摘 要：近年來，隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術在語言理解、深度學習與圖像識別等多個方面取得重大突破，對教育教學也帶來一定的影響.在高中物理課堂教學中，教師需在大數(shù)據(jù)支持下創(chuàng)新教學方式，優(yōu)化教學流程，豐富知識呈現(xiàn)形式，全力提升課堂教學的精準度，提高學生的學習效率，幫助他們牢固掌握物理知識，有效落實精準教學.筆者針對大數(shù)據(jù)支持下如何落實高中物理課堂精準教學進行探討，同時制定一系列有效對策.

關鍵詞：大數(shù)據(jù)；高中物理課堂；精準教學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）36-0098-03

收稿日期：2023-09-25

作者簡介：吳宜文（1978.7-），男，福建省閩清人，本科，中學一級物理教師，從事高中物理教學研究.

基金項目：福建省閩清縣教育科學研究“十四五”規(guī)劃2023年度立項課題“大數(shù)據(jù)背景下高中物理學科精準教學的策略研究”的成果（課題編號：MQ202306Z）

隨著科學技術的迅速發(fā)展，人們逐漸進入到信息化和智能化時代，大數(shù)據(jù)技術是一個典型代表，對教育教學有所影響，對傳統(tǒng)課堂教學內容、流程與形式均帶來更多的新思路.高中物理教師在課堂教學中同樣如此，需在大數(shù)據(jù)支持下制定整體課堂教學規(guī)劃，師生、生生之間通過多媒體技術同教育資源聯(lián)系起來，借此幫助學生學習好物理這門課程.

1 合理采用大數(shù)據(jù)技術，精準引發(fā)學生興趣

在以往的高中物理教學中，大部分教師都采用照本宣科的模式，學生極易產生抵觸心理，影響學習興趣，導致對物理知識的學習較為被動與機械，學習效率不高，課堂教學效果一般.為解決這些問題，高中物理教師可從大數(shù)據(jù)視角出發(fā)，以大數(shù)據(jù)為基本立足點，精準誘發(fā)學生的學習興趣與內在動力，使其學習態(tài)度由被動轉變?yōu)橹鲃?，為精準教學做好鋪墊^[1].

比如，在實施“加速度”教學時，教師先利用大數(shù)據(jù)技術，從網(wǎng)絡上搜集以下動畫：拖拉機2秒內速度從0變到2 m/s，自行車5秒時間速度從0變到10 m/s，飛機2秒內速度從0變到100 m/s.要求學生一邊觀看，一邊判斷速度變化得快，使其通過比較發(fā)現(xiàn)相同時間內速度變化大的運動變化快，相同速度變化量所用時間少的變化快.設疑：不同時間、不同速度變化，該如何比較快慢？由此引出本節(jié)課的新內容——加速度.接著，教師引領學生結合以往學習速度所用的方法得出加速度的概念，初步學會運用比值法比較速度變化得快慢，然后指導他們運用木條、毛巾和小車演示小車速度變化快慢的不同表示方式，結合小車運動情況來定性地表示速度變化快慢，使其根據(jù)實驗得出加速度的物理意義.

2 善于利用大數(shù)據(jù)技術，物理課堂精準有效

大數(shù)據(jù)是一個較為抽象的概念，以信息技術為依托，輔以網(wǎng)絡資源和數(shù)據(jù)等，屬于典型的現(xiàn)代化產物，對多個行業(yè)與領域均產生一定的影響.在大數(shù)據(jù)支持下的高中物理課堂教學中，為實現(xiàn)精準教學，教師需要善于利用大數(shù)據(jù)技術，提升教學行為、內容與流程的精準性與有效性，且適當轉變物理知識呈現(xiàn)形式，易于學生理解和接受，提高他們的學習效率.

此時，在開展“自由落體運動”教學時，教師先利用大數(shù)據(jù)技術搜集一些生活中常見的落體現(xiàn)象，如春天的細雨蒙蒙，夏天的暴雨傾盆，秋天的黃葉飄落，冬天的雪花紛飛，等等.講述：在現(xiàn)實世界中不同物體進行落體運動時，下落速度的快慢往往是不一樣的，如蘋果與樹葉會同時從蘋果樹上下落嗎？重的物體是否肯定比輕的物體下落快？如何證明各自的觀點？組織學生進行討論：物體在下落過程影響運動情況的因素有哪些？質量重的物體下落速度是否比質量輕的快？指引他們拿出兩個一樣的硬幣及兩張同硬幣表面大小一樣的紙張，其中一個揉為團，按照數(shù)學中排列組合的原則實驗，使之均從同一高度自由下落，觀察硬幣和紙的下落快慢情況，使其得出結論：物體下落過程的運動情況與物體質量沒有關系.

3 借助大數(shù)據(jù)技術優(yōu)勢，推動學生精準發(fā)展

高中物理教師可基于大數(shù)據(jù)視角出發(fā)，根據(jù)學生的實際情況推送不同的學習內容，讓其根據(jù)個人能力選擇學習任務與目標，從而推動他們精準發(fā)展，縮小彼此之間的差異.

例如，在進行“動能和動能定理”教學時，動能具有瞬時性，是指力在一個過程中對物體所做的功等于在這個過程中動能的變化，動能是狀態(tài)量，無負值.動能定理描述的是物體動能的變化量與合外力所做的功的關系，具體內容為合外力對物體所做的功，等于物體動能的變化量.面對這一概念，部分學生的理解可能存在一些問題，不過有的學生則能夠對動能定理完整理解，但在解題中不會使用公式W_合＝ΔE_k，他們在學習過程中表現(xiàn)及疑難點通常有所差異.這時教師需借助大數(shù)據(jù)技術將本章節(jié)的知識內容進行重新整合，包括從牛頓第二定律與運動學公式導出動能定理的過程、動能定理的物理意義、運用動能定理解題的技巧等，學生個人需要自由選擇，輔助他們加以鞏固個人弱點.

4 科學應用大數(shù)據(jù)技術，積極打造精準課堂

在大數(shù)據(jù)支持下的高中物理教學中，涵蓋的數(shù)據(jù)信息相當豐富，教師應對這些教學資源進行適當加工與整合，對數(shù)量龐大的互聯(lián)網(wǎng)信息精煉處理，為學生找到適合實際學習需求的教學資源，避免他們在搜集與會的學習資源時花費太多時間和精力.另外，高中物理教師在日常教學中需格外注重學生遇到的障礙與疑難點，給予及時點撥與指導，打造精準課堂^[2].

在這里，以“力的合成”與“力的分解”教學為例，教師先通過大數(shù)據(jù)技術播放“曹沖稱象”的視頻，設問：曹沖是怎樣“稱出”大象重量的？采用的是什么方法？學生知道是用石頭代替大象，稱出石頭的重量就知道大象的體重，這是等效替代法.讓學生思考生活中還有哪些也是利用這種替代的關系，鼓勵他們自由發(fā)揮，分享一些常見的替代關系.接著，教師在多媒體課件中以小孩和大人提水、人和大象拉木材、兩根繩子和一根繩子吊著燈泡為例，講述這些情況下用一個力代替幾個力，引導學生嘗試自己歸納合力和分力的定義，引出問題：合力與分力之間是什么關系？利用信息技術手段同步展示上述幾種受力情況的示意圖，使其發(fā)現(xiàn)求幾個力的合力過程叫力的合成，求一個力的分力叫力的分解，助推他們理解合力與分力.

5 巧妙運用大數(shù)據(jù)技術，精準破解課堂難題

在大數(shù)據(jù)支持下的高中物理教學中，教師可利用大數(shù)據(jù)技術了解學生的不解之處，借助多媒體手段形象生動地展示知識要點，精準破解教學難題，輔助他們更好地理解與內化知識^[3].

舉個例子，在“牛頓第一運動定律”教學實踐中，本節(jié)課的知識難點是牛頓第一定律的內涵，即為揭示出力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因.推翻亞里士多德的錯誤觀點，改變人類的自然觀和世界觀，為進一步探究力和運動之間的定量關系指明方向，揭示物體存在慣性、確立慣性參考系，以此為基礎建立牛頓第二定律.在本節(jié)課教學過程中，教師可以借助大數(shù)據(jù)技術實時監(jiān)督與分析學生的交流情況，記下他們在整個學習中的表現(xiàn)，建立相應的學習檔案.當學生在學習中遇到障礙時，如力與運動之間的關系、慣性的概念、通過慣性解釋自然現(xiàn)象等，教師可通過大數(shù)據(jù)技術及時掌握他們的學習動向與情況，對學習進度與態(tài)度進行評估，家長也可以實時跟蹤學生的學習情況，及時與教師溝通、處理.

6 靈活使用大數(shù)據(jù)技術，推動學生精準學習

在大數(shù)據(jù)支持下的高中物理教學過程中，教師需充分借助大數(shù)據(jù)技術來打造高效物理課堂，安排好各項教學活動，同時結合他們的生活實際進一步提高物理教學的現(xiàn)實意義.對此，高中物理教師在具體的課堂教學中，應當靈活使用大數(shù)據(jù)技術，以學生的實際生活為基本立足點整合教學內容，推動他們精準、高效地學習物理知識，使其在課堂上學習效果更佳.

比如，在“牛頓第三運動定律”教學中，本節(jié)課以學習作用力與反作用力之間的關系為主，教師可先展示一個雞蛋與石頭相碰的畫面，鼓勵學生猜測可能出現(xiàn)的情況，結合實際現(xiàn)象引出問題：為什么雞蛋會碎，而石頭不會碎？使其仔細搜索后討論答案，讓他們積極學習新課內容.之后，教師展示生活中常見的水杯放在桌面上、踢足球與擊掌等畫面，提出問題：當你擊掌時雙手會產生什么感覺？踢足球時腳會產生什么感覺？在桌面上靜放的水杯，獲得桌面支持力時桌面是否出現(xiàn)變化？學生結合生活經驗將會回答：手會有麻麻的感覺，腳會痛，桌面因杯子對它的壓力而發(fā)生形變.使其意識到力的作用是相互的，提出作用力與反作用力的概念，讓他們探索作用力和反作用力之間的關系.

7 巧妙應用大數(shù)據(jù)技術，精準實施實驗教學

在整個高中物理課程體系中，實驗教學同理論知識一起構建成完整的物理知識體系.但是，在以往的高中物理實驗教學中，容易受到實驗環(huán)境、條件與資源等因素的限制，不少實踐環(huán)節(jié)都難以確保每位學生都參與其中，影響他們對理論知識的正常學習、理解與掌握.對此，高中物理教師可巧妙應用大數(shù)據(jù)技術優(yōu)化實驗教學的形式，對部分物理實驗進行仿真或者模擬，精準實施實驗教學，引發(fā)學生的求知渴望，讓他們高效探究與發(fā)現(xiàn)物理科學現(xiàn)象^[4].

例如，在展開“磁場及其描述”教學時，教師先提出問題：磁鐵是否為磁場的唯一來源？利用大數(shù)據(jù)技術在多媒體設備上演示“奧斯特”實驗，由學生觀察通電前后的磁針指向，分析原因且體會到磁鐵周圍與電流周圍均存在著磁場，使其結合牛頓第三定律說明磁針對電流也有力的作用，讓他們猜想是否能夠通過實驗獲得更為明顯的驗證.接著，教師現(xiàn)場演示“磁極對電流的作用”實驗，學生可以看到通電后，靜止的線圈在磁極中發(fā)生擺動，讓他們得出“磁極對電流能夠產生力的作用”的結論.之后，教師借助大數(shù)據(jù)技術在課件中演示：兩條平行直導線，當通以同向或反向電流時，兩導線間相互作用，學生可以看到通以同向電流時，兩條平行直導線相互吸引，通以反向電流時相互排斥，讓他們發(fā)現(xiàn)電流和的電流之間可以通過磁場產生相互作.

在大數(shù)據(jù)支持下的高中物理教學活動中，教師需極力發(fā)揮出大數(shù)據(jù)技術的優(yōu)勢，高度重視對數(shù)據(jù)的采集和使用，并合理借助信息技術手段優(yōu)化教學，為學生帶來優(yōu)質的教學服務，促進精準教學的有效落實，提高學生的物理知識水平與學習能力.

參考文獻：

[1]陳濤.大數(shù)據(jù)背景下高中物理課堂精準教學的策略研究[J].天津教育，2023（08）：88-90.

[2]居遠志.基于大數(shù)據(jù)背景的高中物理精準實驗教學分析[J].數(shù)理化學習（教研版），2021（10）：53-54.

[3]孫躍玲，孫寶東.大數(shù)據(jù)背景下高中物理實驗精準教學研究[J].中學物理，2021，39（15）：41-43.

[4]施學軍.大數(shù)據(jù)支持下的高中物理精準教學研究[J].中學物理教學參考，2020，49（27）：63-64.

[責任編輯：李 璟]