大數(shù)據(jù)思維下職校物理教學(xué)的實(shí)踐研究

【摘要】在時(shí)下的流行語(yǔ)中，很難找出一個(gè)比“大數(shù)據(jù)”更吸引眼球的術(shù)語(yǔ)了。大數(shù)據(jù)的顛覆和創(chuàng)新作用幾乎在每個(gè)行業(yè)都有體現(xiàn)，教育行業(yè)也不例外。本文主要從教學(xué)過程量化評(píng)價(jià)、教學(xué)設(shè)計(jì)因材施教、教學(xué)對(duì)象個(gè)性發(fā)展、教學(xué)評(píng)價(jià)多元客觀四個(gè)方面對(duì)職校物理教學(xué)展開了實(shí)踐研究。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) 職校物理 實(shí)踐研究

【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）36-0112-02

上世紀(jì)90年代末，美國(guó)航空航天局的研究人員創(chuàng)造了大數(shù)據(jù)一詞，自誕生以來，它一直是一個(gè)模糊而誘人的概念，直到最近幾年，才躍升為一個(gè)主流詞匯。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，給各行各業(yè)帶來了顛覆和創(chuàng)新，教育行業(yè)也不例外。筆者作為一名職業(yè)學(xué)校的物理教師，發(fā)現(xiàn)對(duì)于在職業(yè)學(xué)校一線教學(xué)中如何具體運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的討論還較少。盡管如此，大數(shù)據(jù)思維對(duì)職業(yè)學(xué)校教學(xué)的影響仍然值得深入研究和實(shí)踐。受大數(shù)據(jù)思維的啟發(fā)，筆者在常態(tài)的教學(xué)實(shí)踐中，嘗試在教學(xué)中融入大數(shù)據(jù)思維，發(fā)現(xiàn)將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于職校物理教學(xué)有利于克服現(xiàn)有職校物理教學(xué)的困境，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，探索科學(xué)的欲望，便于開展個(gè)性化教學(xué)，可以挖掘微課教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、JiTT教學(xué)等新型教學(xué)模式的過程數(shù)據(jù)。本文就相關(guān)問題展開初步探討，力求在大數(shù)據(jù)思維下為信息技術(shù)和職校物理教學(xué)的深度融合提供有價(jià)值的新思路。

一、大數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)思維

大數(shù)據(jù)是一種思維，但它首先是一種技術(shù)。從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價(jià)值信息的能力，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)有五層面：第一，數(shù)據(jù)體量巨大。從TB級(jí)別，躍升到PB級(jí)別；第二，數(shù)據(jù)類型繁多。包括網(wǎng)絡(luò)日志、視頻、圖片、地理位置信息等等；第三，價(jià)值密度低。以視頻為例，連續(xù)不間斷監(jiān)控過程中，可能有用的數(shù)據(jù)僅僅有一兩秒；第四，處理速度快。1秒定律。隨著信息技術(shù)的全面高速發(fā)展，人們收集和整合數(shù)據(jù)的能力越來越強(qiáng)，并能用它來預(yù)測(cè)和分析事物發(fā)展的趨勢(shì)，其實(shí)這就是大數(shù)據(jù)思維。比如Google公司曾經(jīng)成功利用大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)了世界杯足球賽的16強(qiáng)。

二、教學(xué)過程量化評(píng)價(jià)

教學(xué)過程，是指教學(xué)活動(dòng)的展開過程，是教師根據(jù)一定的社會(huì)要求和學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，借助一定的教學(xué)條件，指導(dǎo)學(xué)生主要通過認(rèn)識(shí)教學(xué)內(nèi)容從而認(rèn)識(shí)客觀世界，并在此基礎(chǔ)之上發(fā)展自身的過程。在常態(tài)教學(xué)中，一般從課堂教學(xué)元素的角度對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行非量化的評(píng)價(jià)。比如：從教學(xué)目標(biāo)制訂來看，要看是否全面、具體、適宜；從教材處理來看，要看是否突出了重點(diǎn)，突破了難點(diǎn)，抓住了關(guān)鍵；看教學(xué)思路設(shè)計(jì)是否符合學(xué)生特點(diǎn)；看課堂結(jié)構(gòu)安排是否合理可行等。量化是一個(gè)比較嚴(yán)格的評(píng)價(jià)方式，有一定的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。在常態(tài)教學(xué)中，由于物理教學(xué)過程的獨(dú)特性，要實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的可量化較為困難。借助大數(shù)據(jù)思維，運(yùn)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)診斷，精細(xì)化管理課堂，可以對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的可量化。以藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺(tái)為例，學(xué)生觀看視頻、參加課上活動(dòng)（討論、測(cè)驗(yàn)、頭腦風(fēng)暴等）都有詳細(xì)的實(shí)時(shí)記錄。云班課的數(shù)據(jù)反饋助力量化教學(xué)過程，“教學(xué)報(bào)告”中的 “活動(dòng)報(bào)告”可以為教學(xué)過程提供過程數(shù)據(jù)。教學(xué)過程的可量化，有助于教學(xué)診斷，使得教學(xué)有可控性或前瞻性，有利于優(yōu)化教學(xué)過程。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)因材施教

職業(yè)學(xué)校的學(xué)生普遍物理基礎(chǔ)較為薄弱，因此關(guān)注個(gè)體差異，因材施教，在職校物理教學(xué)中尤為重要。但在常態(tài)的課堂教學(xué)中，教師受到教學(xué)環(huán)境、教學(xué)時(shí)間、學(xué)生個(gè)體差異等多種因素的影響，教師只能憑借自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的考試成績(jī)，來判斷教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，但這些并不能真實(shí)地反映學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)效果。因此，教師在教學(xué)中也無法真正去關(guān)注學(xué)生的差異，更談不上因材施教了。要是班級(jí)學(xué)生多，教師經(jīng)驗(yàn)又不足的情況下，就更無從談起了。而大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有效地解決了這一問題。首先，借鑒生活中的家用視頻監(jiān)控?cái)z像APP“掌上看家”， 師生利用手機(jī)等智能設(shè)備，在課堂形成“掌上看課”的課堂即時(shí)視頻攝像系統(tǒng)，能生成多路畫面的教學(xué)全程的課堂教學(xué)視頻資源，可以將物理教學(xué)的視頻資料采集和保存下來。眾所周知，物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師借助“掌上看課”，可以同步掌握所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，及時(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)有困難的學(xué)生，輕松實(shí)現(xiàn)因材施教。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以通過實(shí)驗(yàn)錄像回放，和學(xué)生一起分析誤差成因，討論解決辦法。有效地解決了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以兼顧全局，誤差分析抽象的問題。此外，利用大數(shù)據(jù)，教師可以關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的微表情，微動(dòng)作。比如他在上課時(shí)聽課的表情、看書的時(shí)間、解題的時(shí)間、聽課的認(rèn)真程度與同學(xué)討論的情況等。這些數(shù)據(jù)充分體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的個(gè)性表現(xiàn)，方便教師對(duì)教學(xué)過程中即時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象進(jìn)行分析，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的整合分析，利于教師改進(jìn)教學(xué)方法。其次，大數(shù)據(jù)可以及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，高效快捷。比如借助藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺(tái)，可以快速完成隨堂測(cè)試，平臺(tái)自動(dòng)匯總平均成績(jī)、平均用時(shí)、正態(tài)分布圖和每題的正確率，并自動(dòng)分析每位學(xué)生的正確率。充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況后，有助于教師制定有針對(duì)性的教學(xué)方案，從而實(shí)現(xiàn)因材施教。

四、教學(xué)對(duì)象個(gè)性發(fā)展

當(dāng)前，學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展成為職業(yè)教育面臨的新問題。學(xué)生做為獨(dú)立的個(gè)體，個(gè)性特點(diǎn)、學(xué)習(xí)能力、興趣愛好等各不相同。傳統(tǒng)教學(xué)用一樣的教法去交所有的學(xué)生，學(xué)生也用一樣的學(xué)法學(xué)習(xí)，無法做到兼顧學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。借助大數(shù)據(jù)的整合分析，能幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的發(fā)展。針對(duì)學(xué)習(xí)能力薄弱的學(xué)生，借助大數(shù)據(jù)中的“微課”技術(shù)，學(xué)生可以在課前、課后，甚至課上，根據(jù)自己的掌握情況，反復(fù)多次觀看某一知識(shí)點(diǎn)的微課，強(qiáng)化對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)的理解，輕松掌握物理規(guī)律。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，借助課程大數(shù)據(jù)，可以自學(xué)教師發(fā)布的拓展教學(xué)資源，延伸知識(shí)面。有了大數(shù)據(jù)的支持，輕松實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的分層學(xué)習(xí)，促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。

五、教學(xué)評(píng)價(jià)多元客觀

教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)于物理教學(xué)有著不容忽視的重要地位。過去對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)主要由教師給出，教師充當(dāng)著裁判者的角色。教師與學(xué)生的交流endprint

雖然很多，但還是與學(xué)生之間存在著空白。況且，不同的教師評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)各不相同，尺度的掌握也不一樣，可能會(huì)受心情等主觀因素制約，影響評(píng)價(jià)的客觀性和公平性?？紤]到以上因素，筆者開始在教學(xué)評(píng)價(jià)中融入大數(shù)據(jù)思維，借助多個(gè)人，多種方式，從多種角度去評(píng)價(jià)同一個(gè)學(xué)生。例如學(xué)生參與分組學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓同組同學(xué)對(duì)照給定的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)價(jià)表，借助超級(jí)表格，即時(shí)匯總評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，為全面的評(píng)價(jià)提供依據(jù)。又或者借助藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺(tái)，可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行過程性的評(píng)價(jià)。包括詳細(xì)記錄每個(gè)學(xué)生的課程資源學(xué)習(xí)進(jìn)度，每個(gè)資源學(xué)習(xí)，每個(gè)活動(dòng)參加都可以獲得相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)值，為課程的過程性考核提供大數(shù)據(jù)參考。最終對(duì)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)行為形成可視化的學(xué)習(xí)行為記錄及詳盡的學(xué)生學(xué)習(xí)行為的記錄報(bào)告。

六、教學(xué)現(xiàn)狀及存在困惑

大數(shù)據(jù)在職校物理教學(xué)上的運(yùn)用還處在起步階段，可以參考和借鑒并且行之有效的教學(xué)方法少之又少。筆者在教學(xué)中主要用到的方法有：1、大數(shù)據(jù)中的“微課”。教師課前錄制“微課”視頻，每個(gè)視頻圍繞一個(gè)核心知識(shí)點(diǎn)展，每個(gè)視頻時(shí)長(zhǎng)約5到10分鐘，視頻內(nèi)容主要是教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，重難點(diǎn)及易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解析，學(xué)生利用空余時(shí)間，自由安排觀看，對(duì)一個(gè)個(gè)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)最終掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并能夠綜合運(yùn)用分析、處理與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的問題。這種方式有利于學(xué)生根據(jù)自己的情況，展開碎片化的學(xué)習(xí)。2、“掌上看課”即時(shí)視頻攝像系統(tǒng)，為教學(xué)提供視頻大數(shù)據(jù)。師生借助移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)，使用手機(jī)等智能終端，錄制課堂教學(xué)全過程的視頻資源，可用于課上，課后錄像回看，幫助教師優(yōu)化教學(xué)過程。3、藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺(tái)。依托藍(lán)墨云班課教學(xué)平臺(tái)，可以輕松實(shí)現(xiàn)“大數(shù)據(jù)+教育”，形成課堂教學(xué)數(shù)據(jù)。通過云服務(wù)實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，教師可以點(diǎn)贊給予經(jīng)驗(yàn)值獎(jiǎng)勵(lì)，實(shí)現(xiàn)過程性評(píng)價(jià)和個(gè)性化教學(xué)。并將學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和教師的教學(xué)行為數(shù)據(jù)收集整合，形成教師教學(xué)檔案和學(xué)生學(xué)習(xí)檔案。4、“極課大數(shù)據(jù)”。極課系統(tǒng)是一種基于傳統(tǒng)作業(yè)批改方式下的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，通過掃描學(xué)生紙筆作業(yè)和教師批改痕跡，生成作業(yè)的數(shù)據(jù)。極課系統(tǒng)會(huì)給出每個(gè)班每一次作業(yè)小題分對(duì)比的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括每題的正確率、正確率較低的作業(yè)題學(xué)生錯(cuò)在哪里、每個(gè)題目做錯(cuò)的學(xué)生是誰(shuí)?？梢宰詣?dòng)跟蹤分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，提供學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)體樣本數(shù)據(jù)。教師以此為依據(jù)，可以充分了解學(xué)生每個(gè)階段的學(xué)習(xí)狀況，并輸出學(xué)生錯(cuò)題加以集中分析，為學(xué)生量身定制個(gè)性化提升方案，真正落實(shí)精準(zhǔn)的分層教學(xué)。

但是大數(shù)據(jù)與職校物理教學(xué)的有機(jī)融合還不完善。受到教師的信息化教學(xué)能力，互聯(lián)網(wǎng)等主客觀因素的制約，借助大數(shù)據(jù)思維來提高職校物理教學(xué)的探索才剛剛開始。隨著教師教育教學(xué)理念的不斷進(jìn)步，教師教學(xué)實(shí)踐腳踏實(shí)地的有序展開，筆者堅(jiān)信，大數(shù)據(jù)思維必將助力職校物理教學(xué)，打造真正的高效課堂。

參考文獻(xiàn)：

[1] 苗壯. 淺談大數(shù)據(jù)思維與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]. 陜西教育：教學(xué)版， 2014（9）：32-32.

[2] 王斌， 陳英. 大數(shù)據(jù)背景下的高中物理教學(xué)[J]. 課程教育研究， 2016（17）.

[3] 張燕南， 胡繼岳. 關(guān)于大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教育的思考[J]. 中國(guó)電力教育， 2013， 2013（32）：5-7.

[4] 陶曉燕. 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下的物理作業(yè)困境與思考[J]. 文理導(dǎo)航， 2016（8z）：52-53.

作者簡(jiǎn)介：馮梅（1982年），女，漢，江蘇南通，講師，本科，江蘇省南通中等專業(yè)學(xué)校，物理教學(xué)。endprint