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摘 要：因材施教从古到今都受到很高的推崇，其主要针对受教育者的个别差异实施不同的教学策略。但是，在教育实践中真正贯彻因材施教原则的却很少。本研究以笔者的访美经历，介绍了美国以虚拟实验平台为载体因材施教的教学案例。借助虚拟实验的可视化和及时反馈功能，学生根据自己的知识水平、个性特点和接受能力，个性化地执行学习任务，自主建构对知识的正确理解，体现真正的做中学。
关键词：因材施教；虚拟实验；及时反馈；个性化任务；做中学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）1-0071-4
对于传统教学模式，特别是大班教学的环境，因材施教存在种种困难。然而，笔者在美国俄亥俄州立大学访学期间，有幸参与了学校关于物理教育的教育研究项目——“学生对圆周运动向心力的理解和运用的教学研究”，亲身体会和参与了美国教育如何利用常用的虚拟实验有效地进行因材施教。
1 因材施教的内涵与困境
因材施教的理念在我国渊源已久，可追溯至孔子。史载：“孔子因子路固执而骄，故授之以敬而慎，以冉有胆小而怯，则教之以见义勇为（《论语·先进篇》提到：子路问：“闻斯行诸？”子曰：“有父兄在，如之何其闻斯行之？”冉有问：“闻斯行诸？”子曰：“闻斯行之。”释义是：子路和冉有都问孔子“听到一件事，就要去做吗？”孔子对子路说：“你爸爸和哥哥在，怎能听到什么就去做！”而孔子又鼓励冉有听到了就要做）。”虽然孔子没有直接提出因材施教的概念，但他却是我国第一个主张和施行因材施教的教育家。首先，孔子根据学生的智力水平，把学生大致分为“上智”“中人”“下愚”（《论语·阳货》），并对于不同智力水平的学生授予他们与智力水平相符的知识；另外，针对学生的个性特点进行教育，在《论语·颜渊》篇中记载樊迟、司马牛、仲弓、颜渊均曾向孔子问“仁”，孔子给出了4种不同的回答：樊迟鲁钝，孔子对他只讲爱仁；司马牛“多言而躁”，孔子就告诫说话谨慎；仲弓不够谦恭，孔子教导他忠恕之道；颜渊已有很高的德行，孔子用“仁”的最高标准要求他视、听、言、行，一举一动都要合乎礼的规范[1]。
因材施教的当代意义与古代基本相同，即“因学生之材而施教”，“教学要照顾个别差异”[2]。一般而言，因材施教的“材”指学生，就是根据学生的个别差异采取不同的教育方式和教育要求[3]，使每个学生在原有基础上获得最佳发展。国家教育咨询委员会委员、中国教育学会会长顾明远认为，因材施教应当顺应孩子成长的天性，在充分了解孩子的需要、想法、特点的基础上因势利导[4]。在现代教育中，“材”也被理解为“才能”，即学生的智能。美国哈佛大学心理学教授加德纳 1983 年提出一种关于智能及其性质和结构的新理论，并指出人类至少有8种智能[5]。不同的学生之间存在个体差异，包括能力、思维、兴趣、性格和气质等方面的差异，这些差异直接或间接影响学生的学习风格、内部动机、认知方式[6]。多年来，因材施教被认为是应对教学中个体差异的有效方法。
但是由于种种原因，在我国的教育实践中真正贯彻因材施教原则的教师却很少[7]。其中，不可回避的原因之一是大班授课制仍然是学校教学的基本形式。对一个班级来说，集体授课既要照顾个体差异，又要面向全部学生，应该如何因材施教，究竟以什么水平的学生为中心，确实是许多教师需要面对的问题[6]。因此，在现实教学中，教师往往是根据多年累积的教学经验，以中等水平的学生为主要对象，使教学内容和进度适合中等学生的知识水平和接受能力。再根据课堂反馈调整教学策略，尽可能地兼顾更多学生。然而，由于社会的发展和环境的变迁，即便是有经验的教师，也会面临新一届学生与往届学生之间的差异问题。而缺乏经验的新教师，在把握学生水平和个别差异的问题上更显得不足。因材施教很多时候成为一句口号，可望而不可即。
2 虚拟实验成为因材施教载体的优势
2.1 虚拟实验体现教学重难点
在普通课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，有些实验无法达到应有的效果。虚拟实验可以通过计算机技术仿真模拟一些重要的、在现实实验环境下难以完成的实验[8-10]。特别是对于重难点的理解，需要学生拥有丰富的空间想象力，或者辅助动态变化的实验过程得以理解。虚拟实验可以在视觉上详细而具体地反映知识的本质，逼真地模拟实际的环境，帮助学生更好地突破知识的重、难点，发展思维能力，最终使学生建立科学的认识论和方法论。
2.2 可视化与实时反馈功能
可视化是实现科学探究第一要素——“观察”的关键。只有经过认真观察思考，才可以发现问题。虚拟实验能够将实验可视化，并实时反馈给学生，让学生第一时间获得信息以便判断自己的猜想或者自己对实验的操作行为是否正确，以便帮助学生清楚地认识自己对知识的认知。
本文以“圆周运动向心力”为例，介绍笔者访美期间参与的关于“学生对圆周运动向心力的理解和运用的教学研究”项目，其虚拟实验平台如图1所示：该平台是本文作者之一，美国俄亥俄州立大学包雷教授所开发[11-12]，主要任务是让学生施加合外力给物体（小球），使小球实现匀速圆周运动。平台的主界面是小球运动的区域，通过辅助外界方向控制器（图2）人为地施加一外力给小球，让小球在规定的范围内运动。左边窗口的菜单栏是各种条件的控制器，可以调节小球的初始状态、运用环境和对其施力的大小。
该虚拟实验平台实现圆周运动向心力教学的主要功能有以下两个方面：（1）知识运用考查：检验学生是否能够将自己对向心力的理解运用于实际任务中；（2）概念转变：假设学生懂得知识，但是运用出错，该平台将学生的错误实时反馈出来，以供学生纠正错误，建构对知识的真正理解。这两点是得益于虚拟实验平台的可视化和实时反馈功能，让学生能观察到自己每一个操作的对错，在认知冲突中不断探索，努力去完成任务，从而使学生对知识建构和正确运用有一个全新的理解，体现的是杜威提出的“做中学”的思想。 2.3 个体可控性高
虚拟实验平台具有个体化可控性，每一位同学都可以在虚拟实验平台上进行独立的学习、探索和操作。当教师发布学习任务后，学生可以根据自己的学识水平、行为习惯来控制完成任务的进度。当学生认为该学习任务在自己的能力范围之内可以驾驭，并且通过短时间的任务执行之后，系统也给予正确的反馈信息，学生可以较早结束和完成学习任务，或者是进行深入的个性化探究；当学生在执行任务时频频出现困难，可以根据系统的反馈信息思考问题所在，进而改变方案，重新尝试，在多次努力下克服困难，完成任务，也可以达到学习的目的。
虚拟平台的个性化可控性，使学生能够根据个体差异来控制虚拟任务。只要平台的设置合理，耗时不长，每个学生都在给定的时间内对学习任务进行个性化的探索，达到学习效果。因此，虚拟实验平台可以成为实施“因材施教”的载体或媒介。
3 利用虚拟实验引导学生“做中学”——美国因材施教的实证案例
下面介绍在美国利用该虚拟实验进行因材施教的实证案例，包括教学核心任务、学习任务的流程和学生的表现。
关于“圆周运动向心力”教学的核心要点是要让学生明白“做匀速圆周运动的物体所受合外力方向是时刻在变化，且始终指向圆心，因此称之为向心力”。只有对向心力的方向掌握清楚，学生才能更好地理解“为何物体可以做匀速圆周运动？”才可以继续去探索“向心力与什么因素有关”等问题。
由于教学以概念的形式展示什么是向心力，因此很多学生都可以将“向心力指向圆心”念得滚瓜烂熟，可以对物体的受力情况进行正确的分析，甚至可以很好地计算与向心力相关的题目。然而，学生是否对向心力真正理解，或只是单纯记住了教材的定义，或仅记住教师给予的结论，没有经过研究或许只停留在猜测的层面。本研究项目主要针对“向心力方向”的学习要点，设计一系列的任务，增强学生对圆周运动向心力方向的理解和运用能力。
学习任务以问题探究（problem-based learning）的形式在讲义中呈现给学生，让学生结合问题和虚拟实验平台进行学习，包含几个流程：（1）预测任务：对小球做匀速圆周运动合外力方向进行预测；（2）尝试任务：在虚拟实验平台上尝试性施力，使小球做匀速圆周运动，若失败，分析系统反馈的原因；（3）个性化完成任务：根据自己的特点不断努力直至使小球做匀速圆周运动，总结其合外力的方向；（4）反思任务：从虚拟实验平台的学习中收获到什么。整个学习任务在半个小时内可完成。
3.1 预测任务——奠定学习信心
为了获得每一位学生对向心力方向的理解程度。首先，要求学生对以下的场景作出预测，在图3中画出小球做匀速圆周运动时各点的合外力方向。
当一个小球在一个没有摩擦的平面上以速度v沿直线运动（如图3的A点所示），如果要让小球绕图3中的虚线做匀速圆周运动，整个过程应该给小球施加什么方向的力？请画出图3中A、B、C、D、E、F各点施加给小球的力的方向。
本预测任务并不难，只要记住“向心力指向圆心”的学生都可以顺利地画出力的方向。如图3是某个学生的预测图，该学生正确画出了各点力的方向，并标记力是合外力或净合力。从参加本次任务的52名美国学生来看，至少三分之二以上的学生在该任务上都给出了正确的答案。
3.2 尝试任务——引发认知冲突
本任务是学生尝试性地通过方向控制器施加外力给小球，观察是否能够让小球做匀速圆周运动（为了重点突破向心力方向的难点，系统可人为设定力的大小一定）。尝试几次后，描述自己完成任务的情况，并通过虚拟系统反馈的情况，解释自己失败的原因。该环节旨在让学生对小球实施动态控制，在操作任务中体验自己在运用知识时存在的问题，认识到理论与实践产生的冲突，为调整操作策略提供线索。
由前面的预测任务可知很多学生都知道“向心力指向圆心”，然而学生在尝试任务中“运用向心力”的环节却出现各种各样的状况，如图4所示，图中箭头表示学生对小球施力的方向。
（1）73%的学生在第一次尝试时，初始施力点位置不准确，没有在圆周上开始施力，说明学生对匀速圆周运动合力垂直于切线且指向圆心这个概念掌握不牢固，即使自己觉得懂，也是停留在记忆层面上，而不是在应用上。
（2）合外力没有时刻指向圆心，部分力沿运动方向、或沿竖直方向、或指向圆内但不向心，这些都导致小球不能沿着虚线做匀速圆周运动。
3.3 个性化完成任务——不断调整策略
本系统界面能够对学生的行为作出实时反馈，一个方面是反馈小球的运动轨迹，另一方面是动态显示学生对小球的施力方向。学生可以根据自己对系统反馈信息的理解来判断自己的操作是否出现问题，进而调整自己对小球施力的方向。反应灵敏、悟性高的学生较早地发现问题并及时调整策略，这样便能够很快完成操作任务。如图5所示，有的学生需要多次反复执行任务，直至发现问题根源所在才能作出正确的调整，这样完成任务所需时间较长。
3.4 反思任务——重新建构知识
在最后一个环节，给学生设置一个反思问题：“从虚拟实验平台的学习中你收获到什么？”这个问题主要是让学生对这节课的学习进行总结，让学生回顾自己在完成任务的每一个环节，从一开始没有正确地对小球施加指向圆心的力到最后完成任务，在运用知识的过程中重新建构“向心力时刻指向圆心”的要点，也是让学生体会“做中学”的乐趣和收获。
4 总 结
因材施教从古至今都受到很高的推崇。但是，如何更好地将因材施教的原则贯穿于实际教学之中，这是值得每一位教育者思考的问题。“因材施教”与“以学生为本”的出发点是一致的，本着从学生的角度出发，根据学生的个性差异实施不同的教学策略。教学策略的不同可以是教学方法的不同、教学内容的不同、教学难度的不同抑或是教学进度的不同等。本次美国的教学研究项目以虚拟实验平台为载体，让学生在执行实验任务的过程中建构对“向心力时刻指向圆心”的深刻理解。考虑到不同学生的学识水平差异、个性特性差异和接受能力的差异，让学生进行个性化的探索和学习，践行因材施教的原则，让学生自主考查自己对知识的理解和运用，在虚拟实验的可视化和实施反馈下进行概念转变，建构对知识的真正理解。这种教学融合了因材施教的教育原则，采用了虚拟实验的信息技术手段，达到了“做中学”的教育目标，也培养了学生的情感态度价值观，对我国基础教育具有借鉴作用。 参考文献：
[1]张永华，杜蕾.浅谈因材施教[J]. 首都师范大学学报（自然科学版）， 2007（S1）：93—95.
[2]王策三.教学论稿[M].北京：人民教育出版社，1985：162.
[3]世界人权宣言（第二十六条）[EB/OL]. http：//www.un.org/chinese/hr/issue/udhr.htm.
[4]顾明远.教育要顺应孩子成长的天性[J]. 中国教育学刊， 2012（1）：4—11.
[5][美] Linda Campbell， Bruce Campbell， Dee Dickinson.多元智能教与学的策略[M]. 北京：中国轻工业出版社，2001.
[6]许洁英.如何对待教学中学生的个体差异——从适应到超越[J].课程·教材·教法， 2006（7）：26—30.
[7]周龙影，欧阳华. 从多元智能理论看因材施教[J]. 江苏大学学报 （高教研究版）， 2003（3）：19—22.
[8]梁久琳.仿真实验法在中学物理教学中的应用探讨[D]. 长春：东北师范大学硕士学位论文， 2009：11—15.
[9]刘云览， 季长江， 舒信隆. 计算机虚拟技术与DIS实验技术的整合探索——论虚实一体仿真教学课件的研发[J]. 物理教学探讨， 2006，24（7）：53—56.
[10]陈谦敢. 虚拟仪器技术在中学物理实验教学中的应用[J].物理教学探讨，2003，21（17）：42—44.
[11]Demaree， D， Stonebraker， S， Zhao， W，
关键词：因材施教；虚拟实验；及时反馈；个性化任务；做中学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）1-0071-4
对于传统教学模式，特别是大班教学的环境，因材施教存在种种困难。然而，笔者在美国俄亥俄州立大学访学期间，有幸参与了学校关于物理教育的教育研究项目——“学生对圆周运动向心力的理解和运用的教学研究”，亲身体会和参与了美国教育如何利用常用的虚拟实验有效地进行因材施教。
1 因材施教的内涵与困境
因材施教的理念在我国渊源已久，可追溯至孔子。史载：“孔子因子路固执而骄，故授之以敬而慎，以冉有胆小而怯，则教之以见义勇为（《论语·先进篇》提到：子路问：“闻斯行诸？”子曰：“有父兄在，如之何其闻斯行之？”冉有问：“闻斯行诸？”子曰：“闻斯行之。”释义是：子路和冉有都问孔子“听到一件事，就要去做吗？”孔子对子路说：“你爸爸和哥哥在，怎能听到什么就去做！”而孔子又鼓励冉有听到了就要做）。”虽然孔子没有直接提出因材施教的概念，但他却是我国第一个主张和施行因材施教的教育家。首先，孔子根据学生的智力水平，把学生大致分为“上智”“中人”“下愚”（《论语·阳货》），并对于不同智力水平的学生授予他们与智力水平相符的知识；另外，针对学生的个性特点进行教育，在《论语·颜渊》篇中记载樊迟、司马牛、仲弓、颜渊均曾向孔子问“仁”，孔子给出了4种不同的回答：樊迟鲁钝，孔子对他只讲爱仁；司马牛“多言而躁”，孔子就告诫说话谨慎；仲弓不够谦恭，孔子教导他忠恕之道；颜渊已有很高的德行，孔子用“仁”的最高标准要求他视、听、言、行，一举一动都要合乎礼的规范[1]。
因材施教的当代意义与古代基本相同，即“因学生之材而施教”，“教学要照顾个别差异”[2]。一般而言，因材施教的“材”指学生，就是根据学生的个别差异采取不同的教育方式和教育要求[3]，使每个学生在原有基础上获得最佳发展。国家教育咨询委员会委员、中国教育学会会长顾明远认为，因材施教应当顺应孩子成长的天性，在充分了解孩子的需要、想法、特点的基础上因势利导[4]。在现代教育中，“材”也被理解为“才能”，即学生的智能。美国哈佛大学心理学教授加德纳 1983 年提出一种关于智能及其性质和结构的新理论，并指出人类至少有8种智能[5]。不同的学生之间存在个体差异，包括能力、思维、兴趣、性格和气质等方面的差异，这些差异直接或间接影响学生的学习风格、内部动机、认知方式[6]。多年来，因材施教被认为是应对教学中个体差异的有效方法。
但是由于种种原因，在我国的教育实践中真正贯彻因材施教原则的教师却很少[7]。其中，不可回避的原因之一是大班授课制仍然是学校教学的基本形式。对一个班级来说，集体授课既要照顾个体差异，又要面向全部学生，应该如何因材施教，究竟以什么水平的学生为中心，确实是许多教师需要面对的问题[6]。因此，在现实教学中，教师往往是根据多年累积的教学经验，以中等水平的学生为主要对象，使教学内容和进度适合中等学生的知识水平和接受能力。再根据课堂反馈调整教学策略，尽可能地兼顾更多学生。然而，由于社会的发展和环境的变迁，即便是有经验的教师，也会面临新一届学生与往届学生之间的差异问题。而缺乏经验的新教师，在把握学生水平和个别差异的问题上更显得不足。因材施教很多时候成为一句口号，可望而不可即。
2 虚拟实验成为因材施教载体的优势
2.1 虚拟实验体现教学重难点
在普通课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，有些实验无法达到应有的效果。虚拟实验可以通过计算机技术仿真模拟一些重要的、在现实实验环境下难以完成的实验[8-10]。特别是对于重难点的理解，需要学生拥有丰富的空间想象力，或者辅助动态变化的实验过程得以理解。虚拟实验可以在视觉上详细而具体地反映知识的本质，逼真地模拟实际的环境，帮助学生更好地突破知识的重、难点，发展思维能力，最终使学生建立科学的认识论和方法论。
2.2 可视化与实时反馈功能
可视化是实现科学探究第一要素——“观察”的关键。只有经过认真观察思考，才可以发现问题。虚拟实验能够将实验可视化，并实时反馈给学生，让学生第一时间获得信息以便判断自己的猜想或者自己对实验的操作行为是否正确，以便帮助学生清楚地认识自己对知识的认知。
本文以“圆周运动向心力”为例，介绍笔者访美期间参与的关于“学生对圆周运动向心力的理解和运用的教学研究”项目，其虚拟实验平台如图1所示：该平台是本文作者之一，美国俄亥俄州立大学包雷教授所开发[11-12]，主要任务是让学生施加合外力给物体（小球），使小球实现匀速圆周运动。平台的主界面是小球运动的区域，通过辅助外界方向控制器（图2）人为地施加一外力给小球，让小球在规定的范围内运动。左边窗口的菜单栏是各种条件的控制器，可以调节小球的初始状态、运用环境和对其施力的大小。
该虚拟实验平台实现圆周运动向心力教学的主要功能有以下两个方面：（1）知识运用考查：检验学生是否能够将自己对向心力的理解运用于实际任务中；（2）概念转变：假设学生懂得知识，但是运用出错，该平台将学生的错误实时反馈出来，以供学生纠正错误，建构对知识的真正理解。这两点是得益于虚拟实验平台的可视化和实时反馈功能，让学生能观察到自己每一个操作的对错，在认知冲突中不断探索，努力去完成任务，从而使学生对知识建构和正确运用有一个全新的理解，体现的是杜威提出的“做中学”的思想。 2.3 个体可控性高
虚拟实验平台具有个体化可控性，每一位同学都可以在虚拟实验平台上进行独立的学习、探索和操作。当教师发布学习任务后，学生可以根据自己的学识水平、行为习惯来控制完成任务的进度。当学生认为该学习任务在自己的能力范围之内可以驾驭，并且通过短时间的任务执行之后，系统也给予正确的反馈信息，学生可以较早结束和完成学习任务，或者是进行深入的个性化探究；当学生在执行任务时频频出现困难，可以根据系统的反馈信息思考问题所在，进而改变方案，重新尝试，在多次努力下克服困难，完成任务，也可以达到学习的目的。
虚拟平台的个性化可控性，使学生能够根据个体差异来控制虚拟任务。只要平台的设置合理，耗时不长，每个学生都在给定的时间内对学习任务进行个性化的探索，达到学习效果。因此，虚拟实验平台可以成为实施“因材施教”的载体或媒介。
3 利用虚拟实验引导学生“做中学”——美国因材施教的实证案例
下面介绍在美国利用该虚拟实验进行因材施教的实证案例，包括教学核心任务、学习任务的流程和学生的表现。
关于“圆周运动向心力”教学的核心要点是要让学生明白“做匀速圆周运动的物体所受合外力方向是时刻在变化，且始终指向圆心，因此称之为向心力”。只有对向心力的方向掌握清楚，学生才能更好地理解“为何物体可以做匀速圆周运动？”才可以继续去探索“向心力与什么因素有关”等问题。
由于教学以概念的形式展示什么是向心力，因此很多学生都可以将“向心力指向圆心”念得滚瓜烂熟，可以对物体的受力情况进行正确的分析，甚至可以很好地计算与向心力相关的题目。然而，学生是否对向心力真正理解，或只是单纯记住了教材的定义，或仅记住教师给予的结论，没有经过研究或许只停留在猜测的层面。本研究项目主要针对“向心力方向”的学习要点，设计一系列的任务，增强学生对圆周运动向心力方向的理解和运用能力。
学习任务以问题探究（problem-based learning）的形式在讲义中呈现给学生，让学生结合问题和虚拟实验平台进行学习，包含几个流程：（1）预测任务：对小球做匀速圆周运动合外力方向进行预测；（2）尝试任务：在虚拟实验平台上尝试性施力，使小球做匀速圆周运动，若失败，分析系统反馈的原因；（3）个性化完成任务：根据自己的特点不断努力直至使小球做匀速圆周运动，总结其合外力的方向；（4）反思任务：从虚拟实验平台的学习中收获到什么。整个学习任务在半个小时内可完成。
3.1 预测任务——奠定学习信心
为了获得每一位学生对向心力方向的理解程度。首先，要求学生对以下的场景作出预测，在图3中画出小球做匀速圆周运动时各点的合外力方向。
当一个小球在一个没有摩擦的平面上以速度v沿直线运动（如图3的A点所示），如果要让小球绕图3中的虚线做匀速圆周运动，整个过程应该给小球施加什么方向的力？请画出图3中A、B、C、D、E、F各点施加给小球的力的方向。
本预测任务并不难，只要记住“向心力指向圆心”的学生都可以顺利地画出力的方向。如图3是某个学生的预测图，该学生正确画出了各点力的方向，并标记力是合外力或净合力。从参加本次任务的52名美国学生来看，至少三分之二以上的学生在该任务上都给出了正确的答案。
3.2 尝试任务——引发认知冲突
本任务是学生尝试性地通过方向控制器施加外力给小球，观察是否能够让小球做匀速圆周运动（为了重点突破向心力方向的难点，系统可人为设定力的大小一定）。尝试几次后，描述自己完成任务的情况，并通过虚拟系统反馈的情况，解释自己失败的原因。该环节旨在让学生对小球实施动态控制，在操作任务中体验自己在运用知识时存在的问题，认识到理论与实践产生的冲突，为调整操作策略提供线索。
由前面的预测任务可知很多学生都知道“向心力指向圆心”，然而学生在尝试任务中“运用向心力”的环节却出现各种各样的状况，如图4所示，图中箭头表示学生对小球施力的方向。
（1）73%的学生在第一次尝试时，初始施力点位置不准确，没有在圆周上开始施力，说明学生对匀速圆周运动合力垂直于切线且指向圆心这个概念掌握不牢固，即使自己觉得懂，也是停留在记忆层面上，而不是在应用上。
（2）合外力没有时刻指向圆心，部分力沿运动方向、或沿竖直方向、或指向圆内但不向心，这些都导致小球不能沿着虚线做匀速圆周运动。
3.3 个性化完成任务——不断调整策略
本系统界面能够对学生的行为作出实时反馈，一个方面是反馈小球的运动轨迹，另一方面是动态显示学生对小球的施力方向。学生可以根据自己对系统反馈信息的理解来判断自己的操作是否出现问题，进而调整自己对小球施力的方向。反应灵敏、悟性高的学生较早地发现问题并及时调整策略，这样便能够很快完成操作任务。如图5所示，有的学生需要多次反复执行任务，直至发现问题根源所在才能作出正确的调整，这样完成任务所需时间较长。
3.4 反思任务——重新建构知识
在最后一个环节，给学生设置一个反思问题：“从虚拟实验平台的学习中你收获到什么？”这个问题主要是让学生对这节课的学习进行总结，让学生回顾自己在完成任务的每一个环节，从一开始没有正确地对小球施加指向圆心的力到最后完成任务，在运用知识的过程中重新建构“向心力时刻指向圆心”的要点，也是让学生体会“做中学”的乐趣和收获。
4 总 结
因材施教从古至今都受到很高的推崇。但是，如何更好地将因材施教的原则贯穿于实际教学之中，这是值得每一位教育者思考的问题。“因材施教”与“以学生为本”的出发点是一致的，本着从学生的角度出发，根据学生的个性差异实施不同的教学策略。教学策略的不同可以是教学方法的不同、教学内容的不同、教学难度的不同抑或是教学进度的不同等。本次美国的教学研究项目以虚拟实验平台为载体，让学生在执行实验任务的过程中建构对“向心力时刻指向圆心”的深刻理解。考虑到不同学生的学识水平差异、个性特性差异和接受能力的差异，让学生进行个性化的探索和学习，践行因材施教的原则，让学生自主考查自己对知识的理解和运用，在虚拟实验的可视化和实施反馈下进行概念转变，建构对知识的真正理解。这种教学融合了因材施教的教育原则，采用了虚拟实验的信息技术手段，达到了“做中学”的教育目标，也培养了学生的情感态度价值观，对我国基础教育具有借鉴作用。 参考文献：
[1]张永华，杜蕾.浅谈因材施教[J]. 首都师范大学学报（自然科学版）， 2007（S1）：93—95.
[2]王策三.教学论稿[M].北京：人民教育出版社，1985：162.
[3]世界人权宣言（第二十六条）[EB/OL]. http：//www.un.org/chinese/hr/issue/udhr.htm.
[4]顾明远.教育要顺应孩子成长的天性[J]. 中国教育学刊， 2012（1）：4—11.
[5][美] Linda Campbell， Bruce Campbell， Dee Dickinson.多元智能教与学的策略[M]. 北京：中国轻工业出版社，2001.
[6]许洁英.如何对待教学中学生的个体差异——从适应到超越[J].课程·教材·教法， 2006（7）：26—30.
[7]周龙影，欧阳华. 从多元智能理论看因材施教[J]. 江苏大学学报 （高教研究版）， 2003（3）：19—22.
[8]梁久琳.仿真实验法在中学物理教学中的应用探讨[D]. 长春：东北师范大学硕士学位论文， 2009：11—15.
[9]刘云览， 季长江， 舒信隆. 计算机虚拟技术与DIS实验技术的整合探索——论虚实一体仿真教学课件的研发[J]. 物理教学探讨， 2006，24（7）：53—56.
[10]陈谦敢. 虚拟仪器技术在中学物理实验教学中的应用[J].物理教学探讨，2003，21（17）：42—44.
[11]Demaree， D， Stonebraker， S， Zhao， W，