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[摘 要] 为了解电子书包在初中物理课堂教学中的应用、成效以及问题，文章将基于电子书包应用于初中物理分层教学中的课堂和传统的物理教学课堂作为对比分析对象，立足学生，以数据分析为基，以分层教学为本，以电子书包为径，聚焦课堂的转型，从研究目标的创新、研究内容的创新、研究思路的创新性三个维度分析了电子书包在初中物理分层教学中的应用，对电子书包和初中物理课堂分层教学的深度融合进行了探索。根据数据分析，总结出电子书包应用于初中物理分层教学，有利于精准有效学情分析，学生核心能力提升;有利于形成精品的资源库，实现双个性化教学;有利于凝炼阶段性研究成果，搭建量化智慧平台;有利于形成多维校本课程，逐步建立学校品牌。
[关键词] 电子书包; 初中物理; 分层教学; 运用成效
[中图分类号] G434 [文献标志码] A
一、研究概述
《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出，均衡发展是义务教育的战略性任务。茂名市跟全国一样，初中实行按学区就近入学招生，并实行均衡常态分班，教师公开抽签到班，真正做到公平、均衡[1]。但是，由于学生基础差距大，教师上课很难照顾到每位学生的差异，因材施教往往难以实现，学生之间、班与班之间、学科之间很早就出现了明显的分化，使教育教学质量面临着严峻的考验，制约着学校健康均衡持续发展。为此，如何减少两极分化，是实施均衡教育后初中面临的课题。而且笔者发现，针对电子书包在初中分层教学中的实践应用研究在学术研究领域还比较匮乏，还没有形成系统的、有影响力的研究成果。
同时，笔者综合研究了关于电子书包的相关文章，发现2002—2009年关于电子书包的研究几乎处于停滞状态，从2010年开始，关于电子课本与电子书包标准制定的几次会议召开，电子书包又开始得到广泛关注。其中，内容大多数是着重探讨电子书包的发展现状、面临困境等，如张迪梅的《“电子书包”的发展现状及推进策略》[2];电子书包在个别科目中的应用，如李晓东的《基于电子书包的小学语文翻转课堂教学模式应用实践研究》[3];电子书包的系统设计、交互模型研究，如赵金彪的《电子书包功能建模的方法研究》[4]等。具体结合在学校教育教学的实践应用和调查成果尚不够系统。并且，在利用电子书包改善师生教与学的方式和效率方面的研究还很不足，涉及“分层教学”的报道及文献仅有7篇，鲜有较为成熟且深入的研究成果。其中，搜索电子书包在初中物理分层教学中的应用等相关的关键词时，更显示为0条。
作为教育管理者，结合本校的做法，笔者探索将电子书包应用于初中物理课堂的分层教学中，寻找有效的课前预习、课堂互动、课后反馈的有效途径，为激发学生学习的积极性、提高课堂的学习效率、实现双个性化教学、培养学生核心能力做努力，最终收获精准有效学情分析，学生核心能力提升;有利于形成精品的资源库，实现双个性化教学;有利于凝炼阶段性研究成果，搭建量化智慧平台;有利于形成多维校本课程，逐步建立学校品牌等多维成果。
二、 研究设计
（一）研究对象
本研究对象来自广东茂名市祥和中学初二（22）、（21）班的学生。其中，初二（22）班是实验组（共59人），是应用电子书包于初中物理分层教学，而初二（21）班是对照组（共53人），是传统的物理课堂。
在研究推广过程中，实验班的59名学生以电子书包为个性化学习载体，以“教师个性化教学研究”为自变量，以“学生个性化学习研究”为因变量，以“在线答疑”“学习社交区”“错题归类”“薄弱点分析针对性辅导”“日常表现实时追踪”“阶段分析及时补救”等作为考察量度。而对照班则以“教师传统讲授模式”为自变量，以“学生集体学习反馈”为因变量。通过每学期各阶段的线性成绩对比，试验后的实验班学生的成绩、创新能力、动手能力、自主学习能力、合作能力等核心能力会呈线性提高，而对照班学生的成绩提高不明显，甚至出现下滑的趋势，因为“学如逆水行舟，不进则退”，同时，其创新能力、动手能力、自主学习能力、合作能力都偏弱。
（二）理论依据与技术支持
基于电子书包的学习方式是指在一定的现代教学理论和学习理论、教学设计理论、现代信息意识的指导下，利用电子书包进行有效学习的基本行为和获取知识的认知取向以及采用的所有交往互动形式与状态的总和[5]。而基于电子书包下的分层教学是基于“最近发展区”理论基础，借助电子书包这个现代信息化的载体的研究，借助“云平台”大数据来确保五个维度研究的真实度、有效度和高效度。本研究的技术应用主要体现在个性化管理、个性化教学、个性化学习和个性化监控等方面，其中，个性化教学空间和个性化学习空间是实现分层教学的根本依据。
（三）研究过程及结果分析
电子书包是一种信息化环境的集成体，它整合了资源、设施、工具和平台，是一个教学云平台、教学资源、智能学习终端一体化的系统，具有学习终端移动性和便携性、支持服务个性化和多样性、学习资源丰富性和新颖性，是实现分层教学的必要技术[6]。依托这个教育生态环境，教师可以构建一个交互式的教学环境，学生可以打造出属于自己的个性学习空间。《新课标》要求注重科学探究，提倡教学方式多样化，在教学中应注重采用探究式的教学方法，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养其探索精神、实践能力以及创新意识等。同时，应提倡教学方式多样化，鼓励将信息技术融于物理教学[7]。电子书包教学手段有着丰富的教学资源、强大的交互性、個性的学习性，其应用在初中物理分层教学后的结果分析如下：
1. 教学资源有效整合，分层教学真正落地
为了明确电子书包在初中分层教学中推广建设的方向，本研究从教师、家长、学生三方展开调查，以“数据”分析“问题”，借“问题”确立“方向”。其次，资源共建。在云平台中按学科建设“备课素材”“上课素材”“分层习题”等精品资源库，为电子书包的推广奠定基础。同时，在初步推广电子书包时，本研究在我校初二年级选一个班的物理科目进行推广。其特点是“均衡化小组合作学习，游戏闯关式竞趣学习，自动化推动学习资源”。最后，经过半年电子书包的使用，对班级学生进行物理模拟考试，并且利用“云平台”对学生使用电子书包学习前后的成绩进行对比分析，其中包括每个小组、每个人的进步幅度、变化程度、对比梯度等，生成学生“学习线性变化图”，形成成果反馈，从而促使分层教学在电子书包的载体推动下实现真正的落地。
2. 双个性化教学空间，实现个性化教与学
电子书包教学空间指的是雙个性化教学空间，即个性化教学空间和个性化学习空间双向融合。“个性化教学空间”是教师应用“精准资源”“社交空间”“课堂互动”“实时学情”等资源进行“灵活授课”来促进“自由教学”（分层教学），最终形成“作业闭环”，系统根据教师设定的答案进行“自动批阅”“学情分析”，最后实现个性化的教学;“个性化学习空间”是“学生专属的自我学习空间”，即课前学生可以根据教师布置的“预习作业”进行自主预习，遇到不懂的知识点可以进入“学习社交区”进行“在线提问”，教师进行“在线答疑”;课中，学生根据预习的情况与教师进行“课堂互动”“自由学习”;课后，学生可依据“云平台”的“大数据分析”进行“课堂回顾”和“错题归类”，实现自主性个性化学习。在此依据下，电子书包在其中的应用方法主要体现在以下四个方面：
（1）深入推广：增加物理特色板块，如“实验板块”等。
（2）阶段性的问卷反馈：深入推广一段时间后，拟制定三份问卷，如《电子书包的运用对您的能力提升是否有用》问卷，展开对电子书包应用在初中分层教学中的必要性、重要性、可行性、价值性等的分析，从而再次完善电子书包的构建，推进我校物理的分层教学。
（3）阶段性的模拟反馈：成果的线性反馈是对于一个平台使用得好坏的最快、最有效的验证。本阶段在推广电子书包应用于初中物理分层教学中时，会进行两次模拟反馈，以“学生合作能力、交流能力、创新能力、自主学习能力”作为参照物，展开自我评价、教师评价、家长评价和同伴评价。
（4）实验班、对照班对比反馈：通过整体对比实验班和对照班两次模拟考试的物理成绩以及实验班每一位学生两次物理考试的进步幅度等维度，分析比较电子书包应用于初中物理分层教学所取得的成果。
实验班和对照班成绩分析对比如下：实验班较之于对照班，物理平均分高26.73分、优秀率高34.25%、低分率低6.06%。而实验班期中、期末前后两次测试的线性比较中，物理期末平均分比期中平均分高7.48分、优秀人数增加6人、低分人数下降为0人。可见，应用电子书包于初中物理分层教学，有利于初中物理因材施教的实现，更利于实现双个性化教学。
3. 多维学情分析反馈，教育教学高效高质
反馈是教学过程的一个重要的环节，及时的反馈有助于教师在教学过程中动态地调整教学方法和教学策略，优化教学效果[6]。基于电子书包下的初中物理分层教学课堂，巧妙利用电子书包云平台进行“错题分析”，为学生建立属于自己的“错题库”，便于教师对学生进行“错题跟进”并帮助学生解决错题，从而突破学习瓶颈，收获学习成就感;“班级分析”包括“知识点掌握情况分析”“日常答题情况分析”“课堂表现情况分析”“作业分析”，这四项分析有效地让教师随时随地掌握班级情况，继而能够根据班级情况及时调整自己的授课方式;“学生分析”包括“日常答题正确率分析”和“课堂表现”，通过分析学生答题的正确率了解学生在课堂上的掌握程度，从而更好地展开针对薄弱项的学习;“学生表现追踪”包括“学分排行榜”“本日重点关注”“本周重点关注”，以“分”激发学生的学习兴趣，以“关注”提高学生班级归属感;“小组表现追踪”包括“小组学分排行榜”“今日情况”“本周情况”，以“小组”培养学生的小组合作能力，提高学生的探讨能力。
“错题分析”“班级分析”“学生分析”“学生表现追踪”“小组表现追踪”这五个具象有效的多维度学情分析，充分实现了教师的个性化“教学”、学生的个性化“学习”“一对一辅导”“小组合作探讨”“学生自我反思”“线上答疑”等，使得学生学习成绩呈线性提高，教育教学高效高质。
基于电子书包下的分层教学常规模式为：（1）预学诊断，提供全端分析;（2）智能推送，支持个性化教学;（3）实时反馈，精准分析评价;（4）多屏互动，加强协作交流;（5）记录过程，促进学习生成;（6）多元评价，育人服务全程。如图1所示。
（四）电子书包在初中物理分层教学中的应用案例
1. 借电子书包创设情境，分层教学激发学习兴趣
电子书包是一个强大、开放、共享的精品资源库，教师在教学中可以利用资源库来设置教学情境，并且可以针对不同的授课内容来创设不同的教学情境。而物理是一门以实验为基础的自然科学，来源于生活，同时又作用于生活，所以日常生活事例、演示实验、新闻报道、图片和影视资料等都可以用来设置学习情景，作为课堂教学中的教学情境。如笔者在讲授“怎样才叫做功”的专题知识时，通过电子书包云平台展示相关图片，让学生分组讨论找出两组图片的共同点;让学生分小组、分层次做相关的实验，验证“为什么物理会移动一段距离”，从而通过归纳总结得出“功”的定义。
在课堂教学过程中进行有效的情境创设，不仅能够激发学生的学习热情，也有助于将抽象的内容具象化、复杂的问题简单化，减少学生的认知障碍，降低学生的学习难度，增加学生的求知信心。
2. 借电子书包实现多屏互动，个性学习分层教学落地
教师在将电子书包云平台应用于初中物理分层教学时，可以充分利用电子书包强大的交互性，实现多屏课堂互动，使得每一位学生都愿意参与课堂活动，每一位学生都乐于根据自己的学习能力进行自主学习。所谓“多屏课堂互动”有以下几种形式：
（1）个性抢答，竞赛学习。电子书包云平台中设置了“抢答键”，学生上课的时候，可以根据自己对知识点掌握的程度去选择是否回答问题。如笔者在讲授“认识内能”专题中的基础知识板块时，采取“抢答”的方式，让学生在“抢答”的过程中积极参与课堂，在竞赛学习的过程中查漏补缺，分层提升自我。
（2）作业同屏，对比讲解。学生通过平板与教师互动，进行随堂练习与测试，其提交题目解答过程同屏至教室屏幕。教师根据学生提交的答案，进行同屏对比评讲。如笔者在讲授“研究物质的比热容”专题知识时，为了让学生融理论于实践中，在讲授完重要知识点后，分层推送了两道相关应用题，如“已知铝的比热容是0.88×103J/（kg ·℃）的试计算：把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃，铝块吸收的热量是多少？”“质量为200克的铝壶中盛满温度为20℃的水后，进行加热，当壶中的水吸收了5 .04×105J的热量后，水温升高到80 ℃ 。此过程中铝壶吸收了多少热量？壶中所装水的质量为多少千克？已知铝的比热容为0.88×103 J/（kg. ℃）”，让学生在白纸上作答，拍照提交，通过“同屏”功能进行对比讲解。
（3）双向推送，因材施教。在传统的教学中，教师接收学生学习情况的反馈比较滞后，往往只能通过课后作业或者考试情况来对学情进行分析，对学生的了解难以客观全面。而电子书包作为教师与学生的交互平台，能够及时向教师反馈学生的学习动态，无论是课堂小练还是课后作业，学生完成后都会通过互动平台第一时间传送给教师，教师可以根据反馈及时了解每一位学生对知识的掌握程度，调整教学策略。比如在八年级下册物理“二力平衡”一课中，教师将课堂练习发送给学生，学生在平板上完成作答并提交，教师可以随机翻看每一个学生的完成情况。练习结束后，每道题目的正确率都会显示在白板上，当教师发现1、2、5题正确率较低时，马上进行讲解并推送二次练习。这有利于师生查漏补缺，提高课堂效率。另外，教师也可以通过电子书包形成学生的成长记录档案，如我校电子书包实验班的每个学生都有自己的成长资料库，其中包括每次作业分数记录、错题集等，这有利于教师及时掌握每个学生每个阶段的学习情况，进行一对一指导，实现因材施教。
3. 借电子书包进行学情反馈，精准教学分层教学效率高
电子书包云平台即时反馈功能，不仅丰富了师生课堂中互动的方式，更便于教师全面、及时地了解学生的学习情况，实现教学的有效评估，调整教学设计，从而提高教学质量。在教学过程中，教师可以通过“快速组卷，及时推送”的方式让学生限时完成相关习题，并且根据答题正确率情况调整教学。所有小组正确率>80%，教师可开展下一步教学;个别小组50%<正确率<80%，教师可安排小组讨论;所有小组正确率<50%，教师则需要重新对知识点进行讲解。同时，亦可以通过课堂端软件对小组的课堂表现进行评分，自动统计小组和个人评价结果。教师可根据需求制定个性化评价项目，统计小组和学生个人评价分数，生成报表。如笔者在讲授“热量与热值”专题知识点时，继热量的概念、水吸收热量与温度、质量的关系、燃料完全燃烧放出的热量的计算等知识点的讲授后，笔者利用电子书包数字资源库快速组卷了两组试题，一组是“纯基础”类试题，另一组是“提升类”试题，让学生以“闯关”的方式去高效刷题。通过电子书包及时反馈功能分析学情，从而进行有针对性的辅导，使得教学能够精准到每一位学生，提高学生的学习效率，完美落实分层教学。
（五）研究存在的问题及解决办法
电子书包的普及和发展高效地促进了教师个性化的“教”和学生个性化的“学”，是教育教学历史上一个重要的信息化载体。而电子书包和初中物理分层教学的深度融合更是符合因材施教、有教无类的教育规律，实现人人愿意学习、人人乐于学习、人人在电子书包技术支持下喜欢分层教学、人人在分层教学下提高自我的目标。
然而电子书包运用于初中物理分层教学中还存在许多需要注意的问题，主要表现如下：
1. 学生学习的不自觉性
电子书包作为紧跟时代的现代化教育手段，深受广大学生的欢迎。但初二的学生正处于青春叛逆期，学习自觉性能力偏弱。尤其是在电子书包应用于初中物理分层教学的过程中，当借助电子书包平台开展物理实验时，小组合作、动手实践等特性要求会让不够自觉自主的学生脱离课堂学习甚至扰乱课堂秩序。因此，电子书包应用于初中物理分层教学中，必须在教师以及家长的监督下进行，从而避免过分“个性化”带来的弊端。
2. 教师对电子书包的陌生性
在利用电子书包教学的过程中，教师对电子书包的使用技能直接影响到电子书包的教学效果。电子书包提供了很多的教学软件和平台，但很多教师对这些软件并不熟悉，部分老教师虽然有丰富的教学经验，但对新生事物可谓望而却步、无从下手。因此，学校要定期组织教师进行电子书包使用的培训，提高教师对电子书包的使用技能。另外，教师也要转变观念，积极适应电子产品在现代化教学中的应用，做好课前备课、课后跟踪反馈的工作，充分发挥电子书包在促进学生分层教学中的作用。
三、研究启示与建议
经过大半年的试点，電子书包在两个实验班中的实践有了初步成效。对比使用电子书包前的数据，笔者发现，学生的学习积极性、课堂专注度提高了，成绩也有了明显的进步，优秀率上升了8%，而低分率下降了5%。这说明电子书包在个性化教育中的作用显著。为此，为了更好地发挥电子书包在个性化学习中的作用，真正将电子书包下的分层教学落到实处，结合实践经验，提出以下几点实施策略：
（一）制定应急预案，适时适度适量
教师将电子书包应用于初中物理分层教学时要以“适时”和“适度”为原则，制定“应急预案”。其中“应急预案”表现为以下三方面：
综合应急预案：综合云平台数据反馈的问题，建立综合应用预案。如“学生学习的不自觉性”，则可强化平台“监督”功能。
专项应急预案：成立“专项应急预案小组”，如信息技术小组保障技术支撑;心理建设小组保障学生心理。
现场处理方案：现场处理更多的是在于授课教师的能力。
（二）完善电子书包设备，丰富物理个性资源
要充分发挥电子书包在物理分层教学中的作用，首先要完善电子书包设备。这其中包括两个方面的含义：一是完善电子书包的硬件软件设备，二是完善电子书包的资源设备。电子书包的硬件设备以电脑、手机、手持电子阅读器为基础，尽管不同品牌的设备其制式标准不同，但这些设备都必须具有便于教师教学和学生学习的优势，这是充分发挥电子书包作用的前提条件。当然，也要完善电子书包的软件设备，要充分发挥电子书包的便捷性，让软件的使用更加人性化、简单化。比如客观题的修改可以设置为自动批改，而主观题的批改可以设置为手写批改而非打字批改，这就能大大减少教师的工作量，提高教师工作的积极性。另外，要完善电子书包的物理资源设备，丰富的物理学习资源是学生个性化发展的最大保障。因此，教师可以在本班的教学云系统中形成一个资源库，在分享教材相关资源的同时，也可以根据实际情况分享一些重难点知识的微课、课堂实录和不同层次的拓展性资源，使得学生能够根据自身情况选择合适的资源进行自我提升。
（三）单向分层多向落地，个性教育扬生所长
电子书包应用于初中物理分层教学中的目的是实现个性化教育，充分发挥每一个学生的所长。笔者认为，个性化的发展离不开一个良好的合作交流的环境，学生之间互相交流，在展现自我个性的同时，也能够吸取他人的优秀观点和理念，从而促进自我的成长。因此，教师在课堂教学中可以多创设学生合作探究的环节，布置小组合作任务，鼓励学生利用电子书包与教师和同伴进行交流、探讨。比如在初二年级物理“怎样比较做功的快慢”实验课中，教师把课堂的主动权交给学生，学生以小组为单位自行观看教师提供的视频，学习知识点，然后做实验，并通过电子书包拍摄、记录实验结果，上传到班级服务器。个别实验结果模糊的学生可以根据同伴上传的资料寻找原因，重新实验，由此，全班学生在互助共享的过程中完成了知识的学习，真正成了课堂的主人。另外，每一次课堂教学，教师都可以设置一个解疑环节，学生可以实名或匿名将学习上的疑问发到教师的终端，教师将学生的疑问通过白板展示，从而全班学生就此问题寻找资料，共同探讨。如此一来，不仅有利于调动学生的积极性和参与度，在完成任务的同时，使得单向分层多向落地，充分发挥每个人的所长，达到促进个性化发展的目的。
[参考文献]
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[2] 张迪梅.“电子书包”的发展现状及推进策略[J].电化教育研究，2011（9）：87-89.
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