新高考背景下以大数据为辅的高三物理精准教学策略研究

李永鹏　孔令睿　朱桂桦　覃兴华　梁彩源

［摘 要］2024年，广西将采用“3+1+2”新高考模式。“3+1+2”新高考模式下高中物理学科把选修内容几乎全部列为必学内容，从而使得高中物理课程内容增多。近几年高考强调对学科素养的考查，题型多变，创新性和难度有所增加。“双减”政策强调在作业和课时上减负，将更多的时间还给学生，这对高中阶段的教育同样具有指导意义。在新高考物理内容增多、难度加大及不增加教学课时和不过度增加学生作业负担的情况下，如何既能保证教学进度又能实现减负增效，需要探索出新的策略和模式。实现减负增效的重要途径是精准教学。通过精准教学，可避开大题量的训练，并在有限的时间内通过提高教学的针对性和有效度从而提升教学质量。在确定教学的针对性是否把握精准上，大数据的依托必不可少。文章结合课题组的实践研究，从问题的提出、概念的界定、精准教学的实践等方面探讨高三物理如何实现精准教学进行阐述。

［关键词］大数据；精准教学；新高考

［中图分类号］    G633.7            ［文献标识码］    A          ［文章编号］    1674-6058（2023）36-0064-04

一、问题的提出

2024年，广西将采用“3+1+2”新高考模式，其中“3”指语文、数学、英语，“1”指在物理和历史两个科目中选择一门作为选考科目，“2”指在化学、生物、政治、地理四门科目中选择两门科目作为再选考科目。在“3+1+2”新高考模式下，尽管考生可选择的组合共有12种，但从大学设置的招生专业人数来看，超过80%的招生专业都需要考物理，而在“3+1+2”新高考模式下，高中物理学科的选修内容几乎全部被列为必学内容，使得高中物理课程内容增多。

“双减”政策强调在作业和课时上减负，减轻学生过重的作业负担，这对高中阶段的教育同样具有指导意义。从“双减”政策的解读来看，通过增加课时、布置高容量的作业或实施“题海战术”来提高学生学习成绩的做法，是与新时代的教育理念相悖的。因此，需要探索新的策略和模式来保证教学质量的提升。

在这样的背景下，如何保证高三物理教学的进度和质量就成为我区广大高中物理教师需要面对的现实问题。我们认为，解决这一问题的关键在于精准教学，通过精准教学可避开大题量的训练并在有限的时间内提高教学的针对性和有效性，达到提升教学质量的效果。在确定教学的针对性是否把握精准上，大数据的依托必不可少。

二、主要概念的界定

大数据，又称为数据集合，最早应用于IT领域，是对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集和分析，从中发现新方向、创造新价值、提升新能力的信息技术手段。对教学而言，通过对教情和学情数据的分析，可帮助教师在教学中對目标能力要求和学情难点进行分层教学和难点突破，从而能在减轻学生学习负担、减少课时的情况下促进学生在学习上有较大的收获和进步。

精准教学是一种基于斯金纳的行为主义学习理论提出的教学模式，其主张学习即操作条件作用，以流畅度作为衡量学生学习发展的指标，是教师根据课标、学科素养和学生发展的实际情况，遵循教学和学生成长规律，聚焦课堂教学价值，准确把握教学目标和教学内容，构建科学教学结构，实现预期教学目标和获得教学结果的活动过程。大数据的发展为其提供了强有力的技术支持。

三、高三物理精准教学的策略

（一）利用大数据精准把握考情和学情的策略

1.利用大数据精准把握考情的策略：做好课标分析、高考考点分析

对高中物理课标及近5年的高考物理考点进行数据统计分析，得出各章节物理知识的教学与能力要求及高频考点。例如，第一章“直线运动”对加速度、匀变速直线运动的规律、直线运动图像都是二类（深入理解类）要求。而从近5年的全国卷高考物理试题对直线运动的考查来看，对匀变速直线运动的规律的考查有13次（含实验），对直线运动图像的考查有5次。考查次数位列“直线运动”这一章的前两位。再参考其他省份的高考物理卷近5年对第一章知识点的考查数据也得出了类似的结果。因此，可以确定“直线运动”这一章中的这两个知识点要作为重点突破对象。

2.利用大数据精准把握学情的策略：诊断、提炼、访谈

首先，以学生课前诊断、课中及课后错题统计数据和测试统计数据为依托，分析学生学情。例如，第一章“直线运动”中包含质点、位移和路程、平均速度和平均速率、加速度、匀变速直线运动的规律、直线运动的图像、追击问题、测量速度和加速度的实验方法等知识，为了检测学生对于这一章知识的掌握情况，我们按照这些知识点单独或综合编制了“直线运动”课前检测题，其中二类要求的知识点在题量、题型上占比较高。检测数据显示，涉及匀变速直线运动规律（含实验）的题型错误率达到了67%，涉及直线运动图像和追击问题的题型错误率分别为43%和41%，位列有关直线运动的知识点错误率的前三位。因此，应把匀变速直线运动的规律作为第一章需要重点突破的内容，而追击问题和直线运动图像则作为次要突破内容。对错误率较高的题目涉及的细节问题进行分析提炼，发现学生对刹车类模型不注意实际运动时间、对匀变速直线运动的特殊规律不熟练且情景建设能力欠缺以及表达不规范。这些学情的诊断有助于我们在后续教学中实施有针对性的突破训练。

对于测试数据的统计，目前学校普遍都能在测试后由教辅人员通过Excel软件整理的数据表为教师提供参考，主要反馈测试的选择题每个选项的统计数据及实验题和计算题的平均分数据。这样节省了教师的时间，使教师能够集中精力分析错误率较高的选项，以及实验题和计算题得分率较低的地方和对应考查的知识点。若学校不具备上述条件，则可由学习小组组长收集小组内尚未解决的问题题号，交给课代表汇总统计后再交给教师。教师结合改卷情况分析提炼出学生的学习薄弱点。课中的学情统计，有条件的情况下可以借助学习平板统计数据，没有条件的，可以通过学生举手表决、教师巡视及询问学生的方式大致了解学生错误率较多的地方。课后作业情况的统计，具备平板电脑布置作业条件的学校，可借助平板电脑作业软件进行数据统计分析。在没有平板电脑条件的情况下，可由学习小组组长收集本小组尚未解决的问题题号和选项，交给课代表汇总统计数据，再交给教师进行分析，以此找到学生的学习薄弱点，以便开展针对性的讲评和后续巩固训练。另外，除客观数据外，还可以通过课下与学生交流，或让学生说明自己对学习感到困难的地方的方式辅助了解学情。

通过数据分析，可以掌握选择不同答案的学生的名单，以便在课堂上给予他们发言的机会，以了解他们选择不同答案的原因及个体差异。还可以建立学生各次大考物理一本上线率档案和年级排名档案，以便于分析学生的能力水平和层次差异，进而针对性地给予指导。

（二）根据大数据的结果进行精准教学的策略

1.整体规划策略：优化重构，精选精练

首先，在一轮复习中，根据考情和学情数据统计结果，在进行每一章的复习前，编制好该章的优化重构资料。若有需要，也可以结合学校订购的一轮复习用书挑选典型的题目并适当补充形成相关资料印发给学生。

在这个过程中，教师要根据考点的分布确定好相应的例题和作业。同时，注意详略得当，突出考情和学情数据分析中的重点突破内容，确保题目的选择与要突出的考点相结合，以使题量精简，达到避免“题海战术”，实现精准教学的目的。为了照顾到每个学生，在作业中要设置与例题要突破的知识点或运用方法相类似的选做题，供对例题所体现的知识点或方法还不够熟练或理解不深入的学生选做。而对于部分能力突出的学生，则可以编制题目或在一轮复习资料中勾选一些难度较大的题目给他们选做，从而达到精准复习的效果。例如在第一章“直线运动”的一轮复习中，考情和学情的数据分析都指出匀变速直线运动的规律是学生需要重点突破的内容。结合课前检测的错题分析，发现学生还不能熟练地将末速度为零的匀减速直线运动逆向看成初速度为零的匀加速直线运动，也不能熟练地运用匀变速直线运动的特殊规律，及存在情景建设能力欠缺、表达不规范等问题。为了精准解决这些问题，我们设置了相应的例题。

首先，结合考情和学情分析，编制优化重构资料，或结合学校订购的复习用书勾选典型的题目，适当补充需要重点突破的题型资料印发给学生，重点关注考情热点和存在学情问题较多的题目。

其次，要注意设计问题引导学生参与课堂，激发学生的学习热情。结合测试数据结果，尽可能地让不同层次的学生回答相应难度的问题。可以结合学生通过平板电脑提交的答案数据分析或学生举手表决以及教师巡视挑选给出不同答案的学生展示他们的想法，促进学生之间交流和思维碰撞，加深学生对错误问题或表达规范的认识。

再次，题目讲解要详略有序，避免面面俱到。结合例题及训练题的错误情况进行重点讲解，从而节省时间，用于强化学情问题的解决或加快教学的进度，把更多的时间留给学生用于掌握的较难内容，从而提高教学的精准性。对此，复习课的内容要点总结，可选取学生来阐述，其他学生做补充，教师做点评。这样有利于培养学生的归纳能力，有助于教师更好地了解学生对知识点、模型、方法的掌握情况。

最后，课后针对考点布置必做作业和选做作业。如上述例题，对应例题的选做作业题（由做对例题的学生选做）。而对于能力较强的学生，教师可以指导他们再选做个别难度较高的题目。

（2）讲评课：明确问题→化大为小→对比拓展→个人归纳→选择作业。

首先，结合测试题、作业错题或问题统计数据，明确讲评课需要重点关注的学情，对错误率较高或学生反映问题较多的部分进行分析，明确讲解要点，并编选对应的课后作业。例如，2023年3月月考中对学生的答题数据进行分析，发现物理试题第19题的答对率只有33%，其中选择错误选项C的占58%，对此要对该题C选项进行重点讲解；第21题的答对率为21%，答案为A、D，选A选项的占比75%，选D选项的占比36%，但选错误选项B和D的占比差不多，对此需重点讲解BCD选项；实验题第23题第（3）问的平均分较低，结合考卷分析和学生访谈，发现学生不太会处理实验斜线图像类的斜率问题，因此在讲解这类题目时，要突出结合情景推导出纵轴物理量和横轴物理量的函数关系式，以及看图像斜率代表的物理量的思想方法。

其次，通过设计问题引导学生参与课堂。对于难度大的题目，可以将其梯度式地分割为若干个难度小的问题，尽可能地让不同层次的学生回答相应难度的问题。同时，可以利用学生的答对率数据分析，选取选择不同错误答案的学生展示他们的想法，让他们自我分析或共同分析问题所在，从而促进不同层次的学生对知识点、模型、方法和问题细节的深入了解，提升讲评的精准度。

再次，对一些相似但容易因思维定式而出错的题型要进行对比拓展，以加深学生的理解。例如用内阻不明确，但量程合适的电压表和电流表进行伏安法测小电阻的实验时，用的是电流表的外接法，但是若改为内阻明确的电流表则用的是电流表的内接法。

最后，课后针对错误率较高的题型或方法类似的题目进行解法迁移或题目拓展编印或资料勾选选做作业给做错或蒙对的学生做。另外，若一节课讲不完内容，则可分两节课讲，每节课归纳对应的学习要点和方法、细节及布置对应的选做作业。

3.课下帮扶策略：分层指导

首先，根据学生高二期间和高三开学第一个月测试的物理一本线数据和年级排名数据，选择在一本线上下浮动较大的学生组成物理一本临界生班，重点加强对历次考试或作业统计错误率较高的题型方法的重构训练和个人指导。选择物理排名較稳定靠前的学生组成物理尖子班，重点对难度较大、综合度较高的题型和方法进行训练和个人指导。

其次，对于稳定在一本线又没能进入物理尖子班的学生则指导他们通过加强复习，根据自己的能力选做一些资料上没勾选的题目及课下个人指导来带动他们的进步。

再次，对于长期处于一本线以下的学生，则可通过课下谈心帮他们找出问题，通过学法指导提高他们的学习效率以及成立尖子生互帮小组、进行课下个人辅导（含QQ线下指导）等促进他们有效学习。

最后，由于学生一学期的学习情况变化较大，为精准对应学生的能力变化情况，建议一学期更换一次数据和对应班型的成员，以进一步加强帮扶的精准性。

四、实践效果与反思

在2023年高考中，梧州高级中学一本人数首次突破九百人次大关，高中物理教师利用精准教学的策略对本次突破起了助力作用。实施精准教学不仅是为了提高学生的解题能力，更是要促进学生物理学科核心素养的发展。

（责任编辑 黄春香）

［基金项目］本文系梧州市教育科学“十四五”规划2022年度“精准教学”专项课题的研究成果（课题编号：2022ZJZ003）。