基于極課大數據“校本題庫”的高中物理課后作業設計

管小慶 陳彬

摘?要：高中物理課后作業設計大致為三種情形，無論哪一種都有其明顯的弊端.能夠編制出基于本校學情、精準檢測課堂教學目標達成度、促進學生理解、難度適中、層次清晰的優質課后作業是教學中的重要課題.借助大數據系統的技術支持，提出了課后作業設計的一般路徑來實現優質的課后作業：題庫檢索過往作業;習題考查與教學目標的一致性分析;依據習題參數明晰作業的科學性;聚焦重點習題的分析、評價和修改;生成作業設計優化細目表.

關鍵詞：校本題庫;極課大數據;作業設計;習題參數

文章編號：1008-4134（2020）11-0015中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B

1?引言

《可見的學習——最大程度地促進學習》一書的學習理論提出：提供多種機會的練習和專心致志，雖然老生常談但是不可否認它們依然是最有效的學習策略之一[1].《人是如何學習的》一書也指出：只有經過大量練習，個體獲取的知識才是條件化的即能夠提取與問題解決密切相關的相一致的知識[2].可見課堂中師生雙方的討論探究活動固然重要，但設計出高效的作業并及時進行評價反饋也是高效學習、提升學生核心素養的重要方面.

2?目前教學中作業設計的現狀剖析

目前各校的作業設計大致是如下幾種情形：（1）選定成品的教輔書;（2）校本化作業，使用自編成冊的作業冊;（3）教師即時編制作業.第一種作業形式的缺點在于它不是基于本校學情的作業，也不能完全匹配本校實際的教學目標;第二種作業形式的缺點是不具有靈活性，無法根據學情、教情變化做出及時調整，長期使用同一本練習冊，教師容易思維固化，缺少了對更多不同問題的討論思考;第三種作業形式是筆者所在學校采用的作業模式.但是它的難點是對老師的能力和投入要求較高.有時備課組人手少，作業的編制就會流于形式，在目標的精準性、習題的嚴謹性、知識的層次性及內容的難易性等方面也會出現眾多的問題，為克服上述弊端，我們把眼光瞄準了“極課大數據”系統.

3?極課系統的數據處理功能助力高效作業的設計

極課系統提供了兩種習題檢索方式：一是按作業完成時間檢索.圖1是極課大數據“校本題庫”的界面，筆者從中檢索了2016年12月24日完成的一份周末作業（11）（以下均簡稱作業11）.二是按習題知識內容檢索.只要輸入習題考查的知識內容的關鍵詞，校本題庫就會檢索出所有與該知識內容相關的習題.

當然，極課題庫功能還遠不止上述的輕松組卷，它的最大優勢還在于提供了之前所有學生練習測試后的大數據：考查的知識點、能力要求、使用的頻次、年級平均得分率、習題區分度等.這些習題大數據為作業設計提供了有力的技術支持，教師可以把精力從原來的選題編排真正轉移聚焦到如下方面：（1）習題是否真正指向了課堂教學目標，學生的完成是否能真正反映教學目標的達成情況，并以此促使教師改進課堂教學;（2）切實評價過往作業是否落實到幫助學生的理解上，且練習難度是否高于學生現有的認知水平;（3）習題是否注重問題的科學性、情境的新穎性和內容的多樣性，避免陳舊、簡單重復的機械訓練;（4）習題是否精準地評價學生的發展，并引導教師和學生從對作業量的投入轉移到對素質培養的關注;（5）著力于習題測試參數的研究，通過改編情境、創新求變使過往習題實現更新更高的價值并能不斷充實完善校本化作業資源庫.

4?基于大數據的作業設計路徑

依據上述系統的功能，結合當下的教學目標，本文仍以作業11為例，通過極課系統對往期的作業進行如下過程的操作，從而生成一份高質量的新作業.

4.1?習題考查與教學目標的一致性分析

這份作業中，第1題考查平拋運動規律、瞬時功率、函數極值求解;第2題考查多對象的牛頓第二定律……如果作業中的考查點與課堂教學目標不一致，或者不是當下學生最切合的訓練點，教師就要依據教學目標考慮調整作業考查分布，對相應的習題也需要作必要的增刪修改，實現評價與目標的一致性.

4.2?依據習題參數明晰作業的科學性

瀏覽作業11的學生測試情況，年級平均得分率和年級區分度見表1.分析數據發現，這份作業存在以下問題：（1）習題編排順序不夠合理，特別第1、2兩題難度過大;（2）第1、2、6三道選擇題的得分率特別低，有可能是課堂目標未達成，有可能習題與課堂目標不一致，也有可能是習題本身有表述不清引起歧義、科學性的錯誤等，教師要予以重點關注;（3）第6題出現了負數的區分度，要搞清楚原因;（4）最后一道計算題得分率也比較低.是習題本身的難度大？還是因為作業時間不夠？總之，這份作業的各項參數，清晰地提供了作業優化的依據，教師要據此認真研究，做到精確調整.

4.3?聚焦重點習題的分析、評價和修改

所謂重點習題就是習題參數提示教師要重點關注的.筆者以第1題為例，對該習題進行重點分析、評價和修改.

習題分析：原標準答案是AC.一個基礎好的班級46名學生答題情況如下：A項29人（63%）;B項2人（4.3%）;C項28人（61%）;D項25人（54%）.ACD三個選項，需要分析研究問題所在.A選項中，很明顯兩個小球平拋運動的時間是不一樣的，那么為何還有接近40%的學生認為可能同時落在C點呢？原來本題給出的A答案實際并不正確，因為題干中沒有強調兩球同時拋出，如果先后拋出兩小球確有可能同時落在C點.C選項中，由vcy=v20A+2ghA知，要求都落在C點，那么h大的小球初速度v0小，所以vcy大小有可能相等，過于草率.要將vcy的表達式進一步變為vcy=v20+2gh=x20g2h+2gh=g·x202h+2h（），是否不同的h值，vcy有大小相等的可能解呢？將等效于y=ax+bx，描繪出x+bx的圖像如圖3所示.當且僅當x=b時，具有ymin.即h=x02時，具有（vcy）min，也就是說，只有當兩個小球的高度，一個高于x02，一個低

于x02，兩小球落在C點的速度大小才有可能相等.在D選項，pc=mg·vcy，看起來兩個小球落地時的vcy確實不同，但題干中并沒有強調兩小球的質量關系，所以落在C點時的功率總是有可能相同的.

綜上所述，對第一題的評價和調整：（1）題干應該加入“同時拋出”或”不同時拋出“的提示，因為考查的重點是平拋運動的時間，不應該讓學生落入“初始是否同時拋出”這樣的非重點或考查重點偏移的陷阱;（2）C選項確實對學生能力考查有較高的要求，難度偏大，會有一些渾水摸魚的同學猜對答案，教師要借助這個問題引導學生如何用數學的方法分析物理問題，建議在C選項中可將A、B球的高度hA、hB，落地C的水平射程xc設置成具體的數值，并注意設計hA、hB均大于xc2時，考查學生能否判斷C點的瞬時速度的大小可能相等的考查要求;（3）D選項錯誤率高，但教師普遍認為這樣的考查還是有必要的，對培養學生思維的嚴謹性很有幫助，特別是在后期萬有引力部分內容考查中，經常有關于“兩個不同的同步衛星，線（角）速度，加速度，萬有引力是否相等”的問題，其中很多學生會忽略衛星質量是不同的，從而誤認為萬有引力相等，造成錯誤的解答.

4.4生成作業設計優化細目表

表1是經過對該份作業習題參數分析及習題質量評價，作出的科學優化的細目表，結合細目表的要求修改調整，一份難易度適中、語言表述科學、設計意圖明確、能科學反映教學目標達成的課時作業就此形成了.

5?結束語

課后練習是學生學習活動的重要組成部分，它不僅能夠檢測學生的學習是否達成教學目標，更重要的是練習過程本身也是幫助學生理解、拓展學生思維、培養學生反思的具體實踐.每天為學生編制一份高效優質的課后作業，對于一線教師來說確實是不小的挑戰.與學生學習時間數量上的投入相比，學生學習時間的質量是更加重要的.借助大數據系統的技術支持，按照上述作業編制的路徑，就能幫助教師編制出一份精準反映教學目標、促進學生理解、確保科學嚴謹性的課后作業，從而最大程度地提升教學效益，充分發揮利用練習深化知識理解和素養提升的功能.

參考文獻：

[1]約翰·哈蒂.可見的學習——最大程度地促進學習[M].北京：教育科學出版社，2015.

[2]約翰·D·布蘭思福特等著，程可拉，孫亞玲，王旭卿合譯.人是如何學習的[M].上海：華東師范大學出版社，2013.

[3]管小慶，桑芝芳.基于極課大數據下的物理學情診斷和教學優化策略[J].物理教師，2016（12）：70-73.

（收稿日期：2020-02-15）