大數據下的高中物理微課教學受大數據的影響分析

摘 要：將數字化信息系統引入到高中物理教學中，極大促進高中物理教學的拓展，可增強物理可視性、研究性和直觀性。文章結合梅宏院士對貴州大數據產業的分析應用和大數據時代下中學生的學習特點，論證了“微課教學”的優點和不足，進而提出高中物理微課教學模式的實施策略，提高中學物理教學的實效性。

關鍵詞：大數據教育微課

大數據教育是以學生學習環境的主觀與客觀因素為背景進行分析所得到的一個整體趨勢結論，是過程性和綜合性的分析；微課教學是教師錄制微視頻，視頻圍繞一個核心知識點展開，教師對知識點的內容，重難點及易錯點進行詳細說明，學生合理安排時間和精力，通過網絡學習平臺，對一個個獨立的知識點進行反復學習，最終掌握綜合運用所學知識點分析、處理問題的能力。[1]

大數據在課堂教學變革的典型思維是基于大數據對海量數據的有效分析。其在教育領域的典型應用，支撐了MOOCs的發展，薩爾曼·可汗在大數據分析下創建的“可汗學院”迅猛發展，學生通過“微課”學習遍布200多個國家，人數達5000萬，視頻課程達5000多門的偉業。[2]

文章通過大數據影響下對傳統高中物理課堂的分析，基于大數據下學習分析新時代的高中物理課堂，并合理篩選高中物理知識點，構建微課教學模式。為高中物理教學模式的探究構建與應用提供參考。

一、大數據時代的教學分析

傳統的物理教學過程中，教師受到上課時間、班級大小及學生個體差異等因素影響，只能憑借自己的經驗和學生的考試成績來判斷學生的學習效果，這樣并不能全面的反映學生真實的情況。因此，教師在教學中也就無法真正的關注全體學生的差異，而采取有針對性的教學方法及策略。特別是在學生很多的班級和教學經驗不足的情況下，因材施教就更無從談起，大數據的應用就可以有效地解決該問題。[3]

1.大數據在物理堂教學和物理實驗中成為反映教學效果的最為顯著的指標。比如學生掌握物理公式的準確率、課后習題的正確率，實驗用時和完成情況，實驗數據收集處理，積極參與課堂教學的舉手次數，回答問題的次數、時長與正確率，師生互動的頻率與時長等。課堂教學中生成了海量的教學數據，對這些海量數據進行加工、挖掘和分析，離不開大數據技術和方法。基于大數據的學習分析，使課堂一切靠數據說話，依靠直觀的數據對學生的學習。[4]

2.大數據可以關注學生的學情反饋，例如學生在訓練和考試時，通過微課教學軟件可以記錄同學對不同題目的答題正確率，不同難度試題的答題情況，相似題目中不同知識點的應用，同一知識點學生的掌握情況等。結合學科特點和教學經驗，便可制定有針對性的教學方案，實現因材施教。

3.大數據教學下可實現教育個性化發展。借助大數據，學生如果課上沒聽懂，可以在課下根據自己的情況，對同一知識點選取不同的微視頻，反復觀看該知識點的講解；教師通過微軟件借助于學習課程的大數據，了解不同層次的學生情況下， 可以給部分學生增加額外的課程，既能滿足程度薄弱的同學學習物理，還能擴展基礎比較強的學生的知識面，培養學習物理的興趣。

二、大數據下高中物理微課教學的發展

大數據下的翻轉課堂實質上是基于大數據學習分析和移動學習終端運用的新型課堂教學形態，是由平臺（信息化資源、系統和工具）、人（教師和學生）及其活動（課前、課中、課后教學環節）等組成的信息化課堂教學體系。其主要包括以下幾個方面的特點。

1.課堂數據化：在課堂教學中，數據是反映教學效果的最為顯著的指標，比如學生的準確率、正確率、舉手次數、回答問題的次數、師生互動頻率與時長等。課堂教學中生成了海量的教學數據，對這些海量數據進行加工、挖掘和分析，離不開大數據技術和方法。基于大數據的學習分析，使課堂靠數據說話，依靠直觀的數據對學生的學習行為進行判斷和制定教學決策，使課堂教學產生了深刻變化。

2.課堂開放性。高中物理微課教學是一個動態開放的系統，其主體、技術、資源、機制等主要要素靈活且動態，借助于云計算、移動互聯、物聯網等新興信息技術及各種智能終端的應用，課堂系統超越了時空限制，實現開放的教室和課堂活動。翻轉課堂教學是一個開放、兼容、動態發展的過程，課前、課中、課后成為一體，單一的課堂教學向多元化的開放式教學發展。翻轉課堂鼓勵創新與開放，鼓勵學生參與進來表達自己的對物理學習的見解，積極為學生激發物理學習潛能、發展物理學習興趣提供有利條件。

3.學習工具智能化。師生智能移動資源與應用終端是翻轉課堂的應用終端，提供教師的“教”與學生的“學”的應用工具，實現對課前、課中、課后教學的溝通交流和信息服務支持手段。微課教學軟件提供智能終端的學習、管理和應用服務功能，包括微課制作、微課應用、學習資源推送、溝通交流工具等。

4.由于微課教學充分利用了現代信息技術和教學系統，在教學過程中采集了大量學習行為數據，很容易被教師掌握和分析。通過利用這些教學過程中生成的數據，教師可以有針對性地進行教學設計和教學安排，有針對性的進行個體輔導。這些大數據還可以及時監測學生的學習過程，追蹤學生的學習狀態，通過分析得到其效果，對學習效果差的學生，教師可以有針對性地分析其原因，從而實施針對性的學習指導和教學干預。

大數據時代，一個知識點對應很多微視頻；高科技時代體積小、成本低、信息量大的智能手機、平板等海量涌現；信息時代，高速網絡，全覆蓋等特點。這些均為微教學有效推廣提供良好條件。高中學生，學習知識繁多復雜、時間緊迫，“微課”應用于高中物理教學，對有效節約學生時間、提高學生學習效率起到良好的促進作用，但仍然需教師立足于物理學科的特殊性，并結合學生的學情進行不斷探索。

參考文獻

[1]魏忠，教育正悄悄發生一場革命[M].上海：華東師范大學出版社，2014：2-3.

[2]曾昕，“淺談高中物理實驗教學微課資源的開發與應用”，教學發展，2016，35（168）：206

[3]米敏，“微課在高中物理教學中的應用”，信息科技技術，2017，3：179

[4]張玉婷費金有，“大數據時代下中學物理教學研究”，當代教研論叢·課程與教學，2016，10：63-64

作者簡介

李玉鵬（1987—），男，漢族，河南延津，碩士，中學物理教師，研究方向：高中物理教學。