【摘 要】隨著人工智能的快速發(fā)展,各種現(xiàn)代化技術(shù)被應(yīng)用于教學(xué)中。通過數(shù)據(jù)分析,教師能夠更精準地把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。筆者應(yīng)用云思智學(xué)平臺對初三物理復(fù)習(xí)課教學(xué)進行數(shù)據(jù)分析,了解學(xué)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(xué)。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(fù)習(xí)課的質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)分析;初三物理復(fù)習(xí);精準教學(xué)
【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(xué)實施背景
《義務(wù)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(dǎo)教學(xué)方式多樣化,鼓勵教學(xué)中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活選用教學(xué)方式,合理利用信息技術(shù)[1]。
2023年3月教育部辦公廳在《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動方案》中提出,充分利用數(shù)字化賦能基礎(chǔ)教育,優(yōu)化課程內(nèi)容與教學(xué)過程、優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)方式、精準開展教學(xué)評價助力提高教學(xué)效率和質(zhì)量[2]。
人工智能的迅速發(fā)展為精準教學(xué)實現(xiàn)提供有力支持。依據(jù)課標要求和學(xué)生現(xiàn)有知識能力水平,設(shè)置合適的教學(xué)目標,組織有針對性的學(xué)習(xí)活動,依據(jù)學(xué)情進行差異化教學(xué)和輔導(dǎo),優(yōu)化教學(xué)策略,具有現(xiàn)實價值[3]。
精準教學(xué)實施過程
1.前測藍圖與試題優(yōu)化
面對初三物理復(fù)習(xí)時間有限的現(xiàn)狀,為提高課堂效率,教師應(yīng)基于學(xué)情進行有針對教學(xué)。學(xué)生的問題、疑惑才是重點、難點,已經(jīng)掌握的內(nèi)容可略講或不講,給予學(xué)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(shè)計和數(shù)據(jù)處理,充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析的作用,結(jié)合前測、后測檢驗復(fù)習(xí)課的教學(xué)效果[4]。
教研組依據(jù)章節(jié)復(fù)習(xí)內(nèi)容設(shè)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(jù)題型、知識點設(shè)計題目內(nèi)容,整理出一份適宜的試卷。
2.學(xué)情分析與制定目標
前測后,教師進行批閱,答題卡經(jīng)掃描儀上傳后,云思智學(xué)系統(tǒng)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(fù)習(xí)進度,將各題得分情況進行排序,各課時的教學(xué)目標便一目了然,班級差異也能清晰反饋。例如,摩擦力的復(fù)習(xí)中,學(xué)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(tài)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(guān)。通過復(fù)習(xí)前測的結(jié)果可以看出,對于這個問題,大部分學(xué)生已掌握,他們的困惑點主要在于外力或運動狀態(tài)對于摩擦力大小的影響,這才應(yīng)該是教師在復(fù)習(xí)課上著重講解的部分。
3.精選例題與設(shè)計活動
物理規(guī)律與核心概念的理解對于形成物理觀念至關(guān)重要,只有明確學(xué)生的思維障礙點,才能設(shè)計適當(dāng)?shù)膶W(xué)生活動,在體驗與活動中辨析概念的內(nèi)涵與外延,建立概念之間的關(guān)聯(lián)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(xué)生能夠正確判斷出小球所處的狀態(tài),會比較兩個小球的密度關(guān)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(qū)別”問題,僅有10.9%的學(xué)生掌握。為此,教師設(shè)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(dǎo)學(xué)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(shè)兩個環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)一:對于液體內(nèi)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(guān)系;環(huán)節(jié)二:增加實驗,將容器放在電子秤上,引導(dǎo)學(xué)生觀察電子秤的示數(shù)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(shù)據(jù),一方面教師可以清楚學(xué)生存在的難點并根據(jù)難點設(shè)計活動;另一方面,學(xué)生通過數(shù)據(jù)了解自身目前的思維和能力短板,激發(fā)學(xué)生突破難點的欲望。
4.課堂互動與思維提升
復(fù)習(xí)課,教師既要重視核心概念的理解和物理規(guī)律的落實,更要注重學(xué)生思維的進階[5]。例如,在“平衡力與相互作用力”的復(fù)習(xí)課中,學(xué)生對于平衡力和相互作用力能夠進行區(qū)分,但對于力的大小關(guān)系判斷存在錯誤。為此設(shè)計問題:人的重力為500N,當(dāng)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(xué)生思考回答并說明理由。部分學(xué)生錯誤地認為,由于速度增加導(dǎo)致壓力和支持力不等于500N。教師需要幫助學(xué)生建立完整思維鏈,破除學(xué)生思維障礙。此題中當(dāng)物體加速后,運動狀態(tài)發(fā)生改變,支持力大于重力,壓力也大于500N。當(dāng)加速到4m/s后,勻速上升時,物體處于平衡狀態(tài),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(xué)生思維過程,達到思維的進階。增加變式訓(xùn)練,通過辯論和交流明晰概念。
5.數(shù)據(jù)反饋與教學(xué)評價
由于班級之間學(xué)情不同,教學(xué)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(xué)設(shè)計或者策略。
通過前測數(shù)據(jù)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(xué)改進后的雷達圖,對比后可以看出教學(xué)的有效性。
通過雷達圖對比分析,學(xué)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(xué)生采用相同的教學(xué)策略,物理學(xué)科成績都有顯著提升。
6.作業(yè)布置與個性化指導(dǎo)
運用云思智學(xué)高質(zhì)量作業(yè)功能,批閱的同時,利用高拍儀記錄學(xué)生答題情況,生成數(shù)據(jù),積累學(xué)情。根據(jù)班級學(xué)情,制訂針對性的反饋題,滿足學(xué)生階段性鞏固的需求。根據(jù)學(xué)生個性錯題情況,生成同類易錯題,為學(xué)生提供個性化輔導(dǎo)資源。教師登錄云思智學(xué)系統(tǒng),在課堂上進行有側(cè)重的作業(yè)講解,實現(xiàn)高效講評。
精準教學(xué)后期展望
在學(xué)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(tǒng),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(tǒng)計和分布信息,為教師改進教學(xué)提供診斷數(shù)據(jù)。教研組依據(jù)教學(xué)診斷報告進行進一步優(yōu)化,不斷迭代產(chǎn)生新一輪的數(shù)據(jù),提高復(fù)習(xí)效率和精準教學(xué)。
參考文獻
中華人民共和國教育部. 義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)[S]. 北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
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