大數據思維下職校物理教學的實踐研究

【摘要】在時下的流行語中，很難找出一個比“大數據”更吸引眼球的術語了。大數據的顛覆和創新作用幾乎在每個行業都有體現，教育行業也不例外。本文主要從教學過程量化評價、教學設計因材施教、教學對象個性發展、教學評價多元客觀四個方面對職校物理教學展開了實踐研究。

【關鍵詞】大數據 職校物理 實踐研究

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）36-0112-02

上世紀90年代末，美國航空航天局的研究人員創造了大數據一詞，自誕生以來，它一直是一個模糊而誘人的概念，直到最近幾年，才躍升為一個主流詞匯。大數據的出現，給各行各業帶來了顛覆和創新，教育行業也不例外。筆者作為一名職業學校的物理教師，發現對于在職業學校一線教學中如何具體運用大數據技術的討論還較少。盡管如此，大數據思維對職業學校教學的影響仍然值得深入研究和實踐。受大數據思維的啟發，筆者在常態的教學實踐中，嘗試在教學中融入大數據思維，發現將大數據應用于職校物理教學有利于克服現有職校物理教學的困境，易于激發學生的學習熱情，探索科學的欲望，便于開展個性化教學，可以挖掘微課教學、翻轉課堂、JiTT教學等新型教學模式的過程數據。本文就相關問題展開初步探討，力求在大數據思維下為信息技術和職校物理教學的深度融合提供有價值的新思路。

一、大數據和大數據思維

大數據是一種思維，但它首先是一種技術。從各種各樣類型的數據中，快速獲得有價值信息的能力，就是大數據技術。大數據的特點有五層面：第一，數據體量巨大。從TB級別，躍升到PB級別；第二，數據類型繁多。包括網絡日志、視頻、圖片、地理位置信息等等；第三，價值密度低。以視頻為例，連續不間斷監控過程中，可能有用的數據僅僅有一兩秒；第四，處理速度快。1秒定律。隨著信息技術的全面高速發展，人們收集和整合數據的能力越來越強，并能用它來預測和分析事物發展的趨勢，其實這就是大數據思維。比如Google公司曾經成功利用大數據預測了世界杯足球賽的16強。

二、教學過程量化評價

教學過程，是指教學活動的展開過程，是教師根據一定的社會要求和學生身心發展的特點，借助一定的教學條件，指導學生主要通過認識教學內容從而認識客觀世界，并在此基礎之上發展自身的過程。在常態教學中，一般從課堂教學元素的角度對教學過程進行非量化的評價。比如：從教學目標制訂來看，要看是否全面、具體、適宜；從教材處理來看，要看是否突出了重點，突破了難點，抓住了關鍵；看教學思路設計是否符合學生特點；看課堂結構安排是否合理可行等。量化是一個比較嚴格的評價方式，有一定的評判標準。在常態教學中，由于物理教學過程的獨特性，要實現教學過程的可量化較為困難。借助大數據思維，運用系統數據進行教學診斷，精細化管理課堂，可以對整個教學活動數據化，實現教學過程的可量化。以藍墨云班課教學平臺為例，學生觀看視頻、參加課上活動（討論、測驗、頭腦風暴等）都有詳細的實時記錄。云班課的數據反饋助力量化教學過程，“教學報告”中的 “活動報告”可以為教學過程提供過程數據。教學過程的可量化，有助于教學診斷，使得教學有可控性或前瞻性，有利于優化教學過程。

三、教學設計因材施教

職業學校的學生普遍物理基礎較為薄弱，因此關注個體差異，因材施教，在職校物理教學中尤為重要。但在常態的課堂教學中，教師受到教學環境、教學時間、學生個體差異等多種因素的影響，教師只能憑借自身的教學經驗和學生的考試成績，來判斷教學效果和學生的學習情況，但這些并不能真實地反映學生真實的學習效果。因此，教師在教學中也無法真正去關注學生的差異，更談不上因材施教了。要是班級學生多，教師經驗又不足的情況下，就更無從談起了。而大數據的應用有效地解決了這一問題。首先，借鑒生活中的家用視頻監控攝像APP“掌上看家”， 師生利用手機等智能設備，在課堂形成“掌上看課”的課堂即時視頻攝像系統，能生成多路畫面的教學全程的課堂教學視頻資源，可以將物理教學的視頻資料采集和保存下來。眾所周知，物理是一門以實驗為基礎的學科。在物理實驗教學時，教師借助“掌上看課”，可以同步掌握所有學生實驗情況，及時指導實驗有困難的學生，輕松實現因材施教。實驗結束后，教師可以通過實驗錄像回放，和學生一起分析誤差成因，討論解決辦法。有效地解決了物理實驗教學難以兼顧全局，誤差分析抽象的問題。此外，利用大數據，教師可以關注學生學習時的微表情，微動作。比如他在上課時聽課的表情、看書的時間、解題的時間、聽課的認真程度與同學討論的情況等。這些數據充分體現了學生學習時的個性表現，方便教師對教學過程中即時發生的現象進行分析，通過對這些數據的整合分析，利于教師改進教學方法。其次，大數據可以及時反饋學生的學習情況，高效快捷。比如借助藍墨云班課教學平臺，可以快速完成隨堂測試，平臺自動匯總平均成績、平均用時、正態分布圖和每題的正確率，并自動分析每位學生的正確率。充分了解學生的學習情況后，有助于教師制定有針對性的教學方案，從而實現因材施教。

四、教學對象個性發展

當前，學生個性化的發展成為職業教育面臨的新問題。學生做為獨立的個體，個性特點、學習能力、興趣愛好等各不相同。傳統教學用一樣的教法去交所有的學生，學生也用一樣的學法學習，無法做到兼顧學生的個性化發展。借助大數據的整合分析，能幫助學生實現個性化的發展。針對學習能力薄弱的學生，借助大數據中的“微課”技術，學生可以在課前、課后，甚至課上，根據自己的掌握情況，反復多次觀看某一知識點的微課，強化對教學重難點的理解，輕松掌握物理規律。對于學有余力的學生，借助課程大數據，可以自學教師發布的拓展教學資源，延伸知識面。有了大數據的支持，輕松實現了學生的分層學習，促進了學生的個性化發展。

五、教學評價多元客觀

教學評價對于物理教學有著不容忽視的重要地位。過去對學生的評價主要由教師給出，教師充當著裁判者的角色。教師與學生的交流

雖然很多，但還是與學生之間存在著空白。況且，不同的教師評價的標準各不相同，尺度的掌握也不一樣，可能會受心情等主觀因素制約，影響評價的客觀性和公平性?？紤]到以上因素，筆者開始在教學評價中融入大數據思維，借助多個人，多種方式，從多種角度去評價同一個學生。例如學生參與分組學習、實驗時，讓同組同學對照給定的標準化標價表，借助超級表格，即時匯總評價數據，為全面的評價提供依據。又或者借助藍墨云班課教學平臺，可以對學生的學習進行過程性的評價。包括詳細記錄每個學生的課程資源學習進度，每個資源學習，每個活動參加都可以獲得相應的經驗值，為課程的過程性考核提供大數據參考。最終對學生的課程學習行為形成可視化的學習行為記錄及詳盡的學生學習行為的記錄報告。

六、教學現狀及存在困惑

大數據在職校物理教學上的運用還處在起步階段，可以參考和借鑒并且行之有效的教學方法少之又少。筆者在教學中主要用到的方法有：1、大數據中的“微課”。教師課前錄制“微課”視頻，每個視頻圍繞一個核心知識點展，每個視頻時長約5到10分鐘，視頻內容主要是教師對知識點的內容，重難點及易錯點進行詳細解析，學生利用空余時間，自由安排觀看，對一個個獨立的知識點進行反復學習最終掌握所學知識點，并能夠綜合運用分析、處理與知識點相關的問題。這種方式有利于學生根據自己的情況，展開碎片化的學習。2、“掌上看課”即時視頻攝像系統，為教學提供視頻大數據。師生借助移動4G網絡，使用手機等智能終端，錄制課堂教學全過程的視頻資源，可用于課上，課后錄像回看，幫助教師優化教學過程。3、藍墨云班課教學平臺。依托藍墨云班課教學平臺，可以輕松實現“大數據+教育”，形成課堂教學數據。通過云服務實時記錄學生的學習行為，教師可以點贊給予經驗值獎勵，實現過程性評價和個性化教學。并將學生的學習行為數據和教師的教學行為數據收集整合，形成教師教學檔案和學生學習檔案。4、“極課大數據”。極課系統是一種基于傳統作業批改方式下的數據收集系統，通過掃描學生紙筆作業和教師批改痕跡，生成作業的數據。極課系統會給出每個班每一次作業小題分對比的統計數據，包括每題的正確率、正確率較低的作業題學生錯在哪里、每個題目做錯的學生是誰?？梢宰詣痈櫡治鰧W生的學習狀況，提供學生學習的個體樣本數據。教師以此為依據，可以充分了解學生每個階段的學習狀況，并輸出學生錯題加以集中分析，為學生量身定制個性化提升方案，真正落實精準的分層教學。

但是大數據與職校物理教學的有機融合還不完善。受到教師的信息化教學能力，互聯網等主客觀因素的制約，借助大數據思維來提高職校物理教學的探索才剛剛開始。隨著教師教育教學理念的不斷進步，教師教學實踐腳踏實地的有序展開，筆者堅信，大數據思維必將助力職校物理教學，打造真正的高效課堂。

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作者簡介：馮梅（1982年），女，漢，江蘇南通，講師，本科，江蘇省南通中等專業學校，物理教學。