從測試分析到跟進式教學：提升高中物理教學質量的實證研究

【摘要】隨著信息技術的發展，大數據在教育中的應用為高中物理教學帶來了新的機遇.本文以“光電效應”教學為例，探討基于測試分析的跟進式教學的可行性和實施路徑.

【關鍵詞】測試分析；跟進式課堂；高中物理

隨著我國教育體制的不斷發展，教育質量成為社會關注的焦點.根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》的指示，我國教育體系應以質量提升為核心，遵循教育教學規律，促進學生成長成才.這正是“跟進式教育”的核心理念.要在物理課堂中實施跟進式教學，教師需要結合人工智能、大數據、物聯網等新興技術，借助智能網絡和多媒體設備，積極運用測試分析來開展物理教學.

1跟進式教學的含義

跟進式教學注重學生的個性差異和不同特點，旨在充分發展每個學生的優勢和潛力.其核心在于教師要以學生為中心，堅持以人為本，實現教學與學生成長的同步進步.

在高中物理課堂中，跟進式教學可以分為三個環節：課堂跟進、知識跟進和反饋跟進.課堂跟進是教師在課堂上根據學生的反饋及時調整教學內容，以促進知識的理解和掌握.知識跟進則側重于幫助學生拓展和更新其知識體系，確保其緊跟學科發展.反饋跟進則是在教學過程中對學生的學習成效進行監控與評價，以便調整后續教學策略.

2在高中物理跟進式課堂中應用測試分析的可行性

教育部發布的《教育信息化2.0行動計劃》指出，實施教育創新是當前課堂教學的重要方向.在高中物理跟進式課堂中應用測試分析是指以大數據為“源”，依據課堂跟進、知識跟進和反饋跟進的教學思路，達到實現教學目標，提高教學效率的目的.大數據的收集可以分為兩個部分：一個是在課前對學生的預習學案進行測試分析，另一個是在課后對學生作業的完成情況進行測試分析.具體的流程圖如1.

下面，本文闡述一下具體的實施路徑和模式.

3在高中物理跟進式課堂中應用測試分析的實施路徑

3.1利用預習學案，做好學情評估

正式授課前，教師需準備把握學生的具體學情，可以通過預習學案評估學生的學習情況，借助測試分析準確判斷學生的認知水平，進而確定教學的重點與突破口.

例如在學習人教版選擇性必修三第四章第二節“光電效應”知識時，教師可以設計一份涵蓋多個維度的測試題，從中分析學生對該知識點的理解情況，并為課堂教學提供依據.

例1（多選）圖2為研究光電效應的實驗裝置，圖3為某同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線（甲、乙、丙），下列說法正確的是（）

A．任何一種頻率的光，只要照射時間足夠長，就可以使金屬發生光電效應.

B．要使某金屬發生光電效應，入射光子的能量必須大于或等于該金屬的逸出功.

C．截止頻率越大的金屬材料逸出功越大.

D．光照時間越長，光電子最大初動能越大.

E．光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比.

F．若電源電動勢足夠大，滑動變阻器滑片向右滑，電流表的示數能一直增大.

G．調換電源的正負極，調節滑動變阻器的滑片，電流表的示數可能變為零.

H．調換電源的正負極，增大光照強度，遏止電壓增大.

I．甲光的波長大于乙光的波長.

J．甲光的光照強度大于丙光.

K．乙光所對應的截止頻率大于丙光的截止頻率.

L．甲光所產生光電子的最大初動能大于丙光的光電子最大初動能.

參考答案：BCGIJ.

設計了一道多選題，旨在從不同角度測試學生對光電效應知識點的理解.通過分析學生完成學案的數據（見表1），教師可以準確了解學生對基礎概念的掌握程度，并據此確定在實際教學中需要重點講解的內容.

從表1的數據可以看出，例題1中全選正確的學生比例僅為23.08%，相對較低.然而，針對單個正確選項的選擇率普遍超過60%，呈現出較高的正確率.與此同時，錯誤選項K、F和E對學生的干擾較為顯著.

3.2把握核心關鍵，完成課堂跟進

通過對課前學案的測試分析，筆者發現學生對光電效應的發生條件理解較為準確，對實驗裝置較為熟悉.然而，學生對電路中正向電壓、反向電壓、飽和電流和遏止電壓等概念的理解仍需進一步點撥和細致指導.為解決這些問題，教師在設計“光電效應”課程應結合新課標要求，制定明確的教學目標和任務，設計具有針對性的教學活動，以確保學生對相關內容的深入理解.

教材解讀本節內容包括光電效應的實驗規律、光電效應經典解釋中的疑難、愛因斯坦的光電效應理論、康普頓效應和光子的動量、光的波粒二象性，內容較多，難度較大.

重點和難點是光電效應的實驗規律和愛因斯坦的光電效應理論.

所以，在本節的學習過程中，教師需要：

（1）注重實驗教學，讓學生在實際操作中了解光電效應的特性，強調實驗數據分析與結果解讀的重要性，幫助學生理解和掌握截止頻率、飽和電流以及遏止電壓等關鍵物理概念；

（2）引導學生深入理解光電效應的實驗規律.

3.3關注重要知識，實現知識跟進

通過測試分析，筆者發現高中生在核心知識的建構能力和認知水平方面存在不足.在跟進式課堂教學中，教師需要深入挖掘物理知識的內在邏輯和本質，幫助學生理解并實現知識的有效跟進.

例如以“光電效應”的第一課時實驗教學為例，通過演示實驗和學生自主探究實驗，引導學生觀察和分析光電效應中電子發射情況與光的顏色、光照強度等物理量之間的關系，以理解光電效應的核心內涵.

實驗名稱光電效應實驗

實驗目的

（1）探究光電流與照射光的強度及顏色（頻率）之間的關系.

（2）在相同顏色的光照射下，探究光電流在不同正向電壓下的變化規律.

（3）探究不同頻率的光照射下，光電流隨反向電壓的變化規律.

實驗過程（1）用不同顏色的光照射光電管，觀察是否產生光電流.改變光強強度和光照時間，檢驗光電效應的發生情況.

結論1光電效應存在截止頻率，光照強度和光照時間不會影響是否發生光電效應.

（2）用可調頻率的燈泡產生黃光照射光電管，逐漸增大光電管上的正向電壓，觀察光電流的變化；隨后，給光電管兩端加上反向電壓，逐漸增大反向電壓，觀察光電流的變化.

結論2正向電壓越大，光電流越大，最終趨于飽和值；反向電壓越大，光電流越小，最后趨于零；實驗中觀察到飽和光電流和遏止電壓的存在.

（3）用黃光照射光電管，DIS傳感器記錄光電管所加電壓為橫坐標，電流為縱坐標，研究光電流隨電壓變化的關系.

（4）在步驟3的基礎上，使用可調亮度的燈泡增加黃光的強度，重新研究光電流隨電壓變化的關系.

結論3入射光強度越大，飽和電流越大；同種頻率的入射光，反向遏止電壓保持不變，與光照強度無關.

（5）使用藍光重復步驟3和步驟4的操作.

結論4遏止電壓與光的顏色（頻率）有關.

在光電效應實驗中，通過問題鏈引導，學生能夠掌握光電效應的基本規律，提升對光電效應及相關知識的整體把握和應用能力.

3.4合理自編作業，重視反饋跟進

反饋跟進是教學質量保障的重要環節.通過設計合理的作業題，教師可以進一步評估學生對知識的掌握情況，并據此調整教學策略.

例如以“光電效應”為例，筆者設計了不同層級的習題來檢驗學生的學習效果，幫助其構建牢固的知識體系.這些習題包括基礎題（測試基本概念理解）、鞏固題（要求一定的知識應用能力）和拓展題（檢驗靈活遷移能力）.這里由于篇幅有限，不過多闡釋，讀者可以根據上述設題思路自行研究.

4結語

綜上所述，基于測試分析的跟進式課堂教學在高中物理教學中具有顯著的應用價值.通過對學生學習情況的精準診斷，教師能夠把握課堂教學的關鍵點，識別和解決學生在學習中的具體問題.這種方法不僅有助于構建學生的知識框架，還能深化學生對物理學概念的理解，提升學生的整體學習能力和核心素養.最終，這種教學策略旨在優化教學效果，培養學生的自主學習能力和問題意識，實現教學的精準化和個性化.

【課題（基金項目）：江蘇省教育廳基于測試分析的跟進式改革專題研究項目：基于測試分析的高中物理跟進式課堂教學研究（2021JYJC14-ZB02）】

參考文獻：

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