疫情防控背景下中學物理教學創新模式探討

王宏淵　劉艷紅

摘 要：疫情防控期間“停課不停教、停課不停學”的實施為中學物理教學翻開了新的篇章，全國中學教師積極響應國家要求，踴躍探索行之有效的線上教學模式。為提升線上教學效果，要求中學教師打破傳統教學模式，去改變、去創新，這對教師來說既是機遇，也是挑戰。本文在教學實例的基礎上，提出了物理線上教學中的創新嘗試。

關鍵詞：中學物理;在線教學;教學模式;教學方法;創新

在黨中央、國務院和教育部關于應對新型冠狀病毒感染肺炎疫情防控工作的系列文件與通知精神指導下，為促進在線教育教學的有效開展，全國各地學校積極響應國家要求，探索行之有效的在線教學新模式，保證疫情防控期間的教學進度和教學質量，爭取做到“停課不停教、停課不停學”。本文將結合自己的教學經驗，通過全面了解線上教學現狀，深入分析線上教學模式的優勢和弊端，逐步梳理線上課程對傳統教學模式的沖擊和補益，創新在線教學模式，使其能夠更好地適合物理課堂在線教學的實際需求，提升線上教學效果。

1 線上教學模式的優勢

隨著遠距教學媒體的發展，使得人類對知識的獲取方式發生了根本變化，教與學可以突破空間和時間的限制。隨著美國可汗學院利用視頻技術改革了傳統教學手段[1]，一位名師和一臺電腦便可為上千萬學生提供免費的高品質教育。在疫情之前，線上教學一直都被用以一種輔助的手段出現在教學過程中。線上教育模式與傳統的線下教育模式有著本質上的差別[2，3]，線下教育受到空間和時間的限制，只能在學校實施教學過程，而線上教育則是可以借助互聯網隨時隨地都可以進行教學活動。并且由于能夠跨越時空的限制，在線教育可以通過網絡整合資源，使學校教育可以超出校園向更廣的區域輻射，把最優秀的教師、最優秀的教學成果通過網絡傳遞給全球各地，這也是在這次疫情背景下，線上教育紛紛被各級各類學校推行的主要原因。除此之外，相對于線下教育，線上教育還有另外一些優勢，比如，“精通式學習”，在線教學可以使學生調慢學習節奏，可以在自己容易接受的章節上，反復學習，直到自己100%精通;“自主進度學習”，在線教學使得每個學生都可以按自己的進度來學習，可以使學生有明確的學習目標，成為自己的學習向導，真正學會“學習”，避免只是被別人驅趕著去聽課，去做作業。

2 疫情之下線上教學現狀分析

3月25日，教育部公布了《關于新冠肺炎疫情防控期間物理類課程線上教學的調查報告》，這是關于疫情防控期間高等學校物理線上教學情況的調查，數據可以反映出中學物理線上教學的現狀。參與此次調研的教師總計2012人，學生總計30279，從調查問卷提交的IP中來看，這份問卷調查涵蓋了全國大部分地區，可以較好地反映現階段物理類課程線上教學的開展情況。在調查的結果分析中發現，大部分教師在疫情前都沒有完整的參與過線上教學，只有21.52%的教師既參與過線上課程建設，也進行過線上教學，而44.73%的教師既未參與過線上課程建設，也未進行過線上教學（中學物理教師的參與度更少）。但是經過幾周的線上教學嘗試，11.03%的教師已經非常適應現階段的線上教學，僅僅存在6.66%的教師表示不適應。同樣地，在學生群體中，只有一半的學生在疫情之前參與過線上學習，而且主要是以查漏補缺的目的進行，很少以線上學習為主。但同樣經過幾周的線上學習之后，55.78%的學生對現階段的線上學習的態度達到滿意以上，僅僅只有不到10%的學生對線上學習感到比較不滿意和非常不滿意。從這些數據中不難看出，線上教學在教育模式中推廣取得了成功，且實現了線下教學到線上教學的平穩過渡。在線上教學中，線上直播和視頻錄播尤為受到學生的青睞，其原因主要有兩點：（1）線上直播的互動性強，有助于促進教師與學生之間的互動交流，提高教學效果;（2）視頻錄播模式可以不受時間空間的限制，方便沒有掌握的學生反復觀看、反復學習，節省了教師課余時間，也方便學生對課堂上的知識點進行查漏補缺。除了線上直播和視頻錄播外，線上教學還有其他模式，形式多種多樣。

3 線上虛擬仿真物理實驗教學模式

物理學是一門自然科學，物理基本概念、物理基本規律是從實際問題中抽象、概括出來的，而物理實驗對于建立物理基本概念和理論及加強對基本概念和基本理論的理解有著不可取代的作用。高中物理實驗教學受到教學內容難、時間緊、硬件條件等的限制，教學效果并不理想，特別是在疫情防控期間，學生是無法接觸實驗設備.將線上虛擬仿真實驗的教學模式引入到物理實驗教學中，可以提高實驗教學效率。VCM仿真實驗是一款比較常用的虛擬仿真實驗平臺，利用FLASH技術開發的最富真實感的實驗，可直接在電腦上在線模擬操作。學生通過自主操作實驗，從而掌握物理知識原理，理解并記憶物理公式、定律、定理等。

以中學物理知識“重力加速度”為例，探討線上物理實驗教學模式。實驗內容：用單擺測重力加速度。實驗儀器：單擺儀、游標卡尺、螺旋測微器、電子秒表、米尺。使用方法：通過鼠標控制。這樣仿真平臺將實驗儀器、實驗環境、實驗環節全部由計算機仿真系統完成，既可以完成基本的實驗要求得到仿真度高的實驗數據，還能引導學生通過實驗去發現和探究解決問題的方法，讓學生的學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變。用單擺測定重力加速度是新課程高中物理選修3-4重點實驗。通過對本實驗的虛擬仿真教學，既可以讓學生掌握實驗操作和結果分析，鞏固和加深學生對單擺知識點的理解，又可以對此實驗進行拓展，使學生的發散性思維和創造性思維得以進一步提升。

疫情背景下的中學物理實驗教學實施過程中，需要結合微信、qq、丁丁等網絡平臺中對學生在實驗中不理解的地方進行答疑，并對學生實驗結果進行點評。虛擬仿真實驗是一種很好的實驗方式，雖然無法將現實生活中產生誤差的原因模擬進虛擬系統中，但虛擬實驗室可以很完美地進行實驗步驟，準確得出實驗數據和實驗結果，能夠更清晰直觀地幫助中學生理解實驗。

4 VR技術實現線上虛擬教室

教室空間是教學活動實施的主要場所，教師的教和學生的學與教室密不可分的，不僅為開展教學工作提供物質條件，還為學生成才發展提供了重要的文化資源。只有在教室教學，學生才能和老師進行互動，學生可以看到教師的表情、姿勢和儀態。恰當的表情可以給學生以鼓勵和信心，這樣才能激發學生的興趣，才能與學生默契配合，才能提高課堂氣氛，達到“教學相長”的目的。教師恰當的姿勢和儀態，能顯出教師的氣質、修養和個性特征，給學生以美感，增加課堂教學的吸引力和可信度，并且有利于學生注意力的集中，提高課堂教學質量。而這正是線上教學無法取代線下教學的原因。

Virtual Reality，簡稱VR，意為虛擬現實。在教學過程中我們可以利用VR技術在網絡線上平臺搭建出虛擬教室內景。目前線上教學畢竟只是通過互聯網的方式來進行信息的傳達，并不能直觀地給教師反映課堂情況，也無法將教師的態度及時地反映到課堂上。由于線上教育比線下教育多了一種師生間的距離感，所以往往在線上教育進行時，教師便無意中將學生放在了被動的位置，只注重填鴨式的教學方式。將VR技術與現代教育技術結合，只要輸入教學平臺專屬編碼便可連入要上課程的線上平臺，隨即出現在對應的教室內景中學生對應的座位上，等待教師連入平臺出現在講臺上時便可開始教學。在這一教室內景中，學生的一舉一動都會被教師盡收眼底，教師的教學過程也全方位地展現在學生眼中，如同在學校的教室一般。如此便可使線上教育在進行時達到和線下教育進行時同樣程度的師生互動，更好地避免在教育進行時將學生放于學習的被動位置，讓學生成為教學過程中的主體，將學生潛在的學習動力激發出來。

5 結束語

疫情當前，線上教學是教育風潮，是大勢所趨，各級各類學校都要重視這一教學模式，特別是中小學學校，踴躍開展各種線上教學模式教學改革。通過將先進的科學技術引入到中學物理課程中，將虛擬仿真實驗，VR技術等結合到線上教學中，可以使線上教學取長補短，使線下教學平穩過度到線上教學。或許現今的技術水平還無法完美地解決這兩大課堂上的教學問題，但科學是一直在發展的，現今技術解決不了的問題將來一定能解決。

參考文獻：

[1] 王國衛.線上教育的優勢與不足[J].都市家教：上半月，2016（8）：141-141.

[2] 于吉鳳， 邊文麗.“線上”+“線下”課堂模式推廣的可行性探索[J]. 吉林教育，2018，000（012）：P.45-46.

[3] 楊家興. 線上教學相關理論基礎和制度規劃的考量[J]. 天津電大學報， 2006，010（002）：7-11.