教育信息化環(huán)境下中學(xué)物理線上教學(xué)探析

王曉丫 王永超

一、信息化教學(xué)的發(fā)展歷程

21世紀(jì)是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，發(fā)展現(xiàn)代化教育，將現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用于學(xué)校教學(xué)，是當(dāng)今世界教育改革發(fā)展的主要趨勢(shì)。早在20世紀(jì)80年代，英國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家就提出了將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)，并進(jìn)行了實(shí)踐。隨著慕課（Massive Open Online Course，簡(jiǎn)稱MOOC）、微課、小規(guī)模限制性在線課程（Small Private Online Course，簡(jiǎn)稱SPOC）的出現(xiàn)，2015年，教育部啟動(dòng)了學(xué)校在線開(kāi)放課程的建設(shè)工作。為支持學(xué)校開(kāi)展在線開(kāi)放課程的建設(shè)和應(yīng)用，2016年，教育部相繼出臺(tái)相關(guān)政策文件指導(dǎo)各個(gè)學(xué)校制定配套政策及開(kāi)展校際課程認(rèn)定和學(xué)分認(rèn)定。通過(guò)在中國(guó)知網(wǎng)檢索“線上教學(xué)”“物理教學(xué)”可以看出，線上教學(xué)研究多出自一線教師的親身實(shí)踐，缺乏系統(tǒng)的論述。而2019～2020年研究量迅速增加，其原因主要分為兩個(gè)方面：一是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟與仿真實(shí)驗(yàn)的推出促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的發(fā)展;二是由于新冠肺炎疫情的影響，針對(duì)“停工不停學(xué)”的要求，線上教學(xué)成為大家共同的選擇，由此推動(dòng)了線上教學(xué)的發(fā)展，引起專家、學(xué)者的注意。

二、線上教學(xué)的教育資源

線上教學(xué)的教育資源除了出版社直接提供的電子版中學(xué)物理教材外，還有學(xué)校共享資源、名師課堂、學(xué)生優(yōu)秀筆記、各個(gè)學(xué)校建立的實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)等，這些都為中學(xué)物理教學(xué)資源提供了支撐。

目前，開(kāi)展線上教學(xué)的平臺(tái)主要包括：中國(guó)大學(xué)MOOC（愛(ài)課程）、學(xué)習(xí)通（超星）、雨課堂、智慧樹(shù)、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、微信、QQ、釘釘、企業(yè)微信、騰訊會(huì)議、騰訊課堂。除此之外，還包括虎牙、B站等直播平臺(tái)。這些平臺(tái)既支持同步網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)，也支持異步網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)，適用于所有學(xué)科的教學(xué)。對(duì)于物理學(xué)科教學(xué)，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，除了校內(nèi)教師錄制的微課、網(wǎng)上的慕課外，還可以讓學(xué)生進(jìn)行DIY實(shí)驗(yàn)，如通過(guò)下載Phyphox軟件，進(jìn)行二維碰撞、單擺線性分析;下載Origin進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;用GPS數(shù)據(jù)測(cè)量地球半徑;對(duì)于一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，比如驗(yàn)證胡克定律、平行四邊形定則和探究滑動(dòng)摩擦力的影響因素等實(shí)驗(yàn)可直接進(jìn)行。

三、線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與困難

（一）線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

縮小了教育資源的差距。線上教學(xué)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，推進(jìn)了教育的公平。西部貧困地區(qū)無(wú)論是師資力量還是物理實(shí)驗(yàn)資源，與東部發(fā)達(dá)地區(qū)相比都存在著顯著的差異。在互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)大平臺(tái)之下，線上教學(xué)有效地解決了教育資源差距這一問(wèn)題，各學(xué)?？梢宰杂蛇x擇適合本校學(xué)生學(xué)習(xí)的優(yōu)秀課程。

拓寬了學(xué)生的視野。通過(guò)線上學(xué)習(xí)，使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中不將目光局限于書(shū)本知識(shí)，網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的不再是課本上的理論、實(shí)驗(yàn)和公式，而是信息技術(shù)與社會(huì)的融合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)授課，加深了學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活之間的密切聯(lián)系，教師可以向?qū)W生適當(dāng)介紹科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展新成果，加深科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間的聯(lián)系。

有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。一般情況下，中學(xué)物理教學(xué)采用同步網(wǎng)絡(luò)課堂的教學(xué)方式，教師與學(xué)生同時(shí)在線進(jìn)行學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果遇到不懂的地方，課下可以及時(shí)與教師交流，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)尋找適合自己的課程，進(jìn)行二次學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)過(guò)程中還可以采用事先錄制好的教學(xué)視頻，這種模式適用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師利用視頻把詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟記錄下來(lái)，即使學(xué)生第一遍觀看沒(méi)有完全理解，也可以通過(guò)多次回放進(jìn)一步掌握。

加強(qiáng)了教師與家長(zhǎng)、學(xué)生與家長(zhǎng)之間的溝通。同步網(wǎng)絡(luò)課堂實(shí)現(xiàn)在線一對(duì)一輔導(dǎo)，通過(guò)組建QQ群或是微信群，使教師與家長(zhǎng)可以直接進(jìn)行溝通，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。家長(zhǎng)通過(guò)與教師的交流，提高了對(duì)學(xué)生的關(guān)注度，打破了以往因?yàn)楣ぷ髟蚨荒芗皶r(shí)關(guān)注孩子學(xué)習(xí)和生活的局面，促進(jìn)了學(xué)生的身心健康發(fā)展。

（二）線上教學(xué)實(shí)施中存在的問(wèn)題

對(duì)教師和學(xué)生提出了更高的要求。線上教學(xué)主要采用兩種形式：一種是異步網(wǎng)絡(luò)課堂，這就需要教師在上課前提前錄制好教學(xué)視頻，待上課時(shí)發(fā)送給學(xué)生。但這種教學(xué)方式對(duì)學(xué)生的自律性提出了更高的要求。還有一種是同步網(wǎng)絡(luò)課堂，即教師以視頻或通話的方式，在同一時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行課堂講解，這種方式雖然有利于師生間的互動(dòng)，但導(dǎo)致理解能力較差的學(xué)生課后不能反復(fù)溫習(xí)回顧，若是在上課過(guò)程中截圖或拍照，難免會(huì)分心。

線上教學(xué)給物理實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了困難。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，對(duì)于實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求低的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在家中完成;但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器有嚴(yán)格要求的實(shí)驗(yàn)，必須在教師的指導(dǎo)下在實(shí)驗(yàn)室完成。盡管網(wǎng)絡(luò)上有許多仿真模擬實(shí)驗(yàn)，但是學(xué)生終究不能親身經(jīng)歷自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。

線上教學(xué)缺乏有效的監(jiān)督手段。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，教師給學(xué)生布置的作業(yè)在網(wǎng)上很容易找到答案，這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生很大影響。學(xué)生以學(xué)習(xí)為借口利用手機(jī)、電腦玩網(wǎng)絡(luò)游戲的案例屢見(jiàn)不鮮，加之一些學(xué)生自控能力較差，這樣的問(wèn)題亟待解決。

新的學(xué)習(xí)環(huán)境給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了影響。新冠肺炎疫情影響下實(shí)行的線上教學(xué)模式使學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生了變化。面對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué)，一方面，課堂上教師不能通過(guò)學(xué)生的動(dòng)作與神態(tài)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;另一方面，弱化了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，使本可以通過(guò)組內(nèi)交流解決的問(wèn)題變得更加困難。

四、線上教學(xué)的優(yōu)化策略

將翻轉(zhuǎn)課堂與線上物理教學(xué)相結(jié)合。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師提前把教學(xué)資源發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生在上課之前通過(guò)自主學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行課前學(xué)習(xí)，教師在課上幫助學(xué)生吸收內(nèi)化，解決學(xué)生不理解的問(wèn)題。這就要求教師要做好課前安排。物理學(xué)科具有一定的抽象性與邏輯性，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本原理，具備動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，還要求學(xué)生能夠體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)從提出問(wèn)題到得出結(jié)論的整體研究過(guò)程。這就需要教師提前制訂教學(xué)計(jì)劃，明確教育教學(xué)目標(biāo)，將整理好的教學(xué)資源通過(guò)郵箱或其他方式發(fā)送給學(xué)生。在課堂教學(xué)階段，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生以小組的形式匯報(bào)學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行小組與小組、組內(nèi)成員之間的相互提問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生自制物理實(shí)驗(yàn)微視頻并分享。在課后安排階段，教師需布置開(kāi)放性試題，加深物理知識(shí)與生活實(shí)際的密切聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)的有效應(yīng)用。

同步網(wǎng)絡(luò)課堂與異步網(wǎng)絡(luò)課堂相結(jié)合。異步網(wǎng)絡(luò)課堂主要以微課、慕課的形式進(jìn)行教學(xué)。對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)課線上教學(xué)，采用這種教學(xué)方式更符合學(xué)生的需求。教師把具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟以微課的方式錄制下來(lái)，便于學(xué)生多次回顧復(fù)習(xí)。這種課堂教學(xué)內(nèi)容既可以由負(fù)責(zé)相應(yīng)學(xué)科教師自己錄制，也可以運(yùn)用其他學(xué)校優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻。但以學(xué)生討論為主的課堂，就需要師生同時(shí)在線。在同步網(wǎng)絡(luò)課堂上，教師通過(guò)與學(xué)生的討論，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。在線上物理教學(xué)中，只有將同步網(wǎng)絡(luò)課堂與異步網(wǎng)絡(luò)課堂相結(jié)合，才能有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

要求學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。線上教學(xué)學(xué)習(xí)效果的提升不僅需要教師在教學(xué)方面作出努力，更需要學(xué)生的付出，學(xué)生必須學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)效果與學(xué)生學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、外在環(huán)境等存在密切關(guān)系。這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中提前預(yù)習(xí)，尤其在學(xué)習(xí)物理這樣的抽象學(xué)科時(shí)，更需要充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，進(jìn)行獨(dú)立思考，利用現(xiàn)有的教育教學(xué)資源進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，帶著問(wèn)題去聽(tīng)課，課后通過(guò)與其他同學(xué)的合作交流，加深對(duì)問(wèn)題的理解。

五、結(jié)語(yǔ)

信息化時(shí)代的到來(lái)對(duì)教育教學(xué)產(chǎn)生了重大影響，但無(wú)論是傳統(tǒng)線下教學(xué)還是以現(xiàn)代技術(shù)手段為支撐的線上教學(xué)，二者相輔相成，無(wú)法替代。隨著線上教學(xué)的不斷發(fā)展、線下教學(xué)的不斷改進(jìn)，線上線下并重的混合教學(xué)模式將越來(lái)越規(guī)范。

【基金項(xiàng)目】本文系北華大學(xué)教育教學(xué)改革課題“師范類物理專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐”（編號(hào)：XJZD2017026）研究成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張青青.利用信息平臺(tái)系統(tǒng)提高高中物理教學(xué)有效性的實(shí)踐研究[D].上海：上海師范大學(xué)，2013.

[2]趙忠山，鄭博續(xù)，趙娜娜.大數(shù)據(jù)時(shí)代MOOC（慕課）對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的沖擊與融合[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2017（8）：17+31.

[3]王春山，徐秀利，毛美榮.信息技術(shù)下中學(xué)物理線上教學(xué)理論與實(shí)踐探索[J].理科愛(ài)好者（教育教學(xué)），2020（4）：133-134.

（作者單位 北華大學(xué)理學(xué)院物理系）