■ 武漢市解放中學 沈 偉 劉 佳
物理學是人類科學文化的重要組成部分。義務教育階段的初中物理課程是一門以實驗為基礎的自然科學課程,與小學科學和高中物理課程相銜接,與化學、生物學等課程相關聯,具有基礎性、實踐性等特點。初中物理教學不僅應注重科學知識的傳授和技能的訓練,而且應注重對學生學習興趣、探究能力、創新意識以及科學態度和科學精神的培養。
當前,我們正處在信息化大潮之中,教育信息化是教育現代化的重要指標之一,以信息技術推動教育轉型與發展,已是教育工作者的共識。近年來,為適應信息化發展趨勢,我們在優化教學方式、拓展教學空間等方面進行了一系列探索,希望運用技術變革教學方式,使得超越空間和時間限制的學習成為可能。
物理教學中需要應用大量生活中的物理現象,如果只通過簡單的描述,很難激發學生課堂學習的參與度,也就難以讓教師了解他們到底有怎樣的認知基礎和生活經驗,因而無法設計有針對性的教學計劃,自然很難取得良好的課堂教學效果。而如若教師將課前導學的內容先通過教育云平臺推送給學生,讓學生將自己在生活中發現的物理現象或者預習中遇到的問題以文字、圖片或者視頻的形式反饋到的學習空間,教師就可以真切地了解學生的學習中的問題,從而可以進行有針對性的指導。
對于學生學習中的普遍性問題,教師通過課前、課中的教學互動在課堂教學中加以解決。例如:在《生活中的透鏡》的課前預習中,學生發現了很多生活中的透鏡,根據它們的形狀與用途學生們制作了許多圖文、視頻介紹。學生充分的課前參與不僅極大豐富了教學內容,更提升了學生學習的參與度和主動性,課堂成為了學生作品的展示臺,教師則是學生自主學習活動的組織者、引導者。再如像“電流”這樣比較抽象的物理概念,傳統教學中一般用水流作類比幫助學生理解。現在海量的信息化教學資源中不僅有各種電流在電路中流動的動態模擬,讓學生形成直觀感受;還有虛擬電學實驗室能夠實現與學生的操作互動,不僅增強了學生對微觀世界物質運動的理解,而且也讓學生從物理學視角獲得了對物質運動的基本認識。
在實際教學中我們感受到,信息化技術能讓交流共享、合作學習成為自然的過程。教學實踐中融合信息技術手段,則能夠提高學生的學習興趣,增強學生的課堂的參與度,也能提升課堂教學的針對性,幫助學生更有效更快速地形成物理的基本觀念。
信息化的現代社會中,時間利用的碎片化特點深刻影響著教學行為和學習方式。通過信息化手段細化學生的學習任務,拓展教與學的時空,是大勢所趨。而且隨著手機的廣泛普及,教師的教學備課、微課制作和學生的作業練習等,均可以在手機這個小小的客戶端上全部完成,為滿足不同能力學生的個性化學習提供了極大便利。
由于學生個體學習的差異,物理教學中的實驗探究、推理計算等教學進度和難度不宜只有一個標準,因而需要教師借助信息化技術設定不同層級加以區分,以促進不同能力水平學生的發展。為此,我們嘗試將大的課堂教學內容分解成小的學習任務,將每一個小任務以微課形式推送到學習空間,讓學生可以隨時隨地根據自身的能力或需要選擇學習。如《光的反射》這一節課包含“光的反射定律”“光路的可逆性”及“鏡面反射和漫反射”三個主要知識內容,傳統教學方式很難在一節課內教授完全部內容。因此,教師會針對三個知識點分別制作微課進行推送,指導學生預習;同時,根據在線反饋的預習情況,及時調整課堂教學內容;課后,再將復習微課推送到學習空間,幫助學生鞏固學習成果。
這些互動式的微課推送與在線分層作業的結合使用,能讓學習任務細化、差異化,在突破時空限制的同時,很好地照顧了不同層級的學生,為學生個性化學習創造了良好條件,也最大限度地發揮了學生學習的自主性、自覺性和主動性,體現了學生的主體地位,因而取得了不錯的教學效果。
發現問題是解決問題的前提。在傳統教學中,教師要想發現學生學習的共性和個性問題,通常需要投入大量的精力,花費較長時間的經驗積累。而在信息化時代,大數據技術則能夠通過教學質量監測、數據智能分析等手段,幫助教師迅速精準把握學情,優化教學方式。
基于教育云平臺,學生在物理學習中觀察到了什么現象,實驗探究到了哪一個步驟,推理計算能力達到了怎樣的程度……這些數據都能通過信息化技術迅速反饋給教師,幫助教師及時了解學生的學習問題,準確掌握學情。比如:通過在線檢測,教師能實時了解學生在線作業情況,實時采集學生學習數據,以此來評估自己的教學行為,分析學生的學習狀況,梳理學生的共性和個性問題。這種精準的大數據檢測技術能輔助教師通過差異化的解析,幫助學生查漏補缺,通過有針對性的分層作業設計和布置,引導學會自主發現和分析問題,使其不斷完善自己的知識結構。
隨著大數據分析技術的快速發展和校園各類數據的逐步完善,學校能夠對學生學習行為和效果等數據進行全程記錄和分析,為學校對學生進行過程性評價提供實時、客觀、真實的依據,有效提升了評價的效率和質量。基于大數據分析技術帶來的學習評價方式的變革,將推動學校實現對學生素養評價的“過程”與“目標”并重的價值取向。
憑借教學信息化技術獨特的優勢,線上教學平臺成為促使教學從“教為中心”向“學為中心”轉變的有效載體。特別是近幾年來,受疫情的影響,網課成為常規教學重要的補充手段,如:通過班級群布置課前預習和課后作業,以視頻會議作為實時教學平臺,利用在線問卷調查工具收集、統計學生的反饋意見,進行小測試等等。
雖然特殊時期線上虛擬空間的信息化手段在一定程度上保證了教學的進度和質量,但在實際運用中仍然存在一些我們必須重視的問題,如運用信息技術輔助教學,并不能完全取代現實的物理實驗。雖然數字模擬實驗可以獲得明晰的實驗現象、精確的實驗數據,但我們一定要認識到真實實驗中產生的誤差甚至失誤本身就是科學探究不可或缺的組成部分。提出物理問題,形成猜想和假設,通過實驗探究、分析論證猜想是基本的科學探究方法,是物理學科要培養的學生核心素養,我們一定要明確在物理教學中融合信息化技術,技術只是教學的輔助,而不是核心,我們不能舍本逐末或者本末倒置。
信息化技術解放的是簡單機械性的工作,教學的智能化只能提供一般性的解決方案,真正的創造性勞動還是要依靠人本身。因此,教師應發揮自己的教育智慧,在海量信息資源和信息化技術的輔助下培養學生的學科核心素養,促進學生的創新發展。