《物理的平衡》學習工具制作綜述

劉金善

特色與亮點

1.針對性強

高中學生入學時，通過中考成績已經分化到不同層次的高中學校，高中生層次水平差距很大，所以學習工具不可能滿足所有學生的需求?！段锢淼钠胶狻穼W習工具，只針對高中學生中的中等學生。

2.課堂教學同步融合

北京地區高中物理教材有兩個版本，在開發《物理的平衡》學習工具時，我按照教科版章節開發，同時兼顧人教版教材，力求緊扣課程標準、考試大綱，教學結構完整。我專門設置了課程考綱解讀、引入、自學學案、微課學習等多個環節。本學習工具經學校不同教師、不同班級反復試驗使用，取得了很好的效果。

3.在線發布，形成網絡版

《物理的平衡》學習工具有硬盤版，并又發布了網絡版，可時時處處直接通過互聯網訪問。學案、課件、測試、教材等所有教學積件，都進行了數字化處理，無需下載外部軟件，直接Web訪問即可。本學習工具的網絡版，支持HTML5，自動匹配多終端訪問，實現了人人可學、處處可學、時時可學，圖1為其二維碼。

4.多平臺支撐，形成交互

以自主性學習、探究性學習設計《物理的平衡》學習工具。學習工具網絡版為網站形式，提供了豐富的交互形式。例如，在線測試，學生可以在線作答單選、多選、填空、連線匹配、排序等多種題目，系統提供在線計時計分，可以將測試結果及時反饋給教師；另外，學校物理網站群還提供了更為豐富的交互系統，如物理學習社區，是師生共同學習物理、問題討論交流的學習論壇，為學生提供了一個基于網絡的專題探究、協作式的數字化學習平臺，圖2為物理學習社區的二維碼；我校已自主開發建設了慕課平臺等。

開發背景

1.智能手機、平板逐漸普及

我國光纖入戶，寬帶不斷提速，寬帶費用不斷下降。手機網絡也從2G、3G到4G飛速發展。據我校統計，遠郊區學生家中計算機普及率已經達到95%以上，手機市場已經全面被智能手機占據，手機套餐均有一定流量，智能手機全面兼容HTML5。網絡終端多樣化，手機、PAD、平板電腦的普及等這一切都為網絡教學、數字化學習工具網絡化提供了便利條件。

2.越來越多的教師參與開發課件

當前，多媒體課件制作技術正處于飛速發展期，其具有制作技術程序小、占內存低、可操作性強等特點，因此無需專業計算機編程技術就可以輕松制作出精美的課件。一線教師往往業務很繁忙，制作課件的精力也有限，而快捷技術的發展為一線教師參與課件制作、多媒體開發、數字化校園建設提供了可能，甚至部分教師都可以獨立開發。

北京市平谷區第五中學的物理網站群均是由本校的一線物理教師開發的，下設物理教研組網、物理論壇（物理學習社區）、教學評價系統、物理教學平臺、文件共享平臺、課程管理平臺、教育云盤、MOOC平臺、微信教育平臺、選修課系統等。網站群的開發、運行、維護均由一線教師完成，而且是零費用。

3.一線教師構建培養學生核心素養的數字資源

一線教師參與或者直接開發數字化學習工具，切合學生的實際，能有效地與課堂教學結合，適應了學生的發展需要。實現了課堂內外、線上線下全面促進學生核心素養的培養的目標。

設計思路及內容結構

1.采用網站形式制作

《物理的平衡》學習工具是本校開發的系列課件之一，課件采用Web形式可直接單機運行，也可網絡運行，兼容手機、平板多終端訪問。本學習工具按照現行教材實際章節進行開發，每一節都包含了課標考綱解讀、引入、自學學案、微課輔導、教學課件、核心知識點、測試七個部分；章小結又有單元知識整合、典型題目分析、單元能力測控三個環節，同時附有兩個版本教材的電子版。本學習工具的運行可結合平谷五中物理網站群（物理教研網、物理課程管理平臺、物理論壇等）一起使用。

2.學習工具基本功能簡介

（1）相關知識點鏈接

物理知識前后呈現網絡型，學生在學習新知識時需要前面知識的鋪墊，尤其在進行自主學習時需要對前面的知識進行復習。

（2）課程考綱解讀

根據課程大綱、高考考綱的要求，對知識點、考點、三維目標進行細化，讓學生明確本節課程的目標。

（3）引入

引入，即為本節課創設物理情境，有助于培養學生善于發現問題、提出問題的科學素養。本學習工具通過問題、視頻片段、課件、小實驗引入課程。教學情境能激發學生的求知欲，促使他們積極、主動地參與課堂教學，而且對培養學生的思維能力，特別是創新性思維具有重要的作用。

（4）學習任務書

在設計學習任務書時應努力做到：新知識放手讓學生主動探索；課本讓學生閱讀；重點和疑點放手讓學生討論；提出問題放手讓學生思考解答；結論或規律放手讓學生概括；知識結構體系放手讓學生構建。學生通過微課學習，基本可以完成任務書的項目。

（5）微課

把教學內容碎片化成較小的知識點，經過一線教師深加工成微課?！拔⒄n”具有教學時間較短、教學內容較少、資源容量較小、資源使用方便等特點。對于學生而言，微課能更好地滿足他們對知識點的個性化學習、按需選擇學習，既可查缺補漏又能強化鞏固知識，是傳統課堂學習的一種重要補充和拓展資源。在網絡時代，隨著信息與通信技術的快速發展，特別是隨著移動數碼產品和無線網絡的普及，基于微課的學習已經成為一種新型的教學模式和學習方式。圖3為我開發的高中物理系列微課界面。

（6）教學課件

這一部分，教師根據知識點、技能點，將大量的助學課件放在網上。學生根據自己的具體情況，自由選擇課件使用。這樣做可以對課堂的知識進行內化，同時學生也可以利用課件進行復習。

（7）核心知識點

這部分是對本節知識進行總結。旨在幫助學生建立物理模型，形成發現問題、處理問題、解決問題的一般思路。

（8）在線測試

教師根據課程教學要求建設在線測試題庫，每個教學單元結束后，學生需在線完成相應單元指定水平的隨機測試，測試成績可以在線反饋給任課教師，該成績可以作為原本通過作業批改來評定的平時成績。在單元測試中，允許學生在規定的時限內多次測試以取得更好的成績。測試結束后，師生均可瀏覽已測試的試卷與答卷，非常有利于學生對測試情況進行復習總結，圖4為在線測試界面。

（9）章小結

章小結設置有單元知識整合、典型題目分析、單元能力測控三個環節，同時附有兩個版本教材的電子版。

（10）外置交互系統

北京市平谷區第五中學物理學科網站群自2011年開始建設，其中：①數字化物理學習平臺使用Claroline進行開發。界面整潔，功能相對集中在一個鏈接里，對于練習和講義等，還可以做到近似“全屏”的播放。②物理學科主題社區是論壇形式的，采用開源Discuz！制作，是師生共同學習物理、問題討論交流的學習論壇。③將公眾號與我校微信第三方平臺綁定，可以發布信息、微測試、微考試、投票等。④根據目前流行的手機H5的特點，將物理知識點制作成手機訪問的H5小站點，把微信、H5流行的新技術應用到教學中，圖5為共點力作用下的平衡H5的二維碼。

關鍵技術處理

1.整體網站設計

本學習工具的站點文件是通過Artisteer生成的。Artisteer是一款網站模板設計軟件。該軟件可以輔助教師快速設計出博客主題和專業水準的網站模板。它采用獨特的方法，不需要任何編碼或CSS的知識來設計模板，涵蓋了各種背景圖片、紋理、照片剪貼畫、字體的主題和其他設計元素，能夠幫助教師創建自己的模板，但不需要額外的資源。成品模板可以導出為WordPress的主題或內容管理系統模板。

Artisteer比其他網站設計軟件如Dreamweaver、FrontPage更方便、快捷。中小學一線教師無需學習專業的計算機知識即可上手做出精美的站點。

2.微課制作技術

我制作微課時主要使用Camtasia Studio軟件進行計算機錄屏操作的錄制。這款軟件提供了強大的屏幕錄像、視頻剪輯功能，在后期編輯時能夠添加字幕、標注，能自由裁剪，提供豐富的轉場效果，還能自由變焦，能放大局部畫面，并跟隨鼠標移動。對物理解題推導板演過程，采用手機加白紙拍攝的方式進行錄制。這種方式技術難度低，操作簡單。教師可首先選取一部手機或攝像頭，把手機支架固定在桌子邊緣，將手機固定到手機支架上。打開手機拍攝功能，調整手機拍攝的取景范圍到能覆蓋整張白紙，并保證紙面字跡清晰，然后教師便可在準備好在白紙上的書寫、繪圖、演示等操作后開始錄制。這種錄制方式，有利于傳授解題過程，讓學生體會到一對一的授課環境。

3.教學積件轉Web形式

通常，Word、PowerPoint、Excel均需要Microsoft Office軟件支持，無法在線直接瀏覽。技術上，通過FlashPaper程序可以將需要的文檔通過簡單的設置轉換為SWF格式的Flash文件，原文檔的排版樣式和字體顯示不會受到影響。這樣做的好處是不論對方的平臺和語言版本是什么，都可以自由觀看所制作的電子文檔動畫，并可以自由地進行放大、縮小和打印、翻頁等操作，對文檔的傳播非常有好處，而且Flash文件在各大瀏覽器中都具有普及性和強大的可調節性。

4.在線測試制作技術

在線測試是利用QuizCreator開發制作的。該軟件是一個強大的Flash試題制作工具，它簡單易用，功能強大，支持可視化快速開發，普通教師利用它可以在沒有編程基礎的情況下，輕松制作出基于Flash的交互式的試題和測試并能進行在線測評。

QuizCreator提供了9種測試題型，包括判斷題、單選題、多選題、填空題、搭配題、排序題、選擇填空題、點擊識圖題、短文寫作題。除了豐富的題型之外，還可以在測試題目中加入豐富的多媒體元素，如圖片、截屏、Flash動畫、說明元素和音樂，使得試卷不再局限于純文本編輯。該軟件還可以設置測試時間、合格率、題目是否隨機等。

評價與反思

本學習工具以網站為載體，充分體現了以學生為主體，引導學生自主學習，自我檢測達標，同時注重了對學生物理興趣的激發、物理科學素養的培養。本學習工具可操作性強，是根據教材實際章節進行開發的，充分考慮了學生的學習和教師輔助教學兩方面的需求。同時，本學習工具堅持了自主原創的原則。圖6為基于《物理的平衡》數字化學習工具的翻轉課堂實踐結構圖。

本學習工具的網絡版，雖然在設計上提供了交互環境，但并沒有與學生自主學習進程很好地契合。而慕課的授課形式，突破了傳統中學教學授課地形式。在慕課中，師生可以通過互聯網加強互動，利用各種豐富的學習素材，實現高效學習。因此，我在后續的對本學習工具的改進中，也借鑒了慕課的授課方式，讓學習工具能更有效地促進學生的自主學習。

幕前幕后

2011年，我由高職學校轉到普高教授高中物理。我在大學時就對計算機技術有著濃厚的興趣，轉到普高后，我開始利用業余時間做簡單的設計。隨著自己的不斷嘗試創新，再加上有著多學科知識積累的專業背景，目前我可以較熟練地將信息技術與學科知識進行整合?，F在已經為所在學校開發了基于物理教學的系列網站群（下設10個子站點），形成了我校自己的物理教學資源庫。同時，學習社區論壇、微課慕課翻轉教學、教育云、手機APP以及微信H5等技術在我校物理學科教學中也得到了不斷嘗試。

我大學所學的是非計算機專業的化工工藝，不具備專業的計算機知識體系，更不懂編程、色彩、硬件配置等專業理論。我們絕大多數計算機知識，是通過網絡、書籍、培訓獲得的。我憑著自己對計算機的愛好和執著，平時在工作中不斷積累和學習，漸漸地將自己的愛好與教育事業充分融合，利用業余時間致力于研究多媒體教育技術在教學中的應用，并積極為我區、市多所學校進行微課開發、課件制作培訓，做信息技術在教學中的應用推廣工作。

現今的中小學計算機應用，已經不是硬件的配置問題了，而是怎么將計算機充分利用起來。談起課件比賽，老師們會說難啊，我們不會用Flash，更不會編程寫代碼。我想說課件制作，無需每位教師都是電腦高手、會編程、寫代碼?，F在，很多的小軟件可以實現某些功能，在本次作品中，我就使用了將近10種小軟件。只要多留心，就可以運用一切能應用到教學中的技術來服務師生。

NOC活動，我已關注了很多年，在活動中我認識了很多研究信息技術的老師，也看到很多老師對在活動中使用的軟件不斷求新，更能體會到大家對教育教學的一種真摯的情懷。同時，非常感謝給予我關心指導的評委專家們。我的信息技術在教學中研究的步伐不會停止，我將不斷努力前行！