教育信息化環(huán)境下中學物理線上教學探析

王曉丫 王永超

一、信息化教學的發(fā)展歷程

21世紀是互聯網時代，發(fā)展現代化教育，將現代技術應用于學校教學，是當今世界教育改革發(fā)展的主要趨勢。早在20世紀80年代，英國、美國、日本等發(fā)達國家就提出了將網絡技術應用于教育教學，并進行了實踐。隨著慕課（Massive Open Online Course，簡稱MOOC）、微課、小規(guī)模限制性在線課程（Small Private Online Course，簡稱SPOC）的出現，2015年，教育部啟動了學校在線開放課程的建設工作。為支持學校開展在線開放課程的建設和應用，2016年，教育部相繼出臺相關政策文件指導各個學校制定配套政策及開展校際課程認定和學分認定。通過在中國知網檢索“線上教學”“物理教學”可以看出，線上教學研究多出自一線教師的親身實踐，缺乏系統(tǒng)的論述。而2019～2020年研究量迅速增加，其原因主要分為兩個方面：一是網絡技術的不斷成熟與仿真實驗的推出促進了互聯網教學的發(fā)展;二是由于新冠肺炎疫情的影響，針對“停工不停學”的要求，線上教學成為大家共同的選擇，由此推動了線上教學的發(fā)展，引起專家、學者的注意。

二、線上教學的教育資源

線上教學的教育資源除了出版社直接提供的電子版中學物理教材外，還有學校共享資源、名師課堂、學生優(yōu)秀筆記、各個學校建立的實驗資源庫等，這些都為中學物理教學資源提供了支撐。

目前，開展線上教學的平臺主要包括：中國大學MOOC（愛課程）、學習通（超星）、雨課堂、智慧樹、校內網絡教學平臺、微信、QQ、釘釘、企業(yè)微信、騰訊會議、騰訊課堂。除此之外，還包括虎牙、B站等直播平臺。這些平臺既支持同步網絡課堂教學，也支持異步網絡課堂教學，適用于所有學科的教學。對于物理學科教學，特別是實驗教學，除了校內教師錄制的微課、網上的慕課外，還可以讓學生進行DIY實驗，如通過下載Phyphox軟件，進行二維碰撞、單擺線性分析;下載Origin進行數據處理;用GPS數據測量地球半徑;對于一些簡單的實驗，比如驗證胡克定律、平行四邊形定則和探究滑動摩擦力的影響因素等實驗可直接進行。

三、線上教學的優(yōu)勢與困難

（一）線上教學的優(yōu)勢

縮小了教育資源的差距。線上教學實現了優(yōu)質教育資源的共享，推進了教育的公平。西部貧困地區(qū)無論是師資力量還是物理實驗資源，與東部發(fā)達地區(qū)相比都存在著顯著的差異。在互聯網這個大平臺之下，線上教學有效地解決了教育資源差距這一問題，各學校可以自由選擇適合本校學生學習的優(yōu)秀課程。

拓寬了學生的視野。通過線上學習，使學生在物理學習過程中不將目光局限于書本知識，網絡帶來的不再是課本上的理論、實驗和公式，而是信息技術與社會的融合。通過網絡授課，加深了學生的學習與生活之間的密切聯系，教師可以向學生適當介紹科學技術領域發(fā)展新成果，加深科學、技術和社會之間的聯系。

有助于學生對知識的掌握。一般情況下，中學物理教學采用同步網絡課堂的教學方式，教師與學生同時在線進行學習。在學習過程中，如果遇到不懂的地方，課下可以及時與教師交流，或者通過網絡尋找適合自己的課程，進行二次學習。教師在教學過程中還可以采用事先錄制好的教學視頻，這種模式適用于物理實驗教學。教師利用視頻把詳細的實驗步驟記錄下來，即使學生第一遍觀看沒有完全理解，也可以通過多次回放進一步掌握。

加強了教師與家長、學生與家長之間的溝通。同步網絡課堂實現在線一對一輔導，通過組建QQ群或是微信群，使教師與家長可以直接進行溝通，及時反饋學生的學習情況。家長通過與教師的交流，提高了對學生的關注度，打破了以往因為工作原因而不能及時關注孩子學習和生活的局面，促進了學生的身心健康發(fā)展。

（二）線上教學實施中存在的問題

對教師和學生提出了更高的要求。線上教學主要采用兩種形式：一種是異步網絡課堂，這就需要教師在上課前提前錄制好教學視頻，待上課時發(fā)送給學生。但這種教學方式對學生的自律性提出了更高的要求。還有一種是同步網絡課堂，即教師以視頻或通話的方式，在同一時間與學生進行課堂講解，這種方式雖然有利于師生間的互動，但導致理解能力較差的學生課后不能反復溫習回顧，若是在上課過程中截圖或拍照，難免會分心。

線上教學給物理實驗帶來了困難。物理是一門以實驗為基礎的學科，對于實驗環(huán)境要求低的實驗，學生可以在家中完成;但是對于實驗儀器有嚴格要求的實驗，必須在教師的指導下在實驗室完成。盡管網絡上有許多仿真模擬實驗，但是學生終究不能親身經歷自己動手實驗的過程。

線上教學缺乏有效的監(jiān)督手段。隨著網絡技術的不斷發(fā)展，教師給學生布置的作業(yè)在網上很容易找到答案，這對學生的學習產生很大影響。學生以學習為借口利用手機、電腦玩網絡游戲的案例屢見不鮮，加之一些學生自控能力較差，這樣的問題亟待解決。

新的學習環(huán)境給學生的學習帶來了影響。新冠肺炎疫情影響下實行的線上教學模式使學生的學習環(huán)境發(fā)生了變化。面對網絡環(huán)境教學，一方面，課堂上教師不能通過學生的動作與神態(tài)判斷學生的學習情況;另一方面，弱化了團隊協(xié)作精神，使本可以通過組內交流解決的問題變得更加困難。

四、線上教學的優(yōu)化策略

將翻轉課堂與線上物理教學相結合。翻轉課堂教學模式下，教師提前把教學資源發(fā)送給學生，學生在上課之前通過自主學習的方式進行課前學習，教師在課上幫助學生吸收內化，解決學生不理解的問題。這就要求教師要做好課前安排。物理學科具有一定的抽象性與邏輯性，物理實驗教學不但要求學生掌握實驗基本原理，具備動手實驗的能力，還要求學生能夠體會物理實驗從提出問題到得出結論的整體研究過程。這就需要教師提前制訂教學計劃，明確教育教學目標，將整理好的教學資源通過郵箱或其他方式發(fā)送給學生。在課堂教學階段，教師應鼓勵學生以小組的形式匯報學習情況，進行小組與小組、組內成員之間的相互提問，鼓勵學生自制物理實驗微視頻并分享。在課后安排階段，教師需布置開放性試題，加深物理知識與生活實際的密切聯系，引導學生進行物理知識的有效應用。

同步網絡課堂與異步網絡課堂相結合。異步網絡課堂主要以微課、慕課的形式進行教學。對于物理實驗課線上教學，采用這種教學方式更符合學生的需求。教師把具體的實驗操作步驟以微課的方式錄制下來，便于學生多次回顧復習。這種課堂教學內容既可以由負責相應學科教師自己錄制，也可以運用其他學校優(yōu)質教學視頻。但以學生討論為主的課堂，就需要師生同時在線。在同步網絡課堂上，教師通過與學生的討論，能及時發(fā)現和解決學生學習中的問題。在線上物理教學中，只有將同步網絡課堂與異步網絡課堂相結合，才能有效地促進學生的學習。

要求學生學會自主學習。線上教學學習效果的提升不僅需要教師在教學方面作出努力，更需要學生的付出，學生必須學會自主學習。學生自主學習強調學生主動參與到學習過程中，學習效果與學生學習能力、學習動機、外在環(huán)境等存在密切關系。這就要求學生在學習過程中提前預習，尤其在學習物理這樣的抽象學科時，更需要充分發(fā)揮主觀能動性，進行獨立思考，利用現有的教育教學資源進行深度學習，帶著問題去聽課，課后通過與其他同學的合作交流，加深對問題的理解。

五、結語

信息化時代的到來對教育教學產生了重大影響，但無論是傳統(tǒng)線下教學還是以現代技術手段為支撐的線上教學，二者相輔相成，無法替代。隨著線上教學的不斷發(fā)展、線下教學的不斷改進，線上線下并重的混合教學模式將越來越規(guī)范。

【基金項目】本文系北華大學教育教學改革課題“師范類物理專業(yè)應用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”（編號：XJZD2017026）研究成果。

參考文獻：

[1]張青青.利用信息平臺系統(tǒng)提高高中物理教學有效性的實踐研究[D].上海：上海師范大學，2013.

[2]趙忠山，鄭博續(xù)，趙娜娜.大數據時代MOOC（慕課）對傳統(tǒng)教學的沖擊與融合[J].當代教育實踐與教學研究，2017（8）：17+31.

[3]王春山，徐秀利，毛美榮.信息技術下中學物理線上教學理論與實踐探索[J].理科愛好者（教育教學），2020（4）：133-134.

（作者單位 北華大學理學院物理系）