基于云平臺的物理學科教學資源建設與應用探究

摘要：我國有關基于云平臺的教學資源建設研究起步較晚，到目前為止尚未形成可普遍借鑒和應用的模式，促進云平臺與學科教學整合成為學校關注的重點。本文研究基于云平臺的物理學科教學資源與應用，結合相關課題研究成果，對資源建設方法、經驗進行總結，為學科教育與信息技術的有效融合提供新的思路和途徑，供相關單位及人員借鑒參考。

關鍵詞：云平臺;物理學科;教學資源

一、 引言

物理學科教學資源平臺既作為教師自我進修、學科教學的基礎性工具，也能夠為學生提供一種全新的學習方式，利用碎片化的時間隨時隨地開展線上學習活動。物理學科教學資源共享平臺的打造符合教育信息化發展的要求，也滿足了當前學校學科教學創新及人才培養的需要，有必要對其建設與應用方案進行研究。

二、 基于云平臺的物理學科教學資源建設規劃

第一，框架設計。依照云計算層次，將資源共享平臺劃分為基礎設施層、系統平臺層和軟件應用層。平臺搭建完畢后，以自主開發或免費測試的方式，實現教學資源應用功能。第二，應用界面。在教師端口，要求通過簡單操作即可快速、準確找到物理學科教學所需的資源。全部資源依照章節順序進行排布和分類，章節內再依照課件、視頻、圖片、試題等內容進行劃分，并將資源下載鏈接設置在醒目位置。圖片、視頻等提供在線瀏覽功能，方便在線使用資源。第三，資源管理。資源管理即對物理學科教學資源庫中的各類資源進行管理，以保證資源庫使用安全、穩定。資源管理設置上傳、下載、審核、查詢及刪除功能，教師依照教學需求進行資源上傳，由學科組長進行上傳資料的審核。本校注冊用戶可進行資源下載，登錄后輸入相應的關鍵詞即可定位到所需資源。資源刪除工作由系統管理員負責，對過期、失效、不達標等資源進行清除。第四，UMU互動平臺。通過UMU互動平臺完成遠程授課、直播授課等，并開展調研、提問等互動活動。

三、 基于云平臺的物理學科教學資源建設方案

（一）物理學科教學資源庫結構設計

依照初中物理學科教學內容，將資源庫劃分為課內和課外兩部分，結合新課程標準的要求及初中物理教材設置情況，以提高教學質量、提高學習效果為目標，構建物理學科教學資源庫。

資源庫結構可分為三個模塊，即數據源、教學資源庫及應用平臺。

1. 數據源

數據源即為構建物理學科教學資源庫的原始數據，這部分數據為資源庫建設的基礎，也是對其進行豐富和優化的主要參考。從學科角度上講，數據源是對物理學科全部知識的概括和總結。初中物理學科資源庫中的資源主要為教學課件、微課視頻及其他輔助性教學資源，因此數據源為物理教材中全部章節涵蓋的知識點以及符合初中生認識水平和學習偏好的各類拓展性知識，如物理歷史、物理學家故事、物理的生活應用等。

資源建設過程中，數據源被不斷填充和完善，逐步實現對初中物理學科知識的全覆蓋，并提供豐富的拓展教學資源。

2. 教學資源庫

結合本校物理教學需求，設置教學資源入庫審核標準，將通過審核的教學資源上傳至資源庫當中，以此來確保資源庫中資源質量和適用性，有序開展資源管理工作。初中物理教學資源包括八年級上下冊及九年級全冊物理教材中的全部理論知識，如聲光、機械運動、力、質量、密度、壓強、功、電壓、電流等知識模塊，并含有各類物理試題、實驗探究項目、中考模擬題。在拓展資源部分，主要包括對力學、電磁學、相對論等知識相關的物理歷史、物理學家故事等;當前處于科技前沿的物理產品及技術介紹;物理在生活中的應用案例;物理競賽試題、作品及精彩講解。

3. 應用平臺

應用平臺即為物理資源庫的使用平臺，可完成資源搜索、瀏覽、下載等操作。基于云平臺的物理學科教學資源應用平臺分為電腦端和手機端，以滿足教師及學生不同的使用需求，提高資源庫的使用頻率。

（二）物理學科教學資源庫功能實現

結合初中物理信息化教學需求，設計如下功能：

1. 資源搜索

教學資源搜索是使用資源庫的最基本途徑，物理教學資源庫想要被作為一種基礎性工具被常態化應用于物理教學過程中，盡可能提高資源搜索的簡便性和效率非常關鍵。基于云平臺的物理學科教學資源庫打破以往單模式搜索的局限，設置資源導航、關鍵詞檢索、主題檢索等多種資源搜索方式，確保教師及學生在最短時間內獲取自身所需的內容。使用者可依照知識所在的章節進行查找，也可搜索具體的知識點，提供優良的使用體驗。

2. 資源管理

資源管理是資源庫的核心，是資源建設的主要方式，通過資源管理能夠保證資源庫中資源價值始終保持在較高水平。資源管理的內容包括上傳、下載、查詢、預覽、審核、刪除、數據統計等。觀察現有的學科資源庫建設情況，其中包含的教學方案、課件、微課等通常來自教學創新比賽項目或專門的教學科研項目，內容質量高，但隨著相關活動的結束，資源庫中資源陷入靜止狀態，未實現及時的更新、優化和填充，導致這部分資源無法得到充分的利用。因此在建設教學資源庫時，決定將部分資源管理權限交由資源庫的使用者，提高資源庫的互動性和靈活性，并對資源庫的使用情況進行數據分析，從中找出最優的物理教學及學習資源，為之后教學資源編輯和創新提供參考。

資源庫使用過程中存在一定不確定性，如出現無法尋找到所需資源或獲取資源與需求不符的情況，此時使用者可通過提交請求的方式，向資源庫管理員尋求幫助。

3. 資源共享

資源共享是云平臺的突出特點，也是建設物理學科教學資源的目的之一，為使用者提供免費、便捷的資源獲取方式。資源共享并不是一味地開放和濫用，而是在確保資源使用秩序性、保護知識產權的前提下，實現優秀教學資源在教育體系中的傳輸與共享，促使教學資源得到更廣泛、更充分的利用，

4. 線上討論

基于云平臺的物理學科教學資源平臺能夠為教師及學生提供一個線上互動的空間，學生課下學習過程中，可隨時將問題和困難通過平臺傳遞給教師或其他學生，以便在第一時間得到有效的解答，提高學習質量。當前的學習平臺多以評論的方式進行線上互動，學生參與程度及體驗感較低，線上討論可為學生創建更加真實的學場景，實現教師的一對一指導。

5. 自主學習

初中階段是培養學生自主學習能力的最佳時機，學生在學習能力、偏好、興趣等方面存在顯著差異，有其適應的學習方案。在資源平臺中學生可根據自身學習需求獲取學習資料，實現自主學習、個性化學習，通過學生賬戶資源庫使用情況，教師還可深入了解每名學生的學習情況，對其進行針對性的指導。

（三）物理學科資源庫建設要點

1. 合理分類

將物理教學資源分為教案、課件、微課、試題、拓展內容等類別，并根據資源屬性及體量進行細分。如課件資源可依照章節進行細分，并將不同格式的資源分類存儲。

2. 構建目錄

依照資源分類方案，設置相應的目錄，確保使用者在最短的時間內定位所需資源。為提高資源獲取的準確性，在呈現資源類別、形式、名稱、位置等信息的同時，還可顯示部分關鍵詞，方便資源篩選。

3. 資源更新

資源庫的使用過程也是對資源質量的檢驗過程，對于無法很好滿足物理教學需求、內容相對陳舊、利用率不高的資源應根據實際情況選擇更新或刪除。通過及時將新的教學資源納入資源庫當中，促使資源庫中資源動態化完善。

4. 定期備份

對教學資源進行備份，避免出現資源丟失、破損等問題，導致資源無法被順利使用。

5. 資源設計

物理教學課件、微課視頻等資源的設計應與初中物理教學需求相適應，確保相關資源能夠以直觀、生動的方式完整展現物理知識。教師在設計教學資源之前，需進行充分備課，明確模塊知識重難點及教學目標，以此為引導豐富教學資源體量，并注意資源呈現方式的趣味性和創新性。資源設計不能單純追求其視覺效果的提升，要求其內容與物理教材息息相關，發揮輔助物理課堂教學效果及質量的提升的作用，避免轉移學生注意力。

四、 基于云平臺的物理學科教學資源應用模式

本次課題研究以UMU互動平臺為基礎，設計基于云平臺的物理學科教學資源應用模式，引導學生自主學習、自主探究。

（一）課前

課前，教師將與教學內容相關的課件、微課等資源分享至UMU互動學習平臺中，通過現場口述或班級QQ群，發布課前學習任務，要求學生結合教材及平臺中給出的資料，對其中的概念、原理、公式等進行初步解讀，在線完成預習作業。教師通過平臺客戶端，可了解學生資料查看情況、討論參與情況、預習作業提交情況等，并以線上互動的方式對學生進行敦促或指導，對學生預習過程進行監督，確保預習質量。

（二）課中

課堂教學環節，教師結合物理學習內容，選擇教學模式。以翻轉教學模式為例。首先，帶領學生對課前預習情況進行總結，強調當堂課學習重難點，拋出學生自主探究問題，要求學生以小組合作的方式，共享預習成果，并探究問題答案。其次，在小組學習過程中，教師觀察每一小組的學習進展，維護班級秩序并對學生獨立探究時遇到的問題進行指導。引導學生相互合作，共同完成問題探究任務。最后，將小組探究成果上傳至UMU互動平臺進行展示和分享，各小組選派代表對本組成果進行解讀，其他學生及教師進行問題，以互動學習的方式加深學生對物理知識的理解。教師根據小組表現進行評分，并帶領學生對物理知識框架進行梳理，清除學習盲點。

（三）課后

在互動平臺完成知識檢測，驗證學生在本節課的學習中是否存在薄弱和不足，進行針對性的輔導。同時，平臺統計全班學生檢測情況，觀察結果確定學生學習共性問題，在之后的教學中進行強調。

五、 結論

基于云平臺的物理學科教學資源建設需要經歷較長的過程，資源管理活動持續性開展。在建設資源庫時，應從教學實際需求出發，確保資源庫的可操作性和適用性，并通過教學模式的配合，將資源庫充分利用到學科教學工作中，實現信息化教學，提高學科教學質量。

參考文獻：

[1]張學虎.智慧教學資源服務云平臺設計與實現[D].北京：北京工業大學，2018.

[2]徐譯.應用云學習平臺輔助初中物理學科教學的實踐研究[D].上海：上海師范大學，2017.

[3]諶友琳.中學物理教育網站教學資源建設調查研究[D].武漢：華中師范大學，2017.

[4]丁紅.淺談建立初中物理學科資源庫的必要性[J].中國教育技術裝備，2016（13）：67-68.

作者簡介：

吳克榕，福建省南平市，福建省南平劍津中學。