《物理知识教学”碎片化”研究》结题报告

《物理知识教学”碎片化”研究》结题报告

作者：马志祥 

一、本课题研究的前提及条件简述

1、本课题研究的背景、现状

1、大数据时代的教育给教育者和学生的学习提供一个革命性的机会，教育的个性化、定制化和碎片化都成为必然。

2、“微课”已经在流行，给网络化、快餐式的学习提供了便利，是一种清晰、有效且便捷的学习方式。

3、传统的物理课包含“概念课”、“规律课”、“复习课”、“实验课”、“习题课”等，每一种课型对各个知识碎片的要求都存在一定的定位差异。

4、物理学科是集“思辨”、“演算”及“实验”三位一体的，对思想过程、数理逻辑、实验现象要求都很高，于是对各种知识碎片有了更高的要求。

5、“碎片化”的物理具有的意义。

（1）作为一种资源，用于日常的教学，特别是制作微课的元素或资料；

（2）可提供给学生做自主学习的材料，将教学的重点更容易地向学习转移，也给学生查阅、温习等提供依据；

（3）碎片的链接作为知识的关联给学生学习提供相应的指引，帮助学生更好地构建知识体系。

（4）教育的发展推动技术的进步，技术的进步也能助推教育的发展。这是一个良性互动的过程，将有力推动我们教育思想、方法的革新与进步。

6、学校已经开始建设相应的数据库，也拥有相应的技术设备和技术人员的支持，现代ICT技术已能满足研究要求。

2、本课题研究的基本条件

1、目前“翻转课堂”已经在流行，也逐步成为一种教学“时尚”；

2、网络学习已经在国际上展开，moocs已经有了替代books之势；

3、课前自学、《导学案》的研究已经进行了大量的研究，学生自主学习的效果已经得到广泛的肯定；

4、“微课”的制作与比赛已经在全国展开，不只是教育机构，全社会也都在参与微课的发展和应用，我们应该积极行动了；

5、我校已经具备制作知识碎片的全部条件，也在建设数据库，急需我们在这方面进行相应的工作；

6、学校已经开展“微课”设计及制作的教师培训与教学应用工作，许多有技术基础的老师和大量青年教师参与其中，正形成一支重要的力量。

7、虽然我们现行的“课程目标”依然比较抽象，但在教学实际特别是课堂实践中还是对每一知识点进行具体细化实施的，教学质量的检测、考试也都是考量到具体知识点的细节。

二、本课题的具体研究过程

1、本课题研究的过程设计

1、通过集体研究，整理出我们目前教学中的重、难点，列出知识清单；

2、收集、整理知识材料，经典练习，背景材料、图片资料、音频视频等；

3、逐条备课，每节课（微课）的时间都尽量控制在5分钟左右（尽可能不超过10分钟），每节课都准备好文字材料；

4、录制视频或音频，制作“微课”。

由于人手及精力的限制，本课题目前只是《物理知识“碎片化”研究》的第一步工作，也就是探索《物理知识“碎片化”研究》的具体目标、研究方法和行动细则，内容仅定为在高中物理高考范围内学生学习的重难点知识。

2、本课题研究的切入点与研究方法

课题切入比较容易，因为是高考的知识重难点，本身就是常规教学的重点，也是日常教学研究的知识重点。

研究方法就是教学实践。具体运用到碎片化、数据化、多媒体实施。

3、本课题研究具体落实

1、加强集体备课：每个章节都进行完整的集体备课，通过集体研究，整理出我们目前教学中的重、难点，列出知识清单；对于综合性强、知识交叉程度高的知识点进行专题研究。这种集体备课与讨论每周都不少于两次。

2、开展知识碎片的收集与制作：针对教学需要，特别是本课题对应的知识内容，每位成员都刻意收集、整理相应的知识材料，经典练习，背景材料、图片资料、音频视频等。然后将收集到的材料根据教学需要进行改造，对于急需有收集不到的就分工制作。

3、调动学生记录学习“困难点”：学生参与的部分主要是进行学习“困难点”的收集，因为高三学生高考压力太大，精力有限，而他们学习“困难点”的表现比掌握较好的知识更容易被发现和记录。在每天的学习、练习反馈中，都能记录3到5个具体的知识困难点，虽然多有重复，但这些知识点非常具体、细致。我们将他们整理记录，一方面直接在教学中进行针对性的答疑解惑，另一方面作为我们进行课题研究的素材。

4、知识碎片分析：对每一物理知识点都进行碎片化分析，分析其具体的碎片组成、碎片类型、碎片关联、逻辑联系，各碎片的使用对学习理解、掌握、运用等多层面的影响及学习效果，它们教学过程中的具体运用、训练或考查的方式及效果等等展开具体分析和研究。

5、尝试“微课”制作：微课是一种全新的形态，我们都进行了一些学习，特别是想年轻的老师请教。对每个具体内容，逐条备课，编写教案。每节课（微课）的时间都尽量控制在5分钟左右（尽可能不超过10分钟），每节课都准备好文字材料；

6、探讨物理知识“碎片”的教学应用前景：结合具体的物理教学实际，考虑到未来可能的教学管理、考试考核方式等进行思考，以求我进行的物理知识碎片研究能够有更明确清晰的方向与运用前景。

4、本课题研究的初步结论

本课题研究的结论十分丰富，具体如下。

1、物理知识分为两大类：一类是陈述性知识，另一类是程序性知识。陈述性知识可以分解为各类知识碎片，由各种逻辑因子（程序性知识）进行粘结组成完整的知识及知识体系。

2、陈述性知识可以分解为三类六种知识碎片，第一类是“听觉型”知识碎片，具体分为“文字表述”和“音频文件”；第二类是“视觉型”知识碎片，具体分为“图片文件”和“视频文件”；第三类是“触觉型”知识碎片，具体分为“实验材料”和“实验工具（仪器）”。尽管第三类知识碎片可以用前两类知识碎片类管理，但无法替代。

3、陈述性知识属于“静态”的知识，主要靠学生调动相应感官获取并记忆这类方式开展学习，能够进行学习目标数据化管理 ，也可以进行学习目标数据考核，也就是可以运用大数据手段对教学目标进行细化管理和考查。也为将来开展“机器化学习”带来可能。

4、程序性知识属于“动态”的知识，只有调动学生进行思考、分析、组合（演算）、操作等“行为过程”开展学习，大数据管理的分析功能也能够进行相应学习的管理与考查，将来开展“机器化学习”也没有技术障碍。也证明了为什么理科的教学不能“刷屏”，必须让学生“动”起来。

5、基于本课题研究，考虑到物理三类知识碎片的特征和高考的要求，我们总结出一个非常适合理科，非常适用的解题方式，“四确认”解题方式。

（1）知识确认。知识是理解问题的前提，也是解决问题的基础；

（2）条件确认。问题的条件都在提干的表述中，所以“解题就是读题”，读清题目也就完成了解题的一半。

（3）程序确认。每个规律，各知识的联系都是有严谨的逻辑关系的，这也是学习的内容，更是考查的内容，程序正确，必出结果。

（4）结果确认。在进行答案表述之前应该进行结果确认，确认的方式就是再审查各个题设条件是否考虑到位，只要题设条件考虑到位，程序运作完全正确，结果就可以满意。

5、课题成果

1、“四确认”解题方式已得到具体应用，效果不错。

2、完成了一篇研究论文《借助专题型微课来提高物理学科“碎片化”学习的效率》。

6、本课题研究的可能延伸

1、借助“大数据”实现物理学习精细化、标准化管理。“大数据”可以记录学生学习每个知识点的频度和强度，通过分析可以得出单个学生对具体知识点的关注程度，运用分析数据可以直接“得出”学生的学习水平。

2、由于这种知识碎片可以实现大数据管理，将来完全可以运用大数据的结果直接“导出”学生的学习“潜质”和兴趣“倾向”，为高校选拔新生提供更精确的“录取依据”，为高考改革提供一种可能的途径。

当然，这些需要大数据技术提供相应的支持，关键是我们能够前瞻性地看到教学“数据化”、“标准化”的条件，并进行更加广泛、深入的研究。我们这个课题只是一个开端，我们还会继续进行下去，也希望有更多的同事能够参与其中，使学习过程“数据化”和“标准化”能够变成现实。

附：课题结题相关论文：《借助专题型微课来提高物理学科“碎片化”学习的效率》