鮑飛虎

（福州市秀山中學，福建 福州 350011）

基于數(shù)據(jù)挖掘的初中物理有效復習研究
——以福州市秀山中學為例

鮑飛虎

（福州市秀山中學，福建 福州 350011）

文章以福州市秀山中學物理學科為例，基于數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘技術，從學生個體和教學整體層面上分析了物理學科的教學現(xiàn)狀。在此基礎上從學校、教師、學生三個層面進行了歸因，通過研究針對性地提出了實施分層次教學，提高復習的針對性；加強教學研究，明確復習方向；整合復習內容，提高復習效果；創(chuàng)新復習方法，實現(xiàn)有效復習等初中物理復習備考策略。

數(shù)據(jù)挖掘；初中物理；有效復習；研究

網絡信息時代，借助數(shù)據(jù)挖掘技術提高中考備考的有效性顯然是一個令人期待的現(xiàn)實課題。筆者利用數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)就此問題進行了一些探索。

一、基于數(shù)據(jù)挖掘的物理教學現(xiàn)狀分析

（一）數(shù)據(jù)挖掘

伴隨著數(shù)據(jù)庫技術的不斷發(fā)展及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的廣泛應用，人類社會步入了大數(shù)據(jù)時代，面對海量的數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏著的重要信息和知識，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息更高層次的分析，預測未來的發(fā)展趨勢，促進數(shù)據(jù)挖掘技術的發(fā)展。

數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）又稱數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)（Knowledge Discovery in Database，KDD），是從大量的數(shù)據(jù)中，抽取潛在的、有價值的知識（模型或規(guī)則）的過程。數(shù)據(jù)挖掘的研究已經形成了三個強大的技術支柱：數(shù)據(jù)庫、人工智能和數(shù)理統(tǒng)計。

（二）物理教學現(xiàn)狀分析

現(xiàn)以福州市晉安區(qū)期末質量檢測考試的數(shù)據(jù)為例，對參考的秀山中學教學現(xiàn)狀分析如下：

1.學生的個體學習狀況

表1

如表1所示，通過觀察知識類考題、技能類考題、方法能力類考題的得分情況，可以準確了解每一個學生三維目標的掌握情況。

2.學生的整體學習狀況

如表2所示，識記類的考題學生得分率高，如填空題第17題，實驗題24題，得分率都在74%以上，基本技能型的考題得分率次之，如填空題19題和作圖題22題，得分率也超過了60%，反映了平時教師教學對基礎知識和基本技能的訓練比較到位。方法和能力型的考題，學生得分普遍偏低，如選擇題16題，填空題20題，簡答題23題，這些題都在典型的能力考題，即學生要熟練運用所學的基本知識解決真實情境中的實際問題，學生得分低，說明課標要求的能力目標并未達成。另外，從實驗三的數(shù)據(jù)可以看到，學生答題的滿分率為0，而0分率則超過了30%，這反映出平時教師的實驗教學存在明顯的疏漏，學生并未真正學會實驗探究的方法，相當一部分學生對所考察的實驗甚至處于空白的狀態(tài)。

表2

從學生分數(shù)段分析學生的整體學習情況，如表3所示，405名學生中達到優(yōu)秀層次（80分以上）的學生僅有8人，優(yōu)秀率僅為1.9%。不及格的學生數(shù)達到了241人，占比達59.5%，其中30以下的低分考生有68人，占比為16.79%；可見學生整體呈現(xiàn)出頭小尾大的非正態(tài)分布。

表3

排除試卷難度較大的客觀因素之外，數(shù)據(jù)反映出生源質量偏低，參加考試的學生當中，優(yōu)秀生少，分化度大，這點可以從班級對比表4中得到印證。

表4

全校8個班級很明顯地分成了4個臺階，1班為第一臺階，2、3 班為第二臺階， 4、5、6、7 為第三臺階，8班則處于最底層，最上層的班級平均分高出全區(qū)整體平均分20分，第二層次的兩個班級也高于全區(qū)平均值11分，而第三層次的班級則在全區(qū)平均值附近擺動，最底層的班級則落后全區(qū)平均值20分。班級之間分數(shù)的差異較大。

總之，從多個維度對物理教學現(xiàn)狀分析可以得出，學生知識目標的達成度較好，而方法和能力目標則未達標。學生個體之間，班級之間差異極大，學生整體呈現(xiàn)出高分不高、低分偏低、差面過大的情況。

二、統(tǒng)計數(shù)據(jù)反映出的問題

在對上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)深入分析和思考之后，筆者從學校、教師、學生三個因素對其進行探討。

（一）學校因素

1.遷入新校之后，生源的爆發(fā)式增長導致了物理學科師資的不足，學校只好聘用臨時代課老師。代課老師流動性大，教學的穩(wěn)定性不能滿足，造成學科的基礎不實從而對質量提升產生不利的影響。

2.物理教學在當前層層加碼的應試壓力與培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的教改要求之間舉步維艱，未找到一條兩者兼顧之路。畢業(yè)年段課改操作，才能有效地提升學業(yè)質量，取得好成績，在實踐和制度層面上都要有所提升。

3.2017 年全省統(tǒng)一中考，對學校來說也是一個新挑戰(zhàn)，學校的教學和備考如何與其接軌是對全校師生智慧和膽識的極大挑戰(zhàn)，物理教學也深陷焦慮之中。

（二）教師因素

1.教學慣性強，習慣沿用多年來形成的教學模式，對新生的網絡檢測和大數(shù)據(jù)診斷抱著一種觀望的態(tài)度，對其強大的助教促學功能知之不多，更談不上靈活應用。

2.教學效率不高，教學效果不佳。一些教師至今仍相信教師多講，學生多練成績就會提高，滿堂灌，拼刷題，依舊為主要的教學方法。

3.對復習課的研究不夠，教學方式老舊，對學生學習的關注程度也不夠，導致差面過大。

（三）學生因素

1.兩極分化日益嚴重，一些困難學生認為升學無望，存在放棄的心理。

2.目標不明，方法不對，學習效率低下，學習和應考的主體意識缺失。

3.沿用背、默、記的方法來學物理，把一門鮮活的學科學變無味，對于無法識記的實驗操作和設計題目束手無策。

三、物理有效復習備考的策略

（一）實施分層次教學，提高復習的針對性

針對統(tǒng)計數(shù)據(jù)中顯示的學生差異巨大的事實，實行分層次教學，實施因材施教。以求在最后一學期中通過培優(yōu)提高優(yōu)秀率，通過托底以提高平均分。具體實施中，可采取行政班不變，而教學班調整的方式來進行，設置不固定的教學班級，學生依據(jù)階段性考試成績可以小范圍的變動。

（二）加強教學研究，明確復習方向

一是要研究《義務教育物理課程標準（2011版）》和2017年 《福建省初中物理教學與考試指導意見》，準確把握復習內容，明確指導思想和考試方向，做到有的放矢。

二是要研究近3年全省各地市區(qū)中考試題，把握命題趨勢。穩(wěn)中求改、穩(wěn)中求變、穩(wěn)中求新是近年中考試題的顯著特征，教師要認真研究近3年的中考物理試題，把握命題趨勢，理清教學思路，增強備考的針對性。

三是要研究學生復習中的薄弱環(huán)節(jié)，突破“瓶頸”。目前，學生物理計算推理能力、語言組織和表達能力、實驗操作和探究能力的薄弱，備考的方式老舊低效，成為制約學校物理中考成績提升的“瓶頸”。對此，初三物理組要集中全組的智慧和力量，以“突出尖子、面向中等、照顧后進、重視中低檔題”的基本原則，堅持“練、講、評、改”相結合，加強學生的訓練，結合物理實驗考查，開放物理實驗室讓學生再重新操作一遍課標中要求的20個必做實驗，以提升學生的實驗操作技能。

（三）整合復習內容，提高復習效果

1.理清概念，闡明含義

概念是基礎，概念不清，光靠增加練習量難以提高復習效果。但概念復習中不能簡單按課本順序重復，而需要進行歸納和重整，把容易混淆的概念進行對比，講深講透。

2.打破章節(jié)，系統(tǒng)復習

學生學習每個章節(jié)的知識是零散的、孤立的，打破章節(jié)復習，可把知識進行系統(tǒng)化，歸納化，便于學生的比較和梳理，搞清楚各個知識點之間的內在邏輯關系。在復習中教師可以用表格，思維導圖的方式幫助學生把初二和初三學到的基本概念規(guī)律及其應用方面的知識進行網絡化、系統(tǒng)化，能把他們連成線，鋪成面、織成網，梳理出知識結構，使之有機地結合在一起。

（四）創(chuàng)新復習方法，實現(xiàn)有效復習

1.繪制思維導圖

由于初中物理概念較多，學生缺少對知識間聯(lián)系的認識，要讓學生在較短的時間內記憶到位，理解到位并使所掌握的知識系統(tǒng)化、結構化、網絡化，達到復習效果，建議將思維導圖引入概念復習中。通過編制概念思維導圖，讓學生認識到知識點之間的邏輯關系，牢固掌握概念，形成系統(tǒng)的知識體系。在習題講評當中也可以用畫思維導圖的方式引導學生厘清解題思路，達到觸類旁通的效果。

2.運用信息技術，實現(xiàn)智慧課堂

運用信息技術，通過互聯(lián)網，讓復習課堂超越傳統(tǒng)成為智慧課堂。組建學習群，教師搜集網絡上的微課和網絡視頻讓學生在線學習。另外，還可以編制習題，以網絡闖關游戲的形式讓學生在限定的時間內答題，老師對過關的學生以加分或提升等級的方式進行激勵。

現(xiàn)在的中考物理備考存在很多弊端，高耗低效嚴重，網絡信息時代大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)為解決中考復習備考的諸多難題提供一把鑰匙，希望更多的教師能拿起這把鑰匙，提高復習備考的效率，實現(xiàn)高效復習。

［1］吳永杰.中考平臺數(shù)據(jù)分析與應用［D］.廣州：廣東工業(yè)大學，2010:14-16.

［2］湯強紅.創(chuàng)新復習方法 減輕中考物理復習負擔［J］.中學物理，2015（8）.

［3］楊濤.多媒體環(huán)境下的中考物理復習策略探討［J］.中國教育技術裝備，2014（11）.

G633.7

A

1673-9884（2017）09-0071-03

2017-07-18

鮑飛虎，男，福州市秀山中學高級教師。