在當(dāng)前的教育改革背景下,深度學(xué)習(xí)是提升學(xué)生核心素養(yǎng)和綜合能力的有效途徑。初中物理作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,在實(shí)際教學(xué)中,如何在初中物理教學(xué)中開展深度學(xué)習(xí),仍然是一個(gè)亟待解決的問題。近年來,教育監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用為教學(xué)創(chuàng)新提供了新的思路。通過科學(xué)監(jiān)測數(shù)據(jù),教師可以精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),發(fā)現(xiàn)存在的問題,從而調(diào)整教學(xué)策略,因材施教。因此,本文將探討基于監(jiān)測數(shù)據(jù)開展初中物理深度學(xué)習(xí)的策略,通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合深度學(xué)習(xí)理念,提出具體的實(shí)施策略,以提高學(xué)生的物理素養(yǎng)和綜合能力,為初中物理教學(xué)的優(yōu)化提供參考。
一、初中物理監(jiān)測試題及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
(一)初中物理監(jiān)測試題分析
本次監(jiān)測涵蓋了初中物理的核心知識(shí)點(diǎn)與關(guān)鍵技能,旨在全面評估學(xué)生在知識(shí)、技能和思維素養(yǎng)等方面的情況。試題設(shè)計(jì)注重基礎(chǔ)性與綜合性,既考查學(xué)生對物理概念、原理的記憶與理解,又考查其運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)融入了科學(xué)探究、批判性思維等素養(yǎng)的考查,能夠較為準(zhǔn)確地反映學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)階段的綜合表現(xiàn)。
(二)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
1.知識(shí)掌握水平得分情況
學(xué)生力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)的知識(shí)點(diǎn)得分情況 見表1。
表1知識(shí)掌握水平得分表
從上表可以看出,學(xué)生在知識(shí)掌握水平方面:光學(xué)模塊的平均分相對較高,及格率和優(yōu)秀率也較為理想,這說明學(xué)生對光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握較為扎實(shí);力學(xué)(電學(xué))模塊的總分最高,平均分與電學(xué)相近,及格率最高,優(yōu)秀率稍低,表明大部分學(xué)生對力學(xué)知識(shí)有一定的掌握,但對較難的力學(xué)問題掌握不夠深入;熱學(xué)模塊的平均分和及格率相對較低,優(yōu)秀率也較低,說明學(xué)生在熱學(xué)知識(shí)的掌握上存在一定的困難;電學(xué)模塊的平均分較低,及格率和優(yōu)秀率也較低,尤其是最低分較低(總分40),這反映出學(xué)生在電學(xué)知識(shí)的掌握上整體較為薄弱,部分學(xué)生對電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和記憶存在較大問題。
2.技能應(yīng)用能力得分情況
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和問題解決技能見表2。
在實(shí)驗(yàn)技能方面,學(xué)生的平均分和及格率尚可,但優(yōu)秀率較低,最高分與最低分差距較大,說明學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能上存在較大的個(gè)體差異;部分學(xué)生能夠熟練地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)并得出結(jié)論,但也有不少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)操作失誤、數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確或?qū)嶒?yàn)結(jié)論不正確等問題。在解決實(shí)際問題技能方面,平均分和及格率相對較低,優(yōu)秀率更低,這表明學(xué)生在將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決的過程中,整體能力有待提高;大部分學(xué)生在面對實(shí)際問題時(shí),缺乏分析問題和解決問題的思路和方法,不能很好地將物理知識(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合,導(dǎo)致得分較低。
3.思維發(fā)展水平得分情況
學(xué)生的思維發(fā)展水平見表3。
在邏輯思維方面,學(xué)生的平均分和及格率相對較高,優(yōu)秀率也較為理想,說明學(xué)生具備一定的邏輯推理能力,能夠運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行簡單的推理和判斷。但在科學(xué)探究思維方面,學(xué)生的平均分和及格率相對較低,優(yōu)秀率也低,這反映出學(xué)生在科學(xué)探究過程中,從提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案到分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等各個(gè)環(huán)節(jié)的能力都較為薄弱,缺乏系統(tǒng)的科學(xué)探究思維和方法。創(chuàng)新思維的得分情況最不理想,平均分低,及格率和優(yōu)秀率都很低,這表明學(xué)生在創(chuàng)新思維方面的能力嚴(yán)重不足,缺乏創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,在面對開放性試題時(shí),不能提出新穎、獨(dú)特的想法和解決方案。
綜上所述,本次初中物理監(jiān)測從知識(shí)、技能和思維三個(gè)維度對學(xué)生進(jìn)行了全面考查,通過數(shù)據(jù)分析可以看出學(xué)生在各個(gè)維度上都存在一定的優(yōu)勢和不足:在知識(shí)掌握方面,光學(xué)知識(shí)掌握較好,力學(xué)知識(shí)掌握一般,熱學(xué)和電學(xué)知識(shí)掌握較差;在技能應(yīng)用方面,實(shí)驗(yàn)技能和解決實(shí)際問題技能都有待提高;在思維發(fā)展方面,邏輯思維能力相對較強(qiáng),但科學(xué)探究思維和創(chuàng)新思維能力較弱。
二、依托監(jiān)測數(shù)據(jù)改進(jìn)初中物理深度教學(xué)的方法
(一)優(yōu)化物理教學(xué)內(nèi)容,聚焦關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,學(xué)生在光學(xué)知識(shí)上掌握較好,但在力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)知識(shí)上掌握較差。這種不均衡的知識(shí)掌握情況會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)知識(shí)斷層,影響對物理知識(shí)體系的整體理解和應(yīng)用。因此,教師可以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,聚焦關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn),針對性地強(qiáng)化薄弱知識(shí)點(diǎn),幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系,從而提升其整體知識(shí)掌握水平。
首先,教師對監(jiān)測數(shù)據(jù)中反映出的學(xué)生掌握薄弱的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致梳理,如力學(xué)中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電學(xué)中的電路分析和歐姆定律等。針對這些知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn),教師可設(shè)計(jì)更為詳細(xì)和深入的教學(xué)方案,通過增加講解的深度和廣度,幫助學(xué)生更好地理解和掌握。例如,教師在講解“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”時(shí),不僅要講解其基本定義和公式,還要深入剖析其背后的物理意義,如慣性、力的作用的關(guān)系等。通過引人歷史背景和科學(xué)家的故事,增加學(xué)習(xí)的趣味性和深度。教師可以講述牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,以及他如何通過觀察蘋果落地而思考天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,從而引出牛頓運(yùn)動(dòng)定律的科學(xué)意義。這種結(jié)合歷史背景的教學(xué)方式,不僅能讓學(xué)生更好地理解知識(shí),還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。在電路分析時(shí),教師可通過具體的電路案例,如家庭照明電路、電動(dòng)車充電電路等,結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生直觀感受電流、電壓和電阻的關(guān)系。例如,教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的電路實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過改變電阻的大小,觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化,從而理解歐姆定律的實(shí)際應(yīng)用。這種實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的教學(xué)方法,不僅能加深學(xué)生的理解,還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和問題解決能力。
此外,教師還可結(jié)合生活實(shí)際,將抽象的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的生活實(shí)例,幫助學(xué)生更好地理解和記憶。例如,在講解蘇教版初中物理八年級(jí)下冊第九章第二節(jié)“牛頓第一定律\"時(shí),教師可引入滑滑梯、拋擲物體等生活中的實(shí)例,讓學(xué)生在輕松、愉快的氛圍中掌握知識(shí)點(diǎn)。為了鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,教師還可設(shè)計(jì)豐富的課后練習(xí)和單元測試,通過反復(fù)練習(xí)和檢測,幫助學(xué)生加深對知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。例如,教師可以設(shè)計(jì)一些與生活實(shí)際相關(guān)的練習(xí)題,如計(jì)算家庭電路中的電流和功率、分析汽車行駛中的受力情況等,讓學(xué)生在練習(xí)中鞏固知識(shí),提高應(yīng)用能力。同時(shí),教師還可以通過單元測試及時(shí)了解學(xué)生對關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,發(fā)現(xiàn)的問題,并針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)。綜上所述,通過優(yōu)化物理教學(xué)內(nèi)容,聚焦關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn),教師不僅能夠幫助學(xué)生補(bǔ)齊知識(shí)短板,還能促進(jìn)學(xué)生對物理知識(shí)體系的整體理解。這種基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的教學(xué)改進(jìn)策略,能夠有效提升學(xué)生的物理素養(yǎng)和綜合能力,提高初中物理教學(xué)效果。
傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師的演示實(shí)驗(yàn)占比較大,學(xué)生多為被動(dòng)觀察,缺乏主動(dòng)參與和動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),這不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。通過組織綜合實(shí)驗(yàn)活動(dòng),學(xué)生可以親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程,從而更好地理解物理知識(shí),提升實(shí)驗(yàn)技能。
以蘇教版初中物理八年級(jí)上冊“光的折射\"的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例。教師首先通過生活中的現(xiàn)象引入光的折射現(xiàn)象,如展示一張圖片(水中看起來折斷的筷子)并提問:“為什么筷子看起來像是折斷的?”這種現(xiàn)象引發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究欲望。隨后,教師明確本次實(shí)驗(yàn)的目的:通過實(shí)驗(yàn)探究光在空氣和水中傳播時(shí)的折射特點(diǎn)。隨后,教師指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,并要求學(xué)生在白紙上畫出空氣和水的分界面,然后將水槽放在白紙上,確保分界面與水槽的邊緣對齊。接著,讓學(xué)生用激光筆從空氣射人水中,觀察并記錄光線在空氣和水中的傳播路徑。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師引導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制入射角和折射角的關(guān)系圖,并提問:“你們從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了什么?\"教師引導(dǎo)學(xué)生通過討論和分析逐漸總結(jié)出光的折射特點(diǎn):當(dāng)光線從空氣斜射入水中時(shí),折射光線向法線方向偏折,且折射角小于入射角;當(dāng)光線垂直射入水中時(shí),傳播方向不改變。為了加深學(xué)生對光的折射的理解,教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“為什么我們看到水中的物體位置會(huì)偏高?\"學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論并得出結(jié)論:由于光的折射,我們看到的是物體的虛像,位置比實(shí)際位置偏高。這一討論不僅幫助學(xué)生理解了光的折射現(xiàn)象,還培養(yǎng)了他們的邏輯思維和分析問題的能力。
最后,教師總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容和發(fā)現(xiàn),強(qiáng)調(diào)光的折射在日常生活中的應(yīng)用,并提問:“你們還能想到哪些光的折射現(xiàn)象?”進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用光的折射解決實(shí)際問題,如設(shè)計(jì)光學(xué)儀器等。通過這次綜合實(shí)驗(yàn)活動(dòng),學(xué)生不僅可掌握光的折射,還可提高實(shí)踐技能和科學(xué)探究能力,促進(jìn)思維發(fā)展。
(三)設(shè)計(jì)開放性物理項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生高階思維
開放性物理項(xiàng)自沒有固定的解決方案,學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)、研究、討論等方式來探索答案。這種探究不僅能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,還可培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,包括批判性思維、創(chuàng)新能力和問題解決能力等。
教師可結(jié)合物理課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)一個(gè)“構(gòu)建一款基于物理原理的智能家居設(shè)備”的物理探究項(xiàng)目。該項(xiàng)目不僅涉及物理學(xué)中的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,還融合了現(xiàn)代科技元素,能夠引導(dǎo)學(xué)生深入思考物理原理在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。
在項(xiàng)目實(shí)施過程中,首先,教師引導(dǎo)學(xué)生分組探究。教師可將學(xué)生分成小組,每組4\~5人,并分配不同的角色,如項(xiàng)目經(jīng)理、設(shè)計(jì)工程師、技術(shù)員、記錄員等。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)整體協(xié)調(diào)和進(jìn)度安排,設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和電路,技術(shù)員負(fù)責(zé)實(shí)際的組裝和調(diào)試,記錄員負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目進(jìn)展。通過小組合作,學(xué)生提高了溝通合作能力。接著,教師講解力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等物理知識(shí)以及智能家居設(shè)備的基本工作原理。教師通過多媒體展示和實(shí)驗(yàn)演示,幫助學(xué)生理解這些概念。然后,教師引導(dǎo)學(xué)生分組討論并設(shè)計(jì)智能家居設(shè)備的方案,指導(dǎo)各小組繪制設(shè)備結(jié)構(gòu)圖和電路圖,明確各部件的連接方式和功能?;谠O(shè)計(jì)方案,教師引導(dǎo)學(xué)生制作智能家居設(shè)備。在此過程中,教師應(yīng)為每個(gè)小組提供必要的材料和工具,如傳感器、微控制器、電路板、導(dǎo)線、螺絲刀等,并確保學(xué)生能夠安全、正確地使用這些工具。制作完成后,學(xué)生進(jìn)人測試與調(diào)試階段。教師指導(dǎo)學(xué)生對設(shè)備進(jìn)行功能測試,檢查傳感器的讀數(shù)是否準(zhǔn)確、電路是否正常工作、設(shè)備是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能。學(xué)生記錄測試數(shù)據(jù),并分析設(shè)備運(yùn)行問題,如設(shè)備響應(yīng)延遲、信號(hào)干擾等。針對這些問題,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化,提高其問題解決能力。
項(xiàng)目完成后,教師組織學(xué)生進(jìn)行成果展示與評價(jià)。各小組通過PPT、視頻、實(shí)物等多種形式展示自己的項(xiàng)目成果,介紹設(shè)計(jì)思路、制作過程、遇到的困難及解決方案。其他小組成員可以提問和評價(jià),提出改進(jìn)建議。教師對各小組的項(xiàng)目進(jìn)行綜合評價(jià),評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不僅包括設(shè)備的功能實(shí)現(xiàn)情況,還涵蓋學(xué)生的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問題解決能力等方面。教師給予學(xué)生積極的反饋和建設(shè)性的建議,鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)發(fā)揮創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)合作精神。通過這樣的開放性物理項(xiàng)目,學(xué)生不僅在實(shí)踐中鞏固了理論知識(shí),還形成了科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。這種以項(xiàng)目為載體的教學(xué),能夠有效提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),推動(dòng)初中物理教學(xué)的深度發(fā)展,為學(xué)生的未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(四)實(shí)施差異化教學(xué),滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示:學(xué)生在知識(shí)掌握、技能應(yīng)用和思維發(fā)展方面存在顯著的個(gè)體差異。因此,實(shí)施差異化教學(xué)顯得尤為重要。教師可根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣和能力水平,提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和支持,以促進(jìn)每位學(xué)生的最優(yōu)發(fā)展。
教師可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和日常觀察,將學(xué)生分為不同層次,并為每個(gè)層次設(shè)定不同的教學(xué)自標(biāo)。例如,在教授歐姆定律時(shí),對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,教師設(shè)定的目標(biāo)是使其理解歐姆定律的基本概念和公式;對于中等層次的學(xué)生,教師的目標(biāo)是幫助他們運(yùn)用歐姆定律解決簡單的電路問題;對于學(xué)有余力的學(xué)生,教師則要求他們掌握復(fù)雜電路的分析和設(shè)計(jì)能力。通過分層目標(biāo),每個(gè)學(xué)生都能在適合自己的難度上學(xué)習(xí),避免“吃不飽\"或“跟不上\"的情況。
此外,為了滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,教師應(yīng)靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,如講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)探究法、項(xiàng)目式教學(xué)法等。例如,對喜歡動(dòng)手操作的學(xué)生,可以增加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的比例;對偏好理論學(xué)習(xí)的學(xué)生,可以提供更深入的講解和案例分析;對在科學(xué)探究思維方面較弱的學(xué)生,可以設(shè)計(jì)更多的探究性任務(wù)來激發(fā)他們的思考。
教師根據(jù)學(xué)生的水平設(shè)計(jì)分層作業(yè)?;A(chǔ)作業(yè)主要針對核心知識(shí)點(diǎn),幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)。例如,教師可要求學(xué)生利用核心公式 1=?/R 計(jì)算已知電壓和電阻時(shí)的電流,或解釋電阻對電流的影響。通過簡單計(jì)算題和概念辨析,幫助學(xué)生掌握核心概念。拓展作業(yè)則可增加一些應(yīng)用性問題,如要求學(xué)生分析串聯(lián)電路中的電流分配,或設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的電路并計(jì)算其工作參數(shù),從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。挑戰(zhàn)作業(yè)則更具開放性,如教師可讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)可調(diào)節(jié)亮度的臺(tái)燈電路,并說明設(shè)計(jì)原理和計(jì)算過程,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性思考。此外,教師在評價(jià)時(shí)還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,采用多元化的評價(jià)方式,既關(guān)注結(jié)果,也關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和進(jìn)步。例如,對基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,教師可重點(diǎn)評價(jià)其對核心概念的掌握;對中等學(xué)生,評價(jià)其應(yīng)用能力;對學(xué)有余力的學(xué)生,評價(jià)其創(chuàng)新、探究精神。同時(shí),教師通過及時(shí)反饋和針對性輔導(dǎo)幫助學(xué)生克服困難,調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。
通過分層設(shè)計(jì),教師能夠更好地滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,幫助他們逐步提升對歐姆定律的理解和應(yīng)用能力。同時(shí),采用多元化的評價(jià)方式,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和進(jìn)步,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)他們的綜合能力和創(chuàng)新思維。總之,這種差異化的教學(xué)策略能夠有效提高教學(xué)效果,推動(dòng)初中物理教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。
三、總結(jié)
本文通過分析初中物理監(jiān)測數(shù)據(jù),揭示學(xué)生在知識(shí)掌握、技能應(yīng)用和思維發(fā)展方面的現(xiàn)狀,提出了基于監(jiān)測數(shù)據(jù)開展初中物理深度學(xué)習(xí)的策略。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、組織綜合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、設(shè)計(jì)開放性探究項(xiàng)自等,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升他們的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維,促進(jìn)學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)向深度學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。未來,教師可以進(jìn)一步探索如何更精準(zhǔn)地利用監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)支持,促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和全面發(fā)展,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的未來人才貢獻(xiàn)力量。
(作者單位:連云港市贛榆區(qū)教育局教研室)
編輯:蔚慧敏