基于学习分析理论的初中物理复习教学分析——以光学专题复习为例

李 静 张 睿

(江苏省南京市雨花台中学,江苏 南京 210000)

1 引言

学习分析(Learning Analytics)是对学生及其所处环境的数据进行测量、收集、分析和报告，目的是为了理解和优化学习及其所处环境。笔者以光学专题复习为例，从学生、学习内容、学习资源、学习任务、学习评价五个维度进行分析，并服务于教学实践。

2 学习分析理论在复习课中的应用价值

复习课是初中物理教学中较难掌控的课型之一，在复习教学中容易出现各种问题，如教学方法不适应教学的应用层次目标，对教学内容罗列堆积、不加整理或顺次复习面面俱到，教学手段单一，缺少激趣、增效方式的应用，学生一味接受灌输、学习积极性和主动性较差等等。

以上问题与教师对学情了解不到位有关，基于学习分析理论，教师可以收集学习者的作业信息，分析形态数据，进行筛选和解析。通过数据分析，教师可以缩短评估学情的时间，优化教学策略，调整教学方法，提高教学效率，让学习者拥有更加高效的课堂。

3 基于学习分析理论的初中物理复习教学分析途径

复习课是对某一章节、某一学段所学知识，以归纳整理，查漏补缺，提高技能，发展能力为目的的课型。依据学习分析理论，对学生、学习内容、学习资源，学习任务、学习评价五方面进行分析，有助于教师根据不同内容，不同课型、不同目标、不同学生，进行精确定位，精准教学。学习分析理论在复习课中的分析途径见图1。

图1

4 基于学习分析理论的初中物理复习教学分析

笔者基于学习分析理论，针对初三第一轮中考复习光学专题，从学生、学习内容、学习资源、学习任务、学习评价五个维度进行分析。

4.1 学生分析

4.1.1 通过问卷调查分析学生思维障碍

问卷调查法是数据收集便捷高效的方法，通过问卷调查可以及时有效、大面积地了解学生的知识基础、知识结构、学习困难等信息，并且问卷调查的结果容易量化，便于教师统计分析。

笔者借助问卷对初三学生在学习中需掌握的光学实验和光学知识进行摸底调查，关注学生的知识准备和能力水平，继而发现学生在光学学习中光路“知识链条”与“思维链条”的“断点”，并针对“断点”对教学目标、教学策略、教学方法及教学内容进行调整。

4.1.2 通过错题收集分析学生思维盲点

学生学习有效性体现为教学的效果、效益和效率，教师通过智能平台收集学生错题，建立学生错题档案，对错因加以分析，在复习课中有的放矢，抓住重点，发现规律，提高“三效”。笔者利用测试卷，借助智慧平台收集学生与光学相关的错题，根据知识点分析学生的得分情况(表1)。

表1

通过表格分析发现，学生在中考第一轮复习光学板块中主要的问题是无法准确画出光路，这部分内容可以作为光学复习的第一课时的教学内容。

4.2 学习内容分析

学习内容分析包括课标的解读、教材比对分析、评价手册习题选择，有效的学习内容分析有助于教学目标的确定、教学内容的选择、教学方法的匹配、教学手段的优化，减少教学过程中的盲目性和主观性。基于学生学习数据、年段目标的分解和细化，结合近五年中考考点及分值分析(表2)，确定本节课的教学目标如下：

表2

(1) 掌握光的直线传播、光的反射、光的折射等简单光现象。

(2) 掌握光的直线传播、光的反射、光的折射现象发生的条件。

(3) 掌握绘制光路的方法。

4.3 学习资源分析

学习资源主要包含演示实验、分组实验、创新实验、视频、音频、图片等，笔者根据教学目标确定本节课为创新实验型复习课，通过实验帮助学生复习光的直线传播、光的反射、光的折射、透镜对光的作用等内容，针对本节复习内容精选学习资源，所选教学器材为：激光笔、凸透镜、凹透镜、平面镜、玻璃砖等。

4.4 学习任务分析

学习任务分析是在教学活动开始之前，教师要分析教学目标所规定的、需要学生习得的能力的构成成分及其层次关系，安排学习顺序，创设教学条件，学习任务分析为教学目标的达成提供了有力保障。教师的主导作用体现在复习方法的指导上，这决定了复习课的基调，学生在课堂上学习方法的运用则决定了课堂的生机和活力。根据前面的学习分析，确定光学复习的课时数以及内容安排，第一单元内容为：光路图、平面镜成像实验、光的反射实验，安排2课时；第二单元内容为：光的折射和凸透镜成像规律探究，安排2课时。光学复习的第一课时由三个主问题串联，两个学生实验穿插其中，教学过程如下。

问题1：一束光线经过魔盒后，光路会发生变化吗(图2)？

图2

问题2：如果一束光线经过魔盒后光路不会发生变化，魔盒里有光学元件吗？你的依据是什么？

生1：魔盒里没有光学元件，光在同种均匀介质中沿直线传播。

生2：魔盒里可能有光学元件，光垂直入射到玻璃砖中时，传播路径不发生变化。

生3：魔盒里可能有光学元件，光入射到凸透镜的光心时，传播路径不发生变化。

生4：魔盒里有光学元件，光入射到凹透镜的光心时，传播路径不发生变化。

生5：魔盒里有光学元件，光垂直入射到半圆形玻璃砖圆心时，传播路径不发生变化。

师：请同学们动手实验，验证以上猜想，并把看到的实验现象记录下来。

学生动手实验，采用不同的器材和方法，使一束光线经过魔盒后传播方向不变(图3)。

图3

问题3：如果一束光线经过魔盒后光路发生了变化(图4)，魔盒里有光学元件吗？你的依据是什么？

图4

生1：魔盒里有光学元件，光入射到平面镜上，发生光的反射。

生2：魔盒里有光学元件，光入射到凹面镜上，发生光的反射。

生3：魔盒里有光学元件，光入射到凸面镜上，发生光的反射。

生4：魔盒里有光学元件，光入射到三棱镜上，发生光的折射。

生5：魔盒里有光学元件，光入射到凹透镜上，发生光的折射。

生6：魔盒里有光学元件，光入射到凸透镜上，发生光的折射。

师：请同学们动手实验，验证以上猜想，并把看到的实验现象记录下来。

学生动手实验，采用不同的器材和方法，实现图4中的光路改变(图5)。

图5

4.5 学习评价分析

学习评价无论是对教师教学还是对学生学习都有很强的调节作用，本节课笔者根据学生已有的学习基础和能力水平，利用魔盒创新实验为学生创设情境，利用直观教具为学生突破难点创造条件，利用认知冲突、表扬鼓励等方式为学生调节心理状态，利用问题串引导学生思维，根据学生的解答评价其学习效果。

5 结语

教学要“回到”对知识结构的深度把握中，“回到”对学生经验的动态关注中，“回到”对师生情感的紧密交融中，“回到”对学生行为的超越审视中，实现“精准教、多元学、显性评”，基于学习分析理论的初中物理教学研究，正是落实了上述四个回归。