現代教育技術在高中物理母題教學實踐中的應用研究

摘 要：本文以現代教育技術為支撐，提出高中物理母題教學基本概念，并說明了其所具有的基本特點，在此之后，對教學實踐中的內容覆蓋、學生指向、答案提示等項應用要點展開說明，希望可以讓傳統物理課堂教學出現固有思路的變革，脫離于知識講授的傳統視角，讓學生因母題而受益，因現代教育技術而進步，更加全面地感受物理這一展現邏輯思維能力學科的獨特之處。

關鍵詞：現代教育技術;高中物理;母題教學;教學實踐;應用研究

人們對于教育技術的理解，一般可經過三個階段，其一是對硬件關注的階段，其二是對硬件與軟件同步關注的階段，其三是對教學方法論和系統設計關注的階段，教育技術的現代性在這三方面均將有所體現。基于這樣的思考，我們能夠認為，高中物理學科因為有著對學生認知深度與廣度的嚴格要求，因此一定要注意教育技術的現代化轉變，并通過教學理論與實踐策略的調整，提供更加優良的教學環境，以供學生取得思維與能力的進步。關于方向的調整變化，母題教學可以說針對性極強，該方式直指學生能夠認真聽講卻在面對問題時往往無所措手足的情況，隨著學習程度的逐漸拓展與加深，此類情況的大范圍出現，必然要求教師從母題教學策略的角度出發，完成現代教育技術的突破。

一、高中物理母題教學基本概念

在包含有高中物理學科的所有教育教學領域之中，母題指的是本學科所包含的多個知識點基本題或者典型題，當以高考為指向時，母題是高考進行命題時所來源的參照原型。母題教學是在認識母題內涵基礎上，將教師作為主導者和學生一同展開針對母題的相關基礎類探索，借助類比、組合、等效、拓展等策略，生成與之相關的子題，再借助完成子題訓練的形式，達到對母題的鞏固與再認知效果。

二、現代教育技術支持下的高中物理母題教學關注點

為了便于教師對于母題的使用，還要在解釋與說明方面表現出一定的獨特性，即說明該母題及下屬子題的處理方式、易于發生錯誤的點、應用時的注意事項等，這種對母題呈現的審慎態度，將讓上述內容保障與方法保障體現得更充分，而受到這方面影響，基于現代教育技術的高中階段物理母題教學，可突出下述關注點。

（一）做好技術創新

高中物理部分母題涉及的概念、規律比較抽象復雜，面對這些抽象復雜的內容，只靠口頭講述無法使學生深入理解，所以教師需要在開展母題教學期間，利用靈活引入現代教育技術、做好技術創新的工作，化復雜為簡單、變抽象為具象，使學生有機會利用觀看動態視頻等多種形式，深入了解母題及其所折射的物理現象及本質規律等。

（二）關注基礎功能

母題的存在價值是為子題張目，正所謂綱舉目張，因此應當重視母題在基礎知識落實、知識結構完善方面的服務功能，使習題設計關注這一要點，并基于特定教學目標，創設貼近于學生情況的，具有一定情景特點的內容，這將引導學生較快進入到理想的思維狀態，解決母題，并對相關的子題表現出熟悉的態度。

（三）突出典型特點

母題具有典型性，這是母題之所以稱之為母題的重要原因，而在教學中，全面突出其典型性，使其所能代表的有關知識被發現、被認可，將是教師應當著重把握的一點。實踐中教師可利用一個知識點對應一個母題的做法，讓學生看到母題的典型功能，并深挖其典型性變化的廣泛代表價值。

（四）強化遞進作用

母題具有拓展性，即可以對母題進行情景、數據以及設問方式等方面的變換，從而得到與之相關聯的子題，用于增大拓展空間。基于這一認知，教師需要使學生的學習過程，由于有了母題的影響，而表現出明確的階梯遞進形式，也就是利用現代教育技術的指導，讓習題難度得以呈差異化遞進，這樣會使學生的興趣一直維持于良好狀態，提升習題教學效率。

三、現代教育技術支持下的高中物理母題教學優化方向

從現代教育技術出發的高中物理母題教學，關注點既已明晰，接下來便可分別在不同環節，進行優化的探索，以便引導教學進入合理方向。

（一）用現代教育技術折射母題的知識背景

做題貴精不貴多，這是我們在現代教育技術支持下，倡導母題教學實踐的原因，因此教師應當精心擇取重要知識點，達到把知識點和代表題目相結合的效果，即利用典型例題提煉物理模型，建立知識體系，而在此過程中，以現代教育技術折射母題知識背景是較有必要的做法，接下來便可以基于學生掌握情況，不失時機地改變條件，使不同物理狀態、不同習題內容被學生所了解，起到觸類旁通的理想效果。一般認為，這種做法既能夠讓大家了解到此類題目如何考，怎樣答，又可以讓大家避免知識盲點制造的陷阱，使理解、掌握與運用知識的過程變得無比通暢。舉例而言，應用現代教育技術于下面的這個母題，便具有幫助學生構建動能定理知識體系的重要價值。

教師可將上面圖一用新互聯網技術重新包裝，使之在一定條件下動起來，當置身于互聯網世界之后，所有的學生成員處于平等地位，可以進行比較自由的互動，同時能夠對技術呈現下的內容、情境等進行重新建構。光滑斜面同粗糙水平面以平滑方式相接，某質量用m表示的物體，自斜面上高度為h的位置從靜止狀態開始釋放，如果現在已經知道物體同水平面二者之間的滑動摩擦系數是μ，那么物體可以在水平面上滑行多遠距離（斜面同水平面之間夾角是θ，重力加速度是g）。當學生看到形象的習題模擬過程展示后，我們應要求他們從動力學角度以及能量角度，分析問題解決思路的優點和不足，觀察分析情況，并做客觀的點評。接下來則要以母題應用的基礎功能、典型特點、遞進作用角度出發，致力于用母題建立知識體系的探索，即嘗試體現出現代教育優勢，突出創新變換的一面，引導在視頻等形式支持下，回顧與此有關的、教材內外的不同物理模型，在此前提下，做出相對應的模型變化嘗試解決。如第一種變化：如果把這個軌道置于高度在H的桌面之上，將會有什么情況出現？該問題能夠將平拋知識引入知識體系之中;第二種變化：如果在在水平軌道的右側固定一個輕質彈簧，結果將會如何？該問題能夠把彈簧模型引入到知識體系之中。此外還有第三、第四、第五種變化，多種變化均可視為子題，它們與母題共同構成了表現知識體系的作用，事實證明，因為有了現代教育技術的支持，整個操作過程變得順暢很多。

（二）用現代教育技術脫離思維的誤區

我們需要基于學生解答問題的具體情況，帶領大家脫離于思維誤區，其為現代教育技術關注母題教學實踐的重點。

對于高中物理學科而言，實驗教學是其關鍵組成部分，以實驗為背景的習題也比較多，由于受限于實驗室硬件、軟件等方面條件，一些實驗無法實地進行，引申出的習題也將因此出現陷學生于思維誤區的情況。為此，教師可以將高中物理內容同虛擬現實技術相聯系，從而彌補真實實驗受到限制的不足。例如圖二所示，在傾角為53°的斜面體上，以一輕繩吊起0.2kg小球，當靜止時時繩同斜面處于平行狀態，如果不考慮摩擦，若斜面體向左做勻加速直線運動，運動速度為5m/s2，那么繩對球的拉力、球對斜面的壓力分別是多少？（g=10m/s2）。本題側重于對牛頓第二定律及物體彈性與彈力的考查，難點是小球飛離斜面的可能性，學生可能給出正確答案，但同樣會因為沒能從整體上把握知識點而走進誤區。此時教師可以不必直接指出錯誤，而是可以利用母題策略，讓學生主動思考變式子題的呈現形式，設計一個使小球飛離斜面的前提條件，并運用VR技術，借助模擬的方式，構建形成接近于真實的實驗情境，使計算機所擁有的圖形功能對真實物理實驗做出仿真模擬，讓學生得以從誤區中走出來，教師也可直接提出相應問題，保持原問題其他條件不變，把勻加速直線運動的運動速度從5m/s2改為10m/s2。這樣通過矛盾對比的形式，將引發學生比較主動的思考，教師再順勢引導臨界加速度的問題，從而幫助大家準確判斷小球處在何種狀態、哪個階段，誤區將自然不復存在。與此同時，通過母題借變出新，使母題一題多解的可能性被闡釋出來，都是避免誤區的必要做法。

（三）用現代教育技術給出答案提示

最后，我們需要全面關注學生解決母題期間所面臨的時間不足、精力不夠、基礎不穩固等問題，而不單純考慮前述誤區可能性及對應策略，以便在在發揮出母題根本作用的同時，給出答案提示或者核心步驟，讓學生學有所依，學有所成，這是突出母題關照學生發展的必然結果。此時教師應當明確下述幾點，首先，母題和子題要由教師來精心設計和篩選，從而使其具有足夠的典型性、基礎性與遞進性特點，可以較充分地顯現出物理概念及物理規律，并導向應用，而在此前提下的給出答案提示或者核心步驟策略，應當融入對物理方法、學生基礎、認知水平的思考，且保證融入的有機性。其次，所給出的提示、核心步驟等，應當符合科學、準確原則，而科學準確原則的落實保證，必然要得到現代教育技術的幫助，近年來因為手機、筆記本電腦、iPad等的大量應用，以移動電子設備為依托的學習方式受到認可，各種學習軟件也相繼誕生，高中物理教師可在母題答案或步驟提示時，充分借助這些軟件的資源與方法，以便做到提示的適時與適度，例如當遇到選擇或者填空等母題時，口頭的或者書面的提示，都會有較大的時空限制，顯然不夠方便、客觀，且真實性較弱，而新型教育技術的提示，則顯然可以規避上述問題，使學生及時找到解決思路，杜絕在錯誤的路上漸行漸遠，耽誤母題以及關聯子題的解決進度。

結束語

在高中物理教學期間，教師精選題型，作為母題來呈現，具有得天獨厚的優勢，而這種優勢究竟如何轉化為教學效率、學習效果提升的利器，則是一個值得重視的問題，該問題的主要責任在于教師，教師應當以現代教育技術為支撐，對母題教學實踐的關注點做出認真思考，以此考慮如何使學生更好接受母題影響，其中用母題建立知識體系，讓他們在解決中化解思維誤區，適當給出解題思路與步驟等，是較具可行性與值得采納的建議，它們將讓學生既能夠知其然，又能夠知其所以然，產生對于物理學科知識的整體認知，并加強理解和應用的能力。

參考文獻

[1]王建利.數形結合思想在高中物理解題中的應用[J].讀寫寫，2019，21：184.

[2]賀向向、李衛東、劉艷峰.高中物理習題教學中學生思維品質的培養[J].物理教師，2018，39（9）：5-8.

作者簡介：林叢（1976.10）.男，漢族，籍貫：福建省福安市，學歷：大學本科單位：福建省寧德市民族中學中學高級教師，研究方向：高中物理研究。

本文系2019年寧德市普通基礎教育課程與課堂教學改革立項課題（第一批）立項課題《高中物理母題教學實踐研究》（課題立項批準號：XD033）的階段性研究成果。