高中物理信息化教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查研究

摘要：通過對福建省某高中學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，探討高中物理信息化教學(xué)的現(xiàn)狀及其存在的問題，并分析學(xué)生對信息化教學(xué)的態(tài)度與期望。研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對信息化教學(xué)持積極態(tài)度且有較高期待，但在實(shí)際應(yīng)用中，信息化教學(xué)存在應(yīng)用不充分、技術(shù)落后等問題。且教師在信息化教學(xué)中仍以傳統(tǒng)方式為主，缺乏互動，對學(xué)生主體性的忽視較為明顯。同時，受訪學(xué)生期望教師能更新信息技術(shù)，提高課堂趣味性。基于此，建議通過提高教師信息素養(yǎng)，強(qiáng)化信息化教學(xué)；加強(qiáng)大學(xué)中學(xué)交流，推動高中物理教育技術(shù)的更新；創(chuàng)建研究團(tuán)隊(duì)，開發(fā)信息資源庫；凸顯學(xué)生主體地位，實(shí)現(xiàn)師生共同研究等方式，最終促進(jìn)高中物理信息化教學(xué)改革。

0 引言

隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的信息技術(shù)開始服務(wù)于教育教學(xué)。2024年1月，教育部部署了2024年教育工作重點(diǎn)任務(wù)，其中“不斷開辟教育數(shù)字化新賽道”是七個重點(diǎn)任務(wù)之一。這啟示教師應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展，改革教學(xué)方式，探索數(shù)字化、信息化賦能教育教學(xué)的新賽道。同時，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版 2020年修訂）》[1]中也明確指出：“通過多樣化的教學(xué)方式，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生理解物理學(xué)的本質(zhì)”。這說明對物理教師而言，更新教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，利用現(xiàn)代信息技術(shù)提高教學(xué)效果是勢在必行且刻不容緩的。從教育信息化概念出現(xiàn)，并被大力推廣以來，中學(xué)物理教師在研究信息化賦能教學(xué)的過程中取得了豐碩成果，各種信息化軟件和技術(shù)開始應(yīng)用于課堂教學(xué)，給物理課堂增添了許多趣味。

1高中物理信息化教學(xué)研究概述

當(dāng)下高中物理信息化教學(xué)研究的對象大體上分為三類：1）PPT、希沃白板等用來呈現(xiàn)課堂物理知識的載體；2）類似于Algodoo和GeoGebra等用來進(jìn)行物理場景模擬和知識可視化的軟件；3）類似于NOB0OK等用來模擬物理實(shí)驗(yàn)的軟件。

對第一類的研究較為傳統(tǒng)，且在高中物理實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用最為廣泛。鄭加翠[2利用PPT進(jìn)行物理教學(xué)實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的正向促進(jìn)作用。王丹[3進(jìn)行了希沃一體機(jī)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略研究。

對第二類的研究是近些年來的研究熱點(diǎn)。高中物理教師利用Algodoo和GeoGebra進(jìn)行教學(xué)資源建設(shè)，以及習(xí)題的可視化教學(xué)。喬永海[4利用GeoGebra探討了三力平衡等多種物理問題。馮翠萍等[5]利用Algodoo 進(jìn)行了光全反射的教學(xué)實(shí)踐。由于Algodoo和GeoGebra的免費(fèi)性和直觀性，其受到了越來越多中學(xué)老師的重視，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)寬。

對第三類的研究是近年來逐步興起的，NOBOOK等軟件可以將現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)虛擬化，突破現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)的局限性。卞小元等[利用NOBOOK軟件優(yōu)化探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)。陳志梅[]利用NOBOOK軟件進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與教學(xué)。由于NOBOOK軟件部分元件需要付費(fèi)，這導(dǎo)致NOBOOK軟件使用門檻有一定的高度，限制了該軟件的廣泛應(yīng)用。

通過上文不難發(fā)現(xiàn)對高中物理信息化教學(xué)的研究主要集中于利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)探討，對日常物理教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和在物理課堂中學(xué)生對信息化教學(xué)的態(tài)度與期望的相關(guān)研究尚屬空白，為此本文以福建省某高中為例，對該高中物理學(xué)科應(yīng)用信息化教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，以探討信息化教學(xué)面臨的問題、學(xué)生對信息化教學(xué)的態(tài)度與期望，從而為物理教師更好地實(shí)施信息化教學(xué)提出切實(shí)可行的建議。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 研究對象

本次調(diào)查隨機(jī)抽取福建省某中學(xué)高一、高二、高三年級的542名學(xué)生（均為物理方向）作為調(diào)查對象，進(jìn)行不記名問卷填寫，委托該校教師進(jìn)行問卷發(fā)放，回收問卷498份，其中有效問卷471份，有效率為 94.6% 。有效調(diào)查問卷樣本中，有男生254人，女生217人，男女比例接近。樣本具有代表性。

2.2 問卷設(shè)計(jì)

本研究調(diào)查問卷共計(jì)22道題目，其中單選題18道，多選題3道，簡答題1道。題目包括四個維度：學(xué)習(xí)興趣、應(yīng)用現(xiàn)狀、學(xué)生態(tài)度、學(xué)生期望。其中學(xué)習(xí)興趣是指學(xué)生對高中物理學(xué)習(xí)的興趣；應(yīng)用現(xiàn)狀是指信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的使用情況；學(xué)生態(tài)度是指在高中物理信息化教學(xué)中學(xué)生的態(tài)度與感受；學(xué)生期望是指學(xué)生對于高中物理信息化教學(xué)的期望與建議。將本問卷的量表題目利用李克特五點(diǎn)量表計(jì)分法進(jìn)行賦值，將選項(xiàng)A、B、C、D、E分別賦值5分、4分、3分、2分、1分。

2.3 數(shù)據(jù)分析工具

本研究使用SPSS24.0和Exce1數(shù)據(jù)分析軟件分析樣本數(shù)據(jù)，并使用Origin繪圖軟件進(jìn)行論文中的圖表繪制。為確保統(tǒng)計(jì)的有效性和問卷的質(zhì)量，初步設(shè)計(jì)問卷后，首先隨機(jī)選擇少量樣本對問卷進(jìn)行預(yù)測試，對影響問卷信度的題目進(jìn)行修正或刪除，然后對問卷整體進(jìn)行信效度檢驗(yàn)，以克隆巴赫信度系數(shù)作為問卷信度的指標(biāo)值，以KMO取樣適切性量數(shù)作為問卷效度的指標(biāo)值[8]。預(yù)測試結(jié)果顯示：克隆巴赫信度系數(shù) a=0，818 ，大于0.8，通過KMO檢驗(yàn)進(jìn)行效度檢驗(yàn)得到KMO取樣適切性量數(shù) =0.864 ，大于0.8，說明問卷題目不需要進(jìn)行改動，可以直接進(jìn)行整體的信效度檢驗(yàn)。最終得到問卷總體克隆巴赫信度系數(shù) a=0.846 ，大于0.8，說明問卷信度非常好。問卷總體的KMO取樣適切性量數(shù) =0.914 ，大于0.9，說明問卷設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)效度良好，研究數(shù)據(jù)適合進(jìn)行分析。

3調(diào)查問卷的數(shù)據(jù)分析

3.1 問卷的整體分析

利用SPSS24.0和Excel對每個維度的克隆巴赫信度系數(shù)和得分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。由表1可知，學(xué)習(xí)興趣、應(yīng)用現(xiàn)狀、學(xué)生態(tài)度、學(xué)生期望的得分平均值分別是：4.042、3.481、4.424、4.672。其中平均值得分第一第二的分別是學(xué)生期望和學(xué)生態(tài)度，說明學(xué)生對高中物理信息化教學(xué)的態(tài)度是積極的，且對高中物理信息化教學(xué)具有較高的期待。平均值得分第三的是學(xué)習(xí)興趣，說明學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣較為濃厚，平均值得分最低的是應(yīng)用現(xiàn)狀，說明當(dāng)下高中物理信息化教學(xué)存在應(yīng)用不充分、技術(shù)較落后的問題，高中物理信息化教學(xué)有待完善和優(yōu)化。

3.2對學(xué)習(xí)興趣的分析

高中物理是普通高中的一門基礎(chǔ)課程，其具有理論性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在高中物理課堂教學(xué)中，教師不能一味地灌輸教學(xué)，更應(yīng)該重視學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在本問卷中，涉及學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的問卷題項(xiàng)為 1～5 題。結(jié)果顯示，學(xué)生對高中物理學(xué)習(xí)比較有興趣。對于第4題“你覺得物理課堂是有趣的”，有 38% 的學(xué)生選擇比較符合， 23.1% 的學(xué)生選擇一般， 18.4% 的學(xué)生選擇比較不符合，僅有 12.9% 的選擇非常符合，有 7.6% 的學(xué)生選擇非常不符合，由此可見大部分學(xué)生認(rèn)為物理課堂是有趣的，但仍然有部分學(xué)生認(rèn)為課堂的趣味性應(yīng)該進(jìn)一步提高。對于第5題“你覺得以下課型哪個最有趣”，學(xué)生對于不同課型的興趣程度依次為：實(shí)驗(yàn)課、新授課、復(fù)習(xí)課、習(xí)題課，因此提升學(xué)生對習(xí)題課的興趣是當(dāng)下高中物理教師面臨的重要問題。

3.3 對應(yīng)用現(xiàn)狀的分析

通過調(diào)查高中物理信息化教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀可以幫助教師或相關(guān)研究者了解信息技術(shù)在高中物理一線教學(xué)中的使用情況。在本問卷中，涉及應(yīng)用現(xiàn)狀的問卷題項(xiàng)為 6～11 題。整體來看，一線物理教師使用信息技術(shù)的頻率高、時間長。對于信息化教學(xué)的課堂模式由問卷第7題“物理課上，教師進(jìn)行信息化教學(xué)，通常采用以下哪種模式”進(jìn)行提問。結(jié)果顯示，有 68.6% 的學(xué)生選擇教師單獨(dú)演示 + 講解型，有 15.7% 的學(xué)生選擇教師演示 + 學(xué)生操作型，有 10.2% 的學(xué)生選擇學(xué)生合作學(xué)習(xí)型，僅有 5.5% 的學(xué)生選擇學(xué)生獨(dú)立操作 + 練習(xí)型。說明當(dāng)下高中物理信息化課堂仍然是以教師教學(xué)為主，缺少師生互動，沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。對于具體的信息技術(shù)的應(yīng)用情況由問卷第9題“在物理課上你的老師都用過下列哪些信息化技術(shù)？（多選）”進(jìn)行提問，結(jié)果如圖1所示。可知當(dāng)下高中物理一線教學(xué)中使用的信息技術(shù)多為PPT等較為傳統(tǒng)的軟件，對于當(dāng)下較有新意的Algodoo、phyphox、GeoGebra等軟件應(yīng)用較少。因此高中物理一線教師需要緊跟時代潮流，在堅(jiān)持傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷學(xué)習(xí)新的信息技術(shù)，以新技術(shù)賦能課堂教學(xué)，提高課堂教學(xué)效果，助力教育信息化、教育現(xiàn)代化的落地實(shí)施。

3.4對學(xué)生態(tài)度的分析

通過調(diào)查學(xué)生對高中物理信息化教學(xué)的態(tài)度與感受，可以幫助教師或相關(guān)研究者了解在進(jìn)行信息化教學(xué)的過程中，學(xué)生對信息化教學(xué)的接受程度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效果、對教學(xué)內(nèi)容和方法的反饋。在本問卷中，涉及學(xué)生態(tài)度的問卷題項(xiàng)為 12～18 題。整體來看，學(xué)生對于教師在課堂上進(jìn)行信息化教學(xué)的興趣較為濃厚，并且當(dāng)教師在課上使用信息技術(shù)的時候，學(xué)生的注意力會相對集中。也有不少學(xué)生認(rèn)為通過信息化教學(xué)可以更好地理解高中物理的知識。同時學(xué)生表示利用信息技術(shù)輔助題目講解可以讓題目變得有趣，課堂效果更好。對于信息化課堂各個環(huán)節(jié)學(xué)生的興趣程度，通過問卷第17題“老師在課上進(jìn)行信息化教學(xué)的過程中，你對課堂中哪個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)最感興趣？”進(jìn)行提問，結(jié)果如圖2所示。可知在教師進(jìn)行信息化教學(xué)的過程中，大部分學(xué)生對知識新授和解決問題兩個環(huán)節(jié)最感興趣，極少部分學(xué)生對課堂小結(jié)環(huán)節(jié)最感興趣。因此，高中物理一線教師應(yīng)該因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況，將信息化教學(xué)合理融入課堂的各個環(huán)節(jié)，以最大限度地優(yōu)化教學(xué)效果。

3.5對學(xué)生期望的分析

通過調(diào)查學(xué)生對高中物理信息化教學(xué)的期望與建議，可以幫助教師或相關(guān)研究者了解學(xué)生對信息化教學(xué)方法的期望，也可以了解信息化教學(xué)過程中學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求。在本問卷中，涉及學(xué)生態(tài)度的問卷題項(xiàng)為 19～22 題。整體來看，學(xué)生對于高中物理信息化教學(xué)的期望非常高。同時，學(xué)生也希望教師可以與時俱進(jìn)，將更多更好的信息技術(shù)應(yīng)用于物理課堂教學(xué)。對于學(xué)生最希望教師在哪種課型中應(yīng)用信息化教學(xué)，通過問卷第20題“你最希望在哪一種課型中應(yīng)用信息化教學(xué)”進(jìn)行提問。結(jié)果顯示， 36.3% 的學(xué)生選擇習(xí)題課， 31.8% 的學(xué)生選擇新授課， 22.7% 的學(xué)生選擇復(fù)習(xí)課，僅有 9.2% 的學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)課，說明高中物理一線教師應(yīng)該在習(xí)題課和新授課的教學(xué)過程中提升信息技術(shù)的融入度。對于學(xué)生通過信息技術(shù)促進(jìn)自身物理學(xué)習(xí)的期望程度，通過第21題“你期望自己利用信息技術(shù)促進(jìn)物理學(xué)習(xí)嗎”進(jìn)行提問，結(jié)果如圖3所示。可知學(xué)生非常期望通過自己使用信息技術(shù)促進(jìn)自身對物理知識的學(xué)習(xí)。因此，高中物理一線教師應(yīng)該在進(jìn)行信息化教學(xué)的同時，推廣信息技術(shù)，并依托項(xiàng)目式等多種新興教學(xué)模式發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生學(xué)會利用信息技術(shù)解決物理問題，促進(jìn)物理知識學(xué)習(xí)，培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

4建議與啟示

4.1提高教師信息素養(yǎng)，強(qiáng)化信息化教學(xué)

面對當(dāng)下信息技術(shù)飛速發(fā)展和教育改革深入推進(jìn)的新格局，高中物理教師應(yīng)該深刻認(rèn)識到信息化教學(xué)的重要性，同時更要順應(yīng)時代潮流，將信息化教學(xué)落到實(shí)處。當(dāng)下大部分高中物理教師的信息素養(yǎng)并不能很好地支撐信息化教學(xué)，因此教師應(yīng)該積極求變，通過各種培訓(xùn)和網(wǎng)絡(luò)課程提高信息素養(yǎng)，鍛煉信息技能，將所學(xué)的新技術(shù)落實(shí)在實(shí)際教學(xué)之中，以強(qiáng)化信息化教學(xué)，助力教育現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。

4.2加強(qiáng)大學(xué)中學(xué)交流，推動高中物理教育技術(shù)的更新

當(dāng)下高中物理教師在日常教學(xué)中使用信息技術(shù)的頻率高、時間長，但是使用的信息技術(shù)較為傳統(tǒng)，沒有與時俱進(jìn)。而在大學(xué)尤其是開設(shè)物理學(xué)（師范）專業(yè)的大學(xué)，學(xué)生會接觸較為新穎的技術(shù)手段，由于缺乏實(shí)踐機(jī)會，使技術(shù)僅僅停留在理論層次，不能很好地服務(wù)教學(xué)。面對上述困局，中學(xué)物理教師和大學(xué)學(xué)生應(yīng)該攜手合作，以實(shí)踐支撐理論，以新技術(shù)服務(wù)課堂教學(xué)，加快高中物理教育技術(shù)的更新迭代。

4.3創(chuàng)建研究團(tuán)隊(duì)，開發(fā)信息資源庫

在更新信息化手段過程中，由于接觸新穎的信息技術(shù)軟件的時間過短，再加上課堂時間有限、教師課后學(xué)習(xí)時間不足等限制，一部分教師并沒有深入地對新技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用和學(xué)習(xí)，這導(dǎo)致班級之間的信息化教學(xué)存在較大差異，部分學(xué)生難以體會到信息化教學(xué)的優(yōu)勢。為此，高中物理教師應(yīng)該自發(fā)組建研究團(tuán)隊(duì)，共同開發(fā)信息資源庫，并通過共享資源庫的方式共同推進(jìn)高中物理信息化教學(xué)改革。

4.4凸顯學(xué)生主體地位，實(shí)現(xiàn)師生共同研究

在日常信息化教學(xué)中，中學(xué)物理教師應(yīng)該重視學(xué)生的主體性。在課堂中，教師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生動手實(shí)踐，讓學(xué)生在課堂中積極發(fā)揮主觀能動性，促進(jìn)知識的吸收，進(jìn)而提升教學(xué)效果。在課下，教師應(yīng)該通過研究性學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生利用信息技術(shù)對物理問題進(jìn)行分析論證，以加深學(xué)生對物理知識的認(rèn)識和理解。同時通過師生共同研究，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

5 結(jié)束語

本文通過對高中物理信息化教學(xué)現(xiàn)狀的深入分析，揭示了信息化教學(xué)在高中物理教學(xué)中的重要性及其應(yīng)用現(xiàn)狀。研究結(jié)果表明，信息化教學(xué)能夠有效提升教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而，當(dāng)前信息化教學(xué)還面臨技術(shù)滯后、師生互動不足等問題。為此，教師不僅需要不斷提高信息技術(shù)素養(yǎng)，還應(yīng)加強(qiáng)與外界的溝通合作，更新教學(xué)手段。同時，注重學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，鼓勵學(xué)生積極參與信息化教學(xué)過程，從而真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。未來，信息化教學(xué)在高中物理課程中的應(yīng)用前景廣闊，但也需要全體教育工作者共同努力，進(jìn)一步完善技術(shù)支持與教學(xué)策略，推進(jìn)高中物理教學(xué)改革。

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