大数据时代背景下的物理作业困境与思考
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【摘 要】近年来，“大数据”越来越多的被人们提到，其适用技术包括大规模并行处理（MPP）数据库，分布式数据库，云计算平台，互联网，可扩展的存储系统，它具有4V特点，即Volume（大量）、Variety（多样）、Velocity（高速）、Value（价值）。我们生活中的“微信”互动、QQ聊天、网购、汽车导航等等行为都在彰显着“大数据时代”的到来。作为教育者，我们更为关注的是“大数据”对教学和学生的影响。毫无疑问，“大数据时代”的到来对我们的课堂教学带来了积极而深刻的影响，促进了教学方法的诸多变革，对课堂教学的趣味性、高效性、有效性等方面发挥了很大作用。但是让我们教师不能回避的是学生的作业出现了诸多问题，“大数据”让教师陷入了尴尬的“困境”。本文就网络信息技术迅猛发展的今天，学生在作业方面出现的一些问题及应对作粗浅的探讨。
一、令教师苦恼的作业“困境”表现
1.课后作业解答的非正常“雷同”。
物理课后作业作为课堂教学的的延伸和继续，它能帮助学生将课堂教学内容进一步综合和提升，更能锻炼学生对所学知识进行应用和迁移。但是教学实践中我们经常发现好多学生错会错得一样，对会对得一致，这绝不是用巧合所能解释的现象。通过调查，有些学生是通过“QQ”聊天传递信息，有些学生是通过“微信”互晒图片，还有直接“谷歌”或“百度”搜索题目与解答，更有学生向老师介绍完成作业的“秘宝”――下载“学霸君”、“学习宝”、“猿题库”、“阿凡题”等快捷解题软件。面对如此丰富的“作业帮手”，作为教师的我们该何去何从？
2.学生不再计较作业的“多少”和“难易”，但对物理学科的兴趣却在悄然丧失。
在升学应试的压力下，好多教师依然放不下作业的“多练”和“拔高”。为了防止学生“互通有无”与搜索答案，教师往往多次对学生进行教育，甚至让家长进行监督，但是作业的“雷同”仍然不减，这就直接导致测试成绩让师生“无颜以对”。不需太久，我们就会发现学生对物理的兴趣已经不高，有些学生甚至学之乏味。难道是科技的进步让我们的教育“实现”了倒退？或者是教育历经“大数据时代”必须要付出如此的代价？
3.“海量”教学资源，教学质量却不尽人意。
电脑的普及，网络资讯的快速发展，为每位教师寻找教育和教学资源提供了极大的便利。教师只要登录诸多教育资源网站，就能获得很多现成的学案、试题、课堂或课后作业。“大数据时代”让教师们拥有了取之不尽、用之不竭的“题库”，如此优越的条件，让广大教师们在倍感“取题”幸福的同时，也承受了与当今深度课改所要求的“核心素养培养”目标不相匹配的“痛苦”。难道我们在课堂教学改革上不断地取得创新与成功，却要在学生作业上遭遇“滑铁卢”吗？
二、对于作业“困境”的思考
1.课改进程中的“重男轻女”。
反思自1999年实现课程改革以来，我们教师感受很深的是课堂教学方式发生了较大的转变。“满堂灌”、“一言堂”等以“教师为中心”的课堂教学模式已经没有了市场。课堂教学提倡师生互动、注重过程探究，纠正了“满堂问”、“随意放羊式探究”等误解“学生为主体”理念的不当教学行为，发展到如今倡导学生“核心素养”的培养理念。这样的进步离不开各级教育领导机构对课堂教学改革的重视，从全国各地举办的教师课堂教学比赛、课堂教学设计比赛、多种观摩课、示范课的举行，我们不难感受课程改革对课堂教学的重视程度。然而课后作业作为课堂教学的延伸，对学生的素养提升同样具有不能忽视的重要作用，却鲜有“课后作业设计大赛”，也难见针对课后作业的课题申报与研究。显然，课改杠杆的轻重失衡是导致当今作业改革发展滞后于课堂教学发展的重要原因。
2.教师对课后作业功能认识的观念亟待更新。
培养全面发展的学生一直是教师们的追求，但是又有哪一个教师不希望自己的学生对自己的课程更加喜爱乃至多花些时间去学习与研究呢？课堂的45分钟已经无法追加，所以让学生在课后多做点物理学科的习题，从而将学生捆绑在物理学科的时间久一些，这种现象应该不是少数吧。事实已经或必将继续证明，依靠作业的数量或布置不适应学生水平的随意拔高难度的作业，以期让学生保持对物理的学习兴趣一定会适得其反。课后作业具有帮助学生巩固课堂教学内容，培养学生良好解决问题的习惯，进一步掌握学习方法，拓展知识应用以及锻炼学生创新思维等多方面的功能，教师应该重视作业的质量，让学生在完成作业的过程中既能掌握基本知识、基本技能、基本方法，又能使他们情感、态度与价值观等方面得到有效的进步与发展。
3.重视作业的设计与原创性。
作业的设计要基于学生的认知特点和已有水平，遵循渐进性、层次性、趣味性、生活性、应用性等原则，切记选题随意、模式单一。教师设计作业时不仅难易要适度，还应使作业具有一定的拓展性。根据“大数据时代”的资讯特点，设计一些与教学单元相关的讨论型、互动型作业，构建本学科的“QQ群”或“微信平台”，引导学生正确对待与使用有关资源或学习软件。创设学习环境，让学生在“QQ群”或“微信平台”发表自己的疑问或见解，鼓励优秀学生对作业困难的学生给予帮助或点拨，而不是直接传递答案，同时也要为那些有独特想法和解法的学生多多“点赞”。教师可以鼓励学生在交流平台“晒”自己的解法，晒出“错误”，也晒出“水平”，让大家来“寻错”、“纠错”，并探讨导致错误的原因。教师还可以引导大家去网络寻找其他解法，并讨论解题的优点、亮点或错点，让学生体会到作业不再是乏味的任务，网络也不再是“应差作业”的工具，而是大家继续交流与提升能力的良好平台。教师只有顺应信息时展的要求，积极行动和正确引导，才能有效发挥资讯进步对学生素养的正面影响。
作业的设计还要重视习题的原创性。教师在工作过程中一直会与试题或习题打交道，教师针对有关物理知识、物理实验或物理方法，适当变换条件或数据，使旧题换新颜，让那些即使拥有“秘宝”的学生也不能照搬答案，促使他们养成独立思考和解决问题的良好习惯。要习题进行原创教师就必须多看多做，进而再结合教学内容所蕴含的知识要点、技能要求、解决方案等来构思和设计习题。教师原创过程中一定要注意不能出现科学性错误，简单题应注重基础知识的夯实、基本技能的锻炼及物理基本思维方法的运用。综合题的设计应注意思维的逐步深入，突出思维的灵活性、深刻性、创造性等方面的训练。原创习题对教师的能力要求较高，所费的精力与时间也较多，所以比较实用的方法是对网上现有习题资源进行改编，这就相对容易了。下面举两例以抛砖引玉。
示例一：
（原题2010・黔南中考）如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为_____N；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动（如图乙所示），则推力F2=_____N。
（改编）如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠着放在水平桌面上，在16N的水平推力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为_____N；若将A、B叠放在水平桌面上，用水平力F2拉A使它们一起匀速运动（如图乙所示），则此时木块B所受的摩擦力为_____N。
示例二：
（原题2011・桂林中考）如图所示，质量为40g的金属小球从导轨的a自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为______J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为______J。（g取10N/kg）
（改编）如原图所示，质量为20g的金属小球从导轨的a处由静止自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为_____J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦做的功为______J。（g取10N/kg）
改编物理习题要重视习题对学生知识与能力考查的实质性要求，可以变换数据与提问的角度，也可以将所要求的结果变成题设条件，求解原来的已知项目。教师可以因势利导，借助有关网络平台鼓励学生比较类似习题的异同，潜移默化中就会培养学生的辨别能力、审题能力和解决问题的能力。
“大数据时代”带给我们便利，也让我们在教育上遇到了一些“困境”，但只要我们教师心中始终装着学生，争做课改的探索者、研究者，利用网络资源创造出继续指导学生学习的条件，从而引领学生在适应科技进步的同时，也学会学习。