基于學習分析理論的初中物理復習教學分析
——以光學專題復習為例

李 靜 張 睿

(江蘇省南京市雨花臺中學,江蘇 南京 210000)

1 引言

學習分析(Learning Analytics)是對學生及其所處環境的數據進行測量、收集、分析和報告，目的是為了理解和優化學習及其所處環境。筆者以光學專題復習為例，從學生、學習內容、學習資源、學習任務、學習評價五個維度進行分析，并服務于教學實踐。

2 學習分析理論在復習課中的應用價值

復習課是初中物理教學中較難掌控的課型之一，在復習教學中容易出現各種問題，如教學方法不適應教學的應用層次目標，對教學內容羅列堆積、不加整理或順次復習面面俱到，教學手段單一，缺少激趣、增效方式的應用，學生一味接受灌輸、學習積極性和主動性較差等等。

以上問題與教師對學情了解不到位有關，基于學習分析理論，教師可以收集學習者的作業信息，分析形態數據，進行篩選和解析。通過數據分析，教師可以縮短評估學情的時間，優化教學策略，調整教學方法，提高教學效率，讓學習者擁有更加高效的課堂。

3 基于學習分析理論的初中物理復習教學分析途徑

復習課是對某一章節、某一學段所學知識，以歸納整理，查漏補缺，提高技能，發展能力為目的的課型。依據學習分析理論，對學生、學習內容、學習資源，學習任務、學習評價五方面進行分析，有助于教師根據不同內容，不同課型、不同目標、不同學生，進行精確定位，精準教學。學習分析理論在復習課中的分析途徑見圖1。

圖1

4 基于學習分析理論的初中物理復習教學分析

筆者基于學習分析理論，針對初三第一輪中考復習光學專題，從學生、學習內容、學習資源、學習任務、學習評價五個維度進行分析。

4.1 學生分析

4.1.1 通過問卷調查分析學生思維障礙

問卷調查法是數據收集便捷高效的方法，通過問卷調查可以及時有效、大面積地了解學生的知識基礎、知識結構、學習困難等信息，并且問卷調查的結果容易量化，便于教師統計分析。

筆者借助問卷對初三學生在學習中需掌握的光學實驗和光學知識進行摸底調查，關注學生的知識準備和能力水平，繼而發現學生在光學學習中光路“知識鏈條”與“思維鏈條”的“斷點”，并針對“斷點”對教學目標、教學策略、教學方法及教學內容進行調整。

4.1.2 通過錯題收集分析學生思維盲點

學生學習有效性體現為教學的效果、效益和效率，教師通過智能平臺收集學生錯題，建立學生錯題檔案，對錯因加以分析，在復習課中有的放矢，抓住重點，發現規律，提高“三效”。筆者利用測試卷，借助智慧平臺收集學生與光學相關的錯題，根據知識點分析學生的得分情況(表1)。

表1

通過表格分析發現，學生在中考第一輪復習光學板塊中主要的問題是無法準確畫出光路，這部分內容可以作為光學復習的第一課時的教學內容。

4.2 學習內容分析

學習內容分析包括課標的解讀、教材比對分析、評價手冊習題選擇，有效的學習內容分析有助于教學目標的確定、教學內容的選擇、教學方法的匹配、教學手段的優化，減少教學過程中的盲目性和主觀性。基于學生學習數據、年段目標的分解和細化，結合近五年中考考點及分值分析(表2)，確定本節課的教學目標如下：

表2

(1) 掌握光的直線傳播、光的反射、光的折射等簡單光現象。

(2) 掌握光的直線傳播、光的反射、光的折射現象發生的條件。

(3) 掌握繪制光路的方法。

4.3 學習資源分析

學習資源主要包含演示實驗、分組實驗、創新實驗、視頻、音頻、圖片等，筆者根據教學目標確定本節課為創新實驗型復習課，通過實驗幫助學生復習光的直線傳播、光的反射、光的折射、透鏡對光的作用等內容，針對本節復習內容精選學習資源，所選教學器材為：激光筆、凸透鏡、凹透鏡、平面鏡、玻璃磚等。

4.4 學習任務分析

學習任務分析是在教學活動開始之前，教師要分析教學目標所規定的、需要學生習得的能力的構成成分及其層次關系，安排學習順序，創設教學條件，學習任務分析為教學目標的達成提供了有力保障。教師的主導作用體現在復習方法的指導上，這決定了復習課的基調，學生在課堂上學習方法的運用則決定了課堂的生機和活力。根據前面的學習分析，確定光學復習的課時數以及內容安排，第一單元內容為：光路圖、平面鏡成像實驗、光的反射實驗，安排2課時；第二單元內容為：光的折射和凸透鏡成像規律探究，安排2課時。光學復習的第一課時由三個主問題串聯，兩個學生實驗穿插其中，教學過程如下。

問題1：一束光線經過魔盒后，光路會發生變化嗎(圖2)？

圖2

問題2：如果一束光線經過魔盒后光路不會發生變化，魔盒里有光學元件嗎？你的依據是什么？

生1：魔盒里沒有光學元件，光在同種均勻介質中沿直線傳播。

生2：魔盒里可能有光學元件，光垂直入射到玻璃磚中時，傳播路徑不發生變化。

生3：魔盒里可能有光學元件，光入射到凸透鏡的光心時，傳播路徑不發生變化。

生4：魔盒里有光學元件，光入射到凹透鏡的光心時，傳播路徑不發生變化。

生5：魔盒里有光學元件，光垂直入射到半圓形玻璃磚圓心時，傳播路徑不發生變化。

師：請同學們動手實驗，驗證以上猜想，并把看到的實驗現象記錄下來。

學生動手實驗，采用不同的器材和方法，使一束光線經過魔盒后傳播方向不變(圖3)。

圖3

問題3：如果一束光線經過魔盒后光路發生了變化(圖4)，魔盒里有光學元件嗎？你的依據是什么？

圖4

生1：魔盒里有光學元件，光入射到平面鏡上，發生光的反射。

生2：魔盒里有光學元件，光入射到凹面鏡上，發生光的反射。

生3：魔盒里有光學元件，光入射到凸面鏡上，發生光的反射。

生4：魔盒里有光學元件，光入射到三棱鏡上，發生光的折射。

生5：魔盒里有光學元件，光入射到凹透鏡上，發生光的折射。

生6：魔盒里有光學元件，光入射到凸透鏡上，發生光的折射。

師：請同學們動手實驗，驗證以上猜想，并把看到的實驗現象記錄下來。

學生動手實驗，采用不同的器材和方法，實現圖4中的光路改變(圖5)。

圖5

4.5 學習評價分析

學習評價無論是對教師教學還是對學生學習都有很強的調節作用，本節課筆者根據學生已有的學習基礎和能力水平，利用魔盒創新實驗為學生創設情境，利用直觀教具為學生突破難點創造條件，利用認知沖突、表揚鼓勵等方式為學生調節心理狀態，利用問題串引導學生思維，根據學生的解答評價其學習效果。

5 結語

教學要“回到”對知識結構的深度把握中，“回到”對學生經驗的動態關注中，“回到”對師生情感的緊密交融中，“回到”對學生行為的超越審視中，實現“精準教、多元學、顯性評”，基于學習分析理論的初中物理教學研究，正是落實了上述四個回歸。