借助信息技術促進素養養成的物理課堂教學實踐分析

曹燕萍

摘 要：在大力推進教育信息化和教育個性化的時代背景下，傳統教學方式已經跟不上時代，而信息技術發展迅速，教師需要選擇合適的技術，并將其應用于不同的教學活動環節，以促進教學目標的高效達成、學生核心素養的養成。

關鍵詞：核心素養;信息技術;微視頻;互動反饋;DIS實驗;希沃

一、 問題的提出

隨著教育信息化的普及和深入，課堂的教學特征正在從“PPT”的助學樣式轉變為多種信息技術融合的助學樣式，比如，白板技術、投屏技術、互動反饋技術、數字教材、DIS等，這些都是“互聯網+教育”時代的必然發展趨勢。而傳統的物理課堂主要以教材和紙質的學習單為唯一的學習資源，沒有教學材料上的互動，也不能對全體學生學習情況進行實時檢測和評價。傳統物理課堂一般只能將對全體學生課堂學習成果的檢測放在課后，作為回家作業，因為課堂內沒有充足的時間讓老師批改所有同學的反饋練習。這就導致教師無法在課中實時精準掌握每一位學生的學習水平，也就無法即時評價，教師不能即時發現個別學生的認知偏差，而這些不能被即時發現認知偏差的學生就會被迫接受教師傳授的知識，誠如蘇霍姆林斯基所說的“用記憶替代思考，用背誦代替對現象本質的清晰理解和觀察——是一大陋習，能使孩子變得遲鈍，到頭來會使他喪失學習的愿望。”這不符合《課程標準》中“注重過程評價，促進學生核心素養的發展”的基本理念。而學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。所以我提出在物理課堂教學中，借助信息技術來促進學生核心素養的養成。

二、 研究實踐與課例分析

（一）課前利用信息技術設計預學習資源，啟發物理觀念形成

課前可以借助生動有趣的微視頻或傳統學習單制作預學習資源，通過“曉黑板”軟件進行課前檢測或收集學生預學習的反饋信息，先確定學生的現有水平，再確立本節課學生自主發展的最近發展區，為課中的科學思維做先導，啟發學生物理觀念的形成。

案例1：以《內能》新課為例。《內能》一課是滬教版初中物理八年級第二學期第五章第三節內容。課前在數字教材中設置截取《內能》微視頻，并設計預學習單以引導完成預習任務。微視頻的內容設計運用了類比法，即類比宏觀物體的動能和勢能與分子動能和分子勢能，初步建立內能概念，并且用動畫的形式，感性地描述了同一物體的內能大小與溫度和體積、狀態有關，讓靜態的知識動起來，微視頻總共時長2分鐘。同學們根據預習任務，結合自身已有的經驗，自主學習《內能》微視頻、閱讀課本相關內容，在預學習單上提出經思考仍存在困惑的問題。這樣，同學們的學習起點就是略知內能概念，是帶著思考后的問題來有目的地學習本節《內能》的，延長了一堂課的思維過程。為確定最近發展區，老師在課前將學生提出的質疑做了分類，選出集中提出的問題：①內能可以在氣體中存在嗎？②如果物體不運動，會有內能嗎？③物體的內能是否與物體的質量有關？學生能提出這些問題，反映了學生課前對內能概念的基本認識水平。

案例2：以“串聯電路的動態分析”復習課為例。“串聯電路的動態分析”一課是滬教版初中物理九年級第二學期第二輪復習的內容。由于是第二輪復習課，學生已儲備串聯電路動態變化的知識，但是運用知識解決實際問題，進一步提升學生科學思維，需要教師設計恰當的教學材料。課前設計了預習任務：“請從以下實驗器材中，選擇你需要的器材，設計一個能改變小燈亮度的電路（設計方案數量不限，合理即可）。干電池若干節、小燈泡1個、定值電阻1個、滑動變阻器1個、導線若干、電鍵若干（注：電源電壓保持不變，且電路中只能使用2個用電器）。在表格中寫出設計方案及設計意圖。”教師從“曉黑板”軟件收集設計方案及意圖，并進行分類整理，將典型案例挑選出來作為課中引入環節探討的內容，為課堂中物理概念在學生頭腦中的提煉和升華做鋪墊。

（二）課中借助信息技術促進學科核心素養養成，形成物理觀念

物理課堂教學過程中，教師需精心設計教學活動，幫助學生從物理學的視角認識自然、理解自然，建構物理觀念;可以借助多種信息技術引導學生經歷科學探究過程，體會科學研究方法，養成科學思維習慣，增強創新意識和實踐能力;在合作學習的過程中，引領學生認識科學的本質以及STSE的關系，形成科學態度、科學世界觀和正確的價值觀，為做有社會責任感的公民奠定基礎。以下將舉幾個案例說明課中的教學活動是如何借助信息技術促進核心素養的養成、形成物理觀念的。

1. 利用互動反饋技術，關注評價，揭示概念本質

互動反饋技術（IRS）是Interactive Response System的縮寫。IRS是一種技術平臺，以“按按按”（Ezclick）和Ezstudy為主。它以多媒體、計算機網絡等現代信息技術為基礎，“按按按”安裝在多媒體教室中，包括硬件和軟件;Ezstudy安裝在計算機網絡教室中，是軟件產品。IRS使學生人手一個設備，具有測查、統計和記錄功能。學生可以利用手中的平板電腦或遙控器，根據教師設計的問題進行電子表態。系統通過接收器和平臺軟件即時統計、生成數據即時顯示出來并自動記錄到后臺。

案例：以《內能》設計實驗，揭示實質環節為例。小組討論設計不同的方案：在鐵絲質量不變的情況下，改變鐵絲的內能（不限于提供的器材）。小組討論后，將設計的方案填寫在框中。組長通過互動反饋技術上傳到教師機。交流后，將可行的方案進行編號。

傳統的實物投影或者seewo軟件助手，都只能在一張頁面中同時呈現一到四張小組方案。利用互動反饋的創作型按點，使用“選入”功能，實現了同一頁面即時顯示六組同學的反饋信息，便于同學和教師分析比較和篩選，將可行的方案進行編號。

在此基礎上，小組討論分析各種方法中內能是如何改變的，將方法進行分類，將編號分類的結果填寫在表格中。上傳交流，在交流分析中揭示實質。從反饋信息中，很容易發現有一組同學和其他同學的分類不一樣。這時，只要請這組同學講解分類原因，即可揭示改變內能的兩種方式對應的實質——熱傳遞（能量的轉移）和做功（能量的轉化）。