初中物理線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查與應(yīng)對(duì)策略

吳時(shí)豐

(南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院,江蘇 南京 210023)

1 引言

新冠肺炎疫情爆發(fā)后,教育部辦公廳與工業(yè)和信息化部辦公廳于2020年2月12日聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于中小學(xué)延期開(kāi)學(xué)期間“停課不停學(xué)”有關(guān)工作安排的通知》,要求“在延期開(kāi)學(xué)期間開(kāi)通國(guó)家中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)和電視空中課堂,免費(fèi)提供有關(guān)學(xué)習(xí)資源,供各地自主選擇使用”,中小學(xué)紛紛在各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行了線上教學(xué)。

21世紀(jì)初線上教育就已作為輔助手段進(jìn)入中小學(xué)課堂,但此次疫情使得線上教學(xué)成為主流,這對(duì)早已適應(yīng)傳統(tǒng)教學(xué)的師生來(lái)說(shuō),無(wú)疑是巨大的挑戰(zhàn),因此網(wǎng)課亂象頻現(xiàn)。物理實(shí)驗(yàn)由于其特殊性,受影響程度最大,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率嚴(yán)重降低。筆者對(duì)初中物理線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況進(jìn)行調(diào)查研究,與一線教師分享線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議。

2 線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1 調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)

為了解線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,筆者自編了調(diào)查問(wèn)卷,共有22個(gè)題目，內(nèi)容涵蓋兩個(gè)部分：一是被調(diào)查教師的基本信息,二是教師線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施情況,主要涉及線上教學(xué)的模式、評(píng)價(jià)等。

2.2 調(diào)查對(duì)象

筆者選擇江蘇省部分初中物理教師進(jìn)行調(diào)查,其中男教師51人,女教師49人。執(zhí)教初二的有50人,初三的有58人,部分教師兼任兩個(gè)年級(jí)的教學(xué)工作。從學(xué)校所處地區(qū)看,有77%的教師來(lái)自城鎮(zhèn)學(xué)校,設(shè)備技術(shù)條件較為完善，教齡為1～5年、6～13年、21～25年、14～20年和25年以上的分別占20%、21%、34%、15%和10%。

2.3 線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

(1)教師信息素養(yǎng)有待提高。只有56%的教師對(duì)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)持“同意”“非常同意”的意見(jiàn),經(jīng)常開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師僅占16%,大部分教師對(duì)線上教學(xué)仍然比較排斥,并沒(méi)有意識(shí)到線上教學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),表明當(dāng)前教師的信息素養(yǎng)不足以應(yīng)對(duì)新情況的挑戰(zhàn)。教師對(duì)線上實(shí)驗(yàn)的認(rèn)同度低,也勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致疫情期間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于表面,難以發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能。

(2)學(xué)生居家學(xué)習(xí)積極性受挫。在線上教學(xué)中,學(xué)生遠(yuǎn)離教師的監(jiān)督,自制力又不強(qiáng),學(xué)習(xí)積極性受挫,最直接的表現(xiàn)是學(xué)生在教學(xué)中的參與度降低,76%教師認(rèn)為學(xué)生在線上的參與度只有一般及以下水平(圖1)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生觀察現(xiàn)象、親身體驗(yàn),在操作、收集、處理和分析數(shù)據(jù)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),只有在學(xué)生真正參與到物理實(shí)驗(yàn)的條件下,才有可能實(shí)現(xiàn)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的良性發(fā)展。

圖1

(3)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)體驗(yàn)感不強(qiáng)。學(xué)生在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)課堂上,通過(guò)觀察和思考，掌握物理概念和規(guī)律,但在線上教學(xué)中,只面對(duì)電腦屏幕的學(xué)生缺少實(shí)驗(yàn)感受,無(wú)論是教師演示還是學(xué)生動(dòng)手,都受到了實(shí)驗(yàn)條件的限制。46%的教師認(rèn)為影響線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的主要因素是學(xué)生體驗(yàn)感差(圖2),缺乏體驗(yàn)感的實(shí)驗(yàn)教學(xué),會(huì)使學(xué)生感到枯燥無(wú)味。

圖2

(4)師生之間缺少互動(dòng)交流。38%的教師認(rèn)為師生互動(dòng)性不強(qiáng)造成了線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳(圖2)。另外,科學(xué)探究中的重要環(huán)節(jié)就是交流與合作,61%的教師認(rèn)為線上教學(xué)不利于該環(huán)節(jié)的開(kāi)展。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作,需要師生互動(dòng)、生生交流,線上平臺(tái)在方便教學(xué)的同時(shí),在一定程度上也阻斷了師生互動(dòng)的途徑,雙方無(wú)法及時(shí)、順暢地分享觀點(diǎn),難以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

3 優(yōu)化線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

3.1 轉(zhuǎn)變教師觀念,提升信息素養(yǎng)

線上教學(xué)并不是疫情產(chǎn)生的新事物,而是教育走向信息化時(shí)代的必由之路,線上教學(xué)的全面展開(kāi)是大勢(shì)所趨。線上教學(xué)效果不佳也是因?yàn)椴糠纸處煕](méi)有真正認(rèn)識(shí)到線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì),仍然束縛在傳統(tǒng)教學(xué)的框架內(nèi)。面對(duì)線上教學(xué)的沖擊,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教育觀念、不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代信息技術(shù)。

金陵中學(xué)仙林分校在疫情期間,采取“一人上課、全員參與”的方式,結(jié)合物理學(xué)科特色,通過(guò)各種方式展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。初三物理組針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中經(jīng)常使用的演示視頻,組織教師進(jìn)行統(tǒng)一錄制并進(jìn)行線上共享,保障了視頻質(zhì)量。有的教師為力求真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,現(xiàn)場(chǎng)直播了實(shí)驗(yàn)操作。初二的朱教師抓住線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在家中制作潛水艇模型,利用QQ進(jìn)行線上指導(dǎo),既不占用課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間,又可以讓學(xué)有余力的學(xué)生的動(dòng)手能力得到鍛煉。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受時(shí)空的限制,師生課后基本沒(méi)有交流、探討,但是線上交流平臺(tái)拉近了師生的距離,教師能及時(shí)給予指導(dǎo),課外實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)輔導(dǎo)是線上教學(xué)的一大優(yōu)勢(shì)。

3.2 開(kāi)發(fā)生活化實(shí)驗(yàn),倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)

為提升學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的積極性,開(kāi)展以“學(xué)生為中心”的家庭小實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度的有效路徑。首先，教師可以選擇教材中的簡(jiǎn)單小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在家中自主體驗(yàn),例如測(cè)反應(yīng)時(shí)間、電荷間的作用等等。其次，線上教學(xué)將實(shí)驗(yàn)延伸至課外,探究的開(kāi)放性顯著提升,非常適合物理綜合實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展。例如“制作簡(jiǎn)易密度計(jì)”的綜合實(shí)踐活動(dòng)就可以讓學(xué)生在家中完成。最后，借助線上教學(xué)平臺(tái)以及微信公眾號(hào),可以展現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和成果,提高學(xué)生的參與度。

浙江海寧市借助微信公眾號(hào)“海寧市初中科學(xué)”,打造了科學(xué)實(shí)驗(yàn)展示平臺(tái)。在疫情期間該公眾號(hào)展示了學(xué)生在家中完成的各種科學(xué)小實(shí)驗(yàn)、小制作,推文數(shù)量多達(dá)86篇。以物理實(shí)驗(yàn)為例,有以下類型：(1)延伸探究類。讓學(xué)生對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行深入探究,如探究擺錘動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化和影響重力勢(shì)能的因素、關(guān)于密度和蒸發(fā)現(xiàn)象的研究等。(2)發(fā)明制作類。讓學(xué)生利用生活材料進(jìn)行趣味實(shí)驗(yàn)器具制作,如自制噴霧器、會(huì)自轉(zhuǎn)的花燈等。(3)現(xiàn)象揭秘類。讓學(xué)生關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究解決生活問(wèn)題,如探究餃子的沉浮與內(nèi)部空氣的關(guān)系、體重之謎、鬧情緒的手機(jī)。每期的推文都清晰展現(xiàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、查閱資料、實(shí)驗(yàn)探究、反思結(jié)論的過(guò)程,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)在真實(shí)的探究情境中得以提升。海寧市依托公眾號(hào)為學(xué)生提供了交流評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì),選擇的物理實(shí)驗(yàn)也非常貼近社會(huì)生活,調(diào)動(dòng)了學(xué)生課外參與物理實(shí)驗(yàn)的積極性。

3.3 巧用虛擬軟件,增強(qiáng)操作體驗(yàn)

線上教學(xué)較傳統(tǒng)教學(xué)體驗(yàn)感不強(qiáng),若巧用物理虛擬實(shí)驗(yàn)室可以有效突破該困境。虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件不受器材、時(shí)空限制,打造了較為逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,加強(qiáng)了交互體驗(yàn)。在教師演示實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生能直觀觀察、模擬物理現(xiàn)象。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生可以在線上熟悉實(shí)驗(yàn)器材和操作,還可以借助虛擬實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)成功率高、器材無(wú)耗損,無(wú)需擔(dān)心學(xué)生操作不當(dāng)而產(chǎn)生的安全隱患。

NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)室是一款虛擬仿真教學(xué)軟件,以初中物理實(shí)驗(yàn)為例,包含與“電與磁”“力學(xué)”“光學(xué)”“聲學(xué)”“熱學(xué)”等相關(guān)的195個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以在手機(jī)、PC、平板等多種設(shè)備上隨時(shí)隨地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。如“家庭電路與安全用電”的實(shí)驗(yàn),以往教學(xué)考慮到安全問(wèn)題,只讓學(xué)生畫(huà)出家庭電路圖,在NOBOOK平臺(tái)上,學(xué)生可以安全地操作虛擬家庭電路,體會(huì)電路的正確連接方法,加強(qiáng)用電安全意識(shí)。

3.4 線上交流反饋,完善教學(xué)評(píng)價(jià)

部分教師進(jìn)行線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí),主要通過(guò)試題測(cè)驗(yàn)的方式。雖然線上教學(xué)不具備傳統(tǒng)教學(xué)面對(duì)面式的交流優(yōu)勢(shì),但是在信息技術(shù)支持下卻具有更加多樣化的互動(dòng)方式,選擇滿足學(xué)生多元互動(dòng)需求的教學(xué)平臺(tái),借助線上教學(xué)平臺(tái)的信息數(shù)據(jù),教師可以做到及時(shí)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

“雨課堂”教學(xué)平臺(tái)能夠?yàn)閷W(xué)生提供互動(dòng)答題、彈幕、投稿、語(yǔ)音、拍照、小視頻等多種交流方式。教師利用“雨課堂”課前發(fā)布預(yù)習(xí)PPT,穿插實(shí)驗(yàn)習(xí)題,學(xué)生完成后生成學(xué)習(xí)報(bào)告;課中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過(guò)程以“投稿”方式上傳,并在“彈幕”和“評(píng)論區(qū)”發(fā)表自己的意見(jiàn)。課后綜合學(xué)習(xí)報(bào)告和交流的信息,教師可有針對(duì)性地發(fā)布實(shí)驗(yàn)作業(yè)。

疫情突襲,為保持線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)高效,教師應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)線上教學(xué)所帶來(lái)的變革,勇于突破傳統(tǒng)教育方式,適應(yīng)信息化的要求,促進(jìn)線上物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開(kāi)展。