對于高中學生而言,物理學習或許充滿困難與障礙,高中物理邏輯抽象,傳統教學下,學生因基礎、興趣和能力差異,難同步發展。互聯網技術與高中物理分層教學融合,如為不同學生定制的火種,精準點燃其物理熱愛。
一“互聯網 +” 背景下高中物理分層教學的優勢
(一)精準定位學情
互聯網平臺為教師提供了豐富多樣的數據收集工具。在線測試系統能夠迅速、準確地反饋學生對各個知識點的掌握程度,通過大數據分析,教師可以清晰地看到每個學生在不同章節、不同類型題目上的得分情況,精準定位學生的知識薄弱點。學習行為追蹤軟件則能記錄學生在學習過程中的每一個細節,如預習時長、課堂互動頻率、課后作業完成時間等。這些數據就像是一面鏡子,真實地反映出學生的學習態度、學習習慣和學習能力。基于這些詳細的數據,教師可以為每個學生繪制精準的學習畫像。對于基礎薄弱的學生,著重加強基礎知識的講解和鞏固;對于中等層次的學生,注重知識的系統性和拓展性;對于學有余力的學生,提供更具挑戰性的學習任務和研究課題,真正做到因材施教,滿足不同學生的學習需求]。
(二)優化教學資源
“互聯網 + ”時代,高中物理教學資源得到了極大的豐富和優化。網絡上匯聚了來自世界各地的優質教學資源,包括教學視頻、在線課程、虛擬實驗、教學課件等。教師可以根據不同層次學生的學習特點和教學目標,對這些資源進行篩選、整合和優化。對于基礎薄弱的學生,教師可以選擇一些講解細致、通俗易懂的教學視頻,幫助他們理解抽象的物理概念。這些視頻通常會結合生活實例和動畫演示,將復雜的物理知識簡單化,降低學生的學習難度。此外,互聯網還支持教師自主開發和共享教學資源。教師可以利用在線教學平臺,將自己精心制作的教學課件、教案等分享給其他教師和學生,實現資源的共享和交流[2。同時,學生也可以根據自己的需求,在互聯網上搜索到適合自己的學習資源,進行自主學習和拓展學習。
(三)創新教學模式
在課堂上,教師可以利用在線教學平臺開展小組合作學習。根據學生的層次進行合理分組,讓不同層次的學生在小組中相互交流、相互啟發、共同進步。同時,教師可以通過在線問答、實時反饋等功能,及時了解學生的學習情況,調整教學節奏和策略。課后,學生可以利用互聯網平臺進行自主學習和鞏固練習。在線作業系統可以根據學生的學習層次自動生成個性化的作業,并及時反饋作業完成情況和學習效果。學生還可以通過在線答疑功能,隨時向教師請教問題,獲得及時的指導和幫助[3]
二 、“互聯網 + ”背景下高中物理分層教學模式構建的策略
(一)明確教學主次,備課分層
1.厘清教學主次,分層備課
在“互聯網 + ”背景下,分層教學展現出數字賦能的新特質:利用智能測評系統實施前測診斷,通過學習平臺沉淀過程性數據,借助AI算法實現分層動態調整,構建起“評估-教學-反饋”的閉環系統。備課環節的數字化轉型為分層教學奠定基石。以高中物理“曲線運動”單元為例,教師依托國家中小學智慧教育平臺獲取優質資源包,運用XMIND構建三層教學目標思維導圖。基礎層側重運動合成與分解的直觀認知,借助PhET互動仿真實驗平臺,開發拋體運動軌跡模擬動畫;提高層聚焦向心加速度公式推導,制作GeoGebra動態坐標系課件;拓展層則設計“過山車安全軌道\"項目化學習方案,整合Autodesk建模軟件與Tracker視頻分析工具。這種分層資源矩陣通過釘釘云課堂分類建檔,為差異化教學提供結構化支持。值得強調的是,動態分層機制需依托智學網等平臺的前測數據,例如通過15分鐘在線診斷測試,將認知水平分為ABC三層,其中A層需夯實矢量分解基礎,B層強化運動合成計算,C層則深入探究離心現象本質。
2.構建智能授課體系,實施動態分層
課堂教學層面,互聯網技術重構了分層教學的空間形態。借助ClassIn智能教室系統,教師可創建虛擬分層小組,在講授曲線運動的條件時,通過雨課堂向基礎組推送柯橋中學動畫微課,同步對提高組發起“速度方向與合力方向”的ZOOM分組討論,而拓展組則通過騰訊會議連接高校實驗室觀摩風洞實驗。這種多線程教學通過希沃白板的“三分屏”界面實現全景監控,教師利用手寫板在不同小組間自由切換指導。針對平拋運動的分解教學,A組學生通過虛擬仿真實驗室拖拽物體觀察軌跡,B組運用Algodoo物理引擎調整參數驗證規律,C組則在MATLAB平臺編寫數值模擬程序。智能教學系統實時采集操作數據,當監測到某位B組學生拋體運動計算正確率達到 90% 時,系統自動推送晉級任務,實現分層的彈性流動。
(二)內容梯度明顯,作業分層
作業是檢驗學生學習效果、鞏固知識的重要手段。在“互聯網 + ”環境下,教師要根據不同層次學生的能力與需求,設計具有明顯梯度的作業。
1.基礎筑基,動畫助力
在教學“機械能守恒定律”時,對于基礎層學生,作業設計的重點在于幫助他們深入理解機械能守恒定律的基本概念和適用條件。教師可以利用互聯網上的教學動畫資源,將抽象的定律轉化為直觀的動態演示。比如,展示一個自由下落的小球,在動畫中清晰地標注出小球在不同位置的重力勢能和動能數值,讓學生直觀看到在只有重力做功的情況下,小球的總機械能保持不變。基于這樣的動畫演示,布置基礎作業:要求學生根據動畫場景,手動繪制小球下落過程中不同位置的機械能變化表格,并總結機械能守恒定律的內容和適用條件。同時,提供一些簡單的判斷題和填空題,如“在忽略空氣阻力的情況下,一個被拋出的物體在上升和下降過程中,機械能是否守恒?”“機械能守恒定律的表達式為其中各物理量的含義分別是。”通過這些基礎作業,強化基礎層學生對基本概念和公式的記憶與理解,為后續學習打下堅實基礎。
2.能力進階,在線實驗賦能
提高層學生的作業則要在基礎概念理解的基礎上,進一步提升他們運用機械能守恒定律解決實際問題的能力。教師可以借助互聯網上的在線物理實驗平臺,設計一些具有實際背景的物理問題。例如,模擬一個過山車軌道模型,給出軌道的高度、長度以及過山車在不同位置的速度等數據,讓學生利用機械能守恒定律計算過山車在特定位置的動能、重力勢能以及總機械能,并分析過山車在軌道不同位置的運動狀態變化。此外,還可以布置一些綜合性的計算題,如“一個質量為 ?m 的物體從高度為 h 的斜面頂端由靜止滑下,斜面與水平面的夾角為 θ ,物體與斜面間的動摩擦因數為 μ ,求物體滑到斜面底端時的速度大小。”這類題目需要學生綜合考慮重力做功、摩擦力做功等因素,運用機械能守恒定律或動能定理進行求解,從而鍛煉他們分析問題和解決問題的能力。
3.前沿探索,科研案例與編程模擬
拓展層學生的作業應更具挑戰性和創新性,旨在培養他們的科學探究精神和創新思維。教師可以引導學生利用互聯網搜索相關的科研論文或前沿科技案例,如風力發電場中風力發電機葉片轉動過程中機械能的轉化與守恒問題、航天器在太空中利用機械能守恒定律進行軌道調整等。要求學生選取一個感興趣的案例,深入研究其背后的物理原理,撰寫一篇小論文,闡述機械能守恒定律在該案例中的應用以及可能存在的問題和改進方向。同時,鼓勵學生利用編程軟件(如Scratch或Python)模擬一些復雜的機械能轉化與守恒過程,如多個物體相互作用下的能量傳遞與轉化,通過編程實現動態演示,并分析不同參數對機械能變化的影響。這樣的作業能夠激發拓展層學生的探索欲望,讓他們站在更高的視角理解物理知識,為未來的學術研究和職業發展做好鋪墊。
(三)結合學生能力,評價分層
1.多元數據采集,精準勾勒學生能力畫像
比如在教學“勻變速直線運動的速度與時間的關系”時,互聯網工具成為多元數據采集的利器,為評價分層筑牢根基。課前,借助在線學習平臺布置預習任務,如觀看微課視頻、完成知識問答。從學生回答中,能洞察其對勻變速直線運動基本概念的理解程度,比如能否清晰區分勻變速與勻速直線運動。課堂上,智能教學系統大顯身手,記錄學生課堂表現。從回答問題的準確率,能看出學生對知識的及時掌握情況;參與小組討論的活躍度,反映其學習積極性與團隊協作能力;對教師提問的思考深度,則體現其思維的敏捷性與邏輯性。以講解速度-時間圖像為例,觀察學生能否迅速理解圖像斜率與加速度的關系,并在教師引導下準確剖析不同圖像代表的運動情況,這有助于全面了解學生的課堂學習效果。課后,在線測試系統發揮重要作用。設計涵蓋不同難度層次的題目,考查學生對速度與時間關系公式 ν=ν0+at 的記憶、理解與應用能力。基礎題檢驗公式記憶與簡單代入計算能力;提高題涉及多過程運動中公式的綜合運用;拓展題結合實際情境,要求學生自主建模并求解。此外,物理實驗模擬軟件讓學生進行虛擬實驗操作,記錄其在實驗設計、數據采集與分析、結論得出等方面的表現。綜合這些多元數據,就能精準勾勒出每個學生在本節課中的能力畫像。
2.動態分層評價,適配學生成長節奏
要依據采集到的多元數據,運用大數據分析技術,可對學生層次進行動態調整,并實施分層評價。對于基礎層學生,評價側重基礎知識和基本技能。在考查速度與時間關系公式時,重點看能否準確記憶公式,并在簡單情境下正確代入數據計算。當他們多次練習和測試后,能獨立完成稍復雜的變式題目,教師可借助互聯網教學管理系統將其調整到提高層。提高層學生評價標準提高,注重公式內涵的理解與靈活運用。如分析物體運動過程,要求學生結合速度-時間圖像和公式,剖析不同階段運動狀態變化,準確判斷加速度正負及大小。若他們表現出色,且主動探究拓展性問題,教師可將其納入拓展層。拓展層學生評價聚焦創新思維、綜合分析與解決復雜實際問題的能力。例如給出實際生活運動情境,要求學生自主建模,結合多物理知識全面分析求解,并優化創新解題過程。通過這種動態分層評價,能適配學生成長節奏,激發其學習動力。
(四)針對學習需求,輔導分層
互聯網技術為分層輔導提供了多樣化的途徑。教師要根據不同層次學生的學習需求,制定個性化的輔導方案。在教學“重力,基本相互作用”這一課時,基礎層學生對基本概念理解困難,難感知物理現象與理論聯系。教師可借助互聯網動畫視頻,如展示蘋果掉落、水往低處流現象,標注重力方向、作用點等關鍵信息,助其直觀理解重力概念。輔導時以提問互動引導思考,如問“蘋果為何掉落?重力是誰對誰的吸引力?”用生活問題激發興趣。為強化基礎,教師通過在線練習平臺推送大量基礎題,含選擇題、填空題,如“重力因吸引產生,方向_”“重力大小公式,g通常取”。做題時實時關注答題情況,錯題則一對一語音或文字講解,剖析原因并引導梳理知識點。此外,定期組織線上小組討論,將學生分組圍繞“生活中體現重力的現象”等簡單話題討論,鼓勵發言分享,加深知識理解。
提高層學生有一定基礎,但在重力概念應用實際問題及理解基本相互作用關系上有不足。教師可利用互聯網虛擬實驗室,讓學生操作模擬實驗探究重力與物體質量關系,引導思考實驗步驟設計、器材選擇及數據記錄,如改變物體質量觀察彈簧測力計示數變化,得出重力與質量成正比結論。同時,提供挑戰性實際問題,如“建筑工地如何用重力知識設計重物提升裝置并分析受力”,培養解決問題能力。拓展層學生好奇心、求知欲強,渴望了解物理前沿。教師可借助互聯網學術數據庫和科研論壇,提供重力研究前沿資訊,如引力波探測、暗物質對重力影響等。組織線上學術研討會,邀學生分享前沿問題見解,鼓勵提出獨特觀點假設,如探討“重力常數g變化對宇宙演化的影響”,激發創新思維。
三、結束語
綜上所述,互聯網技術與高中物理分層教學的深度融合,從資源整合、互動創新到數據監測,全方位革新了傳統物理教學模式,通過備課、作業、評價、輔導四維分層策略,精準適配不同層次學生的學習需求,實現了個性化教學與精準化培養。此模式不僅顯著提升了高中物理教學效果,更成為促進學生個性化成長與全面發展的有力引擎。未來,隨著技術的持續演進,教師應進一步探索其優化路徑,讓互聯網技術在高中物理教育中綻放更璀璨的光芒,為培養新時代創新人才筑牢根基。
作者單位: 楊冉甘肅省平涼市靜寧縣第二中學
參考文獻
[1]劉平.“互聯網 + ”教育模式在高中物理教學中應用的策略研究[J].高考,2023,(36):42-44.
[2]劉麗娟.“互聯網 + ”理念下的高中物理教學實踐分析[J].中學科技,2022,(19):11-13.
[3]歐文娟.“互聯網 + ”背景下變質量的熱學計算小專題教學[J].讀寫算,2022,(02):25-27.