基于“智慧学习平台”大数据的初中物理教学实践——以南京市雨花台中学初中物理教研组为例

张 睿 李 静

(南京市雨花台中学 江苏 南京 210012)

1 相关背景分析

大数据时代的显著特点是信息资源量巨大多样，信息交换迅速，它极大丰富了初中物理教学资源库．初中物理教师要加强大数据资源的搜集与整合，借助于智慧学习平台在海量数据资源中高效选取有价值的物理教学资源，有效整合创造，拓展初中物理教学新路径．而教研组作为学校教育教学工作的基层组织和教师专业发展共同体，在加强学科建设、深化校本教研、促进教师专业发展具有不可替代的作用．

“智学网”学习平台助力学科教研，可以通过图1导图进行归纳说明．

图1 智学网学习平台助力学科教研导图

2 伴随式数据采集

所谓伴随式数据采集，就是指伴随着教学过程，即课前、课中、课后、阶段性、终结性全程使用各种交互式设备与系统，通过网络学习空间中的各类应用，如协同备课、网络教研、在线学习、练习自测、在线交互等实现课堂教学数据的伴随式收集．

2.1 课堂互动

智慧平台提供教学互动应用，如课前的导学模块及课后的练习反馈，简单有效，如图2所示．图3所示为八年级物理第一章第三节“噪声及其控制”的导入微课视频，教师轻松点开，生动有趣的界面立刻将学生从松散的课间带入课堂；课堂在线测试，及时交流评价，增强课堂教学功能与容量，实现师生的双向互动，使得教师教学行为更加高效、便捷，如图4所示．图5为力学复习课，根据学情当堂生成的课后练习，更具有针对性．

图2～图5是伴随教学过程中的课堂互动.

图2 课前导学及课后练习反馈界面

图3 “噪声及其控制”导入微课视频截图

图4 课堂在线测试界面

图5 力学复习课课后练习截图

2.2 同步作业

习题批改是检查教学效果和发现教学中存在的问题的重要手段，通过习题批改对教学活动进行反思，调整计划，改进教学方法，从而提高教学质量.习题批改以往是教师手阅，耗时耗力并且无法精准收集错题，更不可能将数据留给下一届组内教师．使用智慧平台以后，教研组为教材配套习题、中考指导以及过往的试卷等都配置答题卡，如图6所示，采用手阅和机读相结合，学生作答情况等信息及时上传到终端，教师、家长和学生都可以随时随地通过电脑或手机调阅学生错题信息，有效提高了教学的针对性以及教研组的教研能力，并且通过网络平台数据可以一直留存．年轻教师可以在错题的基础上了解学情，教研组可以根据错题掌握教研的方向．

图6 学生答题卡

2.3 校本命题

传统教学中，教师多是依据教学大纲、学生学情、自身经验命题组卷.借助智慧平台对课时作业、阶段性测试等数据分析，提供教师对学生学情的直观了解，并利用AI实现依据学情、专项、同步学习与知识点等多模式的智能组卷，如图7所示，不仅大大节省了教师对学习数据的处理利用成本，更能提供学生基于日常学习数据分析而设计出的更具针对性的测试指导试题，让师生减少了在题海战术中的盲目拼搏，实现智慧学习的真正价值．

图7 多模式智能组卷

3 实时性学情档案

传统教学由于人力、技术、精力的局限，对于学情的分析不够完善，不利于提高学生的学习效率．利用大数据的特性可以进行批改、分析，并形成错题本、诊断报告、个性化学习包、学业信息档案、学科内容评价报告单等实时性学情档案．

3.1 错题集

对学生而言，平台错题集功能可以自动收集自己答题纸上做错的题目，一键生成错题集；学生在线上做题的同时，易错题也会被自动收入错题集，如图8所示．

图8 学生的易错题被自动收入错题集

对教师而言，可以实现对每一道错题的精准靶向定位，每次测验后教师可以结合平时的教学实际、校情、班情，从中选择出符合自己学生实际情况，及时发现学生的易错点和易混点，按照得分率或知识点自动生成一份错题集，如图9所示，进行补偿训练．

图9 平台生成错题集进行补偿训练

3.2 诊断报告

易错题的整理可以让学生理清自己的薄弱环节，也可让教师及时发现学生存在的问题，在教学中能够重点突出，减轻学生的课业负担.智慧平台记录分析易错知识点，统计正确率，如图10所示，并智能推荐针对性练习题，帮助学生巩固提高；同时建立的网状知识拓扑图，反映知识点间的复杂关联，有效引导学生的学习路径．

图10 平台统计正确率

3.3 个性化学习包

平台对教师的教学结果和学生的学习行为进行记录、存储、统计、分析和预测，如图11所示．教师可以根据所得数据调整教学思路、教学设计以及教学方法，准确的数据分析可以极大地节省教师时间．智能平台上及时反馈学生的学习结果，为学生提供个性化大数据补救服务，以精准的变式训练解决知识点盲区，巩固基础，培养思维，培养学生自主探究能力与创新精神，让学生在变式题目中寻找不变的规律，更有效地提高学生的学习成绩．

图11 分析学生的学习行为及教师的教学结果

4 多元化分析报告

多元化分析报告，包括学情总览、学生发展波动、丢分题类型及知识点等．通过分析报告可以改变传统讲评课上就题讲题、平均用力的弊端，从而提升课堂容量．例如平行班的课怎么上，强化班该讲哪些题目，通过分析报告可以一目了然．对于班级的共性错误，可以加入教师的典型题库．

4.1 学情总览

学情总览是平台对整个年级的学情分析，它反映年级均分、每个班级在年级中的排名情况、年级的最高分、年级的优秀率以及合格率，如图12所示．从教研组的层面能具体细致的了解每个班级、年级的学情，包括一个学年每个班级的递进情况，对每个班级的物理学习进行监控．

图12 整个年级的学情分析

4.2 学生发展波动

智慧平台在阅卷完成以后可以显示学生在历次测验中发展波动情况，如图13所示．通过图像可以直观反映学生最近的发展趋势，便于教师、家长及学生及时发现问题，查漏补缺．

图13 学生在历次测验中发展波动情况

4.3 丢分题类型

系统中可以显示类型题(例如选择、实验和计算)得分情况，如图14所示，教研组内教师可以对比本班和其他班级的差距，反思教学行为．教师也可以根据这些类型题得分情况对试题进行分类，以便上课时使用．

图14 类型题的得分情况

4.4 知识点

在大数据分析下，教师能清晰便捷地掌握每个学生每个班级的知识点漏洞，了解班级学生的阶段学习情况，分析知识缺陷所在，对学生的能力(学习策略、知识掌握程度、学习专注度等方面)进行评测，对班级学生的学习变化趋势和发展方向作出的判断，更是教师以此为基础，提供专业的纠错方案，针对性地设计学生练习与测试，持续关注每一个学生学业错式流变和个性化指导他们学业发展的过程，如图15所示．

图15 班级知识点掌握

5 总结

智能学习平台让课堂教学从“预设性教学”向“生成性教学”转变．基于大数据分析，平台帮助教师完成从教学、测评，分析、诊断的教学流程，提高教学质量；有效助力教师精巧教学，学生灵巧学习，家校互助无间；在加强学科建设、深化校本教研、促进教师专业发展、打造特色学校方面都有贡献．

当然，在使用大数据时，教研组要处理好一些关系，在对学生进行个别化学业诊断后，虽然数据及内涵得到了丰富，但冰冷的数据分析为学生成长服务，必须做好正确的引导工作，同时采用更丰富多彩的教学手段，助力他们的精神成长，正如雅斯贝尔斯所说“以正确的方式传递知识和技能，本身就是对一个人完整的精神教育”；学业诊断与教学改进在不同的阶段都要紧密地结合起来，并不断关注动态变化，及时调整策略，组内同仁需群策群力，共同想办法，共同制作微课等学习平台，让每一次的工作变得更高效，提高组内教学质量并为每个学生的发展服务．