大數據環境下中學物理個性化教與學的實踐研究

摘 要： 在大數據時代背景下，信息數據的價值越來越明顯。將數據信息與初中物理教學有效結合，可以客觀地掌握學生學習狀況，了解各個物理板塊的教學效果，形成系統化的教學數據，有利于開展個性化教學，提升物理課堂的有效性。在此基礎上，本文將基于大數據背景，分析物理個性化教與學的策略，制定精準教學的策略，為初中物理教學發展提供參考和幫助。

關鍵詞： 大數據環境;中學物理;個性化教學

一、 引言

在傳統的初中物理教學中，教師只能依靠教學經驗“劃重點、講要點”，無法有效掌握學生學習難點，導致教學課程、教學效果受到不利影響。在大數據環境下，將采集數據、分析數據應用于各階段學生學習物理中，如：考試數據、教學數據等等，借助于數據分析結果指導教學工作開展，可以提升物理教學的科學性。因此，如何正確利用數據信息指導教學工作，如何制定個性化教與學，成為中學物理改革的重點。

二、 中學物理個性化教與學的現狀和問題

（一）教學理念陳舊，忽視學生個體差異

隨著新課改教學理念的深入，中學物理教學改革也在穩步推進，但是受到傳統教學模式和應試教育理念的影響，中學物理教學仍然存在許多問題。在傳統教學模式下，“統一式”課堂占據主導，無論是教學內容、教學方法，還是教學理念都忽視了個性化教學，不僅阻礙了學生的學習積極性，還導致學生之間差距越來越大，影響了學生的健康成長。同時，傳統物理教學中，理論教學占據主導，忽視了實驗教學和知識應用能力的培養，導致學生動手操作能力弱，不符合綜合性人才培養要求。

（二）教學效率不高，缺乏針對性教學指導

在傳統教學模式下，教師掌握的教學數據信息都是短期性的，缺乏長期有效的數據統計機制，無法掌握學生能力變化的趨勢，影響了教學方針的優化工作。例如，在每次考試之后，教師會根據學生的錯題情況，分析學生的物理學習效果，然后再講解試卷時，重點講解知識難點和混淆點。但是這樣的數據分析結果比較片面，無法掌握學生整體能力變化狀況，無法為物理教學提供針對性指導。同時，當前數據采集、數據分析缺乏專業的系統設施，導致數據分析結果缺乏科學性，這也影響了數據的應用價值，無法精準指導物理教學活動。

（三）教學師資資源不足，缺乏“大數據”意識

在大數據環境下，數據信息具有不可估量的價值。只有教師掌握數據信息的分析方法、利用途徑，才能挖掘其中的教學價值，才能讓其更好地服務于物理課堂。但是，當前中學物理教師不僅缺乏“大數據”意識，忽視數據信息的利用價值，還存在計算機信息技術弱、數據分析能力差等問題，無法為中學物理教學提供幫助。因此，想要充分利用大數據的優勢，改善中學物理教學現狀，強化師資資源實力非常必要。

三、 大數據環境下中學物理個性化教與學策略

（一）借助數據分析，優化教學方針

物理學習狀況診斷離不開大數據，將“線上數據采集”和“線下數據采集”兩種方式相結合，其中“線上實際數據采集”主要是電子數據，教師可以通過數字化教學平臺、學習終端記錄的學生學習數據，采集有效的物理數據，而“線下數據采集”則是紙質數據，是通過總結教學課堂、學生課堂表現等內容獲取的數據。例如，在中學物理教學中，為了檢測學生的學習狀況，學校會定期開展周考、月考、學期考，考核學生各個階段的學習效果。這些數據便可作為“線下數據”采集到系統中。根據采集的數據，對學生的答題狀況、整體學習狀況變化、學生個體變化等多方面進行分析，形成多樣的、多層次的數據分析結果，為后期試卷評價、教學開展提供參考。根據調查顯示，考試結果所形成的數據具有價值密度低、可信度高等特點，可以展示學生各階段對物理科學知識掌握效果，反映近期課堂教學質量。例如，在月考數據中，學生整體物理成績不錯，但是少數學生存在知識混淆、理解不全面等問題，做錯了一些簡單的概念題。還有部分數據顯示，物理公式應用題型錯誤率高，但是有的學生是由于單純計算錯誤，而有的學生是公式記憶不牢。針對這樣的狀況，教師可以為其開展個別輔導教學，幫助學生理清知識概念、加強學生對公式的記憶，然后再布置一些針對性訓練作業，強化學生對知識要點的記憶和認知。通過這樣的方式，不僅可以避免浪費課堂時間，提升課堂教學效率，又可以解決少數學生知識點混淆問題，有利于促進學生物理能力的提升。同時，將數據采集應用到中學物理教學中，不僅可以觀測學生短期學習狀況，開展針對性教學課堂，還可以體現學生長時期學習狀態、能力的變化，非常具有推廣價值。

（二）借助數據結果，改進教學方法

在大數據環境下，數據信息蘊含著豐富的價值。對于教育領域而言，教學數據不僅反映了課堂教學效果、學生學習狀況，還體現了各學校教學差異、教育的變化趨勢，是改進教學工作的重要資源。在中學物理教學中，根據日常采集的數據、考試數據，教師可以掌握課堂教學效果，結合數據分析結果，及時改進和優化教學方法，不斷提升教學質量。同時，數據分析結果可以體現學生的學習狀況，教師也可以全面掌握每個知識點的教學效果，如學生錯誤率較高的題目、個別學困生的問題所在等等，為教師教學提供參照和依據。例如，在分析其中考試數據結果時，大氣壓強類題型的錯誤率非常高，一些平時成績優異的學生也做錯了。針對這樣的現象，教師可以借助試卷講評的機會，再次鞏固大氣壓強知識點，強化學生對大氣壓強知識點的理解。與此同時，教師還需要反思教學課堂，從教學方法、教學策略等角度分析原因，加強與學生的溝通和交流，構建符合學生能力、學習習慣的教學課堂。通過這樣的方式，不僅可以完善學生的物理知識體系，提升試卷講評的針對性，還可以逐步優化物理教學課堂，推動物理教學工作改革創新。

（三）借助網絡信息平臺，優化教學效果

在信息技術的支撐下，數據采集和管理工作越來越便利，尤其是一些網絡教學平臺的興起。根據當前現狀來看，微課教學、多媒體教學已經深入物理教學課堂，物理學習不再局限于傳統課堂空間，學生可以借助網絡工具，觀看視頻教學、在線反饋學習疑問，對于難點知識講解時，學生還可以進行反復觀看理解。在這樣的模式下，微課系統可以自動收集學生反饋的學習信息，教師便可以根據反饋內容，在線下課堂進行重點教學，進一步提升了線下課堂的教學有效性。同時，數據信息對物理教學的輔助作用不僅僅局限于教學方法和內容的優化，還可以加深教師對學生的了解，有利于從更深層面了解學生的學習需求，拉近教師與學生的距離，構建友好的師生關系。這樣的數據信息下，教師可以全面掌握學生的能力水平，為學生制定更具有針對性的教學方法，布置符合學生能力水平的個性化作業，既可以克服“統一化”的教學弊端，又可以確保教學質量，有利于促進學生整體物理水平的提升。

（四）強化師資資源實力，完善數據分析設施

為了加快落實大數據的教學價值，提升中學物理教學的精準性，學校可以加強教師資源建設，加大教師的計算機技能培訓、大數據采集能力和分析技能的培養，強化教師的“大數據”意識，這樣才能創建優質的物理課堂。例如，針對數據收集、分析，學校可以組織專業的培訓課堂，鼓勵教師參與其中，不斷強化教師的信息技術能力，優化數據分析技巧，有利于提升數據應用的效率。同時，為了更好地掌握物理數據，學校之間可以構建“大數據教學研討會”，構建教學分享平臺，教師可以相互分享大數據物理教學經驗，分享物理教學數據，探討更好的教學方法，進一步優化物理教學課堂。除此之外，健全數據采集、分析系統，完善大數據教學的基礎設施，可以為中學物理課堂奠定基礎。例如，學校可以聘請專業的大數據人才，根據各學科教學需求，構建功能健全的數據系統，如：數據采集、數據檢測、數據分析、變化趨勢分析等功能，進一步提升數據結果利用效率。在這樣的模式下，教師可以借助數據分析結果，精準把握講評的重點，優化物理教學方案設計，充分考慮各個學生的差異，提升試卷講評的有效性，優化物理課堂教學效果。

四、 結語

總而言之，將大數據技術融入中學物理教學非常重要，是提升教學有效性的重要途徑。通過分析當前中學物理個性化教學現狀，總結出優化教學方針、改進教學方法等策略，不僅充分發揮了數據的應用價值，實現了個性化教學，提升了學生的物理能力和水平，還優化了物理教學效果和質量，促進教學工作在不斷地反饋、調整中發展。

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作者簡介：

陳向平，福建省福州市，福建師范大學第二附屬中學。

本文系福建省教育科學“十三五”規劃2017年度常規課題“大數據環境下的個性化教與學的實踐研究”系列成果之一。課題批準號：2017XB09199。