Clicker系統在初中物理教學中的應用

李艷

摘要：課堂應答系統（Clicker）在交互式、探究型課堂教學中具有重要的應用價值。本文主要針對初中物理課堂中融合Clicker教學的有效性進行研究和探討。

關鍵詞：Clicker；交互式、探究型課堂教學

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）21-0134-03

Clicker系統概述

Clicker系統是一套多媒體互動教學系統，主要由一個無線主控基站、學生手持鍵盤和一套數據處理軟件構成。在實現互動的教學過程中，除了上述的軟件和硬件之外，還必須精心構建一個行之有效的應答題庫，為學生提供課堂的研究話題，支持學生的獨立思考、同學間的合作學習以及師生間的互動。所以題目的設計、開發是課堂應答系統研究的主要課題，它將直接影響這種互動教學模式的教學質量。

在應用時，教師可以在課堂上圍繞知識點的深入逐步設問，而所有的學生都可以通過按動無線發射器上的數字鍵，把教師給出的應答問題的答案在規定的時間內提交到教師的計算機中，計算機收集到所有的反饋信息之后，將對反饋信息的統計結果以柱狀圖的形式呈現。這個統計結果既包含了班級學生的整體信息，也包含了個體信息，比試卷測試反饋更及時，比個別提問更高效，比考試成績包含的信息更豐富。在課堂中，教師可以完全了解每位學生對知識的掌握程度，根據柱狀圖表達的信息，教師可以隨時調整下一步的教學計劃。這種動態的教學方式體現了以學生為本的教學理念，使教學節奏隨學生的接受程度而變，課時的分配將會更加合理。

Clicker系統在物理課堂教學中的應用

認知的不平衡或沖突狀態是一種認知發展動力，是學習過程中內在的動機。因此，在設計Clicker應答問題時，應以學生的已有認知水平為起點，創設問題之間的梯度，以引起學生的認知沖突，這樣有利于調動學生的積極性，促進學生對知識的主動建構。同時，設計問題時要考慮學生之間、師生之間的互動，圖1為基于認知沖突理論的Clicker問題設計流程圖。

對學生而言，每一個問題都代表著一個小小的探索過程。因此，能否有效地設計好應答系統配套題目，是基于Clicker的互動式、探究型教學成功與否的關鍵。

本學期，我校初二物理組和東南大學合作開展的“基于Clicker的科學探究課”繼續進行，并就初中物理八年級下冊第十章《壓強和浮力》一個章節5節內容以一個系列的形式在初二（2）班進行試點教學。結合Clicker的使用，我們明顯感覺到課堂效率大大地提高了。學生很喜歡這樣的科學探究課，因為在這樣的課堂中，學生不再是被動接受、不動腦筋、全靠教師講解，而是漸漸地由灌輸式教學模式向探究性教學模式轉變。例如，在《浮力》這堂課中，我們設計了這樣的兩個問題。

1.判斷題（正確選A，錯誤選B）

乒乓球受到浮力，所以浮起。

學生通過手中的Clicker答題器，在很短的時間內就完成了答題，其中選A的為30人，選B的為8人，本題的正確率達到了79%。在美國哈佛大學設計的Peer Instruction教學模式中，已經引入了課堂應答系統。教師提出一個概念問題（通常是以選擇題形式出現在大屏幕上），讓學生思考一兩分鐘后，獨立作答，然后一個表示全班學生答題情況的立方圖會迅速在大屏幕上展現出來。基于Clicker的同伴教學法課堂教學流程圖如圖2所示。

這一題的測試結果顯示，大部分學生對于浮力都是有一定認知的，他們普遍了解到在水中上浮的物體是受到浮力作用的。因此教師不必在這個問題上再進行講解了。

2.判斷題（正確選A，錯誤選B）

鐵塊不受浮力，所以不會浮起。

學生再次按動Clicker答題器，完成了答題。但是這次答題的時間明顯比第一次長，說明學生在思考。最終的結果是，選A的有16人，選B的為22人，這一題的正確率只有58%，也就是說還有很多學生認為下沉的物體是不受浮力的。基于這個正確率是介于35%～70%之間的，因此我們采用了同伴互助的方法，請答對的學生帶領全組同學設計一個實驗驗證自己的想法。經過一番討論后，最后6個小組中有4個小組完成了實驗設計，并有效證明了自己的觀點。

使用“Clicker+同伴互助的小組合作”教學模式的具體效果

我校和東南大學合作開展的“基于Clicker的科學探究課”在初二（2）班進行試點教學已經有一個多月了，整章《壓強與浮力》的設計全部采用“Clicker+同伴互助的小組合作”模式。在這樣一種全新的教學模式下，學生對知識的掌握情況如何呢？

于是，我們做了如下測試，為了使測試的數據更加具有有效性，我們選取了另外一個沒有采用“Clicker+同伴互助的小組合作”模式進行教學的平行班初二（3）班進行對比實驗。在本章結束后，我們準備了一份單元檢測卷讓兩個班的學生分別在相同的時間內完成，并進行批閱，最終有了這樣的發現。

1.實驗班學生對知識的系統性掌握得更好

這一章的知識點很多，特別是浮力的大小比較，就涉及多種方法，有些學生對單一的知識點掌握得比較牢固，但題目涉及多個知識點時，往往就很難把所學內容有條理地組織起來，進行解題，以下這道測試卷中的選擇題就是如此。

抽樣題1：如圖3所示，四個體積相同的小球，把它們放在水中靜止。甲有 五分之一體積露出水面，乙有二分之一體積露出水面，丙懸浮在水中，丁沉在水底，則所受重力最小的是（ ）。

A.甲球 B.乙球 C.丙球 D.丁球

要解答這道題目，需要綜合運用“影響浮力大小的因素”及“物體的浮沉條件”等多個知識點進行解題，對學生要求較高，需要學生對整章的知識點非常清晰且會靈活運用。實驗班的答題情況為正確的33人，錯誤的5人。初二（3）班的答題情況為正確的28人，錯誤的9人。

分析以上的學生答題情況，我們很容易看出：實驗班學生對知識的系統性掌握得更好。因為合作學習小組中的成員，具有不同信息、觀點、角度、推理過程，從而對問題有不同的理解和結論，這些不同會使認知不一致也會產生沖突，但卻可以幫助學生發現那些他們沒有真正理解的東西，進而引發他們進一步思考，洞察概念的本質。

2.實驗班學生實驗探究的能力大大增強

在教學過程中，教師的引導作用非常重要。結合Clicker的使用，我們發現：問題的設置不能隨意，需要仔細斟酌。設置的問題需要摒棄原有教師的說教，保證學生的探究思維得到最大化的發展。我們在Clicker問題的設置上一般會遵循以下原則：①必須具備明顯的層次性。設置的問題能在循序漸進中逐漸帶動學生思考，在問題的合理引導下帶動學生主動地進行探討研究。②問題設置的側重點要合理。具有一定比例的重點和難點劃分，巧妙地設置問題保證學生將課堂所學重點內容充分應用到解決實際問題中去，使學生的探究性思維得到最大化的發展，保證學生在自主性學習和思考中充分掌握物理知識。在本章的測試卷里，我們抽樣了以下這道題目做了對比分析。

抽樣題2：給你一個彈簧測力計、一杯水、細線和一個小金屬塊，請設計一個實驗，測量金屬塊的密度。要求：①寫出實驗步驟。②寫出金屬塊密度的表達式。

從答題的情況來看，使用“clicker+同伴互助的小組合作”教學模式的實驗班學生實驗探究的能力大大增強了。

3.實驗班學生課堂參與度更高，考試低分段人數大大減少

分析整張測試卷各個分數段的人數，我們發現在實驗班，低分段人數大大減少了。

究其原因，我們認為應該是使用Clicker系統活躍了課堂氣氛。人手一臺答題器，無形中保證了學生的參與度。另外，Clicker給出的統計結果可以不直接顯示在大屏幕上，這就減輕了學生在其他同學面前回答出錯或者表達個人觀點時的各種顧慮。由于教師隨時會提出問題并要求學生做出選擇，Clicker系統在鼓勵學生積極參與教學互動上具有明顯的促進作用，增進了學生的課堂參與度，提高了專注程度。尤其是對于那些性格內向、不愿積極主動表達自己觀點的學生來說，Clicker技術可以更加有效也更容易讓他們參與互動。在這樣全員參與的教學模式下，游離在課堂外的學生大大減少，這樣就有效地減少了低分的學生。

4.實驗班的教學模式對教師也有很大的促進作用

隨著這一階段“基于Clicker的科學探究課”的開展，在初二物理備課組里逐漸形成了一種合作探究的氛圍。每節課之前，備課組的全體教師都會集中在一起集體備課，而且這種備課與以往的以備教材為主的備課不同，它更多地體現在備學生，特別是關注學生的前概念，以便更切合學生實際引入知識點，盡力做到在課堂上所講的就是學生最希望知道的并且是能夠帶給他們認知沖突的一些問題。有時候我們還會深入到學生中去了解他們的現有知識掌握情況，以便設計出更合理有效的Clicker前測題，這樣可以有針對性地組織教學，在教師講解這些概念的過程中，沒有得到正確結果的學生會更加全神貫注，從而提高了教和學兩方面的有效性，這在以往的教學過程中我們是從未嘗試過的。經過這樣的集體備課，我們明顯感覺到課堂效率提高了，或者可以說我們的集體備課更加積極有效了，從以往的“理論到實踐”上升到了現在的從“實際到理論再回歸實際”，集體備課提高了一個層次。

結束語

總之，基于Clicker的科學探究課的開設帶動了課堂教學的改革，學生很喜歡這樣的科學探究課，我們也感覺這樣的課程設計更加科學有效。隨著我國基礎教育課程改革的深入實施，探究性教學將逐漸成為主流的教學模式，相信交互式課堂應答系統（Clicker）也將在探究性教學中扮演更為重要的角色。