電子書包在中學(xué)物理探究實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究

■翁宗琮

1 問題的提出

隨著社會的發(fā)展與科技的進步，物理教學(xué)與傳統(tǒng)信息技術(shù)進行學(xué)科整合已經(jīng)不是什么新鮮事物，隨著寬帶無線接入技術(shù)和移動終端技術(shù)的飛速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)正在改變?nèi)藗冊谛畔r代的生活，持有移動終端設(shè)備的人越來越多。移動互聯(lián)網(wǎng)研究聯(lián)盟（AMIR）2012年在北京發(fā)布首份年度研究報告顯示，人口的高流動性造就中國移動互聯(lián)網(wǎng)的高速增長。報告數(shù)據(jù)顯示，截至2012第三季度，中國智能移動設(shè)備保有量超過2億部，其中，iOS終端6000萬部，Android終端1.4億部。另一方面，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出：“要加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快終端設(shè)施普及”，“鼓勵學(xué)生利用信息手段主動學(xué)習、自主學(xué)習，增強運用信息技術(shù)分析解決問題能力。加快全民信息技術(shù)普及和應(yīng)用。”基于這種現(xiàn)狀，筆者一直在思考如何將中學(xué)物理教學(xué)中的實驗探究與移動終端設(shè)備進行有效整合。

2 電子書包的概述

電子書包是一種可以隨身攜帶，承載著豐富的數(shù)字化教育資源，具有網(wǎng)絡(luò)支持與服務(wù)功能，支持學(xué)校、家庭、社會教育系統(tǒng)中各要素之間的協(xié)同互動，并滿足學(xué)習者個性化學(xué)習的移動學(xué)習媒體[1]。以廣東省佛山市啟動的電子書包“智慧校園”項目為例，電子書包替代傳統(tǒng)課本應(yīng)用于教學(xué)的主要優(yōu)勢是改變傳統(tǒng)教學(xué)中較為呆板的教學(xué)和學(xué)習方式，讓課堂變得生動；提供豐富的學(xué)習資源，開闊學(xué)生的思維和視野；及時在線答疑，加強教師學(xué)生之間的溝通。

據(jù)《市場報》報道，在2005年的時候，比爾·蓋茨就說出了對未來電子書包的設(shè)想，蓋茨說：“在今后4到5年內(nèi)，學(xué)生不用花錢購買書本，他們每人只需用400美元左右購買一個書寫設(shè)備和相關(guān)材料，他們通過這個設(shè)備可以與互聯(lián)網(wǎng)連接，并利用無線網(wǎng)絡(luò)獲取及時有效和最新的信息，學(xué)生們在學(xué)習上的投資將比現(xiàn)在少得多。”

3 電子書包在中學(xué)物理探究實驗教學(xué)中的應(yīng)用

物理新課程改革的主要內(nèi)容就是要求實施以探究為核心的教學(xué)模式，其目的在于將科學(xué)家的探究引入課堂，讓學(xué)生以類似科學(xué)家探究的方式學(xué)習科學(xué)，使他們不僅獲得科學(xué)知識，同時還掌握科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。本文擬以2012人教版八年級物理新教材第八章“運動和力”當中的第三節(jié)“摩擦力”的探究實驗“探究影響滑動摩擦力的因素”為例，談電子書包在傳統(tǒng)中學(xué)物理探究實驗課中的應(yīng)用。

3.1 體驗

1）提出問題。學(xué)生可以借助電子書包豐富的數(shù)字化學(xué)習資源提出需要探究的問題，同時聯(lián)系生活實際組建協(xié)作小組，制訂相關(guān)計劃，明確各自的分工。例如，有的同學(xué)負責帶毛巾、棉布和砂紙等材料，有的同學(xué)負責帶上自己的玩具小車或玻璃球。

2）提出假設(shè)。很多學(xué)生在接觸滑動摩擦力這一概念的時候都認為滑動摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)系，這個時候?qū)W生就可以借助電子書包的網(wǎng)絡(luò)互動功能，互相之間進行討論，提出影響滑動摩擦力的各種假設(shè)。

3）設(shè)計實驗。學(xué)生可以借助電子書包豐富的數(shù)字化學(xué)習資源制定計劃與設(shè)計實驗，知道怎樣分析處理得出探究結(jié)論,以及如何對探究過程和結(jié)論進行反思、評估，解決探究實驗最根本的問題。只有了解整個實驗的框架，才能避免少走彎路、提高效率。

4）進行實驗。學(xué)生在分組實驗的過程中，由其中一名同學(xué)利用電子書包的視頻拍攝功能，將學(xué)生自己做的探究實驗過程拍攝下來，一方面可以分析在實驗過程存在哪些不足，造成誤差的人為因素是哪些；另一方面可以通過拍攝的視頻重新溫習一遍實驗過程，重新理解探究實驗的要點與目的。

5）分析論證。在探究實驗過程中，學(xué)生借助電子書包采集實驗過程的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行記錄。通過分析和歸納相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，找出其中隱含和潛在的有用信息，得出規(guī)律性結(jié)論。論證是用理論知識對實驗證據(jù)、現(xiàn)象和結(jié)論進行解釋，對其產(chǎn)生現(xiàn)象的原因作出說明，得出最終結(jié)果。

6）分享交流。學(xué)生借助電子書包登錄網(wǎng)絡(luò)平臺與教師和同學(xué)之間交流，分享探究實驗體會以及分享實驗視頻和實驗數(shù)據(jù)。在交流過程中，學(xué)生討論的焦點基本集中在滑動摩擦力的大小與接觸面積是否有關(guān)，有部分學(xué)生通過電子書包的數(shù)字化資源展示了滑動摩擦力的公式“F=μN”，這個公式在初中階段并沒有提及，但是對于學(xué)生理解滑動摩擦力卻非常有幫助。

3.2 反思

物理新課程改革當中的探究實驗教學(xué)讓教師產(chǎn)生過一些疑問，認為探究式實驗不僅浪費時間，而且學(xué)生對概念的掌握和理解不透徹，遠不如用直接做題的方式對分數(shù)提升更有幫助。這其實是對探究式教學(xué)模式的認識不夠全面，如果采用直接將探究內(nèi)容全部丟給學(xué)生自己來做的方式，看似節(jié)省時間，實際上是剝奪了學(xué)生思考的過程。電子書包的意義在于，學(xué)生可以借助電子書包弄清楚所要探究實驗內(nèi)容的來龍去脈和物理意義，強調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究的過程。

在探究實驗后，筆者引導(dǎo)學(xué)生對實驗過程和結(jié)果進行反思，借助電子書包的網(wǎng)絡(luò)資源向?qū)W生進一步解釋，“兩個物體接觸時，兩個物體之間只有個別突出部分支撐，絕大部分是不接觸的，接觸的這部分面積（稱為真實接觸面積）是異常小的。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，這部分面積幾乎跟外觀看起來的接觸面積無關(guān)，而與相互之間的正壓力成正比，所以對于同一個木塊，改用不同側(cè)面放置時，由于正壓力不變，真是接觸面積不變，因此滑動摩擦力的大小也就保持不變[2]”。

3.3 歸納

物理并不是一門孤立的學(xué)科，相反，在學(xué)習物理的過程中需要與其他各門科學(xué)學(xué)科都發(fā)生聯(lián)系，在中學(xué)物理探究實驗中應(yīng)用電子書包的目的也是借助電子書包龐大的數(shù)字化資源引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注其他科學(xué)學(xué)科的發(fā)展，注意學(xué)科之間的聯(lián)系，在學(xué)習物理的同時，盡可能把其他學(xué)科知識作為認知基礎(chǔ)和應(yīng)用工具，同時也因其知識的運用而深化對其他學(xué)科知識的認知，通過相互了解與滲透的過程開拓學(xué)生創(chuàng)新思考、綜合分析的視角。

3.4 應(yīng)用

探究實驗教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，讓學(xué)生在提出問題中得到探究，在自主學(xué)習中得到探究，從而解決物理實驗中遇到的各種難題。此外，學(xué)生通過探究實驗得到的結(jié)論要會應(yīng)用于生活中，這樣不僅可以拉近物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生真實地感受到科學(xué)的真實性，感受到科學(xué)與日常生活的聯(lián)系，體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的課標理念。在進行了滑動摩擦力相關(guān)的探究實驗后，同學(xué)紛紛通過電子書包的網(wǎng)絡(luò)平臺分享經(jīng)驗，交流體會。

3.5 協(xié)同

在探究實驗應(yīng)用電子書包的過程中，也有部分家長參與到了相關(guān)的討論中。部分學(xué)生在家長的幫助下，利用家里的一些現(xiàn)成的材料，自己動手設(shè)計了不同的探究實驗，獲得了很好的學(xué)習效果。

4 結(jié)束語

與傳動的課堂教學(xué)相比，電子書包有著不可比擬的優(yōu)勢。例如在傳統(tǒng)教學(xué)中，老師提問題只有一個學(xué)生能馬上回答，涉及面不廣。使用電子書包來回答問題，所有學(xué)生都能夠同時回答，教師也可以通過控制平臺了解每個學(xué)生掌握知識點的情況，提高了課堂參與度，讓更多的學(xué)生同時受到教師的關(guān)注。

“任何現(xiàn)代技術(shù)，都是服務(wù)于教育教學(xué)的工具，過分強調(diào)工具的重要性，而不改變教育理念、教育評價體系，創(chuàng)新的初衷就可能變調(diào)。”因此，處于信息高速發(fā)展時代的教師，應(yīng)該時刻更新教育理念，不斷思考如何用好信息技術(shù)工具，提高課堂教學(xué)效率，讓學(xué)生學(xué)得更輕松、更透徹。

[1]劉繁華,于會娟,譚芳.電子書包及其教育應(yīng)用研究[J].電化教育研究,2013(1).

[2]滑動摩擦力為什么跟接觸面積大小無關(guān)[EB/OL].http://www.jxteacher.com/yanzhaohui2011/column14054/6cffa202-7eca-4dd5-8225-d50ab6ee745e.html.

[3]翁宗琮.提高學(xué)生對信息技術(shù)課興趣的嘗試[J].中國教育科研與探索,2006(5):83-85.

[4]翁宗琮.利用微博輔助初中信息技術(shù)教學(xué)[J].中學(xué)課程輔導(dǎo):教學(xué)研究,2011(14):125-126.