基于“互聯網+”思維的初中物理情境教學設計

張月蘭

（蘇州工業園區星灣學校，江蘇 蘇州 215021）

1 問題的提出

伴隨著工業4.0時代的到來，全球互聯互通，教育內容、方式已然發生了根本轉變，互聯網已經嵌入到各種領域的技術層面，尤其是“互聯網+”思維的形成，推動“互聯網+教育”正實現教育領域綜合發展.實踐表明，情境教學對促進初中生由“經驗”積累形態向“思維”概括形態的轉化具有明顯的作用，有利于學生實現知識體系的意義建構，有利于激發學生的學習興趣、發展能力、健全人格.可見，“互聯網+”技術為教育教學提供了支持，“互聯網+”思維推進了教育教學的變革，也為教學設計帶來了新思路.

2 “互聯網+”思維的含義與特征

現代化技術的發展為人們的工作、學習、生活帶來了極大的便利，并顛覆性地影響著傳統行業.這種影響促使人們從“+互聯網”這種工具性使用逐步過渡到“互聯網+”這種理念性運用中去，從而“互聯網+”思維得以誕生.在《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》中定義了“互聯網+”思維：“把互聯網的創新成果與經濟社會各領域深度融合，推動技術進步、效率提升和組織變革，提升實體經濟創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和創新要素的經濟社會發展新形態”.［1］

“互聯網+”作為一種思維方式、一種理念、一種形態與教育共生互動，對教學的影響極為深遠.“互聯網+”思維以互聯網技術為思維基礎，以重視、適應、利用互聯網為思維指向，以收集、積累、分析數據，用數據“說話”為思維特點，是客觀需要的社會思維，是特色鮮明的時代思維.“互聯網+”思維將教與學引向個性彰顯、關系平等、立體互動、多點觸發、深度跟蹤等方式，實現碎片化突破又重視體系構建，具有突破性、開放性、整合性三大特征.

3 基于“互聯網+”思維的初中物理情境教學設計要點

（1）選取資源.“互聯網+”思維彰顯學習個性.“一師一優課”、易加精品課、在線課程資源、專題公眾號等大量精品資源提供給學生個性化選擇.情境體驗可發生在課堂內外，使得教學過程可重復、可選擇.資源可實現智能推送，助力學習主體的精準研判，對教學實現可定位、可優化.縮放、變速、對比等技術手段可實現對虛實結合的情境更加可視、可控，增加教學深度.運用互聯網數據手段，助力教與學的觀測、分析、跟蹤，實現教與學可調控、可監測.

（2）構建關系.“互聯網+”思維凸顯師生平等.教師權威中心的地位有所變化，師生關系更趨于平等，師生互動不僅在課堂，也在課外，情境不僅在于教師呈現，也在于學生感受、體驗、創造.教師導引作用體現在情境的設置與呈現方面，學生的主體作用體現在情境的感知、感悟過程，體現在真實與虛擬的體驗中主動發問，教學氛圍更為融洽，構建更為平等師生關系.

（3）營造環境.“互聯網+”思維引發立體互動.課堂不僅提供實驗、圖片、問題、視聽等情境，也有pad、投屏、資源庫等提供現實、虛擬的立體情境，不僅有學生的體悟，也有師生、生生、生機的交互.“互聯網+”多點網絡交互，給予情境體驗的反饋和交流更多機會，推動情感體驗、價值體驗向縱深發展，有助于發揮學生個體主動性，進一步豐富教學體驗的維度和提升教學體驗的效度.

（4）實施評價.“互聯網+”思維實現深度跟蹤.運用數據分析，找出學生學習重難點、可增長點并適當設置情境體驗，有助于深度學習的展開.運用現代技術實現課堂、課外情境體驗延伸，增加交流共享的方式，實現體驗共享，推動個體自主評價的展開.借助大數據分析，可追蹤個體發展階段變化情況，可分析個體學習多維度情況，可對比團體階段發展特點，聚焦學習主體展開教與學精準評價，以更好地指導下階段的教學工作.

（5）項目體驗.“互聯網+”思維達成多點觸發.將易錯點、復雜點、創新點為主設計情境，開設綜合實踐活動、社團實踐活動、勞動體驗活動、生涯規劃體驗活動等，通過情境體驗、協作學習、任務驅動等方式，走進實驗室、社區、企事業單位、高校、研究所等開展體悟活動，引導學生完善知識多維度體系，增加知識體系化應用，實現進一步培養能力、提升思維的目的.

4 基于“互聯網+”思維的初中物理情境教學設計

“互聯網+”思維具有突破性、開放性、整合性特征，推動情境教學向“精而深”、“博而通”方向發展.初中物理教學設計可借助“互聯網+”技術和資源，側重于教學途徑的拓展和教學策略的優化，在情境化、去情境化、再情境化的環節側重體現精準度、深度、融合度，關注目標導向明確、結構整體優化、體驗系統有序、反饋及時可控，引導學習主體的主動思考，從而提升學習主體的關鍵能力和核心素養的發展.［2］以“電功 電功率”一輪復習課為例.

（1）“情境化”環節把握精準度.“情境化”是引導學生感知情境，是激發學生學習興趣、了解物理知識、引發學生主動思考的過程，是“從生活走向物理”認知啟動的階段.

例1.選擇器材測量燈泡工作5 h消耗電能的多少，完成對實驗對比分析.

情境對比1：利用電能表測量燈泡工作5 h消耗電能的多少.如圖1所示，選用微課資源，對不同用電器工作時電能表工作情況進行記錄，理解表盤轉動多少、快慢分別表示電功、電功率.通過對情境觀察和數據分析，會用電能表示數變化、圈數變化進行計算.

圖1 電能表測量實驗裝置

情境對比2：利用電壓表、電流表測量燈泡工作5 h消耗電能的多少（電功）.如圖2所示，利用電壓表和電流表測量燈泡消耗電能的多少，用攝像頭做實驗現象放大展示，引導學生對電壓表、電流表進行正確讀數，會用W=UIt進行電功計算，會進行1 k W·h=3.6×106J單位換算.

圖2 電壓表和電流表測量實驗裝置

設計意圖：通過對2個實驗情境的回顧和實驗優缺點的對比分析，引導學生對電功、電功率進行概念辨析，清晰實驗原理、操作及優缺點，較為全面地進行知識梳理，學會在情境中感知并分析物理問題.

（2）“去情境化”環節體現深度.“去情境化”是引導學生感悟情境，是“從現象看本質”的意義建構過程，是對物理知識深入理解并掌握的過程.

例2.分析電流表指針偏轉情況的可能原因，應用USB檢測儀進行相關測量.

實驗情境：在用電壓表和電流表測量燈泡消耗電能的多少的實驗中，利用攝像頭放大、緩慢的功能，可清晰地觀察到開關閉合后電流表指針先后出現向右偏轉、向左偏轉、穩定等情況.學生分析瞬間指針偏轉過大的原因可能是：指針由于慣性繼續偏轉或閉合開關瞬間電流過大.利用數字式電流表（USB檢測儀）可避免指針由于慣性出現偏轉過大的情況，如圖3所示，接入電路進行實驗驗證.

圖3 USB檢測儀測量燈泡實驗裝置

設計意圖：通過對典型實驗情境的再分析，利用USB檢測儀替代電流表進行電流測量，引導學生學會細致觀察、精準分析，在解決物理問題的同時，實現科學探究能力的提升.

實驗情境：用超快充電器對手機電池充電，運用正確公式計算充電時間.通過電池圖片觀察可得，手機鋰電池上面標明電壓為3.85 V，容量為4200 m A·h，計算出充滿電后存儲的電能為0.01617 k W·h.通過超快充電器圖片觀察可得，計算可得最大輸出功率可達40 W.進一步可計算，若用這個充電器給手機電池充滿電至少要花24 min.利用USB檢測儀進行實際測量，如圖4所示，通過計算可得實際給電池充滿電約29 min.試分析實際充電時間與理論值之間有偏差的原因.

圖4 USB檢測儀測量手機實驗裝

設計意圖：在運用USB檢測儀進行測量的情境中，通過對電池電量、充電器最大輸出功率、理想充電時間、實際充電時間的計算，將電功、電功率公式的應用貫穿在情境中，并厘清額定功率和實際功率的差異，引導學生學會分析情境，能從現象分析找到物理問題，并用物理知識加以解釋.

（3）“再情境化”環節體現融合度.“再情境化”是引導學生反思情境，是學生掌握知識并加以應用的過程，是“從物理走向社會”認知鞏固的階段.

例3.利用USB檢測儀和手機APP的檢測，計算并理解效率.

圖片情境：如圖5打開手機檢測電量APP，并將手機充電過程圖片放大，發現手機輸入端電壓、電流與USB檢測儀輸出端的電壓、電流偏差很大，通過計算可得手機輸入端電功率比USB檢測儀輸出端電功率小，故而充電時間偏長.對此進行分析并建構模型，通過計算可得充電效率.

圖5 檢測充電實驗放大圖

設計意圖：通過測量并計算得到“USB檢測儀輸出電功率”、“手機輸入電功率”，由兩者的不同進而認識充電效率的意義.

試題情境：與普通白熾燈相比，在達到相同亮度的條件下，LED燈大約可以節約80%的電能，則額定電壓為220 V、額定功率為8.8 W的LED燈與功率多大的白熾燈亮度相當？

設計意圖：將功率、效率知識運用于再創情境中解決問題，是對物理知識較為綜合應用的過程，是引導學生充分理解效率，進而更好地理解電功的本質是“將電能轉化為其他形式的能”.同時，教學走向社會和生活，引導學生樹立節能、環保的意識.

正如“淘寶”改變了人們的購物方式，“滴滴”改變了人們的出行方式，QQ、“微信”改變了人們的交流方式，相比較現代技術，“互聯網+”思維在教學中的應用更為深遠、更加廣博.一方面，教育工作者要有立足學生主體發展的觀點，與時俱進，掌握現代化技術，更新教育觀念，切實提升教學體驗的深度.另一方面，將“互聯網+”思維有效融入教學中，需要在實踐中進行提升與完善，找尋適合的途徑，切實提升教學體驗的效度.