“互聯(lián)網(wǎng)+”物理習(xí)題教學(xué)的構(gòu)建策略

鄭行軍

摘 要 信息通信技術(shù)的高速發(fā)展，使得學(xué)生獲得知識(shí)的途徑呈現(xiàn)多樣化，教師的教學(xué)模式和教學(xué)方法也發(fā)生了很大的變化。如何以新型的信息通信技術(shù)為平臺(tái)，對(duì)現(xiàn)有的物理習(xí)題教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新與改革，推動(dòng)中學(xué)物理概念、題型和實(shí)驗(yàn)等習(xí)題教學(xué)的跨越式發(fā)展，為學(xué)生提供更多自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)習(xí)變得更加豐富多彩，讓教學(xué)效果更加切實(shí)高效，是一個(gè)值得深入研究的課題。

關(guān)鍵詞 “互聯(lián)網(wǎng)+” 物理習(xí)題教學(xué) 教學(xué)反饋 交互 智能

在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有的物理習(xí)題教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新與改革，使得“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下的人機(jī)交互、人工智能等教育形式在物理習(xí)題教學(xué)中成為可能，努力提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性，使得學(xué)習(xí)效率得到極大提高。這種以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為基礎(chǔ)的新型的教育模式，正在與傳統(tǒng)教育模式進(jìn)行深度融合，并正引起巨大的教育變革，目前教育領(lǐng)域被普遍認(rèn)為是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)最受關(guān)注的領(lǐng)域[1]。這種新型的教育模式不僅革新了教育技術(shù)手段，而且對(duì)原有的教育模式、教育理念、教學(xué)方法產(chǎn)生了深層次的影響。

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)物理習(xí)題教學(xué)的影響

1.“互聯(lián)網(wǎng)+”使得新型的教學(xué)模式得以廣泛應(yīng)用

“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，使得師生主客體關(guān)系發(fā)生了很大的變化。各種基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的新型教學(xué)模式如翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式、MOOC等網(wǎng)絡(luò)課程模式極大地拓展了優(yōu)質(zhì)教育資源的作用和價(jià)值[2]，學(xué)生可以隨時(shí)隨地開展課堂學(xué)習(xí)，加速了教育的更新與發(fā)展。

2.“互聯(lián)網(wǎng)+”使得教育資源的共享和教學(xué)信息反饋得以實(shí)現(xiàn)

“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來(lái)教育資源共享的廣泛性和及時(shí)性。學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)隨時(shí)隨地查找所需的學(xué)習(xí)資源并開展交流互動(dòng)、實(shí)時(shí)評(píng)測(cè)等。教師則可以從網(wǎng)站中隨時(shí)提取、上傳、修改教學(xué)資源和了解學(xué)生學(xué)習(xí)信息，如教案、論文、教學(xué)視頻、試題、學(xué)生評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)、物理研究的最新動(dòng)態(tài)等；教師還可以通過(guò)網(wǎng)上互動(dòng)交流平臺(tái)跟同行進(jìn)行討論和交流，實(shí)現(xiàn)資源共享等。

3.“互聯(lián)網(wǎng)+”使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和各項(xiàng)素質(zhì)得到培養(yǎng)和提高

基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的教育模式創(chuàng)造了一種全新的自主學(xué)習(xí)和引導(dǎo)式教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、設(shè)疑探究、拓展創(chuàng)新能力得以充分發(fā)揮。各種形式的教學(xué)資源及生動(dòng)形象的人機(jī)交互能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使得學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到培養(yǎng)；互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的后臺(tái)評(píng)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)學(xué)生在線學(xué)習(xí)和交流互動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的信息流進(jìn)行采集、整理，對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)和檢測(cè)試題答案進(jìn)行批改并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)信息反饋給學(xué)生并提供智能化建議，學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)和評(píng)測(cè)結(jié)果了解自己對(duì)于課程掌握的程度，及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)規(guī)劃；網(wǎng)絡(luò)中整合的交流互動(dòng)平臺(tái)能給學(xué)生以充分的學(xué)習(xí)空間和討論機(jī)會(huì)，學(xué)生可以利用所獲得的信息對(duì)自己的認(rèn)知層面進(jìn)行重構(gòu)，從而培養(yǎng)信息交流能力、信息創(chuàng)新能力和協(xié)作學(xué)習(xí)能力。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”物理習(xí)題教學(xué)的構(gòu)建策略

1.建立互聯(lián)網(wǎng)預(yù)習(xí)系統(tǒng)

互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)向?qū)W生提供預(yù)習(xí)資源庫(kù)，學(xué)生可以使用計(jì)算機(jī)等移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備，在線學(xué)習(xí)或下載所需的預(yù)習(xí)資源參與相應(yīng)課程學(xué)習(xí)，從而為后續(xù)課堂的深入探討奠定基礎(chǔ)?；ヂ?lián)網(wǎng)預(yù)習(xí)系統(tǒng)是一個(gè)智能化交互式的信息平臺(tái)，教師在課前可根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度、課程的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供相關(guān)學(xué)習(xí)素材，構(gòu)建自己的課程資源庫(kù)，實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)。教師在預(yù)習(xí)版塊中可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，比如學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、發(fā)言頻次等，并布置作業(yè)和同步檢測(cè)以反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為課堂教學(xué)的展開打好基礎(chǔ)。

2.形成基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的習(xí)題教學(xué)模式

物理習(xí)題教學(xué)是在物理概念及規(guī)律的應(yīng)用中提高知識(shí)的課程教學(xué)，進(jìn)行物理習(xí)題教學(xué)是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑之一[3]。與傳統(tǒng)的課堂講授教學(xué)模式不同，基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的教學(xué)模式創(chuàng)造了一種全新的教育環(huán)境，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力得以充分的培養(yǎng)。

（1）基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的物理概念和規(guī)律習(xí)題教學(xué)

物理概念和規(guī)律的形成本身是一個(gè)對(duì)現(xiàn)象歸納、抽象的過(guò)程[4]?；诨ヂ?lián)網(wǎng)平臺(tái)的教學(xué)系統(tǒng)能有效幫助學(xué)生完成這一復(fù)雜認(rèn)識(shí)的過(guò)程，并在對(duì)物理概念和規(guī)律的建構(gòu)、理解和應(yīng)用中，培養(yǎng)物理思維能力和物理學(xué)習(xí)研究能力[5]。互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺(tái)可以根據(jù)學(xué)生的需要，提供多種形式的自主學(xué)習(xí)模式，教師可以根據(jù)課程的要求、性質(zhì)和特點(diǎn)，合理選擇相適應(yīng)的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式、引導(dǎo)式和探索式教學(xué)。在實(shí)施物理概念與規(guī)律教學(xué)時(shí)，教師可將在課堂上講的相關(guān)視頻內(nèi)容提前放在網(wǎng)上，學(xué)生觀看過(guò)程中可以互相提問(wèn)和討論，并參與解答，從而實(shí)現(xiàn)信息互動(dòng)和資源共享[6]。學(xué)生結(jié)束在線課程后，登陸資源平臺(tái)完成教師布置的作業(yè)和自主檢測(cè)卷反饋學(xué)習(xí)效果。學(xué)生可以依據(jù)自身水平自由選擇相應(yīng)的習(xí)題進(jìn)行物理概念的練習(xí)，并將解答過(guò)程中遇到的問(wèn)題在答疑交流平臺(tái)中與教師互動(dòng)交流。學(xué)生完成作業(yè)訓(xùn)練后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給教師和學(xué)生，學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和評(píng)測(cè)結(jié)果了解自己對(duì)于物理概念和規(guī)律掌握的程度，教師可以實(shí)時(shí)了解學(xué)生對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)掌握的情況。

（2）基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的物理題型教學(xué)

物理教學(xué)的目的就是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)從紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)事物運(yùn)動(dòng)或變化的主要影響因素，經(jīng)過(guò)一系列的分析、綜合、比較、抽象、概括、推理等，找出其基本規(guī)律。在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)時(shí)不能只重視知識(shí)的傳授和搞重復(fù)性的題海戰(zhàn)術(shù)，而應(yīng)該以物理模型為主線，創(chuàng)造出物理情境，在指導(dǎo)學(xué)生解題時(shí)有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生在物理情境中抽象出物理模型的意識(shí)；在設(shè)置與教學(xué)同步配套的習(xí)題時(shí)，應(yīng)以題型為主線，對(duì)某一章或幾章知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化、模塊化的整理，構(gòu)建起能夠科學(xué)的檢測(cè)學(xué)生對(duì)于知識(shí)和技能掌握程度的習(xí)題資源交互平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、用的有效整合。教師通過(guò)合理安排每個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)踐，形成一個(gè)模塊化的教學(xué)設(shè)計(jì)體系，教師可將所講題目按題型歸類成幾個(gè)部分，每一部分錄制成教學(xué)短視頻，上傳到網(wǎng)上供學(xué)生提前觀看以加深對(duì)題型特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)就可以明確了解題型的整體構(gòu)架和可能的命題方向，并整理出相應(yīng)的解題思路，實(shí)現(xiàn)高效解題和全面發(fā)展的有效教學(xué)。endprint

（3）基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題教學(xué)

物理實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У卣宫F(xiàn)生動(dòng)直觀的學(xué)習(xí)情境，提供豐富的感性認(rèn)識(shí)?；诟咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)要求及物理學(xué)科的特點(diǎn)，在教學(xué)中有必要將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與習(xí)題教學(xué)有機(jī)地結(jié)合而不應(yīng)是相孤立地進(jìn)行。傳統(tǒng)的中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程由于受課堂時(shí)間和硬件資源的限制，往往無(wú)法做到讓學(xué)生細(xì)心觀察物理現(xiàn)象，更難以對(duì)物理現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析和研究，從而無(wú)法使枯燥抽象的習(xí)題教學(xué)與直觀形象的實(shí)驗(yàn)情境有機(jī)地結(jié)合，而互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺(tái)和多媒體教學(xué)資源的運(yùn)用可以打破以上限制。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)習(xí)題教學(xué)時(shí)，教師可以將教學(xué)視頻、演示或仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考題等教學(xué)資源放上網(wǎng)，學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求等信息，在學(xué)習(xí)中可以發(fā)現(xiàn)許多感興趣的問(wèn)題，及時(shí)與同學(xué)或教師進(jìn)行互動(dòng)交流和思維拓展探究；網(wǎng)絡(luò)評(píng)測(cè)系統(tǒng)評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)反饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，給教師和學(xué)生提供智能化的建議。例如，通過(guò)思考題的問(wèn)答檢查學(xué)生是否認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源，在實(shí)驗(yàn)操作和問(wèn)題解決中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生是否認(rèn)真學(xué)習(xí)了多媒體資源中重點(diǎn)提示的操作技巧，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究訓(xùn)練檢查學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)知識(shí)運(yùn)用的程度，等等，實(shí)現(xiàn)教師對(duì)學(xué)生有針對(duì)性的教、學(xué)生有針對(duì)性的學(xué)，從而更準(zhǔn)確地引導(dǎo)學(xué)生，實(shí)現(xiàn)真正的“因材施教”。

3.細(xì)化習(xí)題設(shè)置結(jié)構(gòu)，形成實(shí)時(shí)教學(xué)反饋

教學(xué)反饋是每一位對(duì)物理課堂教學(xué)質(zhì)量具有高追求的物理教師重視的問(wèn)題。與其他反饋途徑相比較，習(xí)題的教學(xué)反饋功能更加客觀，教師可通過(guò)布置習(xí)題作業(yè)或安排小測(cè)驗(yàn)，了解學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)和對(duì)物理思維方法的掌握程度。在互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的支持下，測(cè)驗(yàn)試題不僅僅能反映簡(jiǎn)單的結(jié)果對(duì)錯(cuò)和機(jī)械的公式呈現(xiàn)，而且能體現(xiàn)出學(xué)生在解題中對(duì)物理過(guò)程分析和物理方法的掌握程度。如在檢測(cè)學(xué)生對(duì)直線運(yùn)動(dòng)相遇和追及問(wèn)題的掌握情況時(shí)，習(xí)題情境設(shè)置可進(jìn)一步細(xì)化：（1）本題您選擇的物理軌跡模型是什么？（2）您認(rèn)為上題涉及哪些問(wèn)題？（3）本題您選擇的答案是什么？（4）您認(rèn)為通過(guò)該題目學(xué)習(xí)在現(xiàn)實(shí)生活中可以有哪些應(yīng)用？通過(guò)對(duì)原有習(xí)題的細(xì)化設(shè)置，教師就可以實(shí)時(shí)了解學(xué)生在解題時(shí)的思維變化及對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的程度，而不是簡(jiǎn)單的習(xí)題答案結(jié)果。學(xué)生完成習(xí)題后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果和智能化建議實(shí)時(shí)反饋給教師，教師根據(jù)反饋的結(jié)果，在后續(xù)的課堂教學(xué)中就可以有針對(duì)性地幫助學(xué)生解決問(wèn)題，從而搭建切實(shí)有效的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)平臺(tái)。

4.構(gòu)建與教學(xué)相配套的后臺(tái)評(píng)測(cè)系統(tǒng)

學(xué)生在課前預(yù)習(xí)討論交流、課堂互動(dòng)探究和課后檢測(cè)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，教師如果要及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)達(dá)到的程度等情況，必須對(duì)這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，這在傳統(tǒng)教育模式下是很難完成的，而基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息通信技術(shù)的后臺(tái)管理評(píng)測(cè)系統(tǒng)使得學(xué)生學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)的采集和反饋過(guò)程成為可能（如圖1）。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和大數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)可以將學(xué)生學(xué)習(xí)行為的統(tǒng)計(jì)信息及時(shí)反饋給任課教師；可以對(duì)學(xué)生在線學(xué)習(xí)模塊和交流互動(dòng)模塊提出的問(wèn)題進(jìn)行采集、整理并反饋給任課教師；可以對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)和檢測(cè)試題答案進(jìn)行批改并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，將數(shù)據(jù)信息反饋給教師和學(xué)生，并提供智能化建議。學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和評(píng)測(cè)結(jié)果了解自己對(duì)于課程掌握的程度，教師可以實(shí)時(shí)了解學(xué)生對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)掌握的所有信息，使得人機(jī)交互、人工智能等教育形式成為可能，達(dá)到了傳統(tǒng)的習(xí)題教學(xué)模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的教育目的。

基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的習(xí)題教學(xué)模式創(chuàng)造了一種全新的習(xí)題教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力得以充分的培養(yǎng)。教師和學(xué)生以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)進(jìn)行教與學(xué)，知識(shí)在互聯(lián)網(wǎng)上成型，線下活動(dòng)和線上活動(dòng)互相補(bǔ)充與拓展[7]，很多教與學(xué)活動(dòng)都圍繞互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行。善于運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使之與教學(xué)過(guò)程有效融合是每個(gè)現(xiàn)代教育者都必須具備的能力，這是教育信息化的發(fā)展研究帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，也是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。

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【責(zé)任編輯 郭振玲】endprint