教育信息化2.0背景下的初中物理教學創新探究

黃小蕓

【摘? 要】? 隨著教育信息2.0發展政策的提出，要求教師應在原有的信息化教育基礎上，升級信息教學理念和手段，從信息技術實踐應用能力向信息素養提升轉變，為2.0教育信息化發展作出貢獻和努力.本文基于教育信息化2.0背景下，對初中物理教學創新的策略進行分析探究，在把握信息化手段與初中物理教學銜接點的基礎上，通過項目式學習法組織開展學生進行自主創新實驗，目的是增強學生的物理學習興趣，提高物理課堂教學效果，培養學生的物理核心素養.

【關鍵詞】? 教育信息化2.0；初中物理；項目式學習

2018年4月13日，教育部印發了《教育信息化2.0行動計劃》，并指出要全面促進信息技術與教育教學融合創新發展，力求提升學生的信息技術應用能力和信息素養.初中階段的物理，是學生建立物理知識體系和思維觀念的重要階段，也是培養初中生自主學習能力、創新能力的重要課程.初中物理教師應立足于當前教育信息化發展的要求，充分利用現代信息技術、網絡教學平臺等信息化手段，推進物理課程進行信息化教學改革，轉變以往滿堂灌輸的教學模式，借助信息化手段構建高效的物理課堂，提升教學效率的同時，實現課程教學的目標.

本文在基于教育信息化2.0背景下，構建學生自主創新實驗與初中物理課堂項目式學習融合創新模式，通過研究學生自主創新實驗，改變初中物理學習中過分強調知識的傳承和積累的傾向，建構以弘揚人的主體性、能動性、獨立性為宗旨的自主探究學習模式，使學生能從被動和陳舊的學習方式中擺脫出來.同時，通過自主設計、自主實驗、自主評價等過程，開展創新實驗活動，彌補傳統實驗教學中學生自主設計、動手操作、難以落實的問題，培養和提高學生的實驗創新能力.旨在促進學生在教師的指導下，主動參與、樂于探究、勤于動手，使學生通過親身經歷探究新知，在感受、體驗獲取新知過程中學會學習，獨立思考和與人合作，為學生將來成為創新型人才及終身發展奠定良好基礎.

1? 基礎理論概述

1.1? 教育信息化2.0

教育信息化2.0是教育信息化的升級版本，其更關注大數據的開發利用，著眼于創新融合發展，強調學生信息綜合素養的培養.具體來說，教育信息化2.0教學計劃需要從這幾個方面展開：一是從資源方面加強互聯網大數據的利用，拓寬學生知識視野的同時，培養學生的創新性思維；二是從教學目標方面重視學生信息素養的提升，使學生形成信息化學習的觀念；三是從教學活動方面打造具有創造性的活動，發散學生思維，挖掘學生的創新潛力；四是從教學手段方面重視先進信息技術的運用，提高教學效率的同時，促進學生的思維向人工智能思維轉變.

1.2? 項目式學習

項目式學習，簡單來說就是學生在已有的認知經驗基礎上，依據特定的任務和計劃獨立去解決實際問題的過程.在項目式學習活動中，需要教師結合課程標準要求為學生創設一個具有探究研究性的情境，并給出項目主題，讓學生圍繞這一項目主題進行探究、發現、信息整理加工等，并結合已有的知識經驗去解決實際問題.項目式學習一種能夠最優合理利用學習資源來解決項目問題，同時形成專門和獲得發展性的學習活動.本文中所說的項目式學習，是基于學生主體地位下，通過創設真實問題情境的方式，引導學生進行信息收集、小組討論等，讓學生經歷發現問題、分析問題和解決問題的過程，以及對項目進行過程掌握知識和學以致用的過程.

1.3? 學生自主創新實驗

學生自主創新實驗，指的是基于相關物理現象和規律基礎，充分發揮學生的主體作用，學生自主提出問題，圍繞問題進行合理猜想、自主創新設計、合作探究、分析論證，從而獲得科學結論的一項綜合性探究活動.在整個過程中，學生發揮頭腦風暴自主創新實驗設計，包括實驗原理分析、實驗設備選擇、實驗步驟設計等，是教學的中心.而教師在其中，主要扮演指導者、幫助者和促進者的角色.在物理教學實踐中運用學生自主創新實驗活動，可在教學形式上實現創新，促進學生深度學習，激發學生的能力和潛力，最終形成“做中學，學中做”的學習方式.

2? 學生自主創新實驗與初中物理課堂項目式學習融合模式構建

本課題研究的核心是建立有效的初中物理教學模式，將學生自主創新實驗融合于初中物理課堂項目式學習，形成以學生自主創新實驗為主線，從選擇課題、設計與實驗、拍攝與發布、融入課堂和命題等的“學－教－評”創新模式.主要的模式流程如下：

2.1? 立足課標，確定項目主題

在初中物理教學過程中，教師應該根據現實背景下的問題，結合初中物理課程標準，確立項目主題.同時，考慮這些項目主題往往會與多個概念、多個學科相關聯，因此還需要教師深入分析學情，結合學生實際情況細化總體目標，將與本學科無關的因素剔除，從而設計出合理的目標.

2.2? 創新情境，激發興趣

為使學生能積極參與到項目式學習活動中自主開展實驗項目，需要教師充分利用信息媒體資源，將視頻資源引入到真實的教學課堂中創設信息化情境，向學生展示相關創新型實驗流程，利用物理實驗激發學生的求知欲望，并借助實驗內容進行問題情境的創設，吸引學生的注意力，激發學生的興趣.在學生有了強烈的興趣后，要求學生自主創新型實驗.

例如? 在學習“壓強與浮力”這一知識時，教師先是通過網絡平臺搜集與這一知識點相關的情境素材，并以微課的形式將這些情境素材整合成為情景教案，之后至教學導入環節通過多媒體直觀地展示給學生，由此降低學生物理學習的難度，加深對物理知識的理解.在學生基本掌握這一個知識點后，教師應抓住時機，通過設計一個簡單的實驗，如“雞蛋魔術”，引起學生的興趣，并引導學生觀察實驗過程，隨后創設問題情境：“雞蛋在什么樣的情況下會浮出水面？”“雞蛋破裂了，這與壓強有何聯系？”通過問題情境，使學生主動進行實驗探究，并在實驗探究的過程中綜合運用所學的知識去解決問題，培養學生問題解決的能力.

2.3? 小組合作，自主創新實驗

在課堂教學過程中，通過應用合作學習的方式，促進生生間、師生間有效合作，由此提升學生學習的主動性，更好地幫助學生完成知識的構建.具體來說，根據項目主題，教師引導學生進行小組合作，學生從查資料入手，小組同學進行合作交流，綜合運用所學的知識和技能設計出實驗方案并實施實驗.在完成項目的過程，學生自主分工項目相關工作，通過網絡學習、圖書查閱資料等多途徑收集信息，制定項目操作具體過程，并運用多媒體手段，拍攝錄制實驗，小組成員之間互相合作交流討論，最終得到結論或規律.

2.4? 信息整理，創新課程資源

在項目式學習過程中，應保證學生的思維能力、實踐操作能力和知識運用能力得到充分鍛煉.教師需要引導學生對信息進行整理，例如制作創新實驗過程視頻、實驗原理分析以及自主命制試題等.充分利用學生自主創新實驗作品，形成創新實驗案例，形成課堂教學素材，形成網絡學習資源.在實際課堂教學中，嘗試在部分教學環節靈活嵌入學生自主創新實驗內容，替換原有部分課型的教學方式.

2.5? 科學評價，助力學生成長

建立有效的評價機制，促進學生自主創新實驗.基于“雙減”背景下，研究和制定自主創新實驗評價標準，用以支撐選作品選優活動進行.研究學生自主創新實驗的評價標準，評價方式綜合運用教師評價、小組評價、學生自我評價等，科學評價學生自主創新實驗活動成果.教師多采用一些正向鼓勵性的語言對學生的作品和匯報進行評，并提供評價明細表，引導其他小組學生更加客觀地評價；學生自我評價，讓學生通過反思，改進實驗方案，再次提交“創新”實驗微視頻.

3? 模式實施與效果評價

3.1? 教學案例分析

以“液體壓強”這一知識點為例開展項目式學習，具體的教學流程如下：

（1）教師給出項目主題.

結合教材中帕斯卡“桶裂”實驗，該實驗主要是為了證明液體壓強和液體強度之間的關系，但是由于該實驗裝置高度較高，在教室中難以進行演示，此時可借助多媒體資源，為學生進行實驗演示，并向學生介紹實驗原理、所需的實驗器材，讓學生能夠明確液體壓強與液體深度之間關系.在此基礎上，教師給出項目主題，引導學生思考：帕斯卡“桶裂”實驗的實驗裝置較高，難以操作，能否有什么辦法可以將裝置縮小？以此鼓勵學生獨立設計實驗，尋找更多的實驗方法.

（2）學生自主實驗探究.

學生一人或多人組隊，自主設計、自主實驗，利用身邊常見的物品進行實驗探究，比如，學生可利用耐壓性較低的塑料袋裝滿水來模擬“裂桶”，比較裝滿水的塑料袋在同質量的一杯水和一管水中的不同情形，從而真正理解液體壓強的實質；可對裝水的塑料瓶扎小孔，探究液體壓強；可在塑料瓶底部封橡皮膜，加水觀察橡皮膜形變研究水壓；也可通過自制連通器來探究液體壓強等.在學生自主實踐過程中，把實驗過程拍攝下來.

（3）課堂互動討論.

學生將拍攝的實驗過程視頻通過網絡平臺發送至班級群中，或者也可以直接拷貝至教室.在課堂教學過程中，教師通過多媒體展示學生視頻，并針對實驗視頻引導學生以小組討論的形式開展學習.具體的流程如下：

①教師對學生自制視頻進行評價，并指出實驗的優點和存在的不足，教師與學生之間增強互動，探討實驗可以改進的地方；

②引導學生自行嘗試歸納實驗結論，并通過實驗結論獲得物理知識，完成物理知識的自主構建和內化；

③為促進提升學生的實驗創新能力，在課堂教學過程中，引導學生嘗試利用實驗進行創設題目，如液體對容器底、側壁均有壓強，液體內部是否也有壓強？

④教師引導學生歸納總結及推廣，引導學生結合物理實驗探究成果中總結科學的規律，并通過書面或口語形式闡述自己的觀點.這一過程，可培養學生科學論證分析的意識.

3.2? 教學效果評價

通過學生自主創新實驗與項目式學習融合，有效地培養了學生自主學習、合作學習和探究學習的學習方式，提高了學生解決問題的和與人合作協助的能力，激發學生對學習的興趣，發掘學生的創造潛能，提升了學生問題解決能力.與此同時，在學生自主創新實驗活動下，學生自主設計的實驗、教具和視頻、課例，可以直接應用于課堂教學，減輕教師負擔，有效提升初中物理課堂效率的同時，促進減負提質.

4? 結語

基于教育信息化2.0背景下，對初中物理教學創新進行了研究.在教學創新過程中，主要是通過物理項目式學習與學生自主創新實驗活動進行融合，實現了物理課堂教學的創新，并且融合運用了合作學習、探究學習等多種教學方法，引導學生開展創新實驗活動，轉變學生以往被動的學習方式，主動進行學習探究，有利于促進學生深度學習，也有利于培養學生的物理學科核心素養.

在信息時代背景下，網絡和信息技術快速發展，教育信息化成為必然趨勢，這推動了教學模式的變化.物理作為初中階段一門重要的課程，初中物理教師應及時順應時代發展變化，重視信息技術與課程教學的創新融合，借助網絡和信息化技術手段革新教學內容、教學模式、教學方法、考核評價等，構建基于信息化的高效課程教學體系，以更好地提升學生的信息技術水平和信息素養，進而為促進學生全面發展奠定良好的基礎.

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