基于國家中小學智慧教育平臺的高中物理個性化學習實踐研究

摘要：在后疫情時代背景下，教師可利用國家中小學智慧教育平臺等網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)資源，將教育教學與信息技術(shù)深度融合，開展“線上+線下”的個性化物理教學實踐。在延續(xù)傳統(tǒng)的學校教學優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，深度探索如何在高中階段轉(zhuǎn)變教育教學方式，將網(wǎng)絡(luò)化學習的優(yōu)勢有效融入日常教學活動，并利用智慧課堂等信息技術(shù)手段進行有效的學科能力診斷和提升，從而更加有針對性地滿足學生的個體需求，提升學生的主觀能動性，進而提高學生的物理學科核心素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺個性化學習物理核心素養(yǎng)前言《教育信息化2.0行動計劃》提出要不斷加快教育現(xiàn)代化實現(xiàn)的步伐，深入改變教與學的方法，構(gòu)建智能的、多元的學習模式。要引導學生樹立“終身學習”的理念，教會學生“終身學習”的方法，養(yǎng)成學生“終身學習”的習慣。在實際教學過程中，教師要勇于打破傳統(tǒng)的課堂教學模式，尤其是在后疫情時代背景下，要有效地借助和利用網(wǎng)絡(luò)學習平臺等信息技術(shù)手段實現(xiàn)教學方式方法的改革。筆者以高中物理“機械能守恒定律”一節(jié)為例，探索在“雙減”背景下，如何對班級不同能力層次的學生進行針對性教學輔導，讓學生主動、積極、創(chuàng)造性地開展自主學習活動，從而更加有效地實踐多元化教學。一、個性化學習個性化學習以學生為中心，突出不同學生的個性化差異，著力滿足學生的個性化需求，通過人工智能、大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)平臺運用等手段，構(gòu)建個性化的學習空間和發(fā)展目標，提高教學的精準度，從而實現(xiàn)學生有針對性的學習，促使學生個性化高質(zhì)量發(fā)展。與傳統(tǒng)學習方法相比，個性化學習從原來的關(guān)注整體發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注個體的差異性，從滿足學生整體需求轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足學生個體需求。借助人工智能等技術(shù)手段，學生學習的空間和時間得以拓展，促使學生從參與傳統(tǒng)的課堂統(tǒng)一化學習，進一步發(fā)展到線上和線下多空間學習。教學空間的拓展，促使教師對教學內(nèi)容和教學流程進行重新整合構(gòu)建，極大地豐富了教師教學的多樣性，通過大數(shù)據(jù)分析提高教學的精準性，通過人機互動提高教學的有效性。二、個性化教學設(shè)計基于物理核心素養(yǎng)要求和學生的學情，教師構(gòu)建“線上+線下”的個性化學習路徑，促進學生個性化發(fā)展。教師首先在課堂進行統(tǒng)一講授，但由于不同層次學生的個性化需求不同，學優(yōu)生需要在課堂所學內(nèi)容的基礎(chǔ)上進一步提升，學困生需要對課堂所學內(nèi)容加深理解，而其他學生則需要對課堂所學內(nèi)容進行鞏固練習。針對不同層次學生的個性化需求，教師可以將學生分為A、B、C三組，分別制定知識學習清單，指導學生充分利用國家中小學智慧教育平臺中提供的學習專項板塊進行個性化學習。學生學習后通過智學網(wǎng)等智慧平臺進行學習結(jié)果檢測，教師對檢測結(jié)果不理想的學生進一步分層，組織學生進行二次線上學習。對知識重難點或易錯點可以通過錄制微課的方式對學生進行線上指導，對個別錯誤率過高的同學則可以采用線下面授的方式，增強學生的理解和應用能力。通過這種“線上+線下”的混合式學習方式，優(yōu)化學生學習體驗和需求，從而有效提高學生的學習質(zhì)量。三、基于物理學科核心素養(yǎng)的教學分析參照以上個性化教學設(shè)計，具體到某一節(jié)課內(nèi)容的教學上，則應該基于物理學科核心素養(yǎng)的要求，對該節(jié)課的教學目標、學生學情和教學重難點進行全面分析。如本節(jié)“機械能守恒定律”是人教版物理必修第二冊第八章單元教學的核心內(nèi)容，對整個單元起到總結(jié)和升華的作用。通過本節(jié)內(nèi)容的學習，從物理觀念角度，學生需要掌握機械能的概念、機械能守恒定律的內(nèi)容和適用條件。從思維能力角度，學生需要加深對能量轉(zhuǎn)化本質(zhì)的理解，能從力和功能兩個角度去分析物理問題，并厘清其深層內(nèi)涵。從科學探究角度，推導機械能守恒定律的過程有助于培養(yǎng)學生的演繹推理能力和科學探究精神，也為學生追求“守恒量”，建立正確的科學觀念，理解自然規(guī)律奠定了良好的基礎(chǔ)。通過學習發(fā)現(xiàn)，學生對機械能守恒定律的概念和基本應用比較容易掌握，但對機械能守恒定律的應用的靈活度不足，尤其是與能量守恒定律相結(jié)合的綜合性應用仍然存在一定的困難。同時，學生對功能關(guān)系和機械能守恒定律的應用過程理解較差，因此教師需要引導學生厘清思路，判斷機械能守恒定律的條件，正確使用公式。由于高中的課時限制，部分學優(yōu)生在完成基本內(nèi)容學習的情況下，有余力追求科學思維能力和綜合分析能力的提升；而學困生則需要鞏固基礎(chǔ)，加強知識點的理解應用；中等生重點進行知識的靈活應用和遷移能力訓練。因此，教師可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺為學生進行個性化的學習指導，促使學生物理核心素養(yǎng)水平的進一步提高。四、主要教學活動設(shè)計（一）以校內(nèi)學習結(jié)果指導線上教學任務(wù)教師根據(jù)學生課堂學習情況、課后作業(yè)完成準確度以及學生物理學業(yè)水平等因素對班級50位學生進行能力分層。以拓展學生的物理思維能力為目標，將班級物理學習情況較好且學有余力的同學分為A組；以提高學生知識應用和遷移能力為目標，將中等程度學生分為B組；以鞏固基礎(chǔ)知識、解決知識障礙為目標，將物理學習較薄弱的學生分為C組。分三組分別制定學生自主學習任務(wù)清單，從而實現(xiàn)有區(qū)分度的個性化學習指導。同時，教師還需要實時了解學生的學習情況，做到靈活調(diào)整分組。分組后，教師結(jié)合校內(nèi)線下學生學習狀況和章節(jié)教學內(nèi)容難易度等信息不定期向?qū)W生發(fā)放自主學習任務(wù)單，指導學生開展個性化學習。（二）以線上學習促進學生知識能力水平提升學生按照學習清單內(nèi)容，利用課余時間，登錄國家中小學智慧教育平臺進行線上自主課程學習。在“機械能守恒定律”一章中，國家中小學智慧教育平臺為學生提供了新授課、習題課、專題課、實驗課四種不同類型的課程，充分滿足了不同學生在線學習的個性化需求，對學優(yōu)生、中等生、學困生都能起到分層學習指導的作用，如學優(yōu)生可以在校內(nèi)線下學習過后選擇平臺中的機械能守恒定律專題課程進行學習，而學困生則可以先進行習題課學習再進行專題學習。學生通過觀看名師課堂實錄，完成線上練習的方式，實現(xiàn)重點知識進一步鞏固、難點知識進一步突破、思維能力進一步提升。（三）以線上智慧學習診斷學業(yè)質(zhì)量教師根據(jù)本節(jié)課程內(nèi)容，依托學校智慧課堂平臺，編寫檢測試卷，對班級部分學優(yōu)生發(fā)布自主學習質(zhì)量測試任務(wù)。學生登錄智學網(wǎng)學生端練習中心，在規(guī)定的時間內(nèi)完成“機械能守恒定律”自主學習作業(yè)。學生完成作業(yè)并提交后，教師進行線上作業(yè)批改。教師批改后，學生對批改后的作業(yè)進行線上訂正并再次提交。教師通過學生的作答情況了解學生對機械能守恒定律相關(guān)知識的掌握情況。筆者在自己所任教的班級進行了教學實踐，向?qū)W生發(fā)布測試任務(wù)，發(fā)放給班級20名同學共計7道題目，其中選擇題6道、計算題1道，難度系數(shù)中偏上。（四）以大數(shù)據(jù)檢測報告對學生進行針對性指導教師根據(jù)智學網(wǎng)練習中心的分析報告，了解學生對“機械能守恒定律”一節(jié)的學習情況，分析學生普遍存在的問題，以及不同學生的知識掌握情況和薄弱點，并進一步對學生進行分層任務(wù)布置，從而提高個性化學習的有效性和精準性。針對學生的能力提升測試，主要聚焦機械能守恒定律的5個重要知識點，分別是機械能守恒條件、機械能守恒定律的基本應用、機械能守恒定律的中和應用、機械能守恒定律與動能定理的區(qū)別以及機械能守恒定律與能量守恒定律的綜合應用。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，本節(jié)“機械能守恒定律”，有個別同學整體掌握情況相對較差，需要進行第二輪的線上個性化學習。針對這部分學生教師調(diào)整任務(wù)清單內(nèi)容，進行二次學習任務(wù)清單發(fā)布，指導學生進行二次學習。根據(jù)檢測結(jié)果，學生在機械能守恒定律的綜合應用上整體得分率偏低，說明學生對機械能能守恒定律的應用仍然存在問題，靈活應用能力需要繼續(xù)提高。對于得分率比較低的題目，錄制微課通過智慧課堂平臺發(fā)送給學生，供學生自主學習。此外，教師應同步進行線上答疑，幫助學生更好地掌握相關(guān)問題。（五）以線下一對一指導促進學生個性化問題解決第二輪個性化學習結(jié)束后，筆者發(fā)現(xiàn)在20名學優(yōu)生中，有3名同學得分率相對偏低，說明學優(yōu)生雖然整體學習情況較好，但在對某些知識點和題型的掌握上仍然存在問題。如，本次測試反映出來的知識薄弱點——機械能守恒定律和功能關(guān)系的區(qū)別。針對這一問題，教師可以選擇對這3名同學進行校內(nèi)線下面對面指導，對他們的薄弱知識點進行點對點分析，幫助他們查漏補缺，從而促使學生整體學業(yè)水平提升。五、教學反思和改進（一）應用大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺，提高個性化學習的有效性國家中小學智慧教育平臺等大數(shù)據(jù)教學資源為個性化學習提供了重要載體，促使教師以解決學生的個性化需求為目標，對教學內(nèi)容進行知識重構(gòu)，積極探索在高中階段開展個性化學習，從而提高學習的針對性和有效性。在教學實踐中，對班級20名物理學優(yōu)生進行了“線上+線下”個性化學習指導。學生通過網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)平臺進行物理專項知識學習和提升，借助智學網(wǎng)進行線上練習檢測；教師通過智學網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果對測試結(jié)果不理想的學生進行二輪學習，對學生典型錯誤進行微課錄制和線上答疑，并對學習較薄弱者進行線下一對一指導。通過一系列有針對性的測試，學生能發(fā)現(xiàn)自己的問題，并對問題進行有效解決。（二）“線上+線下”混合式學習，提升個性化學習的時空性后疫情時代背景下，借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源進行線上學習成為一種常態(tài)化趨勢，隨著線上學習機制更加成熟，線上學習途徑更加多元，“線上+線下”混合式學習方式獲得越來越多的家長和同學的接受和認同。尤其是在“雙減”政策要求下，高中階段教師要通過改變教學方式、拓展教學路徑、整合教學資源、優(yōu)化教學流程、開展個性化學習指導等方法，減輕學生過重的學業(yè)負擔，有效提升學生學業(yè)質(zhì)量。“線上+線下”混合式學習方式實現(xiàn)了時空轉(zhuǎn)化和重構(gòu)，有效轉(zhuǎn)變教學的時間，拓展教學的空間，極大地滿足了學生個性化發(fā)展的需求。對于不同需求的同學，針對他們學習困境，開展個性化的學習指導，能更好地提升學優(yōu)生的主觀能動性和物理學習水平。（三）構(gòu)建學習共同體共學機制，加強個性化學習的監(jiān)督性線上大數(shù)據(jù)資源和學習空間，為學生個性化學習的實施提供了平臺和有效路徑，但同時也伴隨需要解決的問題：線上學習對學生學習的主動性和自覺性要求比較高，缺乏一定的監(jiān)督，從而導致部分學生并不能嚴格要求自己，這直接降低了個性化學習的有效性。針對這一問題，后期可以通過建立物理學習共同體等方式，建立學生共同學習、互相監(jiān)督的學習機制，促使同學們線上共同學習，相互監(jiān)督，相互激勵，一起討論問題、解決問題，營造互助共進的良好學習氛圍；或者可以通過建立學生導師制的方式，為學生提供可選擇的指導老師，以導師為核心成立互助小組，該指導老師監(jiān)督小組同學進行線上學習和測試，進一步提高學生的自主學習意識和能力，從而提升學生的物理學科素養(yǎng)。（四）引導學生參與學習設(shè)計，突破個性化學習障礙個性化學習的重點是聚焦學生的個性化差異，滿足學生個性化需求。因此，教師在進行個性化教學設(shè)計時，要充分考慮學生是教學主體，要充分發(fā)揮學生的主體作用。因此，教師可以引導學生參與個性化學習的設(shè)計過程，比如在個性化學習前期，教師依據(jù)學生學習基礎(chǔ)將學生進行了分層，布置分層個性化學習任務(wù)。為優(yōu)化設(shè)計，可以考慮讓學生根據(jù)自己的物理能力水平自主選擇分層小組，從而使學生從被迫加入轉(zhuǎn)變成自主選擇。在個性化學習中期，當學生進行自