基于“智慧學(xué)習(xí)平臺”大數(shù)據(jù)的初中物理教學(xué)實(shí)踐
——以南京市雨花臺中學(xué)初中物理教研組為例

張 睿 李 靜

(南京市雨花臺中學(xué) 江蘇 南京 210012)

1 相關(guān)背景分析

大數(shù)據(jù)時代的顯著特點(diǎn)是信息資源量巨大多樣，信息交換迅速，它極大豐富了初中物理教學(xué)資源庫．初中物理教師要加強(qiáng)大數(shù)據(jù)資源的搜集與整合，借助于智慧學(xué)習(xí)平臺在海量數(shù)據(jù)資源中高效選取有價值的物理教學(xué)資源，有效整合創(chuàng)造，拓展初中物理教學(xué)新路徑．而教研組作為學(xué)校教育教學(xué)工作的基層組織和教師專業(yè)發(fā)展共同體，在加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)、深化校本教研、促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展具有不可替代的作用．

“智學(xué)網(wǎng)”學(xué)習(xí)平臺助力學(xué)科教研，可以通過圖1導(dǎo)圖進(jìn)行歸納說明．

圖1 智學(xué)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺助力學(xué)科教研導(dǎo)圖

2 伴隨式數(shù)據(jù)采集

所謂伴隨式數(shù)據(jù)采集，就是指伴隨著教學(xué)過程，即課前、課中、課后、階段性、終結(jié)性全程使用各種交互式設(shè)備與系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中的各類應(yīng)用，如協(xié)同備課、網(wǎng)絡(luò)教研、在線學(xué)習(xí)、練習(xí)自測、在線交互等實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)數(shù)據(jù)的伴隨式收集．

2.1 課堂互動

智慧平臺提供教學(xué)互動應(yīng)用，如課前的導(dǎo)學(xué)模塊及課后的練習(xí)反饋，簡單有效，如圖2所示．圖3所示為八年級物理第一章第三節(jié)“噪聲及其控制”的導(dǎo)入微課視頻，教師輕松點(diǎn)開，生動有趣的界面立刻將學(xué)生從松散的課間帶入課堂；課堂在線測試，及時交流評價，增強(qiáng)課堂教學(xué)功能與容量，實(shí)現(xiàn)師生的雙向互動，使得教師教學(xué)行為更加高效、便捷，如圖4所示．圖5為力學(xué)復(fù)習(xí)課，根據(jù)學(xué)情當(dāng)堂生成的課后練習(xí)，更具有針對性．

圖2～圖5是伴隨教學(xué)過程中的課堂互動.

圖2 課前導(dǎo)學(xué)及課后練習(xí)反饋界面

圖3 “噪聲及其控制”導(dǎo)入微課視頻截圖

圖4 課堂在線測試界面

圖5 力學(xué)復(fù)習(xí)課課后練習(xí)截圖

2.2 同步作業(yè)

習(xí)題批改是檢查教學(xué)效果和發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題的重要手段，通過習(xí)題批改對教學(xué)活動進(jìn)行反思，調(diào)整計(jì)劃，改進(jìn)教學(xué)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量.習(xí)題批改以往是教師手閱，耗時耗力并且無法精準(zhǔn)收集錯題，更不可能將數(shù)據(jù)留給下一屆組內(nèi)教師．使用智慧平臺以后，教研組為教材配套習(xí)題、中考指導(dǎo)以及過往的試卷等都配置答題卡，如圖6所示，采用手閱和機(jī)讀相結(jié)合，學(xué)生作答情況等信息及時上傳到終端，教師、家長和學(xué)生都可以隨時隨地通過電腦或手機(jī)調(diào)閱學(xué)生錯題信息，有效提高了教學(xué)的針對性以及教研組的教研能力，并且通過網(wǎng)絡(luò)平臺數(shù)據(jù)可以一直留存．年輕教師可以在錯題的基礎(chǔ)上了解學(xué)情，教研組可以根據(jù)錯題掌握教研的方向．

圖6 學(xué)生答題卡

2.3 校本命題

傳統(tǒng)教學(xué)中，教師多是依據(jù)教學(xué)大綱、學(xué)生學(xué)情、自身經(jīng)驗(yàn)命題組卷.借助智慧平臺對課時作業(yè)、階段性測試等數(shù)據(jù)分析，提供教師對學(xué)生學(xué)情的直觀了解，并利用AI實(shí)現(xiàn)依據(jù)學(xué)情、專項(xiàng)、同步學(xué)習(xí)與知識點(diǎn)等多模式的智能組卷，如圖7所示，不僅大大節(jié)省了教師對學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的處理利用成本，更能提供學(xué)生基于日常學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析而設(shè)計(jì)出的更具針對性的測試指導(dǎo)試題，讓師生減少了在題海戰(zhàn)術(shù)中的盲目拼搏，實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)的真正價值．

圖7 多模式智能組卷

3 實(shí)時性學(xué)情檔案

傳統(tǒng)教學(xué)由于人力、技術(shù)、精力的局限，對于學(xué)情的分析不夠完善，不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率．利用大數(shù)據(jù)的特性可以進(jìn)行批改、分析，并形成錯題本、診斷報告、個性化學(xué)習(xí)包、學(xué)業(yè)信息檔案、學(xué)科內(nèi)容評價報告單等實(shí)時性學(xué)情檔案．

3.1 錯題集

對學(xué)生而言，平臺錯題集功能可以自動收集自己答題紙上做錯的題目，一鍵生成錯題集；學(xué)生在線上做題的同時，易錯題也會被自動收入錯題集，如圖8所示．

圖8 學(xué)生的易錯題被自動收入錯題集

對教師而言，可以實(shí)現(xiàn)對每一道錯題的精準(zhǔn)靶向定位，每次測驗(yàn)后教師可以結(jié)合平時的教學(xué)實(shí)際、校情、班情，從中選擇出符合自己學(xué)生實(shí)際情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的易錯點(diǎn)和易混點(diǎn)，按照得分率或知識點(diǎn)自動生成一份錯題集，如圖9所示，進(jìn)行補(bǔ)償訓(xùn)練．

圖9 平臺生成錯題集進(jìn)行補(bǔ)償訓(xùn)練

3.2 診斷報告

易錯題的整理可以讓學(xué)生理清自己的薄弱環(huán)節(jié)，也可讓教師及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，在教學(xué)中能夠重點(diǎn)突出，減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān).智慧平臺記錄分析易錯知識點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)正確率，如圖10所示，并智能推薦針對性練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固提高；同時建立的網(wǎng)狀知識拓?fù)鋱D，反映知識點(diǎn)間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)，有效引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑．

圖10 平臺統(tǒng)計(jì)正確率

3.3 個性化學(xué)習(xí)包

平臺對教師的教學(xué)結(jié)果和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行記錄、存儲、統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測，如圖11所示．教師可以根據(jù)所得數(shù)據(jù)調(diào)整教學(xué)思路、教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)方法，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析可以極大地節(jié)省教師時間．智能平臺上及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，為學(xué)生提供個性化大數(shù)據(jù)補(bǔ)救服務(wù)，以精準(zhǔn)的變式訓(xùn)練解決知識點(diǎn)盲區(qū)，鞏固基礎(chǔ)，培養(yǎng)思維，培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力與創(chuàng)新精神，讓學(xué)生在變式題目中尋找不變的規(guī)律，更有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績．

圖11 分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為及教師的教學(xué)結(jié)果

4 多元化分析報告

多元化分析報告，包括學(xué)情總覽、學(xué)生發(fā)展波動、丟分題類型及知識點(diǎn)等．通過分析報告可以改變傳統(tǒng)講評課上就題講題、平均用力的弊端，從而提升課堂容量．例如平行班的課怎么上，強(qiáng)化班該講哪些題目，通過分析報告可以一目了然．對于班級的共性錯誤，可以加入教師的典型題庫．

4.1 學(xué)情總覽

學(xué)情總覽是平臺對整個年級的學(xué)情分析，它反映年級均分、每個班級在年級中的排名情況、年級的最高分、年級的優(yōu)秀率以及合格率，如圖12所示．從教研組的層面能具體細(xì)致的了解每個班級、年級的學(xué)情，包括一個學(xué)年每個班級的遞進(jìn)情況，對每個班級的物理學(xué)習(xí)進(jìn)行監(jiān)控．

圖12 整個年級的學(xué)情分析

4.2 學(xué)生發(fā)展波動

智慧平臺在閱卷完成以后可以顯示學(xué)生在歷次測驗(yàn)中發(fā)展波動情況，如圖13所示．通過圖像可以直觀反映學(xué)生最近的發(fā)展趨勢，便于教師、家長及學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)問題，查漏補(bǔ)缺．

圖13 學(xué)生在歷次測驗(yàn)中發(fā)展波動情況

4.3 丟分題類型

系統(tǒng)中可以顯示類型題(例如選擇、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算)得分情況，如圖14所示，教研組內(nèi)教師可以對比本班和其他班級的差距，反思教學(xué)行為．教師也可以根據(jù)這些類型題得分情況對試題進(jìn)行分類，以便上課時使用．

圖14 類型題的得分情況

4.4 知識點(diǎn)

在大數(shù)據(jù)分析下，教師能清晰便捷地掌握每個學(xué)生每個班級的知識點(diǎn)漏洞，了解班級學(xué)生的階段學(xué)習(xí)情況，分析知識缺陷所在，對學(xué)生的能力(學(xué)習(xí)策略、知識掌握程度、學(xué)習(xí)專注度等方面)進(jìn)行評測，對班級學(xué)生的學(xué)習(xí)變化趨勢和發(fā)展方向作出的判斷，更是教師以此為基礎(chǔ)，提供專業(yè)的糾錯方案，針對性地設(shè)計(jì)學(xué)生練習(xí)與測試，持續(xù)關(guān)注每一個學(xué)生學(xué)業(yè)錯式流變和個性化指導(dǎo)他們學(xué)業(yè)發(fā)展的過程，如圖15所示．

圖15 班級知識點(diǎn)掌握

5 總結(jié)

智能學(xué)習(xí)平臺讓課堂教學(xué)從“預(yù)設(shè)性教學(xué)”向“生成性教學(xué)”轉(zhuǎn)變．基于大數(shù)據(jù)分析，平臺幫助教師完成從教學(xué)、測評，分析、診斷的教學(xué)流程，提高教學(xué)質(zhì)量；有效助力教師精巧教學(xué)，學(xué)生靈巧學(xué)習(xí)，家校互助無間；在加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)、深化校本教研、促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展、打造特色學(xué)校方面都有貢獻(xiàn)．

當(dāng)然，在使用大數(shù)據(jù)時，教研組要處理好一些關(guān)系，在對學(xué)生進(jìn)行個別化學(xué)業(yè)診斷后，雖然數(shù)據(jù)及內(nèi)涵得到了豐富，但冰冷的數(shù)據(jù)分析為學(xué)生成長服務(wù)，必須做好正確的引導(dǎo)工作，同時采用更豐富多彩的教學(xué)手段，助力他們的精神成長，正如雅斯貝爾斯所說“以正確的方式傳遞知識和技能，本身就是對一個人完整的精神教育”；學(xué)業(yè)診斷與教學(xué)改進(jìn)在不同的階段都要緊密地結(jié)合起來，并不斷關(guān)注動態(tài)變化，及時調(diào)整策略，組內(nèi)同仁需群策群力，共同想辦法，共同制作微課等學(xué)習(xí)平臺，讓每一次的工作變得更高效，提高組內(nèi)教學(xué)質(zhì)量并為每個學(xué)生的發(fā)展服務(wù)．