羅瑩　謝曉雨　董少?gòu)?/p>

關(guān)鍵詞：初中物理;精準(zhǔn)教學(xué);課堂教學(xué);智慧學(xué)伴

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

“互聯(lián)網(wǎng)+”的迅猛發(fā)展給基礎(chǔ)教育改革帶來(lái)了新的機(jī)遇，當(dāng)越來(lái)越多教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為被互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“線上”化后，就會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以對(duì)教學(xué)中教師“教”的行為和學(xué)生“學(xué)”的行為進(jìn)行精準(zhǔn)、智能的教學(xué)診斷，提供有針對(duì)性的建議，幫助教師在現(xiàn)行條件下盡可能地滿足學(xué)生多樣和個(gè)性化需求，給學(xué)生提供精準(zhǔn)、有效的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和幫助。教育大數(shù)據(jù)能夠賦予教師對(duì)教學(xué)嶄新的洞察力和優(yōu)化能力。

在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的背景下，如何使信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，將是未來(lái)教育研究領(lǐng)域值得深思和關(guān)注的問(wèn)題。目前，初中物理教學(xué)與信息技術(shù)的融合還不夠深入，仍有許多值得研究的問(wèn)題。該文對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與初中物理的課堂教學(xué)深度融合進(jìn)行了研究，構(gòu)建了基于“智慧學(xué)伴”的初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂，量化分析學(xué)情，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心能力，幫助教師提高教學(xué)質(zhì)量、解決教學(xué)中的問(wèn)題，為進(jìn)一步提升初中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)提供研究與實(shí)踐參考。

一、初中物理教學(xué)現(xiàn)狀及需要改進(jìn)的問(wèn)題

《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出：重視評(píng)價(jià)的診斷、激勵(lì)和發(fā)展功能，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，關(guān)注學(xué)生個(gè)體差異。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，毫無(wú)疑問(wèn)，基礎(chǔ)教育的主戰(zhàn)場(chǎng)——課堂教學(xué)必須關(guān)注學(xué)生的差異與多樣化的需求。現(xiàn)行初中物理教學(xué)的傳統(tǒng)班級(jí)授課制難以滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）教師無(wú)法精準(zhǔn)地了解與把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及變化情況

在教學(xué)設(shè)計(jì)中，作為教學(xué)起點(diǎn)的學(xué)情分析，教師只能依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和平時(shí)對(duì)學(xué)生的觀察進(jìn)行。這樣的學(xué)情分析顯然是主觀的、不精準(zhǔn)的，可能導(dǎo)致教師在組織教學(xué)內(nèi)容與選擇教學(xué)策略上不能有效地針對(duì)學(xué)生的實(shí)際現(xiàn)狀，難以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)“痛點(diǎn)”。課堂上的師生交互也容易出現(xiàn)：學(xué)生有想法、希望回答的問(wèn)題，沒(méi)有被教師提問(wèn);而學(xué)生沒(méi)學(xué)會(huì)、毫無(wú)頭緒的問(wèn)題卻被提問(wèn)。

（二）教師只能針對(duì)大多數(shù)學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)

目前，初中物理教學(xué)多采用傳統(tǒng)的班級(jí)授課制，一個(gè)教學(xué)班中學(xué)生水平差異較大。為完成教學(xué)任務(wù)，教師只能針對(duì)大多數(shù)學(xué)生的水平組織教學(xué)，主要關(guān)注如何幫助中低水平的學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和中考要求，課堂上常常出現(xiàn)：高水平學(xué)生覺(jué)得內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單，而低水平學(xué)生又感覺(jué)聽(tīng)不懂。課堂教學(xué)無(wú)法滿足不同水平的全體學(xué)生。

（三）教師無(wú)法對(duì)學(xué)生多種多樣的前概念、迷思概念以及學(xué)習(xí)的問(wèn)題與困難給予全面、有針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助

初中物理課程既非常抽象概括，又與生活聯(lián)系緊密。在進(jìn)入課堂前，學(xué)生從各自的生活體驗(yàn)和積累的經(jīng)驗(yàn)中產(chǎn)生了大量、多樣的前概念和迷思概念。在初中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生除了需要克服前概念、轉(zhuǎn)變迷思概念，還要理解和掌握彼此關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)的物理知識(shí)體系。這兩大因素導(dǎo)致了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題種類繁多且各不相同，也是初中物理的教學(xué)難點(diǎn)之一。

二“智慧學(xué)伴”初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂的實(shí)現(xiàn)條件

20世紀(jì)60年代，林斯利根據(jù)操作性反射原理提出了精準(zhǔn)教學(xué)的概念。隨后對(duì)精準(zhǔn)教學(xué)進(jìn)行了一系列研究，使得精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵得到了不斷豐富。我國(guó)學(xué)者對(duì)精準(zhǔn)教學(xué)也提出了自己的觀點(diǎn)，認(rèn)為精準(zhǔn)教學(xué)是基于數(shù)據(jù)的教學(xué)，以記錄、分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)表現(xiàn)等方面的數(shù)據(jù)及其變化為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)決策;是基于評(píng)測(cè)的教學(xué)，根據(jù)評(píng)測(cè)的反饋數(shù)據(jù)不斷尋找最適合學(xué)習(xí)者的教與學(xué)的內(nèi)容與方式。因此，精準(zhǔn)教學(xué)要求教師針對(duì)學(xué)生在上課前的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，并在課程進(jìn)行中及時(shí)針對(duì)學(xué)生學(xué)情的變化調(diào)整教學(xué)策略。精準(zhǔn)教學(xué)必要的精準(zhǔn)特征應(yīng)表現(xiàn)在學(xué)情分析、教學(xué)內(nèi)容與策略選擇以及師生間交互等三方面。

隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，記錄與分析學(xué)習(xí)者的行為與表現(xiàn)成為了一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，給精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供了必要的條件和保障。初中物理課堂實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)需要兩個(gè)基礎(chǔ)條件：一個(gè)是“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)”，用于記錄學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，并分析這些數(shù)據(jù)給出及時(shí)反饋;二是初中物理課程的“學(xué)習(xí)過(guò)程圖譜”，用于描述學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)行為，說(shuō)明記錄什么行為和怎樣標(biāo)記這些行為。

本研究采用“智慧學(xué)伴”作為初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂的“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)”。它不但能夠采集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中各個(gè)學(xué)科的全部學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、通過(guò)微測(cè)試題（針對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)表現(xiàn)）和總測(cè)試題（針對(duì)整章或全部課程）對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面的診斷與測(cè)評(píng)，還能為學(xué)生自學(xué)提供微課資源。

“學(xué)習(xí)過(guò)程圖譜”開(kāi)發(fā)的理論依據(jù)為物理學(xué)科能力的3*3模型，包括學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐、遷移創(chuàng)新等三個(gè)維度。這三個(gè)維度覆蓋了學(xué)生學(xué)習(xí)生活和應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)挑戰(zhàn)的基本活動(dòng)，既相互獨(dú)立又相互影響，涵蓋了學(xué)生在物理學(xué)科上的關(guān)鍵能力表現(xiàn)，指向物理學(xué)科測(cè)評(píng)設(shè)計(jì)?！皩W(xué)習(xí)過(guò)程圖譜”不但涵蓋了初中物理全部教學(xué)內(nèi)容涉及的物理學(xué)科能力表現(xiàn)期望，而且能夠精確、全面地描述和刻畫初中生學(xué)習(xí)物理過(guò)程中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，細(xì)致地表征他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

因此，“智慧學(xué)伴”不但能夠詳細(xì)全面地記錄初中物理教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，更能夠?qū)W(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行測(cè)評(píng)，對(duì)教師的教學(xué)進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)提供必要的條件和有利的保障。

三、初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂的構(gòu)建

本研究基于“智慧學(xué)伴”構(gòu)建了初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂，其教學(xué)程序如圖1所示，其中包含課前診斷、課堂教學(xué)、課后作業(yè)以及反思等4個(gè)環(huán)節(jié)。 課前，教師登陸“智慧學(xué)伴”，選擇微測(cè)試題組成前測(cè)試卷;學(xué)生登陸“智慧學(xué)伴”完成前測(cè)。“智慧學(xué)伴”批閱后給出測(cè)量數(shù)據(jù)的分析。教師查看前測(cè)結(jié)果分析，進(jìn)行基于數(shù)據(jù)的學(xué)情分析，組織教學(xué)內(nèi)容，選擇教學(xué)策略，完成備課。 課后，教師登陸“智慧學(xué)伴”，選擇微測(cè)試題組成后測(cè)試卷;學(xué)生登陸“智慧學(xué)伴”完成后測(cè)，也就是課后作業(yè)?！爸腔蹖W(xué)伴”給出后測(cè)結(jié)果分析和前、后測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)對(duì)比分析。教師通過(guò)與“智慧學(xué)伴”平臺(tái)雙向交互，精確了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況及其變化。

在教與學(xué)的反思中，學(xué)生登陸“智慧學(xué)伴”，查看前、后測(cè)結(jié)果分析，通過(guò)“智慧學(xué)伴”上的錯(cuò)題本發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題，反思學(xué)習(xí)的不足，學(xué)習(xí)錯(cuò)誤內(nèi)容對(duì)應(yīng)的微課。教師登陸“智慧學(xué)伴”，查看后測(cè)數(shù)據(jù)分析，前、后測(cè)的數(shù)據(jù)分析，學(xué)生的錯(cuò)題本;評(píng)估教學(xué)目標(biāo)的完成情況;反思課堂教學(xué)的內(nèi)容與策略是否得當(dāng)，師生交互是否實(shí)現(xiàn)了其目的，尋找教學(xué)中的漏洞和不足。

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，該文構(gòu)建的初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂的精準(zhǔn)特征表現(xiàn)在：

（一）基于線上課前診斷的、量化精準(zhǔn)的學(xué)情分析

“智慧學(xué)伴”的微測(cè)試題是依據(jù)物理學(xué)科3*3模型，以檢測(cè)前概念、迷思概念和學(xué)生知識(shí)體系構(gòu)建的狀態(tài)為目標(biāo)命制的，能夠有效地幫助教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)描述與診斷，使得教師更容易發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)“痛點(diǎn)”。

在課前，教師借助于“智慧學(xué)伴”上的微測(cè)，能夠非常清楚學(xué)生進(jìn)入課堂前的學(xué)習(xí)狀態(tài)，不但知道每個(gè)學(xué)生的前概念、迷思概念，而且更能準(zhǔn)確把握學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)與物理學(xué)科能力發(fā)展的水平。與傳統(tǒng)的教學(xué)相比，教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)及其變化情況把握更加精準(zhǔn)。

（二）基于量化學(xué)情分析的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

基于學(xué)生的真實(shí)學(xué)情數(shù)據(jù)展開(kāi)課堂教學(xué)，極大地增加了課堂的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略對(duì)上課學(xué)生的針對(duì)性。教學(xué)內(nèi)容與策略選擇的原則為：對(duì)前測(cè)正確率大于60%的教學(xué)內(nèi)容，因多數(shù)學(xué)生已經(jīng)基本掌握，教師就可以在課堂上略講;而對(duì)前測(cè)正確率低、建構(gòu)物理知識(shí)體系必要內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)“痛點(diǎn)”的內(nèi)容，教師則在課堂上重點(diǎn)關(guān)注。這些內(nèi)容不但是物理課程學(xué)習(xí)的重、難點(diǎn)，更是物理核心能力與素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)的教學(xué)相比，這樣的課堂有更多的課堂時(shí)間去處理諸如在所講授概念與學(xué)生已有的物理知識(shí)間的關(guān)聯(lián)整合、所教學(xué)生的物理學(xué)習(xí)困難部分，以加深學(xué)生對(duì)物理的理解，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心能力，更有效地幫助學(xué)生學(xué)好物理課。

（三）基于線上的、精準(zhǔn)的師生課堂交互

線上前測(cè)與后測(cè)的引入，學(xué)生向教師展示了比傳統(tǒng)教學(xué)更為全面、詳細(xì)和動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)狀態(tài)和物理學(xué)科能力發(fā)展?fàn)顩r，并為每節(jié)課提供了完整的教學(xué)效果檢驗(yàn)體系。教師通過(guò)前、后測(cè)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確判斷教學(xué)效果，進(jìn)行基于實(shí)證數(shù)據(jù)的教學(xué)反思。學(xué)生同樣也依據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷自己的學(xué)習(xí)效果，特別是“智慧學(xué)伴”針對(duì)每個(gè)學(xué)生的線上測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)給出的“錯(cuò)題本”，指出了學(xué)生所學(xué)知識(shí)體系的漏洞。這樣線上與課堂相結(jié)合的師生間的交互，能夠讓學(xué)生獲得遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)教學(xué)的、具有針對(duì)性、個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，從而減少對(duì)課外輔導(dǎo)班的依賴。

因此，初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)注全體學(xué)生，使得課堂教學(xué)不但使高水平學(xué)生感覺(jué)有吸引力，而且也能激發(fā)低水平學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，做到了關(guān)注學(xué)生個(gè)體的差異，并給予個(gè)性化的指導(dǎo)與幫助;較好地解決傳統(tǒng)班級(jí)授課教學(xué)存在的問(wèn)題。同時(shí)，這樣的精準(zhǔn)教學(xué)課堂能夠積累大量的、學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，為物理教育研究提供寶貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。

四、中學(xué)物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂實(shí)踐及效果

（一）教學(xué)實(shí)踐

1.研究對(duì)象

復(fù)習(xí)課通常要求在一節(jié)課中對(duì)整章內(nèi)容進(jìn)行梳理，幫助學(xué)生彌補(bǔ)知識(shí)理解上的缺欠，完成知識(shí)體系的構(gòu)建。現(xiàn)行教學(xué)中，教師往往會(huì)為了覆蓋全部?jī)?nèi)容而導(dǎo)致教學(xué)重點(diǎn)不夠突出、教學(xué)難點(diǎn)沒(méi)有時(shí)間突破的現(xiàn)象。因此本實(shí)驗(yàn)選擇初中物理八年級(jí)《熱現(xiàn)象》一章的復(fù)習(xí)課作為教學(xué)案例。

2017年6月在北京市某中學(xué)開(kāi)始教學(xué)實(shí)驗(yàn)，由三個(gè)教學(xué)資歷與能力基本相同的教師進(jìn)行一課時(shí)的授課，其中一個(gè)教師在A班采取本研究的精準(zhǔn)教學(xué)。為了剔除教師的個(gè)體教學(xué)差異影響因素，選擇了兩個(gè)教師分別在B、C班進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)前，三個(gè)班進(jìn)行了統(tǒng)一的前測(cè)。前測(cè)試題由“智慧學(xué)伴”上的微測(cè)題組成，共40題，覆蓋了《熱現(xiàn)象》全章內(nèi)容，考查了學(xué)生不同水平的能力。采用基于項(xiàng)目反應(yīng)理論的Rasch模型量化分析能力測(cè)評(píng)試卷得到試題信度為0.92，學(xué)生信度0.80，表明前測(cè)試卷具有很好的信效度，符合實(shí)驗(yàn)要求。

三個(gè)班的前測(cè)平均成績(jī)分別為：54.2（A班）、57.3（B班）、56.7（C班）。A班與B、C班的差異性檢驗(yàn)的差異顯著性系數(shù)分別為：0.842、0.727，均大于0.05，說(shuō)明三個(gè)班的學(xué)生水平基本相同。

2.課堂實(shí)踐

A班按圖1的精準(zhǔn)教學(xué)程序教學(xué)，其課堂教學(xué)的精準(zhǔn)性表現(xiàn)在：

（1）基于課前診斷的學(xué)情分析

精準(zhǔn)教學(xué)中的量化與精確的學(xué)情分析從知識(shí)和能力兩方面展開(kāi)。

a.知識(shí)理解與掌握情況分析

下頁(yè)圖2所示為A班前測(cè)的各核心概念的平均正確率，反映學(xué)生對(duì)心概念的掌握情況。圖中顯示，溫度、熔化與凝固這兩個(gè)概念的平均正確率在60%左右，說(shuō)明大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)基本掌握。但同屬于物態(tài)變化的汽化和凝華概念的正確率明顯低于熔化，僅為40%左右。這是因?yàn)樯A和凝華概念沒(méi)有小學(xué)基礎(chǔ)，且生活中這類現(xiàn)象不易觀察。物態(tài)變化所屬不同概念前測(cè)的差異反映出，學(xué)生還沒(méi)有在新知識(shí)與舊知識(shí)間建立好的聯(lián)系，不能將升華、凝華概念與已有熔化、凝固等概念進(jìn)行整合，約有一半的學(xué)生對(duì)物態(tài)變化的認(rèn)識(shí)還是碎片化的，沒(méi)有建構(gòu)物態(tài)變化的完整體系。

內(nèi)能和熱機(jī)概念的平均正確率也僅為40%左右。內(nèi)能概念比較抽象，學(xué)生缺乏相關(guān)基礎(chǔ)，目前還不能理解內(nèi)能變化是引起物態(tài)變化的內(nèi)在原因。熱機(jī)雖然在生活中常見(jiàn)，但是學(xué)生往往只知道熱機(jī)的名稱，而沒(méi)有機(jī)會(huì)觀察其內(nèi)在結(jié)構(gòu)，使得這些內(nèi)容成為了學(xué)習(xí)的薄弱點(diǎn)。

前測(cè)中正確率極低的題目通常反映了大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)“痛點(diǎn)”，是學(xué)情分析中需要詳細(xì)解析的部分。例如，在前測(cè)中考查學(xué)生解釋冬天人呼出白氣現(xiàn)象的題目正確率僅為14.3%。通過(guò)分析學(xué)生的作答情況發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生認(rèn)為白氣是氣態(tài)的，有些學(xué)生雖然知道白氣是小液滴但不能解釋其原因，說(shuō)明學(xué)生對(duì)于物態(tài)變化的概念的學(xué)習(xí)理解過(guò)程在概況論證層次出現(xiàn)了問(wèn)題。

b.物理學(xué)科能力發(fā)展?fàn)顩r分析

圖3所示為物理學(xué)科核心能力在3*3模型各個(gè)維度上的正確率。圖中顯示，學(xué)生能力在學(xué)習(xí)理解㈤、應(yīng)用實(shí)踐（B）和遷移創(chuàng)新（C）-個(gè)維度上的整體表現(xiàn)依次降低。在A1、A2、B1、B2和C1指標(biāo)上平均正確率高于50%，說(shuō)明學(xué)生在觀察記億、概況論證、分析解釋和推論預(yù)測(cè)等方面掌握較好，新授課的教學(xué)目標(biāo)已基本完成;但在關(guān)聯(lián)整合（A3）綜合應(yīng)用（B3）兩個(gè)指標(biāo)上表現(xiàn)較差，說(shuō)明其存在知識(shí)碎片化、還沒(méi)有建立知識(shí)間完整聯(lián)系、沒(méi)有整合全部所學(xué)知識(shí)。能力要求較高的C維度學(xué)生表現(xiàn)最低，目前不能在新情境下正確應(yīng)用《熱現(xiàn)象》相關(guān)的知識(shí)的問(wèn)題。

（2）教學(xué)內(nèi)容與策略的精準(zhǔn)性

全面細(xì)致的學(xué)情分析幫助教師選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容與策略，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。在授課過(guò)程中按照前測(cè)試題的正確率可將本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容分為三類。

第一類為前測(cè)正確率高于60%的內(nèi)容，如溫度、溫度計(jì)、熔化等。這些內(nèi)容課堂上教師采用給予回顧和點(diǎn)撥的教學(xué)策略，課上帶領(lǐng)學(xué)生簡(jiǎn)單回顧內(nèi)容，列舉現(xiàn)象等。即使簡(jiǎn)略復(fù)習(xí)，這些內(nèi)容仍得到了好的教學(xué)效果，如考查學(xué)生估測(cè)生活中常見(jiàn)的溫度值的能力，前測(cè)正確率為64%，經(jīng)復(fù)習(xí)課后正確率達(dá)到了91%。

第二類為前測(cè)正確率在20%-60%的內(nèi)容，這是教學(xué)重點(diǎn)關(guān)注的。例如針對(duì)前測(cè)反映出的物態(tài)變化知識(shí)體系碎片化、對(duì)升華與凝華掌握不好的問(wèn)題，教師除了在課堂上回顧和補(bǔ)充升華、凝華等現(xiàn)象的事實(shí)經(jīng)驗(yàn)，更借助概念圖（如圖4所示）引導(dǎo)學(xué)生整合固、液、氣三態(tài)及其相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系;從物態(tài)變化發(fā)生時(shí)的吸、放熱現(xiàn)象出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生思考物體內(nèi)能隨著物態(tài)變化會(huì)怎樣變化？幫助學(xué)生尋找內(nèi)能與物態(tài)變化間的內(nèi)在聯(lián)系。將物體內(nèi)能、物態(tài)變化、吸放熱量等概念關(guān)聯(lián)與整合起來(lái)，避免知識(shí)的碎片化。

這一教學(xué)策略取得了很好的效果，例如考查關(guān)于吸熱、溫度、內(nèi)能三者關(guān)系的題目前測(cè)中正確率為32.1%，經(jīng)過(guò)教學(xué)后，后測(cè)的正確率有了明顯的提升，達(dá)到了72.7%。

對(duì)第三類教學(xué)內(nèi)容（學(xué)習(xí)“痛點(diǎn)”）教師采用各個(gè)擊破的教學(xué)策略。如：為了解釋白氣問(wèn)題，學(xué)生需要知道白氣是小液滴不是水蒸氣，還需要能夠結(jié)合“冬天”（即空氣中水蒸氣的溫度很低）的情境判斷物態(tài)變化方向。教學(xué)中教師采取了辯論擂臺(tái)的策略，讓學(xué)生亮出自己觀點(diǎn)，說(shuō)出支持/反駁的依據(jù)，討論形成共識(shí)。這樣不僅能有效轉(zhuǎn)變迷思概念，更能培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)的分析論證能力。經(jīng)這樣的課堂教學(xué)后，關(guān)于“白氣”的成因，A組的正確率從前測(cè)時(shí)14.3%提升至75.8%。

（3）課堂上師生交互的精準(zhǔn)性

課堂上的師生交互是有效教學(xué)的基本保障。若教師能夠精準(zhǔn)地了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，準(zhǔn)確地知道自己設(shè)定的問(wèn)題是否符合學(xué)生的知識(shí)和能力范圍，以及是否有代表性，則不僅能提高師生的有效交互，更能提高學(xué)生的課堂參與度。在引導(dǎo)學(xué)生將內(nèi)能與物態(tài)變化整合的教學(xué)中，師生間精準(zhǔn)交互的課堂片段如下：

教師問(wèn)1：改變物體的內(nèi)能有幾種方式？

學(xué)生1：有2種，做功和熱傳遞（選擇已經(jīng)掌握內(nèi)容的、低能力學(xué)生）。

教師問(wèn)2：冰熔化成水的過(guò)程中通過(guò)什么方式改變內(nèi)能？并說(shuō)明其內(nèi)能如何變化及原因。

學(xué)生2：熱傳遞，冰塊在這個(gè)過(guò)程中內(nèi)能增加，因?yàn)樗臏囟壬撸ㄟx擇對(duì)內(nèi)容學(xué)習(xí)還存在問(wèn)題的、中等能力的學(xué)生）。

學(xué)生3：冰塊在熔化過(guò)程中溫度并沒(méi)有升高，而是保持不變，但冰塊始終在吸熱，所以內(nèi)能增加。

對(duì)第一個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題，教師選擇了前測(cè)反映出能力低但能正確回答這個(gè)問(wèn)題的學(xué)生提問(wèn)。對(duì)于需要進(jìn)行論證的問(wèn)題2，教師先依據(jù)前測(cè)結(jié)果選擇了一個(gè)有代表性迷思概念的學(xué)生回答，以引發(fā)其他學(xué)生對(duì)自己錯(cuò)誤的關(guān)注，再請(qǐng)一個(gè)能力高的學(xué)生回答問(wèn)題。這樣的交互不但能精準(zhǔn)解決學(xué)生的迷思概念，又能提升不同水平學(xué)生的課堂參與感.

（二）教學(xué)實(shí)踐結(jié)果分析

教學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果通過(guò)教前測(cè)和后測(cè)來(lái)評(píng)估，因此教學(xué)后對(duì)A班和B、C班進(jìn)行了后測(cè)。后測(cè)試題由“智慧學(xué)伴”上的微測(cè)試題組成，有40道試題，其中有17道題作為鏈接題與前測(cè)試題相同，其它試題難度略高于前測(cè)試題。Rasch模型分析的后測(cè)的試題信度為097，學(xué)生信度為0.79，符合測(cè)試要求。

A班和B、C班在鏈接題上的平均正確率如表所示，表中數(shù)據(jù)顯示A班和B、C班的平均前測(cè)正確率基本一致，且B、C班前測(cè)中取得了略高于A班的成績(jī);但A班后測(cè)平均正確率高于B、C班，且增益接近B、C班的兩倍。

對(duì)于學(xué)生能力變化的評(píng)估，采用基于項(xiàng)目反應(yīng)理論的Rasch模型進(jìn)行。分析結(jié)果顯示：A班前測(cè)的學(xué)生能力均值為-0.56，后測(cè)為0.74，能力增益1.3;B、C班（兩個(gè)班平均）前測(cè)能力均值為-0.46，后測(cè)為0.33，能力增益0.79。對(duì)前、后測(cè)A班和B、C班學(xué)生能力值的差異性檢驗(yàn)可得：對(duì)前測(cè)，A班和B、C班的si9i=0.346>0.05，說(shuō)明A班和B、C班學(xué)生能力沒(méi)有顯著性差異;對(duì)后測(cè)，si92=0.002<0.05，表明A班和B、C班學(xué)生能力存在顯著性差異。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明A班教學(xué)效果優(yōu)于采用傳統(tǒng)教學(xué)的B+C班，基于“智慧學(xué)伴”的精準(zhǔn)教學(xué)課堂讓A班學(xué)生的不論在知識(shí)上、還是在能力上都有大幅提高。

以上的教學(xué)案例及其實(shí)踐結(jié)果顯示出，基于“智慧學(xué)伴”的初中物理精準(zhǔn)課堂能夠有效提高教學(xué)效果，提升了教師對(duì)課堂的信息獲取和優(yōu)化能力，一定程度上能夠解決傳統(tǒng)教學(xué)存在的忽視學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)的問(wèn)題，在關(guān)注學(xué)生個(gè)性化需求、幫助學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)體系方面有顯著效果。

五、結(jié)語(yǔ)

為改進(jìn)初中物理傳統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，該文對(duì)初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂進(jìn)行了研究及教學(xué)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建了具有精準(zhǔn)教學(xué)必要特征的、基于“智慧學(xué)伴”的初中物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果顯示，這種精準(zhǔn)課堂提高了教師對(duì)教學(xué)的洞察力和優(yōu)化能力，充分關(guān)注到學(xué)生的個(gè)體化差異，不但能有效解決目前初中教學(xué)中存在的主要問(wèn)題、更能獲得明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)效果。該文的精準(zhǔn)課堂研究和教學(xué)提供了信息技術(shù)與基礎(chǔ)教育課程深度融合的具體實(shí)踐。

作者簡(jiǎn)介：

羅瑩：教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槲锢斫逃郎y(cè)量與評(píng)價(jià)（luoying@bnu.edu.cn）。