活用iPad: 突破現有課堂媒體系統的瓶頸
——以初中物理課堂為例

黃 臻

(杭州市青春中學,浙江 杭州 310003)

·現代教學技術·

活用iPad: 突破現有課堂媒體系統的瓶頸
——以初中物理課堂為例

黃 臻

(杭州市青春中學,浙江 杭州 310003)

教育部發布的《2016年教育信息化工作要點》中指出本年度核心目標之一是引導各級各類學校開展利用信息技術轉變教學模式、改進教學管理的數字校園(智慧校園)應用．如何突破創新并將課堂教學管理作為改革的重點,已經成為一線教師不斷思考的問題．本文中,筆者分析了當前課堂多媒體系統的多個瓶頸與問題,并在豐富實踐的基礎上,提出了以iPad為核心低成本構建新系統的方法及應用新系統提高課堂效率的策略．

iPad；多媒體；課堂；策略

1 現有課堂媒體系統存在的瓶頸與問題

1.1 互動功能還顯欠缺

PPT的大范圍使用是多媒體輔助教學發展階段的標志性事件,PPT的制作和使用已成為一項教師的基本技能．但這一技能也正在培養教師的惰性,在課堂上隨意使用下載的、不經修改的課件,只是進行順序播放,由以往的“滿堂灌”演變成了“滿堂放”．

無論是西方的教育先知蘇格拉底,還是我國的至圣先師孔子都無不強調了“教育的過程需要對話”．發展至今日,“對話”更可以看做是一種師生的互動．

例如圖1所示,在進行初中物理課中的有關電學知識復習的時候,總會遇到一些連接電路,或者分析電路結構的題目．

根據圖1(a)電路圖，連接圖1(b)實物圖，要求導線不能交叉.

圖1

這類問題如果直接采用PPT動畫的方式呈現答案,缺乏的是一種順序和思維的展現．有時這類分析更需要一些“圈點”與“標注”,需要展現出畫線的起始點、終點,接線柱的選擇也有多種可能性,甚至需要學生參與板演暴露問題．一些配備電子白板的學校可以解決部分問題,但下面會談到電子白板的不足．

1.2 細微“瞬間”難以放大

課堂上有兩類寶貴的“瞬間”資源．一類由教師精心準備,例如在初中物理課堂中,部分課堂實驗活動由于器材的限制和安全性考慮,將會由教師進行演示．圖2是2項演示實驗.

(a) 乙醚液化實驗

(b) 碘的升華和凝華

這類實驗現象往往有過程化、細微性的特點．乙醚因為是無色透明的物質,本身又有麻醉性,所以它在逐漸加壓的狀態下由氣態向液態的轉變不易觀察．碘的升華實驗的關鍵在于觀察碘晶體沒有經歷液態而直接變成氣態的過程,也不易觀察．此類實驗在課堂中很多,如觀察通電導體在磁場中是如何受力運動的,電動機換向器是怎樣實現電流方向的變換等．如果可以將這類實驗中某些過程和細微的“瞬間”進行放大,在教師操作的同時通過大屏幕展示,將使更多的學生受益,尤其是坐在后排的學生．

由于鼠標、實物展臺、電子白板等操控設備都固定在教室臺前,這也導致教師常被“鎖定”在講臺旁,走入學生的機會便大大減少．而且現有的多媒體系統移動性差,實物展臺的拍攝角度與對焦范圍也極為有限,因此對于這種“瞬間”資源的捕捉和放大分享的能力極為缺乏,從而喪失了許多升華課堂、引起學生共鳴的寶貴時機．

1.3 電子白板利用率低

2013年左右,筆者所在城區已經實現電子白板的普及．3年以來,雖然電子白板相關培訓在不斷開展,但經過對幾所學校的觀察,教師對電子白板的接受度與使用度并不高．

究其原因,可能有以下幾點．(1) 電子白板依托其本身的操作系統軟件雖然能夠實現大量豐富功能,但按鍵與層級菜單過多,有時可能要花幾秒鐘甚至更長時間來操作一項功能,因此就課堂時間成本而言,性價比較低．(2) 部分電子白板有獨立的課件制作軟件,要實現一些特有的功能,就要求教師將原有的PPT導入后進行修改與制作,與原有的PPT的兼容性還有待提高．(3) 電子白板的交互功能需依靠電子筆來實現,而筆的保存與管理、電池的拆卸與安裝都會帶來問題,且書寫體驗不佳,容易觸發誤操作,線條精度低．

不可否認電子白板的出現是課堂媒體系統的巨大進步,是對黑板與粉筆的顛覆,但為何電子白板的強勢推進卻至今都沒有達到當初計算機輔助教學取代幻燈片、掛圖的效果呢?再者電子白板投入、維修成本高,更新周期長,有違電子產品“換代快”的規律．因此,大多電子白板在課堂中仍然充當“高級投影屏幕”的尷尬角色,著實“大材小用”．

2 教師活用iPad媒體系統突破瓶頸的有效策略

2.1 拓展展臺功能,便捷資源分享

iPad自帶高像素級別攝像頭,并配備了閃光燈,因此教師將iPad作為一臺“移動式的實物展臺”使用已經完全可行,而且清晰度、對焦速度、色彩都要優于原有的實物展臺．

例如,筆者在上一堂有關深入學習力學基本原理的物理復習課中,力求以學生對實驗的觀察來突破一個難題,如圖3所示．

圖3(a)中電磁鐵A、薄鐵片B和支架組成的裝置懸掛于彈簧測力計C的下端，當電磁鐵A通電后，鐵片B被突然吸引到如圖3(b)所示的位置過程中，彈簧測力計的示數將________(選填“增大”、“減小”或“不變”).

圖3

這道題要研究的是電磁鐵通電時,B物體被吸上而在空中的一瞬間時彈簧秤示數的變化．大多數學生認為此瞬間,B已經離開秤盤,彈簧秤示數自然會減小．為求真相,筆者還原了裝置,力求讓學生能親眼見到實驗的真實結果,再以多個力學原理進行分析突破．但苦于這個瞬間過于短暫,而彈簧秤的指針變化又非常快速細微．

筆者先使用iPad對裝置的各個部分分別拍攝介紹,最后將鏡頭靠近并對準彈簧秤指針處,請學生協助閉合電路開關的同時進行慢動作視頻拍攝,整個拍攝的畫面都實時地展現在大屏幕上,彈簧秤指針突然下拉的一瞬間,學生們發出一聲驚嘆．而筆者緊接著進行慢動作視頻回放,使得整個過程變得更加清晰．如圖4為拍攝的視頻截圖.

圖4 視頻截圖

課堂多媒體系統承載著資源表達與分享的重要功能．例如物理課中有許多類似的細微、短暫性的實驗現象或模擬過程,如果用iPad拓展或取代實物展臺,便可克服原來展臺面積小、無法移動、拍攝角度有限等困難,增強每一位學生的學習體驗．在拍攝的同時,還可以利用iPad的錄像功能立即生成一個實驗微視頻,為課后資源的再分享創造了可能．

2.2 捕捉精彩生成,實現即時評價

課堂中學生的生成性問題是精彩的,是課堂升華的催化劑．現代心理學表明,當學生某種良好的行為生成后,如能及時得到相應的認可,就會產生某種心理滿足,形成愉悅的心境,并使同類行為繼續向更高層次需要做出積極努力,這就是課堂即時評價的魅力．同時課堂即時評價也可以讓學生一起參與生成性的問題的探討,展開思維的碰撞與激蕩．iPad展開的即時反饋與評價不只是言語的,更多的是實證性的,包括圖像、音頻、視頻等．

例如，筆者在上一堂以鉛筆為載體的主題學習探究課時,讓學生們開展一次用“一根鉛筆芯”改變小燈泡的亮度的開放型探究實驗,結果各小組學生思維碰撞,思路活躍,設計了多種方法,教師便用iPad將學生的設計成果或實驗過程拍攝下來,并同步錄下學生的講解．在交流展示環節中,快速地挑選有創意的小組成果進行播放,再接受大家的質疑,共同探討改進,既加快了節奏,又避免了過于靦腆的學生表達時的尷尬．

如圖5是兩堂開放型的課中學生的實驗構思.

圖5

在課堂即時反饋與評價中,iPad充當了照相機、攝像機(高速、低速)、錄音機等多重角色,通過新構建的媒體系統,又能快速便捷地調用,實效性很強．

2.3 取代電子白板,人人充分展示

電子白板的重大進步是取代或優化了傳統黑板或白板,允許教師或學生用電子筆在投影屏上書寫、表達,使傳統書寫與電子文檔相結合,既環保又高效．但如果使用iPad為核心的新多媒體系統,完全可以更便攜地實現這一功能．

例如,在課堂上學生在分析一些力學或光學問題的時候,可能需以作圖來輔助表達,或需上臺板演,此時就可以將平板直接交到學生手中,節約了使用電子白板時上下講臺的時間,用手指替代電子筆也更加自如,結果將實時、同步地展現在大屏幕上．使用合適的軟件也完全可以實現放大、移動、資源調用等功能．

如圖6是課堂中學生利用iPad進行受力分析并講解問題.

圖6

學生一般都有使用平板的經驗,這種新穎的表達方式既提高了學習興趣,又增強了表達的清晰度,同時也減少部分學生上臺板演表述時的緊張感．在實際課堂運用中,平板輔助表達會使課堂更緊湊,學生回答更自如,筆者認為這種方式必將是將來學習和交流的一種趨勢．

2.4 協同多種軟件,整合各種優勢

在IOS系統中,有近10萬款教育應用,對于以iPad為核心的新課堂多媒體系統來說真是如虎添翼．如印象筆記圈點、iTunes U、Pages、Keynote、Powerpoint等App,如圖7所示.

圖7 部分常用App

在手勢操作的配合下,能做到多軟件之間快速切換,無縫對接,協同工作．

例如，在課堂即時評價反饋的環節中,教師可將iPad自帶的相機應用、照片應用和印象筆記圈點應用結合使用,針對學生的課堂筆記、作業、小測、行為表現等進行快速的批閱、評價,并對疑難點進行全班性的講解．

如圖8所示為一道課堂小測驗中的作圖題,教師首先用相機應用捕捉學生解題過程中出現的各類型問題,在反饋時段,教師切換至照片應用,將問題展示至大屏幕,點擊“編輯”功能可直接鏈接至印象筆記圈點應用,可立即對該題進行批注、講解,實現當堂電子化批改．

圖8 用圈點軟件在照片上批改

因此,iPad在軟件間的功能交叉融合及不同軟件的調用方法和速度上,確實較傳統電腦或電子白板更有優勢．在實際使用中發現,教師無需進行過多培訓,便可結合課堂在指間流暢運用多種應用,提高課堂效率．

3 結論與反思

近年來,教育已經快步融入互聯網+的時代,而課堂教學一直是誕生教育奇跡的場所．因此研究課堂教學,研究怎樣改進課堂的形式和手段是我們永恒不變的主題,任何信息技術、多媒體輔助系統的使用與變革最終都將指向高效課堂．

以iPad為核心的課堂多媒體系統的構建,可以利用現有教室中已經配備的絕大多數設備,以較低投入換取較高產出,而且也可以解開因現有多媒體系統的不足而對教師手腳的束縛．在平板電腦由于成本、網絡、視力影響等因素還未能全面成為每一個學生的學習工具的時候,我們是否應該轉變思路,讓它率先成為教師的一支利器,切實打造高效課堂．

1 羅云玲.iPad輔助中學地理教學的初步研究[D].北京:首都師范大學,2013.

2 陳翠珠.iPad及其教學應用探析——計算機與教育:新技術、新媒體的教育應用與實踐創新——全國計算機輔助教育學會第十五屆學術年會論文集》[C].上海:中國人工智能學會計算機輔助教育專業委員會,2012:576-581.

3 陳惠敏.互動反饋系統在課堂教學中的應用研究[J].中國現代教育裝備,2014(2):21-22.

4 蔣云平.面向iPad的移動學習系統研究與實現[D].武漢:華中師范大學,2012:27-32.

2016-05-24)