)有知識能力水平，設(shè)置合適的教學(xué)目標(biāo)，組織有針對性的學(xué)習(xí)活動，依據(jù)學(xué)情進(jìn)行差異化教學(xué)和輔導(dǎo)，優(yōu)化教學(xué)策略，具有現(xiàn)實(shí)價值[3]。

精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施過程

1.前測藍(lán)圖與試題優(yōu)化

面對初三物理復(fù)習(xí)時間有限的現(xiàn)狀，為提高課堂效率，教師應(yīng)基于學(xué)情進(jìn)行有針對教學(xué)。學(xué)生的問題、疑惑才是重點(diǎn)、難點(diǎn)，已經(jīng)掌握的內(nèi)容可略講或不講，給予學(xué)生更多的思考時間，這樣才能提高課堂效率。為此進(jìn)行前測的藍(lán)圖設(shè)計和數(shù)據(jù)處理，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析的作用，結(jié)合前測、后測檢驗復(fù)習(xí)課的教學(xué)效果[4]。

教研組依據(jù)章節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容設(shè)計適合題型，如選擇題、作圖題、實(shí)驗探究題、計算題等。前測試題以選擇題的形式擴(kuò)大考查范圍，減少題量，再依據(jù)題型、知識點(diǎn)設(shè)計題目內(nèi)容，整理出一份適宜的試卷。

2.學(xué)情分析與制定目標(biāo)

前測后，教師進(jìn)行批閱，答題卡經(jīng)掃描儀上傳后，云思智學(xué)系統(tǒng)會生成各題得分率、平均分、錯題名單、知識點(diǎn)掌握情況，形成雷達(dá)圖。按照復(fù)習(xí)進(jìn)度，將各題得分情況進(jìn)行排序，各課時的教學(xué)目標(biāo)便一目了然，班級差異也能清晰反饋。例如，摩擦力的復(fù)習(xí)中，學(xué)生對于“增大、減小摩擦的方法”和“影響滑動摩擦力因素的確定”正確率均在70%以上，但對于靜摩擦力和滑動摩擦力的差異、外力變化或運(yùn)動狀態(tài)改變過程中摩擦力的大小判斷正確率僅為13%。課標(biāo)中的要求為：探究并了解滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。通過復(fù)習(xí)前測的結(jié)果可以看出，對于這個問題，大部分學(xué)生已掌握，他們的困惑點(diǎn)主要在于外力或運(yùn)動狀態(tài)對于摩擦力大小的影響，這才應(yīng)該是教師在復(fù)習(xí)課上著重講解的部分。

3.精選例題與設(shè)計活動

物理規(guī)律與核心概念的理解對于形成物理觀念至關(guān)重要，只有明確學(xué)生的思維障礙點(diǎn)，才能設(shè)計適當(dāng)?shù)膶W(xué)生活動，在體驗與活動中辨析概念的內(nèi)涵與外延，建立概念之間的關(guān)聯(lián)與差異。如前測試題：將體積相同的A、B兩個小球分別輕輕放入甲、乙兩個裝滿水的相同燒杯中（圖1）。

學(xué)生能夠正確判斷出小球所處的狀態(tài)，會比較兩個小球的密度關(guān)系，但對于“水對容器底的壓力和壓強(qiáng)的計算方法、容器對桌面與液體對容器底的壓力的區(qū)別”問題，僅有10.9%的學(xué)生掌握。為此，教師設(shè)計兩個問題情境。一是將同一物體放入兩種不同液體中；二是將不同物體放入同種液體中，然后指導(dǎo)學(xué)生比較并計算出液體對容器底的壓力壓強(qiáng)大小、容器對水平桌面的壓力壓強(qiáng)大小，并增設(shè)兩個環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)一：對于液體內(nèi)部壓強(qiáng)問題，通過演繹推理，梳理解決思路，即P=F/S=G液柱/S=ρ液gV液柱/S=ρ液gh，判斷甲、乙兩個相同容器中的水對容器底的壓力和壓強(qiáng)的大小關(guān)系；環(huán)節(jié)二：增加實(shí)驗，將容器放在電子秤上，引導(dǎo)學(xué)生觀察電子秤的示數(shù)變化，進(jìn)一步理解固體壓力壓強(qiáng)的計算方法。通過前測反饋的數(shù)據(jù)，一方面教師可以清楚學(xué)生存在的難點(diǎn)并根據(jù)難點(diǎn)設(shè)計活動；另一方面，學(xué)生通過數(shù)據(jù)了解自身目前的思維和能力短板，激發(fā)學(xué)生突破難點(diǎn)的欲望。

4.課堂互動與思維提升

復(fù)習(xí)課，教師既要重視核心概念的理解和物理規(guī)律的落實(shí)，更要注重學(xué)生思維的進(jìn)階[5]。例如，在“平衡力與相互作用力”的復(fù)習(xí)課中，學(xué)生對于平衡力和相互作用力能夠進(jìn)行區(qū)分，但對于力的大小關(guān)系判斷存在錯誤。為此設(shè)計問題：人的重力為500N，當(dāng)電梯分別以2m/s和4m/s的速度勻速豎直上升或勻速豎直下降時，電梯對人的支持力多大？人對電梯的壓力多大？讓學(xué)生思考回答并說明理由。部分學(xué)生錯誤地認(rèn)為，由于速度增加導(dǎo)致壓力和支持力不等于500N。教師需要幫助學(xué)生建立完整思維鏈，破除學(xué)生思維障礙。此題中當(dāng)物體加速后，運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，支持力大于重力，壓力也大于500N。當(dāng)加速到4m/s后，勻速上升時，物體處于平衡狀態(tài)，此時支持力與重力是平衡力，均等于500N，而壓力與支持力是相互作用力，也等于500N。為此，可建立長思維鏈糾正錯誤概念，通過師生的互動顯化學(xué)生思維過程，達(dá)到思維的進(jìn)階。增加變式訓(xùn)練，通過辯論和交流明晰概念。

5.數(shù)據(jù)反饋與教學(xué)評價

由于班級之間學(xué)情不同，教學(xué)效果也存在差異。如在“平衡力和相互作用力”的得分率上，兩個實(shí)驗班的得分率分別為25.2%和51.6%，兩個班差異較大，顯然不能采用相同的教學(xué)設(shè)計或者策略。

通過前測數(shù)據(jù)可以生成知識點(diǎn)得分情況的雷達(dá)圖。通過相同試卷進(jìn)行后測，再次生成教學(xué)改進(jìn)后的雷達(dá)圖，對比后可以看出教學(xué)的有效性。

通過雷達(dá)圖對比分析，學(xué)生在知識掌握上有明顯提升，實(shí)驗班平均分提升均在20分以上。近兩屆的學(xué)生采用相同的教學(xué)策略，物理學(xué)科成績都有顯著提升。

6.作業(yè)布置與個性化指導(dǎo)

運(yùn)用云思智學(xué)高質(zhì)量作業(yè)功能，批閱的同時，利用高拍儀記錄學(xué)生答題情況，生成數(shù)據(jù)，積累學(xué)情。根據(jù)班級學(xué)情，制訂針對性的反饋題，滿足學(xué)生階段性鞏固的需求。根據(jù)學(xué)生個性錯題情況，生成同類易錯題，為學(xué)生提供個性化輔導(dǎo)資源。教師登錄云思智學(xué)系統(tǒng)，在課堂上進(jìn)行有側(cè)重的作業(yè)講解，實(shí)現(xiàn)高效講評。

精準(zhǔn)教學(xué)后期展望

在學(xué)情信息收集階段，綜合性較強(qiáng)的題目不適合作為選擇題考查，以計算和推理展示思維過程的題目更適合。

借助人工智能課堂診斷分析系統(tǒng)，將教師的授課過程進(jìn)行分析，獲取教師講授時長、師生互動、個人活動、小組合作時長統(tǒng)計和分布信息，為教師改進(jìn)教學(xué)提供診斷數(shù)據(jù)。教研組依據(jù)教學(xué)診斷報告進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，不斷迭代產(chǎn)生新一輪的數(shù)據(jù)，提高復(fù)習(xí)效率和精準(zhǔn)教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

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