章 強(qiáng) 戴加成 卞望來(lái)

(江蘇省南菁高級(jí)中學(xué)，江蘇 江陰 214437)

傳統(tǒng)的高中教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋基本是憑教學(xué)感覺(jué)或者靠人工統(tǒng)計(jì)作業(yè)的錯(cuò)誤率.互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展給這種教學(xué)方式帶來(lái)了變革，教育大數(shù)據(jù)的使用讓高中物理精準(zhǔn)教學(xué)帶來(lái)了可能.新時(shí)代的高中物理教學(xué)的關(guān)注點(diǎn)也發(fā)生了變化，從關(guān)注“教師教”到關(guān)注“學(xué)生學(xué)”，最終變成了關(guān)注“學(xué)生如何學(xué)”.教師要針對(duì)學(xué)生的學(xué)情，制定關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程、關(guān)注學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系和框架的學(xué)歷案.利用教育大數(shù)據(jù)可以精準(zhǔn)的了解學(xué)生的學(xué)情，及時(shí)反饋學(xué)生在單元學(xué)習(xí)中的缺失和困難，教師量身定做單元復(fù)習(xí)學(xué)歷案，可以查漏補(bǔ)缺，提升教學(xué)的效度.

1 教育大數(shù)據(jù)和高中物理復(fù)習(xí)課學(xué)歷案

1.1 教育大數(shù)據(jù)

教育大數(shù)據(jù)是指一切可用于教育發(fā)展并可創(chuàng)造潛在教育價(jià)值的數(shù)據(jù)集合.高中物理教學(xué)的大數(shù)據(jù)應(yīng)主要體現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)分析、學(xué)生的分類管理和教學(xué)效果分析中.學(xué)生在每節(jié)課的學(xué)習(xí)中積累的物理學(xué)習(xí)情況，包括課后作業(yè)的對(duì)錯(cuò)情況、單元知識(shí)點(diǎn)的掌握情況以及學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)情況等，可以給單元復(fù)習(xí)課提供準(zhǔn)確的復(fù)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)，精準(zhǔn)選題和有效教學(xué).

1.2 高中物理單元復(fù)習(xí)課學(xué)歷案

所謂學(xué)歷案，就是教師為學(xué)生意義和價(jià)值的習(xí)得(經(jīng)驗(yàn)增長(zhǎng))而專門(mén)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)經(jīng)歷的教學(xué)方案.關(guān)注教的是教案，關(guān)注學(xué)的是學(xué)案，而讓學(xué)生如何學(xué)會(huì)就是“學(xué)歷案”.學(xué)歷案是在班級(jí)教學(xué)情景下，圍繞某一具體學(xué)習(xí)單位的主題、課文或單元，從期望學(xué)會(huì)什么出發(fā)，設(shè)計(jì)并展示學(xué)生何以學(xué)會(huì)的過(guò)程，以便學(xué)生自主建構(gòu)或社會(huì)建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)的專業(yè)方案.高中物理的學(xué)歷案是教師預(yù)設(shè)的，學(xué)生學(xué)習(xí)用的方案，旨在幫助學(xué)生更好地深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生盡可能的完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，使不同層次的學(xué)生都能夠理解掌握物理教學(xué)內(nèi)容.學(xué)歷案體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)者的主體責(zé)任，一份學(xué)歷案的基本要素有：學(xué)習(xí)主題，學(xué)習(xí)目標(biāo)，評(píng)價(jià)任務(wù)，學(xué)習(xí)過(guò)程，檢測(cè)與練習(xí)，學(xué)后反思.

高中物理單元復(fù)習(xí)課學(xué)歷案的形成一般需要以下幾個(gè)階段： (1) 收集學(xué)生一單元所有作業(yè)的對(duì)錯(cuò)情況； (2) 利用專業(yè)軟件分析學(xué)生所對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)的掌握情況； (3) 軟件分析的情況與本章的三維目標(biāo)的對(duì)比分析，充分了解學(xué)生的物理核心素養(yǎng)在本章的達(dá)成情況； (4) 針對(duì)對(duì)比情況，形成以關(guān)注學(xué)生“如何學(xué)”、關(guān)注學(xué)生體驗(yàn)過(guò)程和幫助學(xué)生搭建章節(jié)體系和框架的學(xué)歷案.章節(jié)復(fù)習(xí)課學(xué)歷案實(shí)施后，章節(jié)檢測(cè)的情況經(jīng)過(guò)教育大數(shù)據(jù)的分析，反饋學(xué)歷案的使用效度，同時(shí)還可以針對(duì)個(gè)別學(xué)生章節(jié)學(xué)習(xí)情況，關(guān)注個(gè)體的學(xué)習(xí)狀態(tài).

2 高中物理單元復(fù)習(xí)課學(xué)歷案的“三階四步”實(shí)施策略

為了更高效的使用高中物理復(fù)習(xí)課學(xué)歷案，將學(xué)歷案的實(shí)施過(guò)程(圖1)大致分為3個(gè)階段，即數(shù)據(jù)匯總階段、學(xué)歷案設(shè)計(jì)階段和教學(xué)實(shí)施階段.具體的教學(xué)實(shí)施過(guò)程又分為4個(gè)步驟：課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后作業(yè)和單元檢測(cè).4個(gè)步驟分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)匯總時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)歷案的設(shè)計(jì)目的來(lái)自數(shù)據(jù)匯總時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，教學(xué)過(guò)程的4個(gè)步驟最終都是為了解決問(wèn)題、提高教學(xué)效度和精準(zhǔn)度，幫助學(xué)生建立單元知識(shí)體系、提升學(xué)生本章知識(shí)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的物理核心素養(yǎng).

圖1 基于教育大數(shù)據(jù)的高中物理學(xué)歷案單元復(fù)習(xí)課實(shí)施策略

3 案例分析

3.1 教育大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的問(wèn)題

“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”這一章共有10次課時(shí)作業(yè)，高一年級(jí)11個(gè)班級(jí)每次課時(shí)作業(yè)約550份進(jìn)行了大數(shù)據(jù)分析.由于知識(shí)點(diǎn)和習(xí)題難度本身不同，將習(xí)題對(duì)應(yīng)的知識(shí)難度分為較難、中等和簡(jiǎn)單3個(gè)等級(jí)；從知識(shí)點(diǎn)來(lái)看，共有8部分19個(gè)知識(shí)點(diǎn)，分別從習(xí)題難度系數(shù)、習(xí)題個(gè)數(shù)、知識(shí)點(diǎn)得分率、本節(jié)作業(yè)得分率等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì).統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的合理外推過(guò)程、探究實(shí)驗(yàn)的誤差分析、超重和失重的應(yīng)用、利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決復(fù)雜問(wèn)題等部分錯(cuò)誤率較高，對(duì)于牛頓第二定律和牛頓第三定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用正確率較高.分析錯(cuò)誤原因有以下幾個(gè)方面： (1) 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中，對(duì)于本章的實(shí)驗(yàn)知識(shí)的難點(diǎn)學(xué)習(xí)不夠深入； (2) 應(yīng)用牛頓第二定律解題過(guò)程，應(yīng)用物理思維分析多過(guò)程問(wèn)題能力不足； (3) 全章的知識(shí)學(xué)習(xí)還是零碎片段，章節(jié)知識(shí)整體性框架沒(méi)有形成.

3.2 學(xué)歷案的設(shè)計(jì)目的

按照物理學(xué)科核心素養(yǎng)要求，對(duì)照本章的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置，在知識(shí)點(diǎn)的概念復(fù)習(xí)中、在應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的解決問(wèn)題的過(guò)程中，幫助學(xué)生建立物理觀念、提升科學(xué)思維的能力、完善科學(xué)探究各個(gè)環(huán)節(jié)的素養(yǎng)；查漏補(bǔ)缺，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，讓學(xué)生能自我完成本章的知識(shí)體系框架；為學(xué)生后續(xù)的自我完善、自我提升提供學(xué)習(xí)的抓手.

3.3 學(xué)歷案的實(shí)施過(guò)程

(1) 學(xué)習(xí)主題: 牛頓運(yùn)動(dòng)定律單元復(fù)習(xí)課.

(2) 課標(biāo)要求:通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系.理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，能用牛頓定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問(wèn)題.通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重.知道國(guó)際單位制中的力學(xué)單位.了解單位制在物理學(xué)中的重要意義.

(3) 學(xué)習(xí)目標(biāo).

① 通過(guò)習(xí)題回顧，強(qiáng)化運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的兩個(gè)基本方向，形成經(jīng)典物理的運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念.

② 通過(guò)模型組合、變化，了解到物理基本模型在習(xí)題中的作用，提升運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，提升物理思維在定性分析和定量計(jì)算兩方面的能力.

③ 通過(guò)模型轉(zhuǎn)化，穿插問(wèn)題的設(shè)計(jì)，解決實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的疑難，學(xué)會(huì)準(zhǔn)確評(píng)估實(shí)驗(yàn)探究的系統(tǒng)誤差和偶然誤差.

④ 在習(xí)題的訓(xùn)練、知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合中，讓學(xué)生自行建立本章的知識(shí)框架，明確本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，找到個(gè)人疑難，促進(jìn)后續(xù)的自我完善.

(4) 評(píng)價(jià)任務(wù).

① 運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，正確規(guī)范地解答課時(shí)作業(yè)的大部分習(xí)題，總結(jié)運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題關(guān)鍵步驟.

② 在模型的變化或疊加中，能完成問(wèn)題的分析和解答，同時(shí)能獨(dú)立畫(huà)出本章的知識(shí)體系框架.

③ 能夠解釋教師或?qū)W生提出的實(shí)例，并在解答的過(guò)程找到自己在本章學(xué)習(xí)中的不足.

(5) 學(xué)法建議.

① 復(fù)習(xí)前10份課時(shí)講義，訂正錯(cuò)題，梳理出學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑難.

② 課前完成預(yù)習(xí)，初步明確本章重難點(diǎn).

③ 按照學(xué)歷案的步驟，完成習(xí)題分析，回答引申問(wèn)題，補(bǔ)充完成本章“知識(shí)樹(shù)”.

(6) 學(xué)習(xí)過(guò)程.

學(xué)習(xí)過(guò)程分為4個(gè)板塊，分別是課前準(zhǔn)備、課中學(xué)習(xí)、單元小結(jié)和課后思考.課前準(zhǔn)備部分主要是對(duì)本章學(xué)習(xí)的牛頓運(yùn)動(dòng)定律再一次回顧和解讀，通過(guò)本章的分節(jié)學(xué)習(xí)后，學(xué)生需要深層次的理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)涵.

圖2 板塊模型例題圖

課中學(xué)習(xí)部分精選本章學(xué)習(xí)的5個(gè)經(jīng)典例題，通過(guò)習(xí)題來(lái)對(duì)本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)一步的梳理.例如：如圖2板塊模型部分，在光滑的水平面上放置著質(zhì)量為M的木板，在木板的左端有一質(zhì)量為m的木塊，在木塊上施加一水平向右的恒力F，木塊與木板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t分離.原題中分別改變木塊質(zhì)量m、木板質(zhì)量M、恒力F和動(dòng)摩擦因數(shù)μ，對(duì)分離時(shí)間的影響，問(wèn)題跨度大、難度高，而且需要不同的方法解題.學(xué)習(xí)過(guò)程中，先讓學(xué)生自行解題，然后讓學(xué)生進(jìn)行討論和分享.最后設(shè)置這樣幾個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生課上討論或者是課后進(jìn)行思考.“木塊對(duì)木板的摩擦力和木板對(duì)木塊的摩擦力之間是什么關(guān)系？”、“木塊和木板之間為什么會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，力F的臨界值為多少？”、“試用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列出表達(dá)式和v-t圖像法兩種方法解釋此題.”通過(guò)問(wèn)題的層層設(shè)置，可以幫助學(xué)生分解問(wèn)題的理解和提醒他們使用多種方法解題，在解題中鞏固方法的應(yīng)用.

圖3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律單元知識(shí)樹(shù)

單元復(fù)習(xí)課中，學(xué)生對(duì)單元的知識(shí)體系必須有更加清晰的認(rèn)識(shí)，根據(jù)幾道例題的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更加能明確本章的重難點(diǎn)，“知識(shí)樹(shù)”的建立讓學(xué)生更加直觀.課后思考的內(nèi)容，不再以習(xí)題訓(xùn)練為主，而是讓學(xué)生能多點(diǎn)時(shí)間對(duì)本章學(xué)習(xí)有所回顧和討論，針對(duì)學(xué)生自身的掌握情況，在“知識(shí)樹(shù)”的幫助下，查漏補(bǔ)缺，自主學(xué)習(xí)(圖3).

4 學(xué)歷案使用后的反思

新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，教師不僅要關(guān)注學(xué)生學(xué)會(huì)什么內(nèi)容，還需要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的途徑、方法和效果，學(xué)歷案的使用可以了解學(xué)生“學(xué)會(huì)了什么”、“如何學(xué)會(huì)”、“怎樣才算是學(xué)會(huì)”.在教育大數(shù)據(jù)的配合使用下，可以精準(zhǔn)定位問(wèn)題所在，同時(shí)可以針對(duì)性的檢測(cè)學(xué)歷案使用的效果，有效的提升教學(xué)效能.利用學(xué)歷案可以更清晰讓學(xué)生知道自己學(xué)習(xí)的過(guò)程，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，幫助學(xué)生自己梳理學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn).

在“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”單元復(fù)習(xí)學(xué)歷案后進(jìn)行了測(cè)試，經(jīng)過(guò)比對(duì)相同知識(shí)點(diǎn)學(xué)生的得分率有較為明顯的提升.筆者認(rèn)為學(xué)歷案使用后優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在： (1) 較難考題學(xué)生也可以初步下手，并能進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐评?，說(shuō)明學(xué)生自信的提升，有了一定的解決問(wèn)題的辦法.(2) 做題速度有了明顯提升，說(shuō)明解題思路更加明確.(3) 部分經(jīng)典習(xí)題錯(cuò)誤率下降，說(shuō)明學(xué)生對(duì)于典型例題的解題方法更加熟練.單元測(cè)試后隨機(jī)訪談了一些學(xué)生，他們反饋經(jīng)過(guò)單元復(fù)習(xí)的梳理，他們對(duì)本章的知識(shí)脈絡(luò)更加清晰，更深入地了解掌握本章的重點(diǎn)和難點(diǎn).學(xué)歷案的使用不能解決所有問(wèn)題，也存在一些不足之處：(1) 使用學(xué)歷案前，需要教師花較多時(shí)間利用教育大數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)進(jìn)行梳理，增加了教師的工作強(qiáng)度.(2) 學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)要有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力.