JiTT教學模式在高中物理教學中的應用

摘要：JiTT教學模式是一種基于網絡任務和主動學習課堂的教與學的策略，在信息化教育時代有助于整合網絡信息資源，促進有效的師生互動.以“伏安法測電阻”教學為例，說明了在高中物理教學中JiTT教學模式中的每個環節的設計與應用.

關鍵詞：高中物理；JiTT教學模式；伏安法測電阻

《教育信息化2.0行動計劃》指出沒有信息化就沒有現代化，教育信息化是教育現代化的基本內涵和顯著特征，是“教育現代化2035”的重點內容和重要標志［1］.在教育信息化的背景下，我們的高中物理教學也必須適應信息化帶來的改變，發揮互聯網的優勢.在信息技術與課程整合的大力發展下，JustinTimeTeaching教學模式（以下簡稱JiTT教學模式），即“適時教學模式”廣受重視，這種教學模式致力于進一步優化信息技術為教學帶來的優勢，從而提高信息技術在教學中的實效性.因此，JiTT教學模式在高中物理教學中具有一定的優勢和可行性.

1JiTT教學模式與物理教學

1.1JiTT教學模式的內涵

JiTT教學模式是建立在基于網絡的學習任務和學習者的主動學習課堂二者交互作用基礎上的一種新型教與學的策略，是一種適合時宜的、能適應學習者發展時機與特點的教學策略［2］.如圖1所示，該教學模式主要包含五個環節，前三個環節為課外環節，第四個環節為課上環節，第五個環節為課外環節，因此說JiTT教學模式是一種“以課外整合為主的課內外結合模式”，所有的環節通過網絡平臺進行有效銜接，促進了學生從課外到課上，再回到課外的循環發展.

圖1JiTT教學模式實施步驟

1.2JiTT教學模式在高中物理教學中的優勢

第一，有助于推動高中物理教學的教育信息化.相較于傳統教學，JiTT教學模式有助于物理教師有效整合優質網絡資源，借助合理的環節設置，幫助學生利用網絡資源進行學習；同時高中生已經具備了一定自控力和網絡能力，從而有效幫助學生適應信息化時代下的學習環境.第二，該模式有助于調動學生物理學習的主動性和激發深入思考.JiTT教學模式會通過環節的設置激發學生學習物理知識，并對學生的學習行為進行反饋.在高中物理學習中，學生的物理水平差異化較大，教師需要針對學生不同的情況進行及時反饋，從而更有效幫助不同水平的學生都能夠圍繞物理問題進行深入思考.第三，JiTT教學模式強調了課內課外的師生互動，并在互動中提高教學質量.例如，學生在完成網絡任務中若實驗設計出現了問題，教師可以依據學生的錯誤情況或展現出的物理學習水平發現學生的真實認知情況，并對此展開針對性教學.

2在高中物理教學中運用JiTT教學模式的具體實踐

本文以“伏安Qv2yqpSXlVX3vY56IMgYsQ==法測電阻”的教學為例，分步講解JiTT教學模式在高中物理教學中的應用.“伏安法測電阻”一節的教學重難點在于引導學生通過科學探究環節掌握如何選擇適當的器材并設計電路，以及實驗中誤差的分析.JiTT教學模式恰好可以利用其在物理教學中的優勢，來幫助學生理解實驗設計、掌握實驗操作等，提高教學效果.

2.1發布基于網絡的預習任務

在課前，教師依據教學目標和教學重難點設計預習任務，并選取學校支持的智慧教育平臺進行發布，例如雨課堂、超星學習通等.預習任務因為教學重難點的不同，可以設置為多樣化的形式，若學生差異較大，可根據學生特點設置不同難度的預習內容，將學生進行分組并布置不同的小組作業，尊重學生的個性差異，實現因材施教.在本節內容中，依據教學重難點和學生情況，預習任務設計為由易到難的四項基本任務和一項拓展任務，具體設計如下.

任務一：復習鞏固歐姆定律的內容，熟悉電學實驗基本注意事項.教師在網絡平臺端發布相關的教學視頻，以及“試觸法”的相關內容，并要求學生通過查閱資料理解“試觸法”操作方式.

任務二：安裝物理實驗室APP并創建實驗項目，閱讀物理實驗室的使用規則和方法.根據教師提供的器材（如圖2）嘗試測量定值電阻R2的阻值，多次改變電表內阻，記錄實驗數據（下表）并計算出結果（數據表格將發布到學生端，學生須填寫表格并附上物理實驗室連接電路的截圖）.

任務三：對比真實值和測量值，并根據所學分析出現該結果的原因，你是如何設計電路的？選擇阻值不同的電表是否會影響實驗數據？為何會影響實驗結果？怎樣選擇電表實驗結果最準確？

任務四：完成以上幾點后，根據教師給出的電路的某一部分，圖3為控制電路，圖4為圖3框內的測量電路，思考幾種接法的不同之處并在四種電路中選擇一種電路，如果有問題請提交到簡答題作業中.

任務五：（1）使用“試觸法”（如圖6）該如何選擇電表？（2）“試觸法”僅通過電表指針偏轉變化來判斷電路接法可行嗎？你的理由是？（3）嘗試推導式子（嘗試多種方法）：RX≈RARV.

圖6試觸法

2.2學生完成預習任務

學生應在課前認真完成以下任務：（1）看完教師發布的預習資料；（2）完成預習任務的相關要求以及教師布置的題目；（3）將作業以及完成情況通過網絡反饋給任課教師.在該環節中，教師要設置過程性評價，教師可根據學生情況設置不同評價方式，例如為學習成績較好的學生提出更高的評價要求，為落后的同學設置更多鼓勵性的評價方式.學生需要完成預習任務方可查看“伏安法測電阻”的實驗設計要點，進行更深入的學習.在本節課的預習環節中，學生需要先寫出自己的物理實驗設計方案，才可以獲得打開物理虛擬實驗室的鏈接，以及相關資料.在學生完成預習任務的過程中，存在任何困難都可以向教師留言提問或向同學求助.最后根據學生設計的實驗方案對學生進行分組并發布分組名單，把設計的電路相同的學生歸為一組，以便于學生組內合作、組間交流.

2.3教師根據學生的反饋對教學做出適應性調整并加以實施

教師分析上一環節中全體學生在不同任務中的數據，根據數據做出反饋以及教學調整.一方面，教師根據不同學生的討論情況做出不同的反饋，做到針對性教學.另一方面，如發現較多學生存在共同的問題，可以提前進行課堂教學的調整，在下一環節的授課中適當增加該問題相關內容的時長，從而制訂符合學生學情的教學方案.例如，在“伏安法測電阻”的教學中，教師評定學生預習任務時要具體指出學生電路連接中的問題，有的學生設計的電路存在明顯錯誤，暴露出了基礎知識的薄弱，有的同學對“分壓法”“限流法”存在混淆等，教師對此要進行針對性的評價，并給出引導性的建議.此外，分析預習任務時發現，有較多同學認為“試觸法”只是簡單的指針偏轉，這就需要在后續課堂教學時補充對該內容的講解.

2.4構建學生主動學習的課堂

構建學生主動學習的課堂是JiTT教學模式的授課環節.在該環節中，JiTT教學模式強調要針對學生在前面環節中所暴露出的問題進行教學，以及圍繞網絡任務設計相關討論，組織全班性或小組性的活動加強課外到課內的學習銜接.

2.4.1教學導入

教師提問：歐姆定律描述的是什么？歐姆定律公式是決定式還是定義式？現在有電壓表和電流表、滑動變阻器、開關、電源，并且知道電表的大概阻值，根據所學知識思考可以如何測量一個未知電阻的阻值？你會如何設計電路？

學生結合所學思考并回答教師：在同一電路中，通過某一導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比.公式I=UR是定義式，只有線性元件歐姆定律才成立.學生積極展示本組課前實驗方案，介紹實驗器材的選擇并提出實驗中遇到的問題；認真聽其他小組的實驗方案，思考其他小組實驗的優缺點，提出自己的疑問.

設計意圖：通過課前復習來鞏固學生學過的知識，起到承上啟下的作用；同時結合預習任務來引入課堂，使學生課外與課內的學習能夠有連續性.

2.4.2分組探討，實驗探究

教師引導學生探究不同內阻的電流表的內接和外接對測量結果的影響，以及探究滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法對測量結果的影響［3］.請各個小組分享實驗設計方案，并互相討論方案的差別，教師根據學生設計的電路補充說明電流表的內接和外接.根據實驗提問：這幾種連接方式的差別在哪里？如何來判斷哪種電路測量結果更準確？

根據預習任務完成的情況將學生進行分組，小組推選代表解釋本組的設計思路，由小組成員共同回答教師的提問.回答完畢后，其他小組也可以互相提問，通過不同小組的發言和提問，從而引導學生思考電路不同連接方法的優缺點.接下來學生進行實驗，通過對比實驗數據思考本組實驗誤差主要是由什么造成的.結合小組討論以及實驗，學生得出結論：電流表內阻極小時分壓小，選擇內接；電壓表內阻極大時分流小，選擇外接法［4］.

教師提問學生：如果電表內阻不滿足極大或極小時該如何選擇？

學生通過不同小組的實驗方案對比，討論得出：滑動變阻器接法與實驗具體要求和待測電阻阻值大小有關.通過實驗探究、數據分析和小組合作得出：RX≈RARV滿足多數情況下電流表接法的判斷.

教師追問學生：用實驗數據驗證一般規律是否能運用于所有情況.

學生舉出反例：當RX=520Ω、RA=50Ω、RV=5000Ω時，RX=520Ω＞RARV=500Ω，由判斷式可知電流表要內接，但是根據待測電阻的誤差計算結果來看，電流表內接時，電阻測量值為542.4Ω，絕對誤差為22.4，相對誤差為88%.電流表外接時：電阻測量值為452Ω；絕對誤差為68；相對誤差為10.4%.此數據準確反映出電流表內接測量值更準確.再次用待測電阻誤差值推導，得出式子：RX=RA+RA2+4RARV2；只有滿足RVRA時，才能得到RX≈RARV.因此，該判斷式的適用條件就是RVRA，原則上RX=RA+RA2+4RARV2才是標準的判斷式，適用于任何情況.

學生推導測量功率誤差分析法得出臨界值R0=RARV，其中R0是中界電阻，即ΔP外=ΔP內時取的值，同樣滿足：當R0＞RARV時，電流表內接，功率測量值會偏大；當R0≈RARV時，電流表外接，功率測量值會偏小（該方法適用于測電功率）.

設計意圖：通過小組討論以及實驗探究過程引發學生主動思考電路不同接法的差別.因為在網絡平臺的數據中發現學生對電路的連接方法認識不夠深入，所以授課環節中著重加強了學生對于實驗方案的討論，以及學生之間的討論互動，由此突出了學生的主體地位，也發揮了JiTT教學模式注重互動和反饋的優勢，促進學生主動思考.

2.4.3針對問題，鞏固提升

教師引導并提問：什么是“試觸法”？用“試觸法”選擇電表是否滿足本節課推導出的判斷式？可否用物理式子證明？試觸的先后順序是否有影響？當學生回答后總結：與試觸的先后順序無關，比較的是變化量占真實量的比值.

學生討論后回答：“試觸法”就是將兩根導線試著碰一下，目的是通過改變導線接入端，觀察電表示數的變化，從而判斷電表的接法和判斷接線柱是否接反.根據ΔUU與ΔII的大小關系來判斷，當ΔUU＞ΔII時，ΔU明顯，說明是電流表分壓明顯，選擇電流表外接；當ΔUU<ΔII時，ΔI明顯，說明電壓表分流明顯，選擇電流表內接.學生推導過程：Ua-UbUa=Ib-IaIa，帶入已知量，得出RX=RA+RA2+4RARV2，若RVRA，同樣得到RX≈RARV.

設計意圖：在網絡平臺中學生對于“試觸法”理解并不深入，通過提出問題來激發學生運用所學獨立思考獲得答案，同時鞏固本節課的知識并完成拓展任務.首尾呼應，為課后難題探究環節做好鋪墊.

2.4.4課堂小結

教師提問：本節課學習了伏安法測電阻運用到的哪幾種電路？電表選擇的判斷式是什么？什么時候可以取約等值來判斷電表的接法？你學會了什么？

學生仔細思考，回顧本節課所學內容回答相關問題.

設計意圖：檢驗學生的學習成果，加強學生對所學知識的理解，提高學生歸納總結的能力，形成有效的邏輯思維.

2.5基于網絡設置“難題探究”并及時反饋

學生通過上述主動學習課堂的學習后，為構建課外到課內、再由課內到課外的良好學習循環，JiTT教學模式的最后一個環節為基于網絡的“難題探究”，即借助學校所支持的網絡平臺為學生提出一個引發學生深入思考的難題進行深入探究.

難題探究設置：（1）“試觸法”中ΔUU與ΔII的比較中，是否需要考慮試觸點的先后順序，為何不直接用ΔU與ΔI直接比較？（2）為何說“試觸法”與待測電阻相對誤差分析法等效？（3）如果只有電壓表（電流表）而沒有電流表（電壓表），再給一個已知電阻，你能測出未知電阻的值嗎？怎樣測（實驗方案）？

在此環節中，若學生無法順利推導或計算，可通過網絡平臺向教師提問，也可以參考教師端發布的多媒體課件.教師將提示答案制作成多媒體課件，通過演示動畫的方式發布于網絡平臺.

學生第一次點擊參考時顯示：不需要考慮試觸點的先后順序，“試觸法”是通過比較ΔU和ΔI這兩個變化量占真實值的比率.

學生第二次點擊參考時顯示：結合回憶之前的任務，若考慮先后順序，則有以下計算公式：先試a點：Ub-UaUa=Ib-IaIa；先試b點：Ub-UaUb=Ib-IaIb.此式子分母取決于先接入電路的部分，沒有實際意義，因此“試觸法”只有一個式子：Ub-UaUa=Ib-IaIb.請學生可以參考的式子來訂正自己的答案.

學生第三次點擊參考時顯示：“試觸法”與待測電阻相對誤差分析法等效說的是公式推導結果相同，式子Ub-UaUa=Ib-IaIb，Ib=UbRX+RA，Ia=UaRXRVRX+RV+RA，由以上式子求得：RX=±RA+RA2+4RARV2，若RVRA時，則RX≈RARV；當RX=RARV時，內接法和外接法皆可；當RX＞RARV時，選擇內接法誤差更小，反之選擇外接法.最后給出最終答案，實現引導學生思考的效果.

學生第四次點擊參考時顯示：安安法測電阻；伏伏法測電阻.

3反思與總結

JiTT教學模式在應用過程中也需要注意以下問題.第一，教師要引導學生正確使用網絡資源.在互聯網時代，教育必然要擁抱網絡，我們的學生也必然要學會使用網絡工具來進行學習，JiTT教學模式在高中物理教學中可以有效發揮網絡優勢，但是教師必須在模式中積極引導學生正確運用網絡.第二，學校需要為師生提供穩定且安全的網絡環境.JiTT教學模式雖然有著整合網絡資源、師生互動反饋迅速等優點，但是對網絡環境有著較高的要求，否則該模式無法發揮其在教學中的優勢，所以學校和社會需要為師生保障相應的條件.第三，教師必須擁有較好的教育信息化素養.JiTT教學模式中運用多項教育信息化手段，教師要想在高中物理教學中發揮JiTT教學模式的優勢，就必須熟練掌握相應的軟件，因此，教師需要不斷提高自身素質.總而言之，JiTT教學模式在教育信息化背景下對物理教學有著諸多優勢，教師應克服困難并努力提高自身能力，不斷提高物理教學效果.

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部.教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》的通知［EB/OL］.（20180413）［20230915］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

［2］G.M.Novak，A.D.Gavrin，W.Christian，et.al.JustintimeTeaching：BlendingActiveLearningwithWebTechnology［M］.PrenticeHall，1999.

［3］錢呈祥，韓敘虹.2011年高考物理題電阻測量方法探討［J］.物理教師，2012，33（03）：2932.

［4］趙生武.伏安法測電阻創新實驗的歸類剖析［J］.數理化解題研究，2020（19）：8990.

作者簡介：李微（2001—），女，漢族，云南宜良人，云南師范大學物理與電子信息學院本科生。

*通訊作者：陳閣（1993—），男，漢族，內蒙古興安盟人，碩士研究生，講師，主要研究物理教學論。