名师投稿| 吴兴高级中学沈旭东：基于智慧课堂的精准教学案例探究

精准教学在国内已经经过了几十年的探索，受限于当时的技术条件，无论是理论研究还是实际应用都没有取得较好的效果。2017年浙江物理课程纲要着重强调培养学生的核心素养，传统课堂模式已经无法胜任这一重任，这使“精准教学”再次成为教育探索的热点。如今，借助大数据平台的普及和平板教学系统的引入，采用“精准教学”模式开展物理教学，已被广泛采用。该模式更有利于发挥学生主体地位和培养学生核心素养。本文将以《用牛顿运动定律解决问题（一）》为例，阐述笔者如何实施“精准教学”模式下的物理课堂教学。

一、“精准教学”理论

“精准教学”，是林斯利于20世纪60年代提出的一种教学方式。起初，精准教学主要面向小学教育，旨在通过设计测量过程来追踪小学生的学习表现并提供数据决策支持，以便“将科学放在学生和教师的手中”。后来，精准教学发展为用于评估任意给定的教学方法有效性的框架。历经半个多世纪的发展，精准教学理论已经有了一整套完善的理论体系。

1.“精准教学”的理论依据

“精准教学”基于斯金纳的行为主义学习理论。斯金纳认为，人类行为主要是由操作性反射构成的操作性行为，操作性行为是作用于环境而产生结果的行为。人类的一切行为几乎都是操作性强化的结果，人们有可能通过强化作用的影响去改变别人的反应。

2.精准教学的衡量指标——流畅度

精准教学中的最大“精准”在于教学评价，而衡量教学是否达到目标、学生是否真正掌握知识或技能，关键在于检测学生学习的行为过程及其反应。基于此，精准教学引入流畅度指标，用于衡量学生的学习质量。流畅度涵盖了“准确度”和“速度”两个方面，也就是说，学生的学习质量既包括对知识或技能的准确掌握，也包括运用知识或技能的速度。流畅度具有五大属性：持久性、耐久性、稳定性、应用性和生成性。

3.精准教学的程序方法——练习与测量

学习即是一种操作性条件反射：如果一个操作发生后，紧接着给予一个强化刺激，那么其强度（出现这种反应的概率）就增加。精准教学在课堂上强调行为目标和及时反馈，主张教学就是提出学生应达到的目标并对学习过程进行控制，以训练、反馈和纠正性补救等措施，形成所要求的行为即达到目标并立即给予强化，对于那些偏离目标或未达到目标的行为，则在不强化的前提下进行纠正。

二、基于“精准教学”的课堂教学

1.教材精准把握

本节教材通过两个简单的实例，向学生展示利用牛顿运动定律解决实际问题的一般方法，包括建模方式、数学方法等。从习题的情景和思维来看。例1较为简单，但例2对于刚学习完牛顿运动定律的学生来说还有一定的思维脱节。例如，在垂直于斜面方向上，滑雪者为何其运动状态未发生改变？因此上课过程中应发挥学生的主体作用，积极进行自我思考和探索。同时牛顿运动定律解题讲究书写规范，故板书下完整的解题过程，除起示范作用外，还用以强调：物理运算过程中应该尽量使用代表物理量的字母，必要时再带入物理量的数值。

基于以上分析，确定该章节的教学重点为明确两类动力学问题的解题步骤和方法，即：

(1)从受力确定物体运动状态

(2)从运动情况确定物体受力

明确：如果知道了物体的运动情况，根据运动学公式就能求出加速度，再通过牛领第二定律就能求出物体所受的合力，结合受力分析，便可以并清楚物体受力的具体情况。

2.目标精准定位

2017年版《普通高中物理课程标准》指出，高中物理课程应在义务教育的基础上，进一步促进学生物理学科核心素养的养成与发展。通过对教学目标的精准定位，发掘学生自主学习的潜力，培养学生的科学文化内涵。

根据学生的学情，制定学习目标如下：

(1)能分析物体的受力情况，会判断物体的运动状态；

(2)理解运用牛顿运动定律解题的基本方法；

(3)掌握动力学两类基本问题求解的基本思路和步骤。

3.课前精准预习

针对上述教学目标，为更有效利用时间，发挥学生主体作用，在课前，利用学校平板端“轻智慧课堂”大平台，向每位学生手上发送一份十分钟左右的课前预习作业，并让学生通过该平台直接提交答案。利用大数据平台简单、快速、精准的特点，统计出学生答题正确率。根据学生的答题情况对已经制定的学习目标进行更精准的分解：

(1)对学生已经掌握的知识点（正确80％以上），在课堂上不再详细展开，只对重要的知识点或解题步骤通过板书形式固定。对于小部分未掌握的学生，在课后以学习小组模式，指定已经掌握的同学进行辅导，若确实还有疑问，可再对其进行一对一讲解。

(2)对学生未完全掌握的知识点（正确率30%-80%之间），在课堂上进行较为详细的展开，通过引导学生自主思考，自我讨论等形式相互交流，以“懂”的学生带“不懂”的学生，逐步突破思维障碍。

(3)对学生难以掌握的知识点（正确率30%以下），在组织学生进行思考和讨论的同时，教师加强引导和干预，必要时介入讨论以控制课堂效率，并将学生讨论结果进行更科学化的描述，以板书进行固定。在此基础上，再推送一道习题对学生进行强化。

预习题如下：

预1.升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动，升降机内的天花板上有一只螺帽突然松动而脱离天花板，这时螺帽相对于地的加速度是(　 　)

A.g-a        B.g a         C.a        D.g

预2.如图所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，下图中合理的是(　)

预3.用2 N的水平拉力拉一物体沿水平地面运动时，可使物体获得1 m/s2的加速度；用3 N的水平拉力拉此物体可使它获得2 m/s2的加速度，那么用4 N的水平拉力拉此物体运动，可使它获得的加速度为(　 　)

A.2.5m/s2     B.3 m/s2    

C.3.5 m/s2    D.4 m/s2

预4.随着居民生活水平的提高，家庭轿车越来越多，行车安全就越发显得重要，在行车过程中规定必须要使用安全带。假设某次急刹车时的速度为30 m/s，从踩下刹车到安全停止历时6 s，若乘员的质量为75 kg，此时安全带对乘员的作用力为(   )

A.280N        B.375 N    

C.450 N       D.600 N

预5.一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力(　  　)

A.t=2s时最小          B.t=2 s时最大

C.t=10s时最小        D.t=8.5 s时最大

通过大数据平台的反馈，得到预习的正确率和得分情况如下：

从以上的正确率和得分图可知：

一部分学生（约17人）通过对牛顿运动定律一章的学习，已基本掌握牛顿运动定律解题的方法；另一部分（约20人）对知识点还有部分欠缺；剩余少部分（约4人）掌握情况不理想。

4.课上精准点评

(1)对预习进行精准点评

通过对课前预习数据的分析，结合学习目标，对以下两点在课堂上进行点评：

①针对学习目标(1)，以口诀“一重二弹三摩擦四其他”，强化受力分析时各力的顺序，并对预2中鱼所受“作用力”这一名词进行解释。

②针对学习目标(2)，在对预5进行点评是，对解题涉及的书写规范，公式标矢性进行强调。

(2)解决动力学两类问题的步骤。

①从受力确定物体运动状态

利用平板系统推送例题，学生解答之后可迅速提交，并在学生解答时对先提交的答案进行快速批改。在大部分学生完成后将典型错误用多媒体呈现，供学生讨论，并对讨论过程中学生的错误进行点评。例题如下：

例1. 一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。

明确解题原则，即在物体受力情况已知的情况下，由牛顿第二定律科求出物体运动的加速度。在运用运动学规律即可求出物体的运动状态。

要求：a.对物体进行受力分析，明确物体可能的运动情况

b.列出完整的解题步骤

明确：在竖直方向上，由初中知识可以知道“物体平衡”，所以G=FN。由牛顿第三定律可知FN=FN’。在已知摩擦因数μ的情况下，由滑动摩擦力公式即可求出滑动摩擦力。本题为了使问题简单，直接给出了摩擦力大小。

板书计算过程，并强调：物理运算过程中应该尽量使用代表物理量的字母，必要时再带入物理量的数值。

②从运动情况确定受力

例2：一个滑雪者，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿上坡匀加速滑下，山坡倾角θ=30°，在t=5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪者受到的阻力（包括摩擦力和空气阻力）。

首先应明确指出：因为滑雪者全身的运动情况相同，因此可看做质点，并且将其作为研究对象。如果知道了滑雪者的运动情况，根据运动学公式就能求出加速度，再通牛顿第二定律就能求出滑雪者所受的合力，结合受力分析，便可以弄清楚滑雪者受力的具体情况。

组织学生讨论：

①如果在水平和竖直方向上研究人的运动和受力情况，是否可以解答？

②如果研究沿斜面和垂直斜面这两个方向上人的运动和受力情况，问题是否变得简单？

板书答案，并对典型错误进行点评。

点评：主要的问题是书写规范上，未使用字母代表物理量。未画受力分析图。

点评：主要的问题是，当沿着斜面和垂直斜面建立坐标时，G=FN不再成立，而是FN=G cosθ，再根据摩擦力公式Ff=μFN可求出摩擦力大小。在沿两个坐标的方向分别列出平衡方程即可求解。

5.课后精准评价

为了衡量该堂课精准教学的效果，制定专门的课后评价练习，通过平板推送和数据汇总，结合上课例题所遗留的问题对未掌握的学生实行面对面知道，确保教学效果。

习题如下：

练1.如图为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼-10”战机大仰角沿直线加速爬升的情景。则战机在爬升过程中所受合力方向(　　)

A.竖直向上                B.与速度方向相同

C.与速度方向相反       D.与速度方向垂直

练2.一位杂技演员在高空钢丝上匀速前行,若图中钢丝可视为水平,则他受到的支持力与重力的关系是(　  　)

A.平衡力                     B.作用力和反作用力 

C.支持力小于重力         D.支持力大于重力

练3.从水平地面竖直向上抛出一物体,物体在空中运动到最后又落回地面。在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是(　  　)

A.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同

B.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反

C.物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间

D.物体落回抛出点时的速率小于物体抛出时的速率

练4.在某城市的一条水平道路上，规定车辆行驶速度不得超过30km/h。在一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，凉的这辆卡车紧急刹车（车轮被抱死）时留下的刹车痕迹长7.6m。经过测试得知这种轮胎与路面的动摩擦因数为0.7，请判断该车是否超速。

6.问题精准反思

实行“精准教学”课堂模式，教师要为学生课前自主学习提供时间和空间，并要对学生自学和预习是产生的问题进行汇总，这需要花费大量的时间去准备和研究。再者教师要为学生在课堂上为自主思考和思维碰撞挤出时间，以便于学生在相互讨论中交流思想，暴露问题，这样教师讲解时就能解答共同的疑惑。这对教师对课堂的把控提出了新的要求和挑战。总的来说，基于平板教学的数据统计，是一把双刃剑。优点是它能提高课堂评讲的针对性和实效性，还能对教学效果做出科学的评价，实实在在的提高了课堂教学的效率。但如果学校管理不到位，教师研究做不到位，这个平台反倒成了学生分心的罪魁祸首和教师偷懒的好助手了。

本文作者：吴兴高级中学 沈旭东