《物理的平衡》學(xué)習(xí)工具制作綜述

劉金善

特色與亮點(diǎn)

1.針對(duì)性強(qiáng)

高中學(xué)生入學(xué)時(shí)，通過中考成績已經(jīng)分化到不同層次的高中學(xué)校，高中生層次水平差距很大，所以學(xué)習(xí)工具不可能滿足所有學(xué)生的需求。《物理的平衡》學(xué)習(xí)工具，只針對(duì)高中學(xué)生中的中等學(xué)生。

2.課堂教學(xué)同步融合

北京地區(qū)高中物理教材有兩個(gè)版本，在開發(fā)《物理的平衡》學(xué)習(xí)工具時(shí)，我按照教科版章節(jié)開發(fā)，同時(shí)兼顧人教版教材，力求緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)、考試大綱，教學(xué)結(jié)構(gòu)完整。我專門設(shè)置了課程考綱解讀、引入、自學(xué)學(xué)案、微課學(xué)習(xí)等多個(gè)環(huán)節(jié)。本學(xué)習(xí)工具經(jīng)學(xué)校不同教師、不同班級(jí)反復(fù)試驗(yàn)使用，取得了很好的效果。

3.在線發(fā)布，形成網(wǎng)絡(luò)版

《物理的平衡》學(xué)習(xí)工具有硬盤版，并又發(fā)布了網(wǎng)絡(luò)版，可時(shí)時(shí)處處直接通過互聯(lián)網(wǎng)訪問。學(xué)案、課件、測(cè)試、教材等所有教學(xué)積件，都進(jìn)行了數(shù)字化處理，無需下載外部軟件，直接Web訪問即可。本學(xué)習(xí)工具的網(wǎng)絡(luò)版，支持HTML5，自動(dòng)匹配多終端訪問，實(shí)現(xiàn)了人人可學(xué)、處處可學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)，圖1為其二維碼。

4.多平臺(tái)支撐，形成交互

以自主性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)《物理的平衡》學(xué)習(xí)工具。學(xué)習(xí)工具網(wǎng)絡(luò)版為網(wǎng)站形式，提供了豐富的交互形式。例如，在線測(cè)試，學(xué)生可以在線作答單選、多選、填空、連線匹配、排序等多種題目，系統(tǒng)提供在線計(jì)時(shí)計(jì)分，可以將測(cè)試結(jié)果及時(shí)反饋給教師；另外，學(xué)校物理網(wǎng)站群還提供了更為豐富的交互系統(tǒng)，如物理學(xué)習(xí)社區(qū)，是師生共同學(xué)習(xí)物理、問題討論交流的學(xué)習(xí)論壇，為學(xué)生提供了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的專題探究、協(xié)作式的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)，圖2為物理學(xué)習(xí)社區(qū)的二維碼；我校已自主開發(fā)建設(shè)了慕課平臺(tái)等。

開發(fā)背景

1.智能手機(jī)、平板逐漸普及

我國光纖入戶，寬帶不斷提速，寬帶費(fèi)用不斷下降。手機(jī)網(wǎng)絡(luò)也從2G、3G到4G飛速發(fā)展。據(jù)我校統(tǒng)計(jì)，遠(yuǎn)郊區(qū)學(xué)生家中計(jì)算機(jī)普及率已經(jīng)達(dá)到95%以上，手機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)全面被智能手機(jī)占據(jù)，手機(jī)套餐均有一定流量，智能手機(jī)全面兼容HTML5。網(wǎng)絡(luò)終端多樣化，手機(jī)、PAD、平板電腦的普及等這一切都為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、數(shù)字化學(xué)習(xí)工具網(wǎng)絡(luò)化提供了便利條件。

2.越來越多的教師參與開發(fā)課件

當(dāng)前，多媒體課件制作技術(shù)正處于飛速發(fā)展期，其具有制作技術(shù)程序小、占內(nèi)存低、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此無需專業(yè)計(jì)算機(jī)編程技術(shù)就可以輕松制作出精美的課件。一線教師往往業(yè)務(wù)很繁忙，制作課件的精力也有限，而快捷技術(shù)的發(fā)展為一線教師參與課件制作、多媒體開發(fā)、數(shù)字化校園建設(shè)提供了可能，甚至部分教師都可以獨(dú)立開發(fā)。

北京市平谷區(qū)第五中學(xué)的物理網(wǎng)站群均是由本校的一線物理教師開發(fā)的，下設(shè)物理教研組網(wǎng)、物理論壇（物理學(xué)習(xí)社區(qū)）、教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)、物理教學(xué)平臺(tái)、文件共享平臺(tái)、課程管理平臺(tái)、教育云盤、MOOC平臺(tái)、微信教育平臺(tái)、選修課系統(tǒng)等。網(wǎng)站群的開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)均由一線教師完成，而且是零費(fèi)用。

3.一線教師構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的數(shù)字資源

一線教師參與或者直接開發(fā)數(shù)字化學(xué)習(xí)工具，切合學(xué)生的實(shí)際，能有效地與課堂教學(xué)結(jié)合，適應(yīng)了學(xué)生的發(fā)展需要。實(shí)現(xiàn)了課堂內(nèi)外、線上線下全面促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)的目標(biāo)。

設(shè)計(jì)思路及內(nèi)容結(jié)構(gòu)

1.采用網(wǎng)站形式制作

《物理的平衡》學(xué)習(xí)工具是本校開發(fā)的系列課件之一，課件采用Web形式可直接單機(jī)運(yùn)行，也可網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，兼容手機(jī)、平板多終端訪問。本學(xué)習(xí)工具按照現(xiàn)行教材實(shí)際章節(jié)進(jìn)行開發(fā)，每一節(jié)都包含了課標(biāo)考綱解讀、引入、自學(xué)學(xué)案、微課輔導(dǎo)、教學(xué)課件、核心知識(shí)點(diǎn)、測(cè)試七個(gè)部分；章小結(jié)又有單元知識(shí)整合、典型題目分析、單元能力測(cè)控三個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)附有兩個(gè)版本教材的電子版。本學(xué)習(xí)工具的運(yùn)行可結(jié)合平谷五中物理網(wǎng)站群（物理教研網(wǎng)、物理課程管理平臺(tái)、物理論壇等）一起使用。

2.學(xué)習(xí)工具基本功能簡介

（1）相關(guān)知識(shí)點(diǎn)鏈接

物理知識(shí)前后呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)型，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)需要前面知識(shí)的鋪墊，尤其在進(jìn)行自主學(xué)習(xí)時(shí)需要對(duì)前面的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)。

（2）課程考綱解讀

根據(jù)課程大綱、高考考綱的要求，對(duì)知識(shí)點(diǎn)、考點(diǎn)、三維目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，讓學(xué)生明確本節(jié)課程的目標(biāo)。

（3）引入

引入，即為本節(jié)課創(chuàng)設(shè)物理情境，有助于培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的科學(xué)素養(yǎng)。本學(xué)習(xí)工具通過問題、視頻片段、課件、小實(shí)驗(yàn)引入課程。教學(xué)情境能激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使他們積極、主動(dòng)地參與課堂教學(xué)，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，特別是創(chuàng)新性思維具有重要的作用。

（4）學(xué)習(xí)任務(wù)書

在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)書時(shí)應(yīng)努力做到：新知識(shí)放手讓學(xué)生主動(dòng)探索；課本讓學(xué)生閱讀；重點(diǎn)和疑點(diǎn)放手讓學(xué)生討論；提出問題放手讓學(xué)生思考解答；結(jié)論或規(guī)律放手讓學(xué)生概括；知識(shí)結(jié)構(gòu)體系放手讓學(xué)生構(gòu)建。學(xué)生通過微課學(xué)習(xí)，基本可以完成任務(wù)書的項(xiàng)目。

（5）微課

把教學(xué)內(nèi)容碎片化成較小的知識(shí)點(diǎn)，經(jīng)過一線教師深加工成微課。“微課”具有教學(xué)時(shí)間較短、教學(xué)內(nèi)容較少、資源容量較小、資源使用方便等特點(diǎn)。對(duì)于學(xué)生而言，微課能更好地滿足他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的個(gè)性化學(xué)習(xí)、按需選擇學(xué)習(xí)，既可查缺補(bǔ)漏又能強(qiáng)化鞏固知識(shí)，是傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充和拓展資源。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，隨著信息與通信技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品和無線網(wǎng)絡(luò)的普及，基于微課的學(xué)習(xí)已經(jīng)成為一種新型的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式。圖3為我開發(fā)的高中物理系列微課界面。

（6）教學(xué)課件

這一部分，教師根據(jù)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)，將大量的助學(xué)課件放在網(wǎng)上。學(xué)生根據(jù)自己的具體情況，自由選擇課件使用。這樣做可以對(duì)課堂的知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化，同時(shí)學(xué)生也可以利用課件進(jìn)行復(fù)習(xí)。

（7）核心知識(shí)點(diǎn)

這部分是對(duì)本節(jié)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)。旨在幫助學(xué)生建立物理模型，形成發(fā)現(xiàn)問題、處理問題、解決問題的一般思路。

（8）在線測(cè)試

教師根據(jù)課程教學(xué)要求建設(shè)在線測(cè)試題庫，每個(gè)教學(xué)單元結(jié)束后，學(xué)生需在線完成相應(yīng)單元指定水平的隨機(jī)測(cè)試，測(cè)試成績可以在線反饋給任課教師，該成績可以作為原本通過作業(yè)批改來評(píng)定的平時(shí)成績。在單元測(cè)試中，允許學(xué)生在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)多次測(cè)試以取得更好的成績。測(cè)試結(jié)束后，師生均可瀏覽已測(cè)試的試卷與答卷，非常有利于學(xué)生對(duì)測(cè)試情況進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)，圖4為在線測(cè)試界面。

（9）章小結(jié)

章小結(jié)設(shè)置有單元知識(shí)整合、典型題目分析、單元能力測(cè)控三個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)附有兩個(gè)版本教材的電子版。

（10）外置交互系統(tǒng)

北京市平谷區(qū)第五中學(xué)物理學(xué)科網(wǎng)站群自2011年開始建設(shè)，其中：①數(shù)字化物理學(xué)習(xí)平臺(tái)使用Claroline進(jìn)行開發(fā)。界面整潔，功能相對(duì)集中在一個(gè)鏈接里，對(duì)于練習(xí)和講義等，還可以做到近似“全屏”的播放。②物理學(xué)科主題社區(qū)是論壇形式的，采用開源Discuz！制作，是師生共同學(xué)習(xí)物理、問題討論交流的學(xué)習(xí)論壇。③將公眾號(hào)與我校微信第三方平臺(tái)綁定，可以發(fā)布信息、微測(cè)試、微考試、投票等。④根據(jù)目前流行的手機(jī)H5的特點(diǎn)，將物理知識(shí)點(diǎn)制作成手機(jī)訪問的H5小站點(diǎn)，把微信、H5流行的新技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，圖5為共點(diǎn)力作用下的平衡H5的二維碼。

關(guān)鍵技術(shù)處理

1.整體網(wǎng)站設(shè)計(jì)

本學(xué)習(xí)工具的站點(diǎn)文件是通過Artisteer生成的。Artisteer是一款網(wǎng)站模板設(shè)計(jì)軟件。該軟件可以輔助教師快速設(shè)計(jì)出博客主題和專業(yè)水準(zhǔn)的網(wǎng)站模板。它采用獨(dú)特的方法，不需要任何編碼或CSS的知識(shí)來設(shè)計(jì)模板，涵蓋了各種背景圖片、紋理、照片剪貼畫、字體的主題和其他設(shè)計(jì)元素，能夠幫助教師創(chuàng)建自己的模板，但不需要額外的資源。成品模板可以導(dǎo)出為WordPress的主題或內(nèi)容管理系統(tǒng)模板。

Artisteer比其他網(wǎng)站設(shè)計(jì)軟件如Dreamweaver、FrontPage更方便、快捷。中小學(xué)一線教師無需學(xué)習(xí)專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí)即可上手做出精美的站點(diǎn)。

2.微課制作技術(shù)

我制作微課時(shí)主要使用Camtasia Studio軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)錄屏操作的錄制。這款軟件提供了強(qiáng)大的屏幕錄像、視頻剪輯功能，在后期編輯時(shí)能夠添加字幕、標(biāo)注，能自由裁剪，提供豐富的轉(zhuǎn)場(chǎng)效果，還能自由變焦，能放大局部畫面，并跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)。對(duì)物理解題推導(dǎo)板演過程，采用手機(jī)加白紙拍攝的方式進(jìn)行錄制。這種方式技術(shù)難度低，操作簡單。教師可首先選取一部手機(jī)或攝像頭，把手機(jī)支架固定在桌子邊緣，將手機(jī)固定到手機(jī)支架上。打開手機(jī)拍攝功能，調(diào)整手機(jī)拍攝的取景范圍到能覆蓋整張白紙，并保證紙面字跡清晰，然后教師便可在準(zhǔn)備好在白紙上的書寫、繪圖、演示等操作后開始錄制。這種錄制方式，有利于傳授解題過程，讓學(xué)生體會(huì)到一對(duì)一的授課環(huán)境。

3.教學(xué)積件轉(zhuǎn)Web形式

通常，Word、PowerPoint、Excel均需要Microsoft Office軟件支持，無法在線直接瀏覽。技術(shù)上，通過FlashPaper程序可以將需要的文檔通過簡單的設(shè)置轉(zhuǎn)換為SWF格式的Flash文件，原文檔的排版樣式和字體顯示不會(huì)受到影響。這樣做的好處是不論對(duì)方的平臺(tái)和語言版本是什么，都可以自由觀看所制作的電子文檔動(dòng)畫，并可以自由地進(jìn)行放大、縮小和打印、翻頁等操作，對(duì)文檔的傳播非常有好處，而且Flash文件在各大瀏覽器中都具有普及性和強(qiáng)大的可調(diào)節(jié)性。

4.在線測(cè)試制作技術(shù)

在線測(cè)試是利用QuizCreator開發(fā)制作的。該軟件是一個(gè)強(qiáng)大的Flash試題制作工具，它簡單易用，功能強(qiáng)大，支持可視化快速開發(fā)，普通教師利用它可以在沒有編程基礎(chǔ)的情況下，輕松制作出基于Flash的交互式的試題和測(cè)試并能進(jìn)行在線測(cè)評(píng)。

QuizCreator提供了9種測(cè)試題型，包括判斷題、單選題、多選題、填空題、搭配題、排序題、選擇填空題、點(diǎn)擊識(shí)圖題、短文寫作題。除了豐富的題型之外，還可以在測(cè)試題目中加入豐富的多媒體元素，如圖片、截屏、Flash動(dòng)畫、說明元素和音樂，使得試卷不再局限于純文本編輯。該軟件還可以設(shè)置測(cè)試時(shí)間、合格率、題目是否隨機(jī)等。

評(píng)價(jià)與反思

本學(xué)習(xí)工具以網(wǎng)站為載體，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自我檢測(cè)達(dá)標(biāo)，同時(shí)注重了對(duì)學(xué)生物理興趣的激發(fā)、物理科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。本學(xué)習(xí)工具可操作性強(qiáng)，是根據(jù)教材實(shí)際章節(jié)進(jìn)行開發(fā)的，充分考慮了學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師輔助教學(xué)兩方面的需求。同時(shí)，本學(xué)習(xí)工具堅(jiān)持了自主原創(chuàng)的原則。圖6為基于《物理的平衡》數(shù)字化學(xué)習(xí)工具的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐結(jié)構(gòu)圖。

本學(xué)習(xí)工具的網(wǎng)絡(luò)版，雖然在設(shè)計(jì)上提供了交互環(huán)境，但并沒有與學(xué)生自主學(xué)習(xí)進(jìn)程很好地契合。而慕課的授課形式，突破了傳統(tǒng)中學(xué)教學(xué)授課地形式。在慕課中，師生可以通過互聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)互動(dòng)，利用各種豐富的學(xué)習(xí)素材，實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。因此，我在后續(xù)的對(duì)本學(xué)習(xí)工具的改進(jìn)中，也借鑒了慕課的授課方式，讓學(xué)習(xí)工具能更有效地促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

幕前幕后

2011年，我由高職學(xué)校轉(zhuǎn)到普高教授高中物理。我在大學(xué)時(shí)就對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)有著濃厚的興趣，轉(zhuǎn)到普高后，我開始利用業(yè)余時(shí)間做簡單的設(shè)計(jì)。隨著自己的不斷嘗試創(chuàng)新，再加上有著多學(xué)科知識(shí)積累的專業(yè)背景，目前我可以較熟練地將信息技術(shù)與學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合。現(xiàn)在已經(jīng)為所在學(xué)校開發(fā)了基于物理教學(xué)的系列網(wǎng)站群（下設(shè)10個(gè)子站點(diǎn)），形成了我校自己的物理教學(xué)資源庫。同時(shí)，學(xué)習(xí)社區(qū)論壇、微課慕課翻轉(zhuǎn)教學(xué)、教育云、手機(jī)APP以及微信H5等技術(shù)在我校物理學(xué)科教學(xué)中也得到了不斷嘗試。

我大學(xué)所學(xué)的是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的化工工藝，不具備專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí)體系，更不懂編程、色彩、硬件配置等專業(yè)理論。我們絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)知識(shí)，是通過網(wǎng)絡(luò)、書籍、培訓(xùn)獲得的。我憑著自己對(duì)計(jì)算機(jī)的愛好和執(zhí)著，平時(shí)在工作中不斷積累和學(xué)習(xí)，漸漸地將自己的愛好與教育事業(yè)充分融合，利用業(yè)余時(shí)間致力于研究多媒體教育技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，并積極為我區(qū)、市多所學(xué)校進(jìn)行微課開發(fā)、課件制作培訓(xùn)，做信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用推廣工作。

現(xiàn)今的中小學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，已經(jīng)不是硬件的配置問題了，而是怎么將計(jì)算機(jī)充分利用起來。談起課件比賽，老師們會(huì)說難啊，我們不會(huì)用Flash，更不會(huì)編程寫代碼。我想說課件制作，無需每位教師都是電腦高手、會(huì)編程、寫代碼。現(xiàn)在，很多的小軟件可以實(shí)現(xiàn)某些功能，在本次作品中，我就使用了將近10種小軟件。只要多留心，就可以運(yùn)用一切能應(yīng)用到教學(xué)中的技術(shù)來服務(wù)師生。

NOC活動(dòng)，我已關(guān)注了很多年，在活動(dòng)中我認(rèn)識(shí)了很多研究信息技術(shù)的老師，也看到很多老師對(duì)在活動(dòng)中使用的軟件不斷求新，更能體會(huì)到大家對(duì)教育教學(xué)的一種真摯的情懷。同時(shí)，非常感謝給予我關(guān)心指導(dǎo)的評(píng)委專家們。我的信息技術(shù)在教學(xué)中研究的步伐不會(huì)停止，我將不斷努力前行！