借助信息技術(shù)促進(jìn)素養(yǎng)養(yǎng)成的物理課堂教學(xué)實(shí)踐分析

曹燕萍

摘 要：在大力推進(jìn)教育信息化和教育個(gè)性化的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)跟不上時(shí)代，而信息技術(shù)發(fā)展迅速，教師需要選擇合適的技術(shù)，并將其應(yīng)用于不同的教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)，以促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的高效達(dá)成、學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);信息技術(shù);微視頻;互動(dòng)反饋;DIS實(shí)驗(yàn);希沃

一、 問(wèn)題的提出

隨著教育信息化的普及和深入，課堂的教學(xué)特征正在從“PPT”的助學(xué)樣式轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N信息技術(shù)融合的助學(xué)樣式，比如，白板技術(shù)、投屏技術(shù)、互動(dòng)反饋技術(shù)、數(shù)字教材、DIS等，這些都是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時(shí)代的必然發(fā)展趨勢(shì)。而傳統(tǒng)的物理課堂主要以教材和紙質(zhì)的學(xué)習(xí)單為唯一的學(xué)習(xí)資源，沒(méi)有教學(xué)材料上的互動(dòng)，也不能對(duì)全體學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)物理課堂一般只能將對(duì)全體學(xué)生課堂學(xué)習(xí)成果的檢測(cè)放在課后，作為回家作業(yè)，因?yàn)檎n堂內(nèi)沒(méi)有充足的時(shí)間讓老師批改所有同學(xué)的反饋練習(xí)。這就導(dǎo)致教師無(wú)法在課中實(shí)時(shí)精準(zhǔn)掌握每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，也就無(wú)法即時(shí)評(píng)價(jià)，教師不能即時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別學(xué)生的認(rèn)知偏差，而這些不能被即時(shí)發(fā)現(xiàn)認(rèn)知偏差的學(xué)生就會(huì)被迫接受教師傳授的知識(shí)，誠(chéng)如蘇霍姆林斯基所說(shuō)的“用記憶替代思考，用背誦代替對(duì)現(xiàn)象本質(zhì)的清晰理解和觀察——是一大陋習(xí)，能使孩子變得遲鈍，到頭來(lái)會(huì)使他喪失學(xué)習(xí)的愿望。”這不符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》中“注重過(guò)程評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展”的基本理念。而學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。所以我提出在物理課堂教學(xué)中，借助信息技術(shù)來(lái)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

二、 研究實(shí)踐與課例分析

（一）課前利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)預(yù)學(xué)習(xí)資源，啟發(fā)物理觀念形成

課前可以借助生動(dòng)有趣的微視頻或傳統(tǒng)學(xué)習(xí)單制作預(yù)學(xué)習(xí)資源，通過(guò)“曉黑板”軟件進(jìn)行課前檢測(cè)或收集學(xué)生預(yù)學(xué)習(xí)的反饋信息，先確定學(xué)生的現(xiàn)有水平，再確立本節(jié)課學(xué)生自主發(fā)展的最近發(fā)展區(qū)，為課中的科學(xué)思維做先導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生物理觀念的形成。

案例1：以《內(nèi)能》新課為例。《內(nèi)能》一課是滬教版初中物理八年級(jí)第二學(xué)期第五章第三節(jié)內(nèi)容。課前在數(shù)字教材中設(shè)置截取《內(nèi)能》微視頻，并設(shè)計(jì)預(yù)學(xué)習(xí)單以引導(dǎo)完成預(yù)習(xí)任務(wù)。微視頻的內(nèi)容設(shè)計(jì)運(yùn)用了類(lèi)比法，即類(lèi)比宏觀物體的動(dòng)能和勢(shì)能與分子動(dòng)能和分子勢(shì)能，初步建立內(nèi)能概念，并且用動(dòng)畫(huà)的形式，感性地描述了同一物體的內(nèi)能大小與溫度和體積、狀態(tài)有關(guān)，讓靜態(tài)的知識(shí)動(dòng)起來(lái)，微視頻總共時(shí)長(zhǎng)2分鐘。同學(xué)們根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)，結(jié)合自身已有的經(jīng)驗(yàn)，自主學(xué)習(xí)《內(nèi)能》微視頻、閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，在預(yù)學(xué)習(xí)單上提出經(jīng)思考仍存在困惑的問(wèn)題。這樣，同學(xué)們的學(xué)習(xí)起點(diǎn)就是略知內(nèi)能概念，是帶著思考后的問(wèn)題來(lái)有目的地學(xué)習(xí)本節(jié)《內(nèi)能》的，延長(zhǎng)了一堂課的思維過(guò)程。為確定最近發(fā)展區(qū)，老師在課前將學(xué)生提出的質(zhì)疑做了分類(lèi)，選出集中提出的問(wèn)題：①內(nèi)能可以在氣體中存在嗎？②如果物體不運(yùn)動(dòng)，會(huì)有內(nèi)能嗎？③物體的內(nèi)能是否與物體的質(zhì)量有關(guān)？學(xué)生能提出這些問(wèn)題，反映了學(xué)生課前對(duì)內(nèi)能概念的基本認(rèn)識(shí)水平。

案例2：以“串聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)分析”復(fù)習(xí)課為例。“串聯(lián)電路的動(dòng)態(tài)分析”一課是滬教版初中物理九年級(jí)第二學(xué)期第二輪復(fù)習(xí)的內(nèi)容。由于是第二輪復(fù)習(xí)課，學(xué)生已儲(chǔ)備串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)變化的知識(shí)，但是運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步提升學(xué)生科學(xué)思維，需要教師設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)材料。課前設(shè)計(jì)了預(yù)習(xí)任務(wù)：“請(qǐng)從以下實(shí)驗(yàn)器材中，選擇你需要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)能改變小燈亮度的電路（設(shè)計(jì)方案數(shù)量不限，合理即可）。干電池若干節(jié)、小燈泡1個(gè)、定值電阻1個(gè)、滑動(dòng)變阻器1個(gè)、導(dǎo)線若干、電鍵若干（注：電源電壓保持不變，且電路中只能使用2個(gè)用電器）。在表格中寫(xiě)出設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)意圖。”教師從“曉黑板”軟件收集設(shè)計(jì)方案及意圖，并進(jìn)行分類(lèi)整理，將典型案例挑選出來(lái)作為課中引入環(huán)節(jié)探討的內(nèi)容，為課堂中物理概念在學(xué)生頭腦中的提煉和升華做鋪墊。

（二）課中借助信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)養(yǎng)成，形成物理觀念

物理課堂教學(xué)過(guò)程中，教師需精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生從物理學(xué)的視角認(rèn)識(shí)自然、理解自然，建構(gòu)物理觀念;可以借助多種信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力;在合作學(xué)習(xí)的過(guò)程中，引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)以及STSE的關(guān)系，形成科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀和正確的價(jià)值觀，為做有社會(huì)責(zé)任感的公民奠定基礎(chǔ)。以下將舉幾個(gè)案例說(shuō)明課中的教學(xué)活動(dòng)是如何借助信息技術(shù)促進(jìn)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成、形成物理觀念的。

1. 利用互動(dòng)反饋技術(shù)，關(guān)注評(píng)價(jià)，揭示概念本質(zhì)

互動(dòng)反饋技術(shù)（IRS）是Interactive Response System的縮寫(xiě)。IRS是一種技術(shù)平臺(tái)，以“按按按”（Ezclick）和Ezstudy為主。它以多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，“按按按”安裝在多媒體教室中，包括硬件和軟件;Ezstudy安裝在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室中，是軟件產(chǎn)品。IRS使學(xué)生人手一個(gè)設(shè)備，具有測(cè)查、統(tǒng)計(jì)和記錄功能。學(xué)生可以利用手中的平板電腦或遙控器，根據(jù)教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行電子表態(tài)。系統(tǒng)通過(guò)接收器和平臺(tái)軟件即時(shí)統(tǒng)計(jì)、生成數(shù)據(jù)即時(shí)顯示出來(lái)并自動(dòng)記錄到后臺(tái)。

案例：以《內(nèi)能》設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，揭示實(shí)質(zhì)環(huán)節(jié)為例。小組討論設(shè)計(jì)不同的方案：在鐵絲質(zhì)量不變的情況下，改變鐵絲的內(nèi)能（不限于提供的器材）。小組討論后，將設(shè)計(jì)的方案填寫(xiě)在框中。組長(zhǎng)通過(guò)互動(dòng)反饋技術(shù)上傳到教師機(jī)。交流后，將可行的方案進(jìn)行編號(hào)。

傳統(tǒng)的實(shí)物投影或者seewo軟件助手，都只能在一張頁(yè)面中同時(shí)呈現(xiàn)一到四張小組方案。利用互動(dòng)反饋的創(chuàng)作型按點(diǎn)，使用“選入”功能，實(shí)現(xiàn)了同一頁(yè)面即時(shí)顯示六組同學(xué)的反饋信息，便于同學(xué)和教師分析比較和篩選，將可行的方案進(jìn)行編號(hào)。

在此基礎(chǔ)上，小組討論分析各種方法中內(nèi)能是如何改變的，將方法進(jìn)行分類(lèi)，將編號(hào)分類(lèi)的結(jié)果填寫(xiě)在表格中。上傳交流，在交流分析中揭示實(shí)質(zhì)。從反饋信息中，很容易發(fā)現(xiàn)有一組同學(xué)和其他同學(xué)的分類(lèi)不一樣。這時(shí)，只要請(qǐng)這組同學(xué)講解分類(lèi)原因，即可揭示改變內(nèi)能的兩種方式對(duì)應(yīng)的實(shí)質(zhì)——熱傳遞（能量的轉(zhuǎn)移）和做功（能量的轉(zhuǎn)化）。