分層作業數據分析助力初三物理復習課精準教學

【摘 要】隨著人工智能的快速發展，各種現代化技術被應用于教學中。通過數據分析，教師能夠更精準地把握學生學習情況。筆者應用云思智學平臺對初三物理復習課教學進行數據分析，了解學生知識點掌握情況，診斷班級整體的薄弱之處，進行高效精準教學。本文將從實施背景、實施過程和后期展望三方面進行具體闡述，對于實施過程，筆者提出“六步法”，能有效提高初三物理復習課的質量。

【關鍵詞】數據分析；初三物理復習；精準教學

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）011-095-02

精準教學實施背景

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課標”）課程理念中提出，倡導教學方式多樣化，鼓勵教學中根據教學內容靈活選用教學方式，合理利用信息技術[1]。

2023年3月教育部辦公廳在《基礎教育課程教學改革深化行動方案》中提出，充分利用數字化賦能基礎教育，優化課程內容與教學過程、優化學生學習方式、精準開展教學評價助力提高教學效率和質量[2]。

人工智能的迅速發展為精準教學實現提供有力支持。依據課標要求和學生現有知識能力水平，設置合適的教學目標，組織有針對性的學習活動，依據學情進行差異化教學和輔導，優化教學策略，具有現實價值[3]。

精準教學實施過程

1.前測藍圖與試題優化

面對初三物理復習時間有限的現狀，為提高課堂效率，教師應基于學情進行有針對教學。學生的問題、疑惑才是重點、難點，已經掌握的內容可略講或不講，給予學生更多的思考時間，這樣才能提高課堂效率。為此進行前測的藍圖設計和數據處理，充分發揮數據分析的作用，結合前測、后測檢驗復習課的教學效果[4]。

教研組依據章節復習內容設計適合題型，如選擇題、作圖題、實驗探究題、計算題等。前測試題以選擇題的形式擴大考查范圍，減少題量，再依據題型、知識點設計題目內容，整理出一份適宜的試卷。

2.學情分析與制定目標

前測后，教師進行批閱，答題卡經掃描儀上傳后，云思智學系統會生成各題得分率、平均分、錯題名單、知識點掌握情況，形成雷達圖。按照復習進度，將各題得分情況進行排序，各課時的教學目標便一目了然，班級差異也能清晰反饋。例如，摩擦力的復習中，學生對于“增大、減小摩擦的方法”和“影響滑動摩擦力因素的確定”正確率均在70%以上，但對于靜摩擦力和滑動摩擦力的差異、外力變化或運動狀態改變過程中摩擦力的大小判斷正確率僅為13%。課標中的要求為：探究并了解滑動摩擦力的大小與哪些因素有關。通過復習前測的結果可以看出，對于這個問題，大部分學生已掌握，他們的困惑點主要在于外力或運動狀態對于摩擦力大小的影響，這才應該是教師在復習課上著重講解的部分。

3.精選例題與設計活動

物理規律與核心概念的理解對于形成物理觀念至關重要，只有明確學生的思維障礙點，才能設計適當的學生活動，在體驗與活動中辨析概念的內涵與外延，建立概念之間的關聯與差異。如前測試題：將體積相同的A、B兩個小球分別輕輕放入甲、乙兩個裝滿水的相同燒杯中（圖1）。

學生能夠正確判斷出小球所處的狀態，會比較兩個小球的密度關系，但對于“水對容器底的壓力和壓強的計算方法、容器對桌面與液體對容器底的壓力的區別”問題，僅有10.9%的學生掌握。為此，教師設計兩個問題情境。一是將同一物體放入兩種不同液體中；二是將不同物體放入同種液體中，然后指導學生比較并計算出液體對容器底的壓力壓強大小、容器對水平桌面的壓力壓強大小，并增設兩個環節。環節一：對于液體內部壓強問題，通過演繹推理，梳理解決思路，即P=F/S=G液柱/S=ρ液gV液柱/S=ρ液gh，判斷甲、乙兩個相同容器中的水對容器底的壓力和壓強的大小關系；環節二：增加實驗，將容器放在電子秤上，引導學生觀察電子秤的示數變化，進一步理解固體壓力壓強的計算方法。通過前測反饋的數據，一方面教師可以清楚學生存在的難點并根據難點設計活動；另一方面，學生通過數據了解自身目前的思維和能力短板，激發學生突破難點的欲望。

4.課堂互動與思維提升

復習課，教師既要重視核心概念的理解和物理規律的落實，更要注重學生思維的進階[5]。例如，在“平衡力與相互作用力”的復習課中，學生對于平衡力和相互作用力能夠進行區分，但對于力的大小關系判斷存在錯誤。為此設計問題：人的重力為500N，當電梯分別以2m/s和4m/s的速度勻速豎直上升或勻速豎直下降時，電梯對人的支持力多大？人對電梯的壓力多大？讓學生思考回答并說明理由。部分學生錯誤地認為，由于速度增加導致壓力和支持力不等于500N。教師需要幫助學生建立完整思維鏈，破除學生思維障礙。此題中當物體加速后，運動狀態發生改變，支持力大于重力，壓力也大于500N。當加速到4m/s后，勻速上升時，物體處于平衡狀態，此時支持力與重力是平衡力，均等于500N，而壓力與支持力是相互作用力，也等于500N。為此，可建立長思維鏈糾正錯誤概念，通過師生的互動顯化學生思維過程，達到思維的進階。增加變式訓練，通過辯論和交流明晰概念。

5.數據反饋與教學評價

由于班級之間學情不同，教學效果也存在差異。如在“平衡力和相互作用力”的得分率上，兩個實驗班的得分率分別為25.2%和51.6%，兩個班差異較大，顯然不能采用相同的教學設計或者策略。

通過前測數據可以生成知識點得分情況的雷達圖。通過相同試卷進行后測，再次生成教學改進后的雷達圖，對比后可以看出教學的有效性。

通過雷達圖對比分析，學生在知識掌握上有明顯提升，實驗班平均分提升均在20分以上。近兩屆的學生采用相同的教學策略，物理學科成績都有顯著提升。

6.作業布置與個性化指導

運用云思智學高質量作業功能，批閱的同時，利用高拍儀記錄學生答題情況，生成數據，積累學情。根據班級學情，制訂針對性的反饋題，滿足學生階段性鞏固的需求。根據學生個性錯題情況，生成同類易錯題，為學生提供個性化輔導資源。教師登錄云思智學系統，在課堂上進行有側重的作業講解，實現高效講評。

精準教學后期展望

在學情信息收集階段，綜合性較強的題目不適合作為選擇題考查，以計算和推理展示思維過程的題目更適合。

借助人工智能課堂診斷分析系統，將教師的授課過程進行分析，獲取教師講授時長、師生互動、個人活動、小組合作時長統計和分布信息，為教師改進教學提供診斷數據。教研組依據教學診斷報告進行進一步優化，不斷迭代產生新一輪的數據，提高復習效率和精準教學。

參考文獻

中華人民共和國教育部. 義務教育物理課程標準（2022年版）[S]. 北京：北京師范大學出版社，2022.

教育部辦公廳.教育部辦公廳關于印發《基礎教育課程教學改革深化行動方案》的通知[DB/OL].（2023-06-05）[2024-06-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/jcj_kcjcgh/202306/t20230601_1062380.html.

馬瑞，龍西仔，姚佳靜，江恩祈.“雙減”背景下數據驅動的區域精準教學探究：以跨學科項目課程“愛護水資源”為例[J]. 現代教育技術，2024，34（3）：97-104.

黃建煌. 初中物理精準教學課堂的構建[J]. 課堂實踐，2022，22（30）：115-118.

李立娟，李小波，牛林，段俊霞. 基于前測的物理概念教學實踐：以“力”的教學為例[J]. 物理之友，2022，38（9）：40-42.