基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用探究

摘要：我國有關(guān)基于云平臺的教學(xué)資源建設(shè)研究起步較晚，到目前為止尚未形成可普遍借鑒和應(yīng)用的模式，促進(jìn)云平臺與學(xué)科教學(xué)整合成為學(xué)校關(guān)注的重點。本文研究基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源與應(yīng)用，結(jié)合相關(guān)課題研究成果，對資源建設(shè)方法、經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，為學(xué)科教育與信息技術(shù)的有效融合提供新的思路和途徑，供相關(guān)單位及人員借鑒參考。

關(guān)鍵詞：云平臺;物理學(xué)科;教學(xué)資源

一、 引言

物理學(xué)科教學(xué)資源平臺既作為教師自我進(jìn)修、學(xué)科教學(xué)的基礎(chǔ)性工具，也能夠為學(xué)生提供一種全新的學(xué)習(xí)方式，利用碎片化的時間隨時隨地開展線上學(xué)習(xí)活動。物理學(xué)科教學(xué)資源共享平臺的打造符合教育信息化發(fā)展的要求，也滿足了當(dāng)前學(xué)校學(xué)科教學(xué)創(chuàng)新及人才培養(yǎng)的需要，有必要對其建設(shè)與應(yīng)用方案進(jìn)行研究。

二、 基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源建設(shè)規(guī)劃

第一，框架設(shè)計。依照云計算層次，將資源共享平臺劃分為基礎(chǔ)設(shè)施層、系統(tǒng)平臺層和軟件應(yīng)用層。平臺搭建完畢后，以自主開發(fā)或免費測試的方式，實現(xiàn)教學(xué)資源應(yīng)用功能。第二，應(yīng)用界面。在教師端口，要求通過簡單操作即可快速、準(zhǔn)確找到物理學(xué)科教學(xué)所需的資源。全部資源依照章節(jié)順序進(jìn)行排布和分類，章節(jié)內(nèi)再依照課件、視頻、圖片、試題等內(nèi)容進(jìn)行劃分，并將資源下載鏈接設(shè)置在醒目位置。圖片、視頻等提供在線瀏覽功能，方便在線使用資源。第三，資源管理。資源管理即對物理學(xué)科教學(xué)資源庫中的各類資源進(jìn)行管理，以保證資源庫使用安全、穩(wěn)定。資源管理設(shè)置上傳、下載、審核、查詢及刪除功能，教師依照教學(xué)需求進(jìn)行資源上傳，由學(xué)科組長進(jìn)行上傳資料的審核。本校注冊用戶可進(jìn)行資源下載，登錄后輸入相應(yīng)的關(guān)鍵詞即可定位到所需資源。資源刪除工作由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)，對過期、失效、不達(dá)標(biāo)等資源進(jìn)行清除。第四，UMU互動平臺。通過UMU互動平臺完成遠(yuǎn)程授課、直播授課等，并開展調(diào)研、提問等互動活動。

三、 基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源建設(shè)方案

（一）物理學(xué)科教學(xué)資源庫結(jié)構(gòu)設(shè)計

依照初中物理學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，將資源庫劃分為課內(nèi)和課外兩部分，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求及初中物理教材設(shè)置情況，以提高教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)習(xí)效果為目標(biāo)，構(gòu)建物理學(xué)科教學(xué)資源庫。

資源庫結(jié)構(gòu)可分為三個模塊，即數(shù)據(jù)源、教學(xué)資源庫及應(yīng)用平臺。

1. 數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源即為構(gòu)建物理學(xué)科教學(xué)資源庫的原始數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)為資源庫建設(shè)的基礎(chǔ)，也是對其進(jìn)行豐富和優(yōu)化的主要參考。從學(xué)科角度上講，數(shù)據(jù)源是對物理學(xué)科全部知識的概括和總結(jié)。初中物理學(xué)科資源庫中的資源主要為教學(xué)課件、微課視頻及其他輔助性教學(xué)資源，因此數(shù)據(jù)源為物理教材中全部章節(jié)涵蓋的知識點以及符合初中生認(rèn)識水平和學(xué)習(xí)偏好的各類拓展性知識，如物理歷史、物理學(xué)家故事、物理的生活應(yīng)用等。

資源建設(shè)過程中，數(shù)據(jù)源被不斷填充和完善，逐步實現(xiàn)對初中物理學(xué)科知識的全覆蓋，并提供豐富的拓展教學(xué)資源。

2. 教學(xué)資源庫

結(jié)合本校物理教學(xué)需求，設(shè)置教學(xué)資源入庫審核標(biāo)準(zhǔn)，將通過審核的教學(xué)資源上傳至資源庫當(dāng)中，以此來確保資源庫中資源質(zhì)量和適用性，有序開展資源管理工作。初中物理教學(xué)資源包括八年級上下冊及九年級全冊物理教材中的全部理論知識，如聲光、機(jī)械運(yùn)動、力、質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、功、電壓、電流等知識模塊，并含有各類物理試題、實驗探究項目、中考模擬題。在拓展資源部分，主要包括對力學(xué)、電磁學(xué)、相對論等知識相關(guān)的物理歷史、物理學(xué)家故事等;當(dāng)前處于科技前沿的物理產(chǎn)品及技術(shù)介紹;物理在生活中的應(yīng)用案例;物理競賽試題、作品及精彩講解。

3. 應(yīng)用平臺

應(yīng)用平臺即為物理資源庫的使用平臺，可完成資源搜索、瀏覽、下載等操作?；谠破脚_的物理學(xué)科教學(xué)資源應(yīng)用平臺分為電腦端和手機(jī)端，以滿足教師及學(xué)生不同的使用需求，提高資源庫的使用頻率。

（二）物理學(xué)科教學(xué)資源庫功能實現(xiàn)

結(jié)合初中物理信息化教學(xué)需求，設(shè)計如下功能：

1. 資源搜索

教學(xué)資源搜索是使用資源庫的最基本途徑，物理教學(xué)資源庫想要被作為一種基礎(chǔ)性工具被常態(tài)化應(yīng)用于物理教學(xué)過程中，盡可能提高資源搜索的簡便性和效率非常關(guān)鍵。基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源庫打破以往單模式搜索的局限，設(shè)置資源導(dǎo)航、關(guān)鍵詞檢索、主題檢索等多種資源搜索方式，確保教師及學(xué)生在最短時間內(nèi)獲取自身所需的內(nèi)容。使用者可依照知識所在的章節(jié)進(jìn)行查找，也可搜索具體的知識點，提供優(yōu)良的使用體驗。

2. 資源管理

資源管理是資源庫的核心，是資源建設(shè)的主要方式，通過資源管理能夠保證資源庫中資源價值始終保持在較高水平。資源管理的內(nèi)容包括上傳、下載、查詢、預(yù)覽、審核、刪除、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。觀察現(xiàn)有的學(xué)科資源庫建設(shè)情況，其中包含的教學(xué)方案、課件、微課等通常來自教學(xué)創(chuàng)新比賽項目或?qū)ｉT的教學(xué)科研項目，內(nèi)容質(zhì)量高，但隨著相關(guān)活動的結(jié)束，資源庫中資源陷入靜止?fàn)顟B(tài)，未實現(xiàn)及時的更新、優(yōu)化和填充，導(dǎo)致這部分資源無法得到充分的利用。因此在建設(shè)教學(xué)資源庫時，決定將部分資源管理權(quán)限交由資源庫的使用者，提高資源庫的互動性和靈活性，并對資源庫的使用情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從中找出最優(yōu)的物理教學(xué)及學(xué)習(xí)資源，為之后教學(xué)資源編輯和創(chuàng)新提供參考。

資源庫使用過程中存在一定不確定性，如出現(xiàn)無法尋找到所需資源或獲取資源與需求不符的情況，此時使用者可通過提交請求的方式，向資源庫管理員尋求幫助。

3. 資源共享

資源共享是云平臺的突出特點，也是建設(shè)物理學(xué)科教學(xué)資源的目的之一，為使用者提供免費、便捷的資源獲取方式。資源共享并不是一味地開放和濫用，而是在確保資源使用秩序性、保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的前提下，實現(xiàn)優(yōu)秀教學(xué)資源在教育體系中的傳輸與共享，促使教學(xué)資源得到更廣泛、更充分的利用，

4. 線上討論

基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源平臺能夠為教師及學(xué)生提供一個線上互動的空間，學(xué)生課下學(xué)習(xí)過程中，可隨時將問題和困難通過平臺傳遞給教師或其他學(xué)生，以便在第一時間得到有效的解答，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。當(dāng)前的學(xué)習(xí)平臺多以評論的方式進(jìn)行線上互動，學(xué)生參與程度及體驗感較低，線上討論可為學(xué)生創(chuàng)建更加真實的學(xué)場景，實現(xiàn)教師的一對一指導(dǎo)。

5. 自主學(xué)習(xí)

初中階段是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的最佳時機(jī)，學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、偏好、興趣等方面存在顯著差異，有其適應(yīng)的學(xué)習(xí)方案。在資源平臺中學(xué)生可根據(jù)自身學(xué)習(xí)需求獲取學(xué)習(xí)資料，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)，通過學(xué)生賬戶資源庫使用情況，教師還可深入了解每名學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對其進(jìn)行針對性的指導(dǎo)。

（三）物理學(xué)科資源庫建設(shè)要點

1. 合理分類

將物理教學(xué)資源分為教案、課件、微課、試題、拓展內(nèi)容等類別，并根據(jù)資源屬性及體量進(jìn)行細(xì)分。如課件資源可依照章節(jié)進(jìn)行細(xì)分，并將不同格式的資源分類存儲。

2. 構(gòu)建目錄

依照資源分類方案，設(shè)置相應(yīng)的目錄，確保使用者在最短的時間內(nèi)定位所需資源。為提高資源獲取的準(zhǔn)確性，在呈現(xiàn)資源類別、形式、名稱、位置等信息的同時，還可顯示部分關(guān)鍵詞，方便資源篩選。

3. 資源更新

資源庫的使用過程也是對資源質(zhì)量的檢驗過程，對于無法很好滿足物理教學(xué)需求、內(nèi)容相對陳舊、利用率不高的資源應(yīng)根據(jù)實際情況選擇更新或刪除。通過及時將新的教學(xué)資源納入資源庫當(dāng)中，促使資源庫中資源動態(tài)化完善。

4. 定期備份

對教學(xué)資源進(jìn)行備份，避免出現(xiàn)資源丟失、破損等問題，導(dǎo)致資源無法被順利使用。

5. 資源設(shè)計

物理教學(xué)課件、微課視頻等資源的設(shè)計應(yīng)與初中物理教學(xué)需求相適應(yīng)，確保相關(guān)資源能夠以直觀、生動的方式完整展現(xiàn)物理知識。教師在設(shè)計教學(xué)資源之前，需進(jìn)行充分備課，明確模塊知識重難點及教學(xué)目標(biāo)，以此為引導(dǎo)豐富教學(xué)資源體量，并注意資源呈現(xiàn)方式的趣味性和創(chuàng)新性。資源設(shè)計不能單純追求其視覺效果的提升，要求其內(nèi)容與物理教材息息相關(guān)，發(fā)揮輔助物理課堂教學(xué)效果及質(zhì)量的提升的作用，避免轉(zhuǎn)移學(xué)生注意力。

四、 基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源應(yīng)用模式

本次課題研究以UMU互動平臺為基礎(chǔ)，設(shè)計基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源應(yīng)用模式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究。

（一）課前

課前，教師將與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的課件、微課等資源分享至UMU互動學(xué)習(xí)平臺中，通過現(xiàn)場口述或班級QQ群，發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生結(jié)合教材及平臺中給出的資料，對其中的概念、原理、公式等進(jìn)行初步解讀，在線完成預(yù)習(xí)作業(yè)。教師通過平臺客戶端，可了解學(xué)生資料查看情況、討論參與情況、預(yù)習(xí)作業(yè)提交情況等，并以線上互動的方式對學(xué)生進(jìn)行敦促或指導(dǎo)，對學(xué)生預(yù)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)督，確保預(yù)習(xí)質(zhì)量。

（二）課中

課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師結(jié)合物理學(xué)習(xí)內(nèi)容，選擇教學(xué)模式。以翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式為例。首先，帶領(lǐng)學(xué)生對課前預(yù)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)當(dāng)堂課學(xué)習(xí)重難點，拋出學(xué)生自主探究問題，要求學(xué)生以小組合作的方式，共享預(yù)習(xí)成果，并探究問題答案。其次，在小組學(xué)習(xí)過程中，教師觀察每一小組的學(xué)習(xí)進(jìn)展，維護(hù)班級秩序并對學(xué)生獨立探究時遇到的問題進(jìn)行指導(dǎo)。引導(dǎo)學(xué)生相互合作，共同完成問題探究任務(wù)。最后，將小組探究成果上傳至UMU互動平臺進(jìn)行展示和分享，各小組選派代表對本組成果進(jìn)行解讀，其他學(xué)生及教師進(jìn)行問題，以互動學(xué)習(xí)的方式加深學(xué)生對物理知識的理解。教師根據(jù)小組表現(xiàn)進(jìn)行評分，并帶領(lǐng)學(xué)生對物理知識框架進(jìn)行梳理，清除學(xué)習(xí)盲點。

（三）課后

在互動平臺完成知識檢測，驗證學(xué)生在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中是否存在薄弱和不足，進(jìn)行針對性的輔導(dǎo)。同時，平臺統(tǒng)計全班學(xué)生檢測情況，觀察結(jié)果確定學(xué)生學(xué)習(xí)共性問題，在之后的教學(xué)中進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。

五、 結(jié)論

基于云平臺的物理學(xué)科教學(xué)資源建設(shè)需要經(jīng)歷較長的過程，資源管理活動持續(xù)性開展。在建設(shè)資源庫時，應(yīng)從教學(xué)實際需求出發(fā)，確保資源庫的可操作性和適用性，并通過教學(xué)模式的配合，將資源庫充分利用到學(xué)科教學(xué)工作中，實現(xiàn)信息化教學(xué)，提高學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。

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作者簡介：

吳克榕，福建省南平市，福建省南平劍津中學(xué)。