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浅谈高中大数据与物理核心素养

发表时间：2020/9/3 来源：《教学与研究》2020年8月上作者：唐伟胡恒伟

[导读] 随着时代的不断发展，大数据时代悄然到来，也给我们的教学带来了新的变化，在高中物理教学中，利用大数据对学生开展精准教学，能够让高中物理教学更加高效，更好地满足学生学习的需求，促进学生学习质量的提高。

河南省洛阳市第一高级中学唐伟胡恒伟 471023

摘要：随着时代的不断发展，大数据时代悄然到来，也给我们的教学带来了新的变化，在高中物理教学中，利用大数据对学生开展精准教学，能够让高中物理教学更加高效，更好地满足学生学习的需求，促进学生学习质量的提高。就大数据背景下高中物理精准教学实践的方法展开了探究。
关键词：大数据；高中物理；精准教学
        大数据技术引入教育领域是大势所趋，大数据技术支持下的精准教学包括精准预习、精准课堂教学、精准作业布置及精准个别辅导的教学系统．精准预习可以对实现课堂的精准教学提供重要的学情依据，使教师课堂教学的重难点设定更契合学生的需求．智慧课堂系统使学生的学习情况能及时、精准地反馈到教师这里，使教师在课堂教学过程中及时调整教学策略，真正实现知识的生成性。
        一、传统物理教学中存在的问题
        1.很难做到因材施教
        传统教学模式更注重整体情况，对个体的差异性很少关注，老师上课往往只能凭经验判断学生总体掌握情况来开展教学，有时一节课下来，有没有达到预期的效果，教师自己也不清楚，当然不少优秀的教师，也会通过一些课堂上的提问和个别学生的回答，来判断自己上课的效果到底怎样。这样做虽然有一定的效果，但是还是无法关注学生个体的差异，哪些学生掌握了，哪些还没有掌握，教师是不清楚的。教师无法采取更有针对性的教学方法，也谈不上做到因材施教。
       2.重点不突出，课堂效率不高
        有这样的现象，不少教师在批改学生作业时发现做错某道题的学生很多，于是在课堂上对这道题从头到尾全部分析了一遍，这样问题似乎解决了，等到下次考试再遇到同样的知识点时，教师会很自信地认为学生一定都能答出来，可结果往往会出乎教师的意料，还是会有很多学生答错，最后我们的老师会得出一个结论,学生太笨了。其实值得教师反思的是，当我们面面俱到地讲解的时候，学生也不是很确定自己的问题出在哪里。导致很多问题教师感觉都讲了，但没能聚焦问题所在，学生也是一头雾水，一知半解。关键是没有做到精准有效地进行教学。
        3.题海战术，学习效率低下
        在传统的复习教学中，由于教师对学生的情况缺乏了解，因此往往会让学生从头到尾把所有的知识点巩固一遍，这样的结果会给学生带来很大的负担，其中很大一部分题学生是会的，存在重复操练的情况，而真正不懂的问题，缺少针对性的训练。这种题海战术的效果一般，学生学习效率较低，甚至可能会让学生产生逆反的心理。

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       二、大数据技术支持下精准预习
        精准预习主要有制作学习目标，根据学习目标制作素材，向学生分享、推送素材、学生预习并提交反馈，教师依据反馈，进行精准教学几个步骤．基于精准预习的内容、检测和反馈几个方面，设计了精准预习的实施方案，并作出精准预习操作流程，预习内容的精准性要求教师依据教辅教材将教学内容进行系统梳理．再依据学情制定出详细可操作的学习目标，给学生预习提供精准的方向．首先制定学习目标，教师首先查看课程标准、学科指导意见、教辅教材及学情梳理得出本节主要的学习目标。
       在学习目标的指引下，教师收集制作适合学生自学的学习素材,如ＰＰＴ、微课、图片、视频、动画等资源和学习目标一起通过平板班级空间发布分享给学生，给学生提供足够的学习条件，以供学生预习时选择使用,这样，可以避免学生预习的盲目性，让学生的预习具有一定的针对性．以“向心加速度”这节课为例，针对学习目标，制作了适合学生学习的ＰＰＴ、一个推导向心加速度表达式的微课以及参考笔记。
       三、找准学习难点，开展精准教学
       在高中物理教学中，学生需要学习的物理知识点是非常多的，要想深入每一个知识点，解答学生的所有疑惑,让学生能够毫无疑惑地进行知识的学习，势必会耗费教师庞大的时间与精力，这是在有限的物理课堂时间内难以达成的，在大数据背景下开展高中物理精准教学，教师完全可以将以往学生学习与测验的数据进行整理与分析，从中筛选出学生在学习过程中遇到的难点，将这些教学难点进行汇总整理，最终围绕这些难点开展精准教学，让学生能够在教师的引导下解决教学的难点，通过自主学习理解掌握容易掌握的物理知识，最终促进学生自身学习质量的提高。
        如：在学习“万有引力与航天”这一单元的内容时，由于这是高一物理的内容，教师可以先收集从上一届的学生数据做起，收集高二的学生在这一单元的练习测验数据，对高二的学生展开调查，收集自己所需要的信息，在完成信息的收集后对收集到的信息进行统计分析，整理出学生感觉最难的知识点，以便更好地开展精准教学。以下是统计的错误率最高的知识点：顺序知识点：卫星圆周运动的各物理量、万有引力求解星体质量和重力加速度、宇宙速度的理解、开普勒三大定律根据最终统计的结果可以得知，“卫星圆周运动的各物理量”和“万有引力求解星体质量和重力加速度”是学习理解难度最高的两个，那么教师在这些内容的讲解中应做好充分的准备工作，加深学生对知识的理解，达到精准化教学的目的，使得学生能够成功地克服这些学习的难点，促进学生自身学习质量的提高。有了大数据的支持和帮助，在教学中老师会更自信，上课效率也更高。我们也会发现本届学生与上届同期相比，本章学习的错误率明显下降，绝大多数学生对万有引力知识的学习也不再感到恐惧。
        结语：大数据作为信息化的一部分，在诸多的领域中被广泛运用，而将大数据运用于高中教学管理却是一种全新的尝试。利用大数据，可以动态分析高中班级和学科差异，全程分析教师教学过程，发现异常及时提醒，帮助教师调整教学，以提高教学效率；学生可以更清晰地了解了自身的薄弱点，因此基于教师指导的个性化学习成为可能。
参考文献
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[２]浙江省教育厅．浙江省普通高中学科教学指导意见物理（2014版）［Ｍ］．杭州：浙江教育出版社,2014.203彭洪文.如何培养学生物理预习习惯［Ｊ］．教育论
［3］何小儒，李玲，罗清红，等.大数据思维下高中物理常态化翻转课堂教学实践研究［J］.中学物理教学参考，2016（8）.