淺談數據驅動下的物理學科精準教研

摘" 要：基于新課標相關理念，在教育信息化2.0時代，在數據驅動下，初中物理學科應當實施精準教研，這樣才能提高教研的成效，才能更好地組織實施教學活動。精準教研應當深度融入學校物理組教育教學日常，教師要形成找數據、用數據、分析數據的意識，這樣才能實現專業成長，提高物理教學效果。數據驅動下的物理學科精準教研有重要意義，科學流程是：設計課堂前測內容，初步進行學情診斷；精細研究課程標準，精準理清教研思路；吸收精準教研建議，組織實施課堂實踐；根據學生課堂表現，有效進行學情診斷；分析課堂后測數據，總結精準教研成果。教師基于流程實施精準教研外還要進行反思，以提高教研成效。

關鍵詞：數據驅動；初中物理；精準教研；數據分析；學情診斷

《教育信息化２．０行動計劃》倡導在教育教學中與信息化手段實施深度融合。在互聯網和現代信息技術的支持下，教師要根據教育信息化２．０時代的發展趨勢，對現有教學形式進行適應性的調整。在初中物理學科教研過程中，一些學校認識到大數據的重要作用，在大數據背景下實施精準教學，但開展精準教研的學校很少。因此，在新時期亟待需要加強基于數據的精準教研。數據驅動下的物理學科精準教研，能夠改變過去“基于經驗的教研”的狀況，實施“基于事實和數據的教研”，避免經驗化和隨意化的教研，能有效促進物理教師靈活運用數據，組織與實施精準化的初中物理教學活動。

一、數據驅動下的物理學科精準教研意義

（一）了解學生學習狀態

基于數據驅動的物理學科精準教研，教師根據物理課程的主題內容，提前設計和制作測卷，在課堂開始前與課堂結束后發放這些測卷，以此收集數據，能夠真實了解學生的課前課后的學習狀態。物理學科精準教研活動中，教師可以基于這些數據進行深入分析，測評學生的學習情況，能夠更接近課堂真實問題。在研討活動中，不再僅依靠教學經驗，而是能夠真正觸及物理學科認知規律，并探尋應有的深度，全面提升物理學科教研的針對性、持續性、有效性。

（二）改變教師備課理念

在課前課后測試數據等的推動下，更好實施物理學科精準教研，能夠有效地改變教師備課理念。教師會發生這些方面的變化：重新研究物理課程標準，更精準把握課標要求；優化與重組物理教材板塊內容，更好地抓住教學的重點與難點；能設計物理實驗環節，不僅是課內實驗，還能開發課外實驗，引領學生進入發現的情境，更好突破課程的重點與難點；學生經歷物理知識生成的過程，也可以避免“以練代學”的題海戰術，更為靈活運用物理知識，實現知識遷移運用。

（三）基于真實情境學習

在物理學科精準教研活動中，大部分的教研都要用數據“說話”，這樣教師可以更好地轉變理念，不再是以往的簡單分析教學理論，而是要綜合分析學生不同的學習情況，以此針對性地設計物理實驗，開展相應的教學活動。這樣學生可以在真實情境中學習與探究，更好地理解物理知識，解釋生活現象，應用物理知識解決各類問題。教師通過集體教研，指引學生合作探究，運用集體智慧，讓學生建構屬于自己的知識體系。學生通過體驗各類實驗，能歸納發現和活學活用知識。

（四）促進遷移運用知識

在精準教研的基礎上，教師實施物理課堂教學，引領學生開展項目學習，融合ＳＴＥＭ＋教育，應用豐富資源開展各類探究活動，這需要學生遷移運用各類能力，才能更好地解決真實世界的問題。教師也要引領學生持續評估自身興趣點、才能、經驗等，結合現實項目，基于深度與廣度視角，提高應用跨學科知識的能力。在這樣的背景下，可以提升學生的自主學習能力、團隊合作能力、創新實踐能力等。物理組教師也要全面挖掘物理課程外的實驗設計，組織感知性的實驗操作活動，促進學生理解物理知識，形成一定結論，融入ＳＴＥＭ元素，增強實踐意識，發展知識應用能力、拓展能力，更好應用知識參與各類實踐。

二、數據驅動下的物理學科精準教研的流程

在數據驅動初中物理教研的視角下，探究物理學科精準教研，本研究以蘇教版八年級下冊第八章“摩擦力”為例，探究精準教研流程，具體如下：

（一）設計課堂前測內容，進行學情診斷

數據驅動下，初中物理學科精準教研的基礎是設計課堂前測卷和課堂后測卷，以此收集數據。基于課堂前測卷的數據，呈現初中生的知識儲備與應用能力的真實狀態，教師能明晰學生現實情況，確定學生的學習困難之處，確定教學起點，其也能作為教研活動、教學設計的重點，推動開展各類教研和教學活動。因此，教師要基于已學課程和新的課程，設計前測卷，以檢測學生知識基礎和預習情況，初步進行學情診斷。學情診斷數據化，可以為精準教研打好基礎。

例如，蘇教版八下“摩擦力”一節，作為第八章的第三節，前面是“力 彈力”和“重力 力的示意圖”，后面是“力的作用是相互的”，因此具有承上啟下的作用，是本章的重點一節。因此，教師在設計前測卷時要融合這些內容：力的概念；彈性形變的概念和例子；彈性形變和外力的關系；彈簧測力計的使用；彈性勢能的運用；重力的概念；重力大小與質量關系的計算；判斷重力的方向；畫力的示意圖；重力勢能的運用；摩擦力的概念等。前測卷總分１００分，通過測試５２名學生，達到優秀的學生占比２８．８５％，達到良好的學生占比６１．５３％，不及格的學生為９．６２％。在前測卷的錯題中，探究彈性形變和外力關系、判斷力的方向、受力分析、實際運用的占比較大，占錯題８０％以上，因此在教研活動中教師應重點探究提高學生的探究能力、思維能力、知識遷移運用能力等。

（二）精細研究課程標準，精準理清教研思路

基于前測卷的結果，教師可以分析學情，進行學情診斷，也能為深入地理解課程標準提供輔助，正確解讀教材，制訂適合學生“指向思維”的學習目標，確定精準教研活動的方向。教師要精細研究課程標準，明確課程理念、核心素養的內涵，根據學段要求和教學建議，精準理清教研思路，確定教學目標。

例如，通過研讀新課標課程理念，教師總結了以下重點：培養學生學科核心素養，加強物理與生產生活、社會發展、科技進步的聯系；構建主題關聯和層層遞進的課程結構，注重科學探究和實施多樣化教學方式；運用評價進行育人。物理學科的核心素養分為物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度和責任。“機械運動和力”的知識點要求學生可以通過常見事例或實驗，了解重力、彈力、摩擦力，探究認識滑動摩擦力的大小與哪些因素有關。基于這些分析，結合學情診斷情況，教師要精準理清教研思路，重點是融合核心素養，注重物理與生產生活的聯系，讓學生自主學習與合作探究，在真實情境中經歷知識生成過程。

基于此，教師可確定“摩擦力”的課程教學目標：認識摩擦現象分滑動摩擦與滾動摩擦；認識摩擦產生的原因；認識滑動摩擦力大小的影響因素；認識摩擦在生產生活中的意義，增大與減小摩擦的方法。教師在教學活動中要突出學生主體，引領學生參與課堂探究，探究影響滑動摩擦力大小的因素，運用知識分析摩擦現象，培養學生的物理思維，提高學生的知識運用能力，對生活中有益摩擦和有害摩擦形成辯證認識。

（三）吸收精準教研建議，組織實施課堂實踐

通過以上精準教研的分析和研究，教師以調研的數據為證據，形成符合實際的教學設計。教師要明確學生之間的差異性，設置個性化的課程目標，設計具體的活動方案。在課堂實踐中，教師要少講授、多啟發引導：通過創設生動的問題情境，引發學生積極思考；通過組織探究實驗活動，引領學生設計實驗以及動手操作實驗。物理課堂上要注重學生的體驗，要讓學生學會遷移運用知識。

比如，在“摩擦力”的教學中，教師基于生活場景的舉例導入課程，如行駛中的汽車快速停下來，用橡皮擦掉鉛筆字，手上有油時無法擰開瓶蓋等。教師基于生活場景提問，可以讓學生說出其中的原因，引入摩擦力的概念。接著進入探究實驗：探究影響摩擦力大小的因素，教師引導學生用器材試一試摩擦力，猜一猜影響因素，參與實驗設計與動手實驗，最后進行交流與小結。在此過程中，學生需要進行小組合作，展開探究。學生經歷探究的過程，最后總結結論：滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度、壓力的大小有關。教師繼續引領學生根據課本內容，探究生活中的摩擦，研究自行車上的摩擦，探究增大有益摩擦、減小有害摩擦的方法，探究摩擦力與生活、社會的關系。這個過程中，教師要關注學生的實際體驗，以有效實現知識的遷移運用。

（四）根據學生課堂表現，進行學情診斷

教師通過設計和開展課堂教學，可以有效教授學生新的物理知識，能夠培養學生的思維能力，提高學生解決問題的能力，發展學生物理核心素養。在課堂教學中，由于學生學習基礎、學習態度和學習能力的差異，其課堂表現有所不同，因此教師還要根據學生的課堂表現，有效進行學情診斷。一般而言，教師需要基于課程主題內容和教學目標，設計針對性的后測卷，以得到一定的數據，并用智慧平臺分析數據，進而更好地診斷學情，為后續教研和課堂教學打好基礎。

例如，針對“摩擦力”的課堂教學情況，教師通過觀察和提問，能明確學生在課堂上的表現，但對具體情況不夠熟悉。因此教師除了借助思維導圖和交互白板總結重點內容，還要設計后測卷，在各大智慧平臺上搜集題目，自主設計題目，組成３０道題，包含１６道選擇題、６道填空題、５道作圖題、３道實驗題，重點是檢測學生的知識掌握情況、實際操作能力、遷移運用能力。如“低劣橡皮很硬，擦字容易打滑，擦不干凈字跡，這是因為接觸面越光滑，摩擦力（" " "）的原因”。在測試后，教師統計數據，發現５２名學生中：９０分以上有５人，８０～９０分有１５人，７０～８０分有２９人，６０～７０分有３人。錯題主要集中在作圖題和實驗題。

（五）分析課堂后測數據，總結精準教研成果

在初中物理精準教研活動中，教師通過初步實施課堂教學，一方面能夠檢測基礎教研的成果，另一方面可以明確課堂教學中的問題，根據學生的學習反饋能確定后續教研的重點，以便進行個性化教學設計。因此，教師還要分析課堂后測數據，與前測數據等進行對比，以此總結精準教研成果，便于科學進行教研反思。

比如在前測卷中，對５２名學生進行測試，發現優秀、良好、不及格學生的占比分別是２８．８５％，６１．５３％，９．６２％。在后測卷中，優秀、良好、不及格學生的占比分別是３８．４６％，６１．５４％，０。因此，基本結論是實施精準教研能有效提高教學效果。在后測卷中，大部分學生的錯題集中在作圖題和實驗題，因此后續的教研和教學活動，教師應當進行適當修正，重點教授學生的作圖方法和技巧，挖掘課程之外的實驗設計，融入ＳＴＥＭ元素，創設更多的實驗探究的機會，發展學生科學探究素養，提高學生對物理知識的遷移運用與拓展能力。

三、數據驅動下的物理學科精準教研的反思

經過以上分析和探究，根據數據驅動下的物理學科精準教研，教師還要根據成果進行反思。

首先，教師以數據呈現為教研抓手，通過日常作業與測試的反饋，能夠收集很多有效數據，再利用平臺分析數據，優化物理學科教研的形式。

其次，教師要注重個人反思，以此作為教研的內驅。根據教研重點問題以及數據，反思自身教學行為。如思考教學設計是否符合學生的認知，教學的效果是否達到預期課程目標等。根據后測卷數據發現問題，探究解決問題的方案。

最后，教師還要以團隊研析作為教研的基礎。教研組的教師應當分工合作，分享經驗，共享資源，發揮集體的力量，實現“互助合作共成長”。精準教研的活動，應從學生本位出發，讓學生在體驗中成長，通過實驗與探究，真正理解并形成一定的結論，將所得物理知識運用到實際中，解決問題，感受物理的價值，能更加積極主動地參與物理學習和探究，在循序漸進中形成物理學科的核心素養。

四、結語

綜上所述，在教育信息化２．０的背景下，初中學校物理教研組教師應當充分運用現代信息技術，借助互聯網與數字資源，在數據驅動下組織與實施物理學科精準教研。文章基于物理學科精準教育的意義和流程進行分析和探究，并根據以往的精準教研經驗，記述了物理學科精準教研的路徑。新課標的背景下，物理教研組應當注重學情診斷，開展精準教研與課堂實踐，逐步形成找數據、用數據、分析數據的思想意識，以此更好地提高精準教研的成效。

參考文獻：

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（責任編輯：張涵淋）