基于大數(shù)據(jù)時代下初中物理教學(xué)探究

摘 要：伴隨著社會的進步，信息時代已經(jīng)走入我們的生活。在信息時代高速發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為人們工作生活的保證，對于教學(xué)來說，引入大數(shù)據(jù)的信息管理方案，與傳統(tǒng)的物理教學(xué)相結(jié)合?？梢詣?chuàng)新出新的教學(xué)方式。提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：初中物理;大數(shù)據(jù)背景;教學(xué)方案;探究

物理學(xué)作為一門自然學(xué)科，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時，加以動手實踐，鍛煉觀察和實踐能力。大數(shù)據(jù)是信息時代發(fā)展的產(chǎn)物，在大數(shù)據(jù)幫助和整理下，全面提高了人們的工作和生活品質(zhì)。將大數(shù)據(jù)的理念和方式應(yīng)用到初中的物理教學(xué)中來，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)理念，創(chuàng)新了教育教法，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，對于物理教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量也有了全面的提升。

一、 大數(shù)據(jù)在物理教學(xué)中的優(yōu)勢

（一） 根據(jù)大數(shù)據(jù)對比，采用不同教學(xué)方案

對于教學(xué)來說，教師的教學(xué)目標為教會和幫助學(xué)生學(xué)會教師教授的知識，在初中物理教學(xué)中，存在著兩個階段，首先是物理教學(xué)的基礎(chǔ)階段，其階段為物理教學(xué)和學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。其次是具有選拔性的突破性階段，對于這個階段來說，教師需要穩(wěn)固學(xué)生基礎(chǔ)的同時，全面提升學(xué)生的物理水平，用以提升學(xué)生的物理成績。對于提升學(xué)生的物理水平來說，首先要做的是了解學(xué)生的整體數(shù)據(jù)因材施教，根據(jù)大數(shù)據(jù)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對于不同層次的學(xué)生設(shè)置不同的教育和輔導(dǎo)方案。同時較深學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，較大程度的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。對于大數(shù)據(jù)來說可以全面的提供學(xué)生在校的全面數(shù)據(jù)，幫助教師在教學(xué)方面少走彎路。

（二） 合理拓展延伸，構(gòu)建個性化學(xué)習(xí)方式

對于初中生的教學(xué)和輔導(dǎo)來說，如何全面的提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，在學(xué)生物理教學(xué)的同時，幫助學(xué)生提高和延伸物理相關(guān)的知識。對于物理教學(xué)活動來說，教師的理論教學(xué)活動是一個枯燥、難懂的過程。其中對于學(xué)生的接受和興趣能力有著較大的考驗，這就需要教師在課堂教學(xué)中，適當?shù)囊牒脱由旖虒W(xué)以為的知識，幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)知識，同時在學(xué)生專注度和學(xué)習(xí)興趣上其到一定的作用。在大數(shù)據(jù)引入的同時，教師可以根據(jù)數(shù)據(jù)支持，對于學(xué)生的延伸起到有一個合理性，同時幫助學(xué)生對于個性化學(xué)習(xí)建立自己的理解和認識，起到保護個性化學(xué)習(xí)的作用。

（三） 開發(fā)數(shù)據(jù)資源庫，拓展教學(xué)路徑

大數(shù)據(jù)時代的一個顯著特點是信息資源量巨大，極大地豐富了初中物理課程資源庫.初中物理教師要加強大數(shù)據(jù)資源搜集與整合，從豐富的大數(shù)據(jù)資源中選取有價值的物理教學(xué)資源，并對數(shù)據(jù)資源進行再創(chuàng)造，拓展高中物理教學(xué)的路徑.目前基于大數(shù)據(jù)時代與現(xiàn)代信息技術(shù)的信息傳輸渠道越來越多元化，例如當前比較流行的微課、慕課等，極大地拓展了初中物理教學(xué)路徑，實現(xiàn)對傳統(tǒng)課堂的顛覆.初中物理教師要根據(jù)時代發(fā)展的需要，進一步提升自身信息化素養(yǎng)，在初中物理教學(xué)中積極探索微課、慕課等教學(xué)新路徑.

二、 整合傳統(tǒng)與數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)物理實驗教學(xué)效益最大化

在初中各學(xué)科的教學(xué)實驗儀器中，物理學(xué)科實驗是使用以電參數(shù)反映測量結(jié)果的儀器最多的，也是處理實驗數(shù)據(jù)最為復(fù)雜的一門學(xué)科，由于學(xué)期課時有限，學(xué)生獨立做實驗的課節(jié)數(shù)是非常少的。然而在實驗過程中，學(xué)生大部分的精力與注意力放在了實驗的操作、調(diào)試、數(shù)據(jù)采集處理上，而忽略實驗原理的關(guān)注以及實驗結(jié)論的探究和思考。數(shù)字化實驗教學(xué)部同于傳統(tǒng)的實驗，它是以傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機為基礎(chǔ)結(jié)合傳統(tǒng)的實驗儀器，將實驗數(shù)據(jù)采集之后，在計算機上進行分析處理，通過數(shù)據(jù)圖像和圖表來展示現(xiàn)象，解釋規(guī)律。數(shù)字化物理實驗在教學(xué)中的優(yōu)勢可歸納為以下幾點：

（一） 實驗過程的“可視化”

所說的可視化，即指實驗過程的時間可視性和實驗過程的空間可視性。這是學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程分析、建立物理概念、理解物理規(guī)律的認知基礎(chǔ)，是學(xué)會處理問題的關(guān)鍵所在。

（二） 實驗設(shè)計“重點化”

傳統(tǒng)物理實驗數(shù)據(jù)的讀取、記錄、處理和分析需要手工煩瑣的過程。往往需要花費大量的時間在實驗過程和數(shù)據(jù)理，實驗現(xiàn)場留給學(xué)生探究思考的時間太少。而數(shù)字化實驗室由傳感器采集數(shù)據(jù)代取人眼讀取數(shù)據(jù)，用計算機軟件來手工記錄數(shù)據(jù)，與此同時還代替人腦對數(shù)據(jù)進行整理分析，并能夠直接把測量數(shù)據(jù)的變化過程通過“待測物理量——時間”圖像直接的顯示出來，直觀的看出各個物理量之間的變化關(guān)系。使學(xué)生減少因計算產(chǎn)生的誤差和因作圖不準產(chǎn)生的實驗錯誤。讓學(xué)生有更多的時間精于實驗的設(shè)計，專注于探究和分析，假設(shè)和驗證，充分理解概念、掌握規(guī)律。

（三） 實驗數(shù)據(jù)“智能化”

實驗數(shù)據(jù)智能化，體現(xiàn)在兩個方面：一是實驗數(shù)據(jù)采集，通過傳感器和計算機的連接，只需在計算機軟件中設(shè)置，將實驗過程的數(shù)據(jù)自動記錄在計算機中，無需手動記錄。二是實驗數(shù)據(jù)處理，利用專業(yè)數(shù)據(jù)分析軟件，將采集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)擬合處理，創(chuàng)建各種電子文檔，如實驗預(yù)習(xí)報告文檔、實驗指導(dǎo)報告文檔或數(shù)據(jù)處理結(jié)果文檔等。這些電子文檔的優(yōu)勢在于方便多次修訂、網(wǎng)絡(luò)共享和信息交流等。

（四） 實驗教學(xué)方式“創(chuàng)新化”

初中物理實驗教學(xué)一般的教學(xué)方式為實驗演示和分組實驗，兩種教學(xué)方式都是按照教材教程做，缺少過程中的創(chuàng)新，而且因為實驗設(shè)備或一些無法定量分析的實驗無法得到實驗數(shù)據(jù)，學(xué)生興趣遭受打擊，常常使實驗教學(xué)功虧一簣。而數(shù)字化實驗便可解決這一難題，使這些實驗順利完成，增強學(xué)生的信心和活躍度，并分組讓學(xué)生當場分析實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生上臺進行實驗交流，大大提高教學(xué)效率。由傳統(tǒng)教學(xué)的接受式教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂醒芯啃?、?chuàng)新性的教學(xué)方式。將數(shù)字化信息系統(tǒng)引入到物理實驗教學(xué)中，極大促進了物理實驗教學(xué)的拓展，具體整體如上所說增強了實驗的可視性、研究性和直觀性。但是歸于實際，大部分學(xué)校無論在教學(xué)模式和教育設(shè)施方面都不能完全接受數(shù)字化實驗教學(xué)，傳統(tǒng)實驗與數(shù)字化實驗在不同的方面也各有其相對比較明顯的長處與短處，在客觀面對的基礎(chǔ)上，我們要最大限度整合傳統(tǒng)與新技術(shù)，達到實驗教學(xué)效益最大化。

綜上所述，初中物理教學(xué)要基于大數(shù)據(jù)時代要求，進一步轉(zhuǎn)變教學(xué)思想與理念.教師要充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，不斷優(yōu)化初中物理教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)方式，積極探索大數(shù)據(jù)背景下物理教學(xué)方法，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，全面提升初中物理教學(xué)效率。

參考文獻：

[1]顧正寧.談物理教學(xué)初中生能力的培養(yǎng)[J].寧夏教育科研，2007（2）.

[2]蒲新明，高丹丹.談思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)的應(yīng)用[J].才智，2017（15）.

作者簡介：

鄭禹，黑龍江省五大連池市，黑龍江省五大連池市沾河林業(yè)局初級中學(xué)。