基于互聯網平臺的物理習題設計原則

摘 要：在大數據、云計算、移動互聯等技術優勢的基礎上，使得“互聯網+”模式下的人機交互、人工智能等教育形式在物理習題教學中成為可能.對于物理教學來講，對物理習題重新進行定義和設計，使之能更好地與現代技術手段有效融合實施教學過程，提高教學效率，培養學生自覺探索物理問題，不斷提高學生解決實際問題的能力，是一個值得深入研究的課題.

關鍵詞：互聯網+；物理習題；習題設計原則；信息交互

基金項目：福建省教育科學“十三五”規劃課題“互聯網+物理習題的教學設想與實踐探究”，課題編號：FJKYJD16-29.

作者簡介：鄭行軍（1979-），男，本科學歷，一級教師，物理奧林匹克競賽省級教練員，主要從事物理教學和習題設計研究.

著名物理學家薛定諤認為，習題教學是物理教學、理科教學的重要組成部分， 學生必須認真完成精心設置的物理習題[1]，高效的習題教學對于物理教學質量水平的提升有著極其重要的影響[2].近幾年隨著信息通信技術的高速發展，以“互聯網+”為主導的發展模式已經深入到教育領域并引起巨大的教育變革.以大數據、云計算、移動互聯等技術手段為前提，對現有的物理習題進行改革和重構，使得“互聯網+”模式下的人機交互、人工智能等教育形式在物理習題教學中成為可能，將互聯網的平臺、新一代信息通信技術有效地融入到物理習題教學過程中，從而提高習題教學的有效性是當下物理教學研究的一項重要課題.

1 基于“互聯網+”的物理習題設計原則

1.1 科學合理性原則

科學性合理性原則首先要求習題中敘述的物理現象和物理過程必須以事實為依據[3]，習題中所構建的物理情境源于生活，涉及物理量的量值準確無誤，符合客觀實際，不能隨意捏造，科學嚴謹的習題設計理念有利于培養學生的科學探究、科學方法和科學態度等科學素養；其次要求習題的設計要符合學生發展階段的實際，要根據課程標準在高考考試大綱設定的框架下進行命題設計，課程標準界定了學生通過教學活動所要達到的內容標準和要求，具體包括兩個方面：一是對知識點的劃分，二是對知識點的認知目標要求[4]，這是教師編寫習題時，首先需要注意的問題.

1.2 典型導向性原則

物理學是一門建模學科，在教學過程中物理模型的構建是一個非常重要的環節，物理教學的目的就是要讓學生學會從紛繁復雜的物理現象中發現事物運動或變化的主要影響因素，經過一系列的分析、綜合、比較、抽象、概括、推理等，從而找出其基本規律.所以習題設計應不以知識結構為線索安排，而是以題型為線索，結合學生掌握知識的情況，嚴格篩選各種類型的題目，而不是簡單的資料堆砌.在新課程和高考考試大綱的框架下，對中學物理習題題型進行規范化、系統性整理，建立與物理習題教學配套的物理習題資源網絡系統，使之能與物理習題教學進行有效整合，從而提升互聯網平臺教育資源的可利用性、引導性和啟發性.

1.3 自主同步性原則

新課標中明確指出，需要培養學生的自主學習能力，使學生能夠樹立良好的學習態度以及思維習慣，確保實現知識的靈活應用.而高中物理習題教學設置的目的就是為了培養學生自主解決問題的能力，使得學生能夠將所學的理論知識靈活應用到問題的解決過程當中，實現自我的突破以及發展[5].因此，在實施日常教學時應從挖掘物理習題中隱含的相關知識出發，把握題目特征，建構合理、系統的物理習題模型知識體系，引導學生養成利用物理模型進行解題的習慣，提高解題效率；提供的物理習題資源能與相應的物理習題教學內容形成有效銜接，試題不僅可以體現學生對知識和技能的掌握，而且可以體現學生對于物理過程和物理方法的掌握及知識的遷移能力，從而提高學生學習物理的積極性和學生自主學習的能力，引導學生能通過題目中提供的各種信息，把相關知識提取出來，整理出各種模型的特點及出題方向，總結形成題型知識結構，再重新應用于試題中實現高效解題的目的.

1.4 層次漸進性原則

學習本身是一個循序漸進的過程，學生知識學習過程必須經歷感知、理解、鞏固、運用四個階段.這就要求在設計習題時要考慮學生的個體差異，要設計不同層次的習題，不搞一刀切，體現層次性，以適應不同水平的學生，讓每一個同學都有機會獲得充足的成功體驗.在互聯網學習系統的支持下，習題資源系統不僅可以體現不同層次的學生對于知識掌握的情況，還可以體現學生對于物理過程和物理方法的掌握及知識的遷移能力，通過對習題的細化和科學有效的設置，教師就可以了解學生對于該知識點整個認知過程和掌握的所有相關信息，而不是傳統教育中簡單的對與錯，這樣教師就可以有針對性地幫助學生解決問題，非常具有時效性.

1.5 信息交互性原則

在大數據、云計算、移動互聯等技術優勢的基礎上，使得人機交互、人工智能等教育形式成為可能，達到了傳統的習題教學模式無法實現的教育目的.學生在課前預習、課后測驗和在線互動過程中都會產生大量的信息數據反饋，教師如果要及時了解學生對知識的掌握情況，必須對這些數據進行采集和處理，這在傳統教育方式是很難實現的.通過“互聯網+物理習題”構建的資源系統，利用大數據分析，不僅能夠反映學習者的學習行為、學習需求，而且能夠反映學習者的知識結構、學習興趣、學習習慣和學習達到的程度等.因此習題的設計要保證學生對系統資源學習后，系統采集到的數據和反饋的信息，能讓教師對學習者進行分析，作出相應的決策，運用適宜的教學策略，利用數字化平臺，通過大數據分析客觀規律性，更好地把握教學的著力點.

2 結語

“互聯網+物理習題”教學模式的出現，使得教師和學生的主客體地位發生了很大的變化，基于互聯網平臺的習題教學模式創造了一種全新的教學環境，使學生的學習能力和創新思維能力得以充分的發揮.“互聯網+”的結果，將會使未來的很多教與學活動都圍繞互聯網進行，線下活動和線上活動互相補充與拓展.中學教育要順應時代發展的要求，積極參與到“互聯網+”的行動中去，借此加速對自身的深化改革，建立創新的“互聯網+”培養模式，實現現代教育功能，為社會培養輸送更多的人才做出貢獻.

參考文獻：

[1]柳春光. 高中物理習題教學過程的優化策略[J].中學物理教學參考，2016（1-2）：30-33.

[2]王靜芳，王林，李中華.利用多媒體優化物理習題設計[J].中國教育信息化，2007（10）：43-45.

[3]梁海軍.新課程背景下高中物理習題教學淺探[J]，中學教學參考，2011（05）：61.

[4]謝名華.關于高中物理習題設計的思考[J]，高考（綜合版），2013（06）：118.

[5]王升業.新課標下高中物理習題教學策略探究[J].科學中國人，2016（07）：315.