智慧教育融合中學(xué)物理教學(xué)的探索與實(shí)踐

翁宗琮

摘要：中學(xué)物理是一門系統(tǒng)性較強(qiáng)的學(xué)科，物理知識本身的特點(diǎn)決定了中學(xué)物理課對學(xué)生的能力要求較高，特別是近幾年廣州市中考物理的難度有逐漸加大的趨勢，對準(zhǔn)備升入高中的學(xué)生能力要求又有所提升。基于這種現(xiàn)狀，本文論述了如何在中學(xué)物理教學(xué)過程中融合智慧教育，并對應(yīng)用效果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：智慧教育；中學(xué)物理；教學(xué)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）11-0055-03

問題的提出

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)物理知識在現(xiàn)代生活、社會生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。由物理學(xué)形成并發(fā)展起來的科學(xué)研究方法，對探索自然有普遍意義。在中學(xué)階段學(xué)習(xí)物理課，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會用科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)的方法去進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，是提高科學(xué)文化素質(zhì)的重要舉措。

然而，通過中學(xué)物理教學(xué)的總結(jié)反思，以及近幾年我校參加廣州市物理中考的成績和相關(guān)的問卷調(diào)查，筆者對目前的中學(xué)物理教學(xué)有了以下一些思考：①與語數(shù)英等科目不同，物理科是學(xué)生從八年級才開始有所接觸，而且按教學(xué)大綱的安排，周課時(shí)八年級只有三節(jié)課，九年級只有四節(jié)課；②新課標(biāo)對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)在知識與技能等方面提出了更高的要求；③由于受學(xué)校各種客觀條件限制，中學(xué)物理探究實(shí)驗(yàn)很難全部讓學(xué)生親自動手操作；④廣州市2012年9月開始使用的修訂后的人教版八年級物理教材，章節(jié)部分變動較大，學(xué)生一開始就接觸浮力與壓強(qiáng)等知識點(diǎn)，有些吃力。因此，目前的中學(xué)物理教學(xué)面臨課時(shí)少、容量大、要求高、入門難等困境。

智慧教育的定義

華東師范大學(xué)的祝智庭教授認(rèn)為，智慧教育的真諦就是通過利用智能化技術(shù)（靈巧技術(shù)）構(gòu)建智能化環(huán)境，讓師生施展靈巧的教與學(xué)方法，使其由不能變?yōu)榭赡埽尚∧茏優(yōu)榇竽?，從而培養(yǎng)具有良好價(jià)值取向、較高思維品質(zhì)和較強(qiáng)施為能力的人才。同時(shí)，他提出了以下觀點(diǎn)：①智慧教育環(huán)境可以減輕學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)載，從而可以用較多精力在較大的知識粒度上理解事物之間的內(nèi)在關(guān)系，將知識學(xué)習(xí)上升為本體建構(gòu)。②智慧教育環(huán)境可以拓展學(xué)習(xí)者的體驗(yàn)深度和廣度，有助于提升學(xué)習(xí)者的知、情、行聚合水平和綜合能力發(fā)展。③智慧學(xué)習(xí)環(huán)境可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)自由度與協(xié)作學(xué)習(xí)水平，有助于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個(gè)性發(fā)展和集體智慧發(fā)展。④智慧學(xué)習(xí)環(huán)境可以給學(xué)習(xí)者提供最合適的學(xué)習(xí)扶助，有助于提升學(xué)習(xí)者的成功期望。[1]

智慧教育融合中學(xué)物理教學(xué)的應(yīng)用案例

IBM認(rèn)為，以學(xué)習(xí)者為中心的智慧教育系統(tǒng)，一般具有：面向?qū)W生的適應(yīng)性學(xué)習(xí)項(xiàng)目和學(xué)習(xí)檔案袋；面向教師和學(xué)生的協(xié)同技術(shù)和數(shù)字學(xué)習(xí)內(nèi)容；計(jì)算機(jī)化管理、監(jiān)控和報(bào)告；學(xué)習(xí)者所需的更優(yōu)的信息；學(xué)習(xí)者隨處可用的在線學(xué)習(xí)資源。[2]基于此理論，筆者在傳統(tǒng)課堂教學(xué)方面作出了如下一些嘗試：

1.微信推送物理教學(xué)資源

微信這種通信軟件的出現(xiàn)，改變了人們的上網(wǎng)習(xí)慣。使人們從過去在互聯(lián)網(wǎng)四處瀏覽網(wǎng)頁來獲取信息，變成現(xiàn)在由各種服務(wù)商主動向網(wǎng)民推送新聞與信息。這種轉(zhuǎn)變也十分符合新課改的中心思想，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本、發(fā)揮學(xué)生的主體性。筆者建立了一個(gè)物理科微信公眾號，用于向?qū)W生推送物理習(xí)題和相關(guān)解析，讓學(xué)生在課堂外也能及時(shí)對物理知識點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，同時(shí)還能根據(jù)學(xué)生的反饋及時(shí)調(diào)整習(xí)題的難度和方向。

2.學(xué)生小組合作制作微課

“微課”是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過程中圍繞某個(gè)知識點(diǎn)（重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)）或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學(xué)活動全過程。中學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識普遍存在復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識過程中缺乏耐性、不以為然的情況?；A(chǔ)知識給學(xué)生的印象是缺乏挑戰(zhàn)性，可以隨便糊弄。但事實(shí)上，很多簡單的問題，往往就是考試時(shí)容易丟分的地方。所謂的粗心大意也就是遇到似懂非懂的問題，一看好像都會，但一寫基本都錯。而引導(dǎo)學(xué)生小組合作制作微課有利于學(xué)生將知識點(diǎn)細(xì)化并理解透徹，同時(shí)在聆聽別人制作的微課過程中也是對自己知識結(jié)構(gòu)一個(gè)很好的梳理。

3.妙用微課程的魅力

廣州大學(xué)教育學(xué)院的田秋華副教授基于對微型課程的內(nèi)涵及實(shí)踐分析，將其定義為：基于學(xué)校資源、教師能力與學(xué)生興趣，以主題模塊組織起來的相對獨(dú)立與完整的小規(guī)模課程，具有“短、小、精、活”的特點(diǎn)，適用于學(xué)校教育的各個(gè)階段及各種課程類型。[3]筆者在中學(xué)物理教學(xué)過程中對微課程的應(yīng)用是將本節(jié)課或者本單元的相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)探究視頻或者授課視頻剪輯成一段5分鐘內(nèi)的小電影，利用課前或早讀以及午讀時(shí)間在課室進(jìn)行播放，由于視頻時(shí)間長度短，對一些缺乏耐性的學(xué)生有比較大的吸引力。筆者曾經(jīng)在課前播放了一段視頻，內(nèi)容為《乒乓球的“反?！边\(yùn)動》。但是在上課期間不對該段視頻作任何解釋，結(jié)果一下課，一大群學(xué)生圍著筆者要求對該段視頻所包含的物理知識進(jìn)行講解。筆者此舉充分利用微課程的魅力調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性。

4.構(gòu)建新型的實(shí)踐教學(xué)課堂

筆者的方法是：第一，在新課標(biāo)理念的指導(dǎo)下，以學(xué)生為主體，加強(qiáng)教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。第二，借鑒廣州市教研室數(shù)學(xué)科教研員林少杰老師所倡導(dǎo)的“非線性主干循環(huán)活動型”單元教學(xué)模式來對教材知識點(diǎn)進(jìn)行重新整合，提高課堂教學(xué)效率。第三，改革評價(jià)方式，結(jié)合教師評價(jià)、小組評價(jià)、PTA量表評價(jià)、延時(shí)評價(jià)等多種方式對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，從而促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。

5.高效整合各種教育技術(shù)手段

在中學(xué)物理教學(xué)過程中合理運(yùn)用教育技術(shù)手段，可以促進(jìn)學(xué)生知識應(yīng)用能力的生成，在體驗(yàn)式的過程中完成學(xué)習(xí)，促進(jìn)實(shí)踐性知識的獲得。以教育技術(shù)手段為橋梁，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，在快樂中獲得知識與能力，教育技術(shù)手段也可以成為驅(qū)動學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的動力。

筆者在中學(xué)物理教學(xué)過程中應(yīng)用的教育技術(shù)手段有：①利用720P高清攝像頭輔助教師進(jìn)行物理探究實(shí)驗(yàn)演示；②利用Arduino wifi小車提供另類視角詮釋物理概念；③利用無線激光筆（Laser pointer with remote control）和指針選項(xiàng)輔助PPT的播放；④Goldwave軟件配合無線麥克風(fēng)實(shí)時(shí)演示聲音波形圖等；⑤使用溫度傳感器和壓力傳感器等設(shè)備輔助課堂演示探究實(shí)驗(yàn)，并實(shí)時(shí)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)供學(xué)生課后學(xué)習(xí)；⑥利用WIFI攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝課堂教學(xué)情況，并發(fā)布到優(yōu)酷等網(wǎng)站供學(xué)生課后復(fù)習(xí)及下一屆的學(xué)生課前預(yù)習(xí)用。

6.通過微博分享與評價(jià)物理探究實(shí)驗(yàn)成果

微博作為一種在碎片化溝通時(shí)代的重要工具，用來作為小組互相評價(jià)的工具是最合適的。微博篇幅簡短、內(nèi)容隨意決定了微博表達(dá)的必定是不成系統(tǒng)的碎片化文本，這種碎片化的信息所表達(dá)的感覺恰恰是最真實(shí)的，這也是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中最需要聽取的意見。

以廣州市2012年9月開始使用的修訂后的人教版八年級物理教材第十章第2節(jié)《阿基米德原理》為例，筆者在教學(xué)過程中要求學(xué)生自制“溢水杯”，并將作品照片和實(shí)驗(yàn)探究過程發(fā)布到微博上，小組成員根據(jù)作品的完成度和探究數(shù)據(jù)的合理性發(fā)表自己的意見與評價(jià)。有的學(xué)生的評價(jià)過程就兩三句話，但是卻非常中肯，這種評價(jià)方式比過去傳統(tǒng)的教育評價(jià)更能挖掘一些新奇的想法。

7.通過云盤分享物理教學(xué)資源

在中學(xué)物理課堂引入云盤軟件，不但可以開拓學(xué)生的視野，讓學(xué)生及時(shí)了解現(xiàn)代信息技術(shù)的概念，還可以將課堂的內(nèi)容延伸到課外，也可以將教學(xué)的平臺從PC延伸到其他移動終端。筆者將上課所用到的PPT課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、習(xí)題電子版、視頻、Flash課件等教學(xué)資源都放到云存儲空間，學(xué)生可以隨時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瀏覽和下載，此舉可以彌補(bǔ)在上課過程中遺漏的知識點(diǎn)，并鞏固物理知識結(jié)構(gòu)。

8.建立物理教學(xué)QQ群

學(xué)生通過QQ群與教師進(jìn)行互動，既能發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。此外，筆者還利用QQ群空間建立了物理教學(xué)空間，有針對性地將每周教學(xué)的內(nèi)容整理歸納成文章進(jìn)行發(fā)布，每周都有特定的教學(xué)主題，在整理教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)注重遵守適用性和整合資源特性的原則。筆者根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容和班級知識水平，綜合運(yùn)用QQ群教學(xué)方式，以便讓這種新媒體更好地服務(wù)于我們的物理教學(xué)課堂。

智慧教育融合中學(xué)物理教學(xué)的效果

筆者在2011學(xué)年中學(xué)物理八年級教學(xué)過程中進(jìn)行了智慧教育融合中學(xué)物理教學(xué)的應(yīng)用，對象為來自我校的九個(gè)教學(xué)班的418人。經(jīng)過兩個(gè)學(xué)期的試驗(yàn)，在學(xué)期末利用問卷調(diào)查和訪談的方法分析學(xué)生對于智慧教育的接受程度，結(jié)果如下表。

在針對不同層次的學(xué)生進(jìn)行的訪談中，學(xué)生普遍對智慧教育融合中學(xué)物理教學(xué)很感興趣，尤其對微信推送興趣濃厚，這與初中學(xué)生所具有的喜愛分享、喜歡展示自己的個(gè)性有很大的關(guān)系。此外，智慧教育融合中學(xué)物理教學(xué)很大程度上允許學(xué)生自主進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)，這讓本來生硬的知識通過信息化的環(huán)境變得生動有趣。

總結(jié)與展望

智慧教育中的知識轉(zhuǎn)化伴隨著有意義互動產(chǎn)生，在這個(gè)過程中，學(xué)習(xí)者不僅以主體的身份按自身的學(xué)習(xí)習(xí)慣消化課程資源，同時(shí)又可以在與同學(xué)以及教師的交流中將自己的見解、想法表達(dá)出去，以參與者的身份提供新的視角與觀點(diǎn)。本研究以智慧教育融合中學(xué)物理教學(xué)的應(yīng)用案例作為基本分析維度，從個(gè)人知識建構(gòu)與種群內(nèi)協(xié)作知識建構(gòu)兩個(gè)角度出發(fā)，提出在中學(xué)物理教學(xué)過程中融合智慧教育，是為物理課程新課改提供一種新的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]祝智庭，賀斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].電化教育研究，2012（12）.

[2]IBM.SmartEducation[EB/OL].[2012-10-11].http：//www-03.ibm.com/press/au/en/attachment/27567.wss？fileId=ATTACH_FILE5&fileName=Smarter%20Planet%20POV%20-%20Education.pdf.

[3]張靜然.微課程之綜述[J].中國信息技術(shù)教育，2012（11）：19-21.