Excel数据分析指导下的物理教学设计与实施

徐玉兰

【摘要】本文首先提出学情分析工具应用的必要性，巧妙利用Excel电子表格作为学情分析工具，通过Excel电子表格录入学情数据并进行学情分析.最后，基于分析结果，指导课堂教学设计与实施.

【关键词】Excel表格工具；初中物理；课堂教学

1 问题的提出

1.1 学情分析工具的应用是历史发展的必然趋势

现阶段我国初中物理教学设计越来越重视对学生的学情进行分析，这样的教学设计基于学生真实的学习情况，不再仅凭设计者的主观臆想，课堂教学效率得到了大大的提升.但是，由于不同学校、不同教师采用的学情分析工具不同，导致学情分析的效果差异很大.甚至有些教师特别是乡村教师由于没有好的学情分析工具，分析起学情来复杂繁琐.久而久之，他们便放弃了对学生的学情进行分析，直接进行教学设计.可想而知，这样的教学设计质量不高，课堂教学效率必然低下.所以，我们提倡在教学设计前，先针对教学对象进行学情分析，再根据学情分析的数据进行教学设计，以达到有的放矢、事半功倍的教学效果.

1.2 学情分析工具应用的现状和存在的弊端

近年来，随着计算机应用技术和网络技术的发展.不少互联网公司针对学校推出了一些实用的学情分析工具.比如“问卷星调查问卷”、爱云校的“好分数”等等.用“问卷星调查问卷”涉及到未成年人借机使用电子设备从而成瘾的问题，而使用“好分数”，很多小型学校特别是乡下中学由于资金短缺或由于扫描试卷需要增加更多的人力物力等原因，平时的调查问卷无法采用网上阅卷的形式，导致依赖于网上阅卷的“好分数”这些实用的学情分析工具无法实际应用到辅助教学设计中.

2 解决问题的方案

针对上述问题，笔者所在课题研究小组提出采用Excel电子表格作为学情分析的工具来进行学情分析.我们发放最原始的纸质试卷给学生作为问卷，在不影响到目前的教学方式和改卷方式的基础上，将问卷收集上来的数据用Excel建立数据表格，进行学情统计和分析.在Excel表格中我们利用最简单的数字1和0分别表示学生答题的对和错，对学生的每一小题或每一个得分点的得分情况进行数据收集.最后再利用Excel表格工具统计出学生各小题的答题情况.最终根据答题情况进行有效的教学设计.

例如 以泸科版九年级物理教材第十四章“了解电路”前面两节的部分内容为例，设计具体的操作流程如下.

流程（1）：设计问卷

1.春季运动会上，某班同学穿着腈纶运动服参加检阅，正步走后，不少同学发现裤子贴在了腿上，这是因为的缘故．

2.物理教师在讲授“摩擦起电”一节时，请同学们用塑料尺在头发上摩擦，取下后试试能否吸起碎纸片，结果塑料直尺能够吸引碎纸片．这个现象说明（  ）

（A）摩擦时，同时发生了正负电荷的转移，头发带负电，塑料直尺带正电.

（B）摩擦时，同时发生了正负电荷的转移，头发带正电，塑料直尺带负电.

（C）摩擦时，只发生了正电荷的转移，使塑料直尺带正电.

（D）摩擦时，头发上的电子向塑料直尺转移，使塑料直尺带了负电.

3.如图1中的甲图所示，两个轻质小球相互排斥，乙图是两个轻质小球相互吸引，则下列关于它们的说法正确的是（  ）

（A）甲图中的两个小球一定带同种电荷.

（B）甲图中的两个小球可能一个带电，另一个不带电.

（C）乙图中的两个小球一定带异种电荷.

（D）乙图中的两个小球可能一个带电，另一个不带电.

4.关于电流的形成原因，下列说法中正确的是（  ）

（Ａ）只有电子的定向移动才能形成电流.

（Ｂ）只有正、负电荷同时定向移动才能形成电流.

（Ｃ）只有正电荷的定向移动才能形成电流.

（Ｄ）金属中的电流是自由电子定向移动形成的.

5.A驗电器带正电荷，B验电器不带电，当用金属棒将Ａ、Ｂ两验电器金属球相连，如图2所示，则下列说法正确的是（  ）

（A）电荷从A向B移动.

（B）电流方向A从向B移动.

（C）电流方向B从向A移动.

（D）电流的方向与正电荷移动的方向相反.

流程（2）：发放纸质问卷，让学生回答问卷.

流程（3）：收集纸质问卷，利用Excel作为数据分析工具，对收集上来的问卷进行数据录入和统计，具体操作过程如下：

我们设计的Excel数据统计表格如图3.

若学生1的答题情况是：第1-5题分别是对、错、错、对、错，用0表示错，用1表示对，则在对应的B4单元格输入10010，以此类推，将所有学生的答题情况录入到Excel表格中，在C4单元格利用函数=VALUE（MID（$B4，C$3，1）），得到学生1第1题答题正确与否的信息，最终显示为1，表示学生1第一题答题正确.这样录入学生答题信息简单高效，不用一题一题去录入，用Excel强大的函数功能自动将每小题的答题情况统计到对应的单元格.我们用C14=COUNTIF（C$4：C$13，“=0”）+COUNTIF（C$4：C$13，“=1”）函数统计本次问卷每小题有效的答题总人数，用C15=COUNTIF（C$4：C$13，“=1”）统计答对人数，用C16=COUNTIF（C$4：C$13，“=0”）统计答错人数，用C17=C16/C14统计答错率，用C18=C15/C14统计答对率.其他各小题的答题情况由Excel相应的函数自动统计，从而对本次问卷每小题的答题情况进行数据收集和数据统计.这样将数据录入和统计工作整合在一起，既简单又高效.

流程（4）：根据数据统计结果进行学情分析和教学设计.我们以上面统计的10个学生答题情况为例，进行学情分析.发现第1题填空题，学生对摩擦起电和带电体能吸引轻小物体的性质了解和掌握的情况比较好，但仍存在个别同学没有完全理解，因此针对这两个知识点，我们在教学设计时应将其设计为非重难点，在讲授此部分知识时可以一笔带过，由学生自己通过动手实践去完成这部分知识的理解.

而根据第2题的统计结果，有将近一半的同学对摩擦起电的根本原因不甚了解，因此在教学设计时，这部分知识应当定为重、难点，又因为这部分知识无法通过学生动手实验来观察，则可以采用视频动画展示摩擦起电过程中电子的转移过程，化抽象为形象，突破重、难点.

而根据第3题的统计结果和分析发现，有超过一半的同学即使对带电体间的相互作用已然清楚的情况下，也有可能因为逻辑思维能力的差异，导致答题出错.因此，在教学设计时，穿插培养学生的理科逻辑思维能力，引导他们正确分析问题、解决问题成了教学的重、难点.以此题为契机，培养学生的逻辑思维能力成为重中之重.

根据第4题的统计结果分析发现，虽然学生对电流形成原因不甚了解，但一些学生通过死记硬背也能拿下本题，所以本题得分率并不低.因此，引导学生正确学习物理的方法显得尤为重要.使学生形成正确科学的学习态度，引导学生养成良好的学习习惯成为教学设计中的重、难点.

根据第5题的统计结果分析发现，有一半学生对电流的方向和电荷运动方向的关系不甚了解，在教学设计中，我们应重视对同类题型的归纳，用专题训练等形式来强化对这部分知识的理解.所以在设计中，我们应提前收集好相关的典型例题，发放给学生，进行强化训练，并加以指导，以突破此重、难点.

3 结语

总之，巧妙地利用Excel电子表格当作学情分析工具进行学生的学情分析，既简单方便，又实用又可行.大大提高学情分析的效率，为好的教学设计提供了良好的保障.

参考文献：

[1]马文杰，鲍建生.“学情分析”：功能、内容和方法[J].教育科学研究，2013（09）：52-57.

[2]宋运来.什么是最有效的教学[M].南京：江苏人民出版社，2009.