高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養路徑研究

李存　喬月鳳　牛志豪　崔靜瑩　孫海斌　李盈儐

［摘 要］文章基于河南省高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養現狀，從課程結構的優化、教學模式的創新、教學團隊的組建以及評價體系的完善等方面提出了高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養路徑。

［關鍵詞］物理師范生；信息化教學能力；信息技術與物理教學融合

［中圖分類號］ G645 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）15-0130-04

2018年4月，教育部印發了《教育信息化2.0行動計劃》，將“推進信息技術與教育教學融合，推動教育信息化轉段升級，啟動中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0”作為夯實教育發展的基礎之一[1]。教育部印發的《基礎教育課程改革綱要（試行）》中明確提出，要大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生的互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具[2]。

教師既是教學活動的實施者，又是實現信息技術與教育教學相融合的推動者，更是實現信息技術創新的主體，教師的信息化教學能力在很大程度上影響著信息技術在教育中的作用。只有從教師的職前培養抓起，才能使培養出來的中小學教師符合新時代信息化的要求[3]。高等師范院校是未來教育工作者的培養基地，師范生作為中小學教師隊伍的主要來源和后備力量，其信息化教學能力對未來的教育質量有著一定的影響。2018年2月，教育部等五部門聯合印發的《教師教育振興行動計劃（2018—2022年）》指出，要注重師范生信息技術應用能力培養，提高師范生信息素養和信息化教學能力[4]。這意味著對高等師范院校師范生的信息化教學能力的培養進入了一個新階段，也面臨著新挑戰。師范生的信息化教學能力的培養和提升不僅是當前高等師范院校師范專業的重要任務，也對我國教育現代化的實現有著強大的推動作用[4-5]。

近年來，國內諸多高校掀起了師范生信息化教學能力的研究熱潮[6-8]，但是，在諸多的研究建議中，關于信息化教學能力如何與學科進行有效融合的研究較少。項目組通過調研，梳理了高等師范院校物理師范生信息化教學能力的培養情況，發現了物理師范生信息化教學能力培養存在的一些問題。基于河南省高等師范院校物理師范生的培養情況，以信陽師范大學（以下簡稱我校）為例，提出了高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養的路徑。

一、信息技術與物理教學融合的重要性

物理是中學階段科學教育領域的一門基礎課程，將信息技術與物理教學進行融合是新時代物理教師需具備的基本實踐技能之一，也是中學物理教師專業能力的重要組成部分。信息技術的飛速發展及其在物理課堂的應用，在一定程度上提高了學生學習物理知識的主動性，促進了教師的教學方式以及學生的學習方式的重大改革，提升了物理教學的效果，在一定程度上推動了基礎教育的改革與發展。

（一）信息技術與物理教學的融合，有利于創設物理情境，激發學生學習興趣

信息化教學手段有利于突破教學環境的時空限制，將物理情境形象直觀地再現于課堂教學中。物理是一門難度較大、實用性強、以實驗為基礎、密切聯系生活的學科。物理現象的解釋、模型的建立、概念的理解、規律的應用、情境的想象、過程的分析以及物理實驗的操作等在中學物理教學中都存在一定的難度。而現代信息技術集文字、圖像、音頻、動畫和視頻于一體，可為學生創設多角度的物理情境，展現生動具體的物理畫面，既能使抽象的問題形象化、復雜的過程簡單化，又能吸引學生的注意力，激發學生學習物理的動力。

（二）信息技術與物理教學的融合，有利于輔助物理實驗教學，提高教學效率

實驗教學是中學物理必不可少的一個教學環節，但是不少實驗受到設備儀器以及實驗場所等硬性條件的影響和限制，很多實驗無法一一進行演示，比如物化現象實驗、光電效應實驗等。有的實驗容易受到實驗條件的影響而達不到理想效果，比如光學干涉和衍射實驗。有的實驗由于發生時間極為短暫，不利于學生觀察詳細的實驗過程，難以測量過程數據，比如碰撞試驗等。針對這些無法通過課堂演示或者實驗室操作讓學生觀察到實驗現象的實驗，教師可以借助動畫模擬、特殊技術處理等信息化手段，打破傳統講實驗的方式，將實驗過程和實驗現象形象直觀地呈現給學生，有助于學生理解物理現象、概念和規律，提高教學效率。

（三）信息技術與物理教學的融合，有利于體現“以學生為中心”的教學理念，培養學生自主學習能力

信息化教學手段所具備的交互性特點，有助于教師在授課中借助信息化手段，讓學生置身于接近真實的物理情境中，從被動的知識接受者轉變為主動的學習參與者，充分發揮學生的主體作用。比如，教師可以借助信息化技術和網絡教學平臺構建虛擬的物理學習情境，將相關教學資源上傳至教學平臺，包括教學視頻、音頻、章節測驗、問題等，學生根據自身需求進行自主學習。學生可以針對自己不理解的問題與教師和同學開展討論，教師可以實時跟蹤了解每一位學生學習的情況。這樣既可以優化物理教學設計，構建個性化學習情境，營造協作式的學習氛圍，又可以實現良好的師生互動和生生互動，改變傳統的學習方式，實現個性化和開放性教學。

（四）信息技術與物理教學的融合，有利于促進中學物理教師的專業化成長

信息技術與物理教學的有效融合，并不是簡單地把信息技術與物理學科進行組合，而是要求物理教師以信息技術為先導，以系統的教育技術理論和教育方法為指導，根據物理學科各個章節的知識結構、學生的學習情況等開展物理教學活動，從而提高物理教學效果和質量。信息技術與物理教學的融合為物理教師開展教學研究提供了實踐支持，促進教師教育理念的更新、教學方式的轉變、教學手段的創新等，實現教師專業化成長，推動教師的教育研究能力和實踐能力不斷提升。

二、高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養現狀

為了詳細了解高等師范院校物理師范生信息化教學能力的培養現狀，項目組走訪了河南省幾所高等師范院校，考察了高等師范院校對師范生信息化教學能力培養的硬件條件和培養方案，并調查了物理師范生的信息化教學能力培養現況。考察中發現，這幾所高等師范院校對信息化教學所需設備的投入力度都比較大，多媒體教室、微格教室、智慧教室、智慧黑板以及錄播教室等配備率較高。在對物理學專業不同年級的學生進行深入調查時發現，學生基本上能夠認識到掌握信息化教學能力的重要性，認為師范生具備一定的信息化教學能力是有必要的。在調查師范生應該具備什么樣的信息化教學能力時，84.7%的學生認為需掌握多媒體設備的操作方法、PPT課件制作方法、office編輯軟件的操作方式等，但對其他的設備、教學軟件以及教學平臺，尤其是智慧化的教學手段知道的較少甚至不知道。在調查學生對自己的信息化教學能力的滿意度時，大部分的學生認為通過在校學習掌握了一定的信息技術基本理論，但是自身信息化的素養還需提高，實踐經驗以及利用信息技術進行教學設計的能力還不足，除利用圖片、視頻以及一些簡單的動畫外，對其他的信息化手段還不夠了解，對教學資源進行加工和整合的能力還不足。

根據前期調查結果，結合部分高等師范院校物理學專業的培養方案，項目組總結出河南省高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養主要存在的問題：一是信息化教學能力提升課程的結構不夠合理。從物理學專業培養方案來看，信息化教學能力培養的課程占比較低。二是信息化能力培養課程普遍傾向于理論層面，實踐課程較少。除有一所學校設置有物理Mooc設計、翻轉課堂課程外，其他高等師范院校的信息技術培養課程主要是現代教育技術、大學計算機基礎、程序設計基礎等傳統理論課程，實踐課程以微格教學技能訓練、教育實習等為主，這些課程對于學生信息化教學能力的要求不夠凸顯，缺乏多元化的實踐模式。三是信息技術與物理教學融合不夠。部分高等師范院校課程存在“一刀切”現象，主要偏重對學生計算機和office軟件的應用能力培養，缺乏與物理學科相融合的課程，學生難以將信息技術的理論與物理教學實踐有機結合起來，專業的優勢無法凸顯。四是學生對信息化教學的認識不足，無法厘清信息技術與學科知識以及教法之間的聯系，這樣不利于師范生教學能力，尤其是信息化教學能力的提升。

三、高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養的途徑

基于調研結果，項目組提出了高等師范院校物理師范生信息化教學能力培養的路徑。

（一） 優化課程結構，實現分級分層教學

要提高物理師范生的信息化教學能力，高等師范院校需要從根本上提高信息技術課程的地位，適當加大信息技術課程的比重，優化師范生信息技術課程結構，根據不同專業開設具有專業針對性的課程，對不同年級、不同水平的學生進行分級分層教學[9]。例如，我校物理學專業課程包含必修課、限選課、任選課，課程分類為理論課、技能訓練課、素質拓展課。課程的設置體現了初級、中級和高級三個級別，其中，通過初級課程如計算機基礎、課件制作等的教學，使低年級學生具備基本的信息素養；通過中級課程教學，比如現代教育技術應用等，讓學生了解與物理學科相關的專業技術軟件，包括物理畫板、Matlab、Flash動畫制作等，使學生了解設計物理圖形、物理模型，開展物理模擬實驗等；高級課程如中學物理教學設計、微格技能訓練，則是針對三年級學生開展的專門素質拓展課程，在這類課程中，任課教師在授課中要求學生根據教學內容使用多樣化的信息化手段設計中學物理教學，使學生能夠學會將信息技術與物理教學進行融合，培養學生的信息化應用和實踐能力。除這些必修的課程外，我校還設置了公選課，例如微課的制作等，讓學生接觸最先進的信息化教學技術。通過完善課程結構、豐富課程類型，既提升了低年級學生信息化教學理論水平，又提高了高年級學生的信息化教學技能，使有限的信息化教學課時能最大限度發揮作用，解決教學學時與培養要求的矛盾。

（二）創新多樣化的教學模式，提升學生實踐能力

1.創新課堂形式。項目組構建了基于物理師范生信息化教學能力培養的課程體系，采用理論課程上“大課”，實踐課程上“小課”的形式，加強學生實踐能力鍛煉，提升學生信息化教學水平。例如：計算機基礎、課件制作等課程采用“大課”模式，而微格技能培訓、中學物理教學設計、中學物理教學實訓等課程采用“小課”模式。訓練時，每個班級分為多個小組，每組不超過10人，指導教師采取流動教學的方式在各個小組間進行指導。小組成員輪流進行成果展示，小組之間展開討論，每組集中向指導教師進行匯報，各組指導教師根據每名學生的實際情況進一步開展個性化指導。此外，在校內實習期間，給每5～6名學生分配1名指導教師，指導教師進行全方位指導，學生在反復實踐演練后再深入實習基地中進行教育見習、實習和研習。

2.創新培養模式。一方面，依據我校實施的本科生導師制，充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，即學生入校后分配1名指導教師，幫助學生制訂本科階段學業計劃、安排學習進程、選擇專業發展方向，指導學生進行實踐學習等。另一方面，基于“U-G-S”合作模式，加強與中學物理教師的深度合作，通過“請進來”的方式邀請中學物理教師深入高校課堂，讓師范生與中學物理教師交流和合作，共享中學物理信息化教學資源。對于師范生來說，可以通過“走出去”的方式，深入中學物理課堂，實地觀摩課堂教學，提升信息化教學能力。

3.創新實踐手段。以師范生的教學比賽為抓手，是提高師范生信息化教學能力的一個重要途徑。我校每年都會舉辦師范生微格技能競賽、師范生教學技能大賽等，在比賽中要求學生能夠熟練地將信息化手段運用于物理課程教學中。經過為期6周的微格教學技能培訓，每個班級選拔出優秀的選手參加所在學院舉辦的師范生微格技能大賽，在比賽中獲勝的學生參加校級師范生教學技能大賽，在學校比賽中獲得一等獎的學生會被推薦參加河南省師范生教學技能大賽，這樣就形成了從班級到省級甚至國家級的梯隊式賽制，做到了師范生全員參與，由此調動了學生的積極性，激發了學生學習的欲望。學生在參與比賽的過程中，通過進一步的學習，與其他優秀參賽者同臺競技和交流，不僅實現了自我價值，而且通過與其他的參賽者交流學習和對比，能夠更清晰地認識到自己的不足，進一步提升自己的能力，實現了“以賽促學、以賽促練”。

（三）組建優秀的信息化教學團隊，充分發揮教師的示范引領作用

遴選信息化教學能力較強的教師，組建優秀的教學團隊，發揮專業課教師的示范引領作用。比如我校物理學專業，基于U-G-S模式，與中學名師合作，形成“伙伴協助”模式，成立了物理教師教育名師工作室，由高校專家、中學物理教學專家組成工作室團隊，團隊成員包括河南省教學名師、校長教學質量獎獲得者、各級骨干教師，團隊成員常年在教學一線工作，具有豐富的教育教學經驗以及教學創新成果，具備較高的教學水平。物理教師教育名師工作室的成立，以提升優秀教師整體素質為主旨，定期開展教學研討會，不斷提升教師信息化教學能力。通過課堂教學，激發學生進行教學設計的靈感，引導學生運用數字化教學資源，探索先進的教學模式，提升信息化教學設計及應用能力。

（四）完善信息化教學能力培養的評價體系

教學能力水平的高低在一定程度上影響到信息化教學應用的效果。師范生信息化教學能力的培養成效，體現在學生對信息化手段的應用、信息化資源的開發、信息技術與課程教學的融合等綜合能力上。因此，在對師范生的信息化教學能力培養效果的評價上，項目組構建了面向實踐的、富有靈活性的評價體系，主要采用過程性評價、結果性評價等方式，考查學生在學習、交流、實踐活動中使用信息技術的情況。其中，過程性評價的依據為學生在平時實踐環節的具體表現，主要考查學生在信息化教學設計、信息化教學實施、信息化教學過程中對信息技術的選擇能力和信息技術運用的熟練程度等。

四、總結

信息技術的發展，推動了基礎教育的改革，改變了傳統的教育模式，轉變了教師的教育觀念，對中小學教師的教學提出了挑戰，教師不僅需要具備扎實的專業理論知識，而且需要具備過硬的信息化教學能力。師范生信息化能力的提升是一項長期的工程，高校要對接基礎教育各學科的真實需求，明確新時代下師范生信息化教學能力培養的目標，構建適應時代發展的立體化課程體系，采取多元化的教學方式，構建合理的信息化能力評價機制，不斷探索切實可行的培養新路徑，多方位提升師范生信息化教學能力。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 劉鳳娟，鄭寬明，袁書卷，等.教育信息化2.0背景下地方高校師范生信息化教學能力現狀與提升對策[J].陜西理工大學學報（社會科學版），2019，37（4）：62-67.

[2］ 中華人民共和國教育部. 教育部關于印發《基礎教育課程改革綱要（試行）》的通知[EB/OL].[2023-02-08].http：//www.gov.cn/gongbao/content/2002/content_61386.htm.

[3］ 申仁洪，楊雨露.2.0 時代下師范生信息化教學能力現狀調查及提升策略研究[J].重慶師范大學學報（社會科學版），2020（1）：80-88.

[4］ 中華人民共和國教育部. 教育部等五部門關于印發《教師教育振興行動計劃（2018—2022年）》的通知[EB/OL].（2018-03-23）[2023-02-08].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s7034/201803/t201803

23_331063.html.

[5］ 楊燕，袁訓鋒，黃麗瓊，等.以賽促學”在提升師范生信息化教學能力中的實踐研究[J]. 科技與創新，2019（12）：118-119.

[6］ 時春陽，王亞菡.師范生信息化教學設計能力培養存在的問題及解決策略[J].白城師范學院學報，2015，29（3）：38-40.

[7］ 趙艷菊.高校師范生如何提高信息化教學能力[J]. 佳木斯大學社會科學學報，2007（5）：154-155.

[8］ 楊宏，錢小華.智慧教育背景下師范生信息化教學能力培養模式研究：以成都師范學院為例[J].成都師范學院學報，2017，33（2）：28-31.

[9］ 李陽.數學師范生信息化教學能力現狀及對策研究[D]. 杭州：杭州師范大學，2018.

［責任編輯：蘇祎穎］